依据上述已经历时4年的实证研究过程、研究结论和研究案例，笔者开始探求相关认知与学习心理理论基础，以解析深度学习的发生过程;依据其过程，设计深度学习课堂中的设计模型，为深度学习课堂设计提供原型。最终，以数学学科为案例，阐释深度学习的发生机理，为深度学习的理论与实践研究提供有效的理论基础，从而深化深度学习理论的形成与发展。
（二）关于“深度学习”的理解与内涵
1.马扎诺教育目标分类学
1956年，布鲁姆等人根据生物学的分类方法，依据人类认知活动的复杂性将教育目标分为知识、领会、运用、分析、综合和评价六个层面。2001年，课程专家安德森（Lorin W. Anderson）对布鲁姆教育目标分类法进行了较大修改，将教育目标分为知识与认知过程两个维度：知识包含陈述性知识、概念性知识、程序性知识和元认知知识;认知过程包含记忆、理解、应用、分析、评价和创造，体现了建构主义思想（安德森，等，罗星凯，等，译，2009）。张浩团队按照安德森教育目标分类学的六个层次直接对应学习进阶的划分，将“记忆”和“理解”对应为浅层学习，“应用、分析、评价、创造”对应为深度学习，并构建了深度学习的评价维度和策略，为深度学习打下了理论基础（张浩，吴秀娟，2012，2014）。后续，学者们接受了用布鲁姆的教育目标分类学来定义深度学习的观点，设计了信息化环境下的教学策略，总结了深度学习的五大特征——批判理解、信息整合、建构反思、迁移应用和问题解决（张静，陈佑清，2013;杜鹃，李兆君，郭丽文，2013）。以上研究丰富了深度学习的内涵和策略，但布鲁姆教育目标分类学仅是按照生物学的分类方法划分了学习发展步骤，且在当时受制于脑科学、心理学等学科的发展局限，并未去探索人真正学习的产生机理过程。因此，关于深度学习的分类受到质疑，深度学习产生机理还需实证研究。刘哲雨等认为深度学习从开始就应该是自发、主动和积极的加工过程，“问题解决”是深度学习的重要标志，它的产生包含两个阶段，一是新知理解，二是内部关联迁移与外部拓展迁移（刘哲雨，王志军，2017）。笔者在实证研究中通过观察、访谈和ERP脑电等实验数据验证了这一观点，认为深度学习从开始就要激活“自我系统”，“学习者中心”才能确立，深度学习才可能发生，而不是所谓的从浅层学习走向深度学习。因此，深度学习的研究还需寻求其他教育目标研究。
【关键词】;深度学习;实证归纳;教育目标分类比较;认知心理基础;发生过程;设计模型;发生机理;
CTCL研究范式
【中图分类号】; G434; ; ; ;【文献标识码】2020）1-0054-08
一、深度学习实证研究的缘起
（一）实证研究概述
已有研究基于CTCL教育技术学研究新范式（董玉琦，等，2012，2013，2014），认为学习技术指对技术使能孕育于整个学习过程的模式、方法与策略的描述，包含学习者选取与重构学习内容，构建适宜的学习环境，按照科学的学习策略执行学习活动而达到特定学习目标等学习行为，包含学习设计（Learning Design）、学习内容（Learning Contents）、学习策略（Learning Strategies）和学习活动