微慕深度学习是指在注意力高度集中的学习情境中，有效利用微课、慕课等移动学习资源，在全面系统理解的基础上，与学习同伴有效沟通交流并接受教师远程指导，学习接受知识，熟练地和原有知识建构进行整合延伸、逆序迁移、添置深化等再加工，在较短的时间内结合情境分析问题并做出精确的决策，最终恰当地解决问题的学习。
各种学习理论对学习的具体过程都有着不同的阐释，通过回顾半个世纪以来的人类学习机制及其认知模型，发现学习大致经历了“从认知加工到意义建构、从个体认知到社会认知、从一般过程到具体过程、从认知因素到非认知因素的转变”。这些转变既体现了人类对自身学习过程原理的不懈追求与探索，也标志着在一定的历史阶段学习理论的主流声音，同时还隐含着教育技术发展对学习过程的影响和促进。
进入21世纪，中小学生网络和移动学习成为继实体课堂之外的最主要的学习方式。但是，这种学习方式存在一个根本性的隐忧——个体在独立状态下的网络学习实效问题。比如，如何专注于学习过程，有效完成学习任务并达成深度学习？在学习流程中，教师作为学习环境的创设者，如何促成微慕深度学习的常态化，成为了网络时代远程学习的首要问题。本研究力图从学习过程层面构建认知模型，分析影响学习绩效的相关因素，从而达成深度学习。
一、学习认知模型研究综述
近年来，国内外关于学习原理的典型研究为Mayer的多媒体学习理论及其认知模型。进入21世纪，受网络、信息技术的冲击，有关学习的研究重心从多媒体学习转向网络学习、移动学习。如张建伟、孙燕青在多媒体学习认知模型的基础上分析网络学习的心理机制，提出了影响网络学习效果的六种学习者因素；张家华以多媒体学习认知模型为基础，借鉴社会建构主义、分布式认知和生态学理论，从复合研究范式的视角构建了一个网络学习过程的认知模型；陈刚等从领域知识的结构、发现机制和学习活动的设计三个方面，研究了学生在虚拟学习环境下探究发现科学理论的学习过程，构建了科学发现学习认知模型。这些研究或从具体的学科认知学习入手侧重于知识的发现、问题的解决，或从远程学习环境的视角侧重于个体的学习心理过程以及知识建构，对学生的网络学习、有效学习进行了深入细致的研究并得出了科学的结论。
1976年，美国学者Marton等发表《学习的本质区别：结果和过程》一文，首次提到“深度学习(Deep Learning)”和“浅层学习(Surface Learning)”两个名词。2005年，黎加厚给出了深度学习的定义，认为深度学习是指在理解的基础上，学习者能够批判性地学习新思想和事实，并将它们融入到原有的认知结构中，能够在众多思想间进行联系，并能够将已有的知识迁移到新的学习情境中，做出决策和解决问题的一种学习方式。
本研究认为，微慕深度学习是指在注意力高度集中的学习情境中，有效利用微课、慕课等移动学习资源，在全面系统理解的基础上，与学习同伴有效沟通交流并接受教师远程指导，学习接受知识，熟练地和原有知识建构进行整合延伸、逆序迁移、添置深化等再加工，在较短的时间内结合情境分析问题并做出精确的决策，最终恰当地解决问题的学习。为区别于学界统称的“深度学习”概念，本研究把基于微慕学习系统的移动深度学习简称为“微慕深度学习”。
二、认知模型的理论基础
社会建构主义知识观认为，认知是一种在个体的认识活动建构之上，加上同他人的交互作用，共同建构知识的过程。学习是学习者基于社会文化情境，通过与学习环境的互动、参与社会认知网络进行自我知识建构以及共享的过程，社会建构主义者非常重视交互在学习中的重要意义。学生的移动学习减少了与教师互动的机率，增加了学习同伴之间、学习资源之间的交互频率和深度。移动学习区别于实体课堂的特点是时空随意性，网络交互的多源性与协作化对知识建构带来了立体式、多层次的交互机会，也避免了个体学习的主观性和片面性。
分布式认知理论认为，认知不仅来自于大脑内部，更应拓展到个体之外。分布式认知理论把头脑中发生的认知活动、学习主体与技术工具通过交互活动的过程以及学习环境都视为认知现象。在移动学习过程中学习者使用的硬件、学习赖以存在的微慕学习系统、教学资源、可视化图示、多媒体课件等都发挥着重要作用。因此，微慕深度学习的研究不应局限于学习者个体的认知过程，而应将学习个体、学习方式、学习技术媒介、学习空间环境等也作为学习研究的对象，从认知的分布性来研究整个学习过程。
维果茨基于20世纪初提出了最近发展区理论——在儿童发展的某个阶段，在有指导的情况下借助成人的帮助所达到的解决问题的水平，与独立活动中所达到的解决问题的水平的差距，这两个水平所构成的区域就是儿童的最近发展区。学习主体原有知识结构和所需构建的知识之间的难度差距，直接影响着学生深度学习的达成。
三、微慕深度学习认知模型
从认知方式来看，微慕深度学习认知可以分为个体认知和群体认知两种方式；从认知过程来看，微慕深度学习认知模型可以分为登记、识别、学习、建构四个阶段。
1.个体认知方式
个体认知是一种简化式的微慕深度学习认知，因为学习的内容比较简单，学习者从提供的网络学习资源中获取信息，经过和已有知识建构中的知识点进行对接交互，简单加工即可完成对知识点的深度理解。顺应或同化将知识点安置到知识建构中的相应位置，即完成知识建构，达成深度学习。这类知识点一般浅显易懂，偏向于简单记忆类的内容，深度学习和浅层学习在某些特定内容上的学习绩效区别不大，有时候甚至相互重合。移动学习主体所处的学习生态环境不同，接受学习资源的信息通道也不同，自身对处理多模态学习资源的方式也不尽相同，因此同样的学习资源，不同的主体处理的结果可能会有所差异。教师在组织学习资源时应该充分考虑学习主体的接受能力和信息处理能力，以及学生原有的知识基础、心智发展水平。
(1)多维通道，促进深度学习
Mayer的信息加工模式认为，学习者接受外界信息的刺激通道只有视觉、听觉两种。移动学习对实体课堂教学环境进行了重构，每个学生者的学习环境不同，在学习流程中接受刺激的信息通道也有差异，如图1所示。如生字“酱油”，在小卖部里学习时，首先参与的是视觉或者触觉通道；而在厨房学习时，首先参与的可能就是嗅觉或者味觉通道——视、听觉是接受音视图文等可视化信息的主要通道，但不能因此而忽略嗅觉、味觉、触觉等次要记忆感受通道。再如教“走”字，视觉通道接受到“走”的动作视频和图片；听觉通道接受到“zǒu”这个读音，听到不同速度、姿势的走所产生的声音；也可以模仿各种动物的走、特殊场合走的姿势，通过走的动作组合和肢体感受记忆。此外，还可以资料查阅理解“走”的古义，以及文字形态的变异、字义的演变，古今的区别，通过听说读写等方式理解“走”在不同语境下的含义——触感、听觉、视觉通道将各种刺激记忆统合作为“走”这个字所对应的知识点，储存在知识建构相应的位置。因此，调动尽可能多的刺激通道拓展对知识点的纵深理解，可以有效促进深度学习。
图1 微慕深度学习认知模型
(2)剖析本质，指向深度学习
深度学习和浅层学习在知识的广度和深度上是有本质区别的：①深度学习的知识点建构是多维的，参与认知的通道丰富；而浅层学习的建构却比较单一狭窄，生字教学中一般将听说读写作为浅层学习的教学目标。②两者的认知范畴不同，一般而言，深度学习覆盖了浅层学习的所有内容，浅层学习只是理解了部分浅显而必需的内容。③就认知的时序而言，浅层学习是深度学习的基础，处于认知的前锋位置；深度学习则在浅层学习的基础上逐步拓展。但是，反复的浅层学习只能巩固仅有的几个知识因子，并不能自然进化到深度学习。在这个过程中，教师的指导以及学习资源的裁剪编制、练习的设计、本真问题的设置至关重要。④深度学习与浅层学习的认知层次不同。如针对圆的面积公式S=πr，浅层学习只要求理解记忆公式，会应用公式计算面积；而深度学习就要求能自主推导圆的面积公式，理解化圆为方的方法，以及推导过程中分割、转换、极限思想，还要能融会贯通，化圆为三角形、化圆为梯形，进行圆面积公式的推导。深度学习过程中的能力培养、学科素质、技巧方法、思维方式，与浅层学习都有明显的差异。⑤个体的认知具有层级性，对知识点的认知不管是浅层学习还是深层学习都不是一步到位，而是反复递进加深，先从表层、外在、形象的知识因子入手，然后由浅入深、由表及里、由形象到抽象，逐步推进。所以，有步骤、有目的的有效远程学习指导是浅层学习进阶到深度学习的捷径。深入剖析两者的区别，可以在学习内容、学习环境、沟通方式、教学预案等因素设计中有着明确的指向性，提高微慕移动学习的绩效。
(3)差异设计，导向深度学习
个体接收到信息流，各种感受器开始工作，将各自接收到的刺激传导至大脑中枢进行知觉编码、登记。感兴趣的刺激信息进入认知识别阶段，和原有知识建构中的相近、相似知识点进行对接交互。知识点内容在最近发展区域的下阶位置，认知难度低，学生可以独立在学习资源的指引下，完成知识建构过程。
感知流失是指学习主体对感受器所接收到的刺激，不能引发学习主体的学习意愿，这种刺激随着短时记忆的遗忘而消失。感知流失与学生主动的学习意愿密切相关，在学习意愿疲弱的状态下，很强烈的刺激也同样会导致感知大量流失。知觉流失的对象主要包含四方面：①超出认知能力范围的内容，处于最近发展区上阶位置的学习内容；②与学习主体认知意愿相悖的、漠不关心的内容；③已经掌握的内容；④表层知识因子比较熟悉的内容。尽管这类内容的深层知识点并不理解，但因为被外表现象熟悉程度所遮蔽，而丧失了对内在未知知识点的学习意愿。
从学习内容的难度来分析，最近发展区上阶、下阶位置的内容最易造成感知流失，太难、太容易的内容都不利于深度学习的达成。因此，深度学习的前提是教师对学习资源的调配要与学生的现有认知能力相适应。此外，差生浅层学习之后要重新复习进阶到深度学习，难度很大。因为学习内容似曾相识，没有进一步深究的学习意愿。所以，学习内容要因人而异分层布置。
(4)全程调控，引向深度学习
由于移动学习组织的松散、教与学时空异步的特点，教师对学生学习过程的调控主要通过学习意愿激励、兴趣激发、引导探索、任务布置、目标设置等方法来实现，同一学生也要同时采取不同的方法：①激励法——明确学习任务并以教师的期望、威严施加心理威慑，不管布置的学习内容学生是否感兴趣，都要按照学习要求逐步完成；②激趣法——营造情境将学习资源努力处理成学生感兴趣的热点，吸引学生积极主动地学习；③探索法——以学生对未知知识的好奇与向往作为契入点，引导学生渐进探索；④游戏法——将学习内容分解为层级式知识点，步步设卡、通关、奖励引导学生由易及难逐一破解；⑤目标法——给学习者设定单元、学段、学期目标，将每一次的移动学习作为实现目标的一个步骤，目标达成及时奖励。
(5)知识内化，促成深度学习
知识内化(Knowledge Constructio)重在强调学习主体利用现有知识和经验认知、理解新知识。知识内化的途径有同化和顺应两条：同化是学习主体将新知识安置到已有知识建构中的过程；顺应是学习主体更新、添置知识建构来整合新知识的过程。深度学习过程中的知识内化以及知识建构是一个循序渐进的反复层叠、修正的过程。一般而言，知识内化在前，知识建构在后；知识内化和知识建构之间还有一个搜索定位的过程，一个知识点经理解内化之后，如果将它融入到位置恰当、联系紧密的知识网络之中，更容易促成深度学习，而无序零散的知识点容易遗忘与流失。
微慕深度学习中的知识内化过程可以分为四个层次：第一层次是初步内化，学习主体初次接触学习资源，内化的大多是浅显易懂的浅表层概念，对应布鲁姆认知层次中的记忆、理解。第二层次是内化巩固，知识点内化之后，经过提取、练习、简单应用得以巩固和深化——以上两个层次都是浅层学习。具体教学实践中分析和应用因为内容不同，难度差距很大，一般模拟、应用练习属于浅层学习层次，而难度较大的拓展、迁移性的应用属于深度学习的层次。第三层次是深度内化，经过反复的练习与应用，对已经建构的知识点进行修正、协调，进一步明确知识点应用环境的局限性与通用性。第四层次是融会贯通，在内在境脉和外在情境的谐和共振下，把知识点应用于实践并产生新知识的动态过程，是知识学习的最高境界——第三、第四层次学习需要教师指导，且部分学生因为学习心智因素的影响，可能始终无法达成第四层次的学习。
2.群体认知方式
群体认知是学习主体与移动学习群体中的其他参与者之间进行信息获取、交换、共享、重组，从而完成自身知识构建的过程。
(1)小组协作，达成深度学习
按照微慕深度学习模式设计的流程，群体学习分为小组协作学习、教师在线指导、后进生二次学习等三个阶段，如图2所示。小组协作的成员一般按照两个优生、三个中等生、一个差生来组合。第一、二层次的知识内化，要求在小组内优差生相互交流学习完成。此时教师在线指导的对象主要是辅导中等生努力达到第三层次的要求。二次学习主要针对差生及个别中等生，一般只能完成第三层次的知识内化要求。网络小组协作学习具有网状结点交互的特点，相比实体课堂更具有信息交互的多源性、便捷性、异步性的特点，因此也具备了比实体课堂更立体的学习资源构建方式，所以移动学习中深度学习达成的机率大于实体课堂教学。
图2 微慕深度学习小组合作示意图
(2)知识可视化，助力深度学习
实验心理学家Treicher通过大量的实验证明：在人类接受的信息中，通过视觉获得的占83%，听觉占11%，嗅觉占3.5%，触觉占1.5%，味觉占1%。这个实验结论告诉我们，视觉是我们接受外界信息刺激最重要、也是最有效的信息通道。赵国庆等认为，知识可视化的实质是将人的个体知识或认知知识制品转化成显性的、能够直接作用于人感官的物理知识制品。知识可视化改变了中小学生原有单一的文本认知方式，将晦涩、抽象的知识表征为浅显易懂的图示，学生可以在短时间内全面掌握学习内容，从而有效提高学习效率。直观形象的视觉表征可以加深对知识点的理解、记忆与对知识因子的整体结构把握，直接获取知识点的深层内在的联系网络，有利于迅速将知识点安置到知识建构框架合适的位置。可视化工具可以给学习者提供与事物的推理、操作和交互相一致的表征，从而有效促进深度学习。
微慕学习系统中的移动学习，尽管设计了教师在线辅导，但移动学习缺少教师体态语言的渲染，缺失现场教学的情境和教学氛围，学生的自主学习难以坚持到掌握知识点所需的最低限度的学习时间，因此移动学习内容、进程调控、辅导方式的可视化至关重要。其一，可视化图表表现形式多样，有手绘草图、思维图、语义网络图、思维地图等。在实践教学应用中，教师不必拘泥于图形的美观，可以简单手绘，也可以用软件精细描绘，只要能体现教师对教学资源裁剪的意图，便于学习者理解、把握即可。其二，可视化不单单指从视觉通道传授信息，也包括其他知觉途径所传递的信息，如听觉、触觉、肢体感觉等，发挥多通道信息刺激更有利于知识点的深度理解。制作图表中加入音视频，同时刺激多种感官，可以有效增强记忆保持和理解的深度。如“叫”字的移动教学，配以虎啸、狮吼、鸡鸣、犬吠的图片、各种动物叫的音频、短视频，然后营造情境进行造句、说话练习，能明显促进字义的深度理解。其三，图表的外在形式要按照学习者的年龄特征予以相应的艺术处理。小学低年段的可以做成卡通形式，色彩鲜艳、图形夸张、手写体标注，更符合小学生的年龄特点，降低学习内容的外在认知负荷，也可以促进深度学习。其四，对于难以理解的抽象概念，如无法观察到分子微观构造、自然界宏观现象，或者仅凭人脑想像难以理解的动态过程，在学习中最需要可视化处理。其五，微慕深度学习通过钉钉群组平台，一个类似于微信的面向企业管理的即时通信平台，可以实现视频会议、远程演示、即时通话等可视化手段进行远程辅导，最大限度地实现学生感受如同实体课堂的教学情境。
(3)形态分析，把握深度学习
知识建构在时序上稍微滞后于知识内化，但知识建构的方式和知识内化相同，都是反复层叠、修正的过程。知识因子是知识的最小单位，但单个知识因子不具备知识建构的条件，几个描述同一主题的知识因子组合成知识点。当学习主体通过工作记忆接受了这个知识点，先在原有的认知结构框架中寻找与之联系最紧密的、相近或相关的知识点进行安置。知识构建存在六种形态：①整合——将几个平行难度的知识点整合成一个更大的知识团块；②延伸——在原有知识点的基础上生发出新的知识点；③逆序——在原有知识点的基础上逆向生发出新的知识点，如除法是乘法的逆运算；④迁移——将原有的知识应用到新的情境中去，如用比例法来解决工程问题；⑤添置——在原有建构的基础上搭建难度相当的知识点；⑥深化——在原有建构的基础上搭建高难度的知识点。分析知识的建构形态，有利于教师精确权衡教学内容的难度。整合、延伸建构形态的教学难度偏低，适合开展个体远程移动自主学习；逆序、添置建构形态的教学难度适中，应侧重于促成中等生的深度学习；迁移和深化建构形态的教学难度偏高，应设置知识铺垫、引入本真问题情境，以推动深度学习的达成。
四、总结与展望
随着网络通信技术、智能硬件以及教育技术的发展，中小学生的移动学习必将成为实体课堂的延伸，成为课外学习的主要方式。本研究在移动教学实践的基础上，提出了微慕深度学习的认知模式，并分析了影响深度学习的相关因素。在这个探索的过程中，研究者深深地感受移动学习生态环境的塑造、合作学习的组织、学习过程的调控等对教师的施教能力提出了新的挑战，而学生的学习动机、习惯等非智力因素对深度学习的达成也起着举足轻重的作用，这些问题将在后续的研究中予以进一步探索、分析。
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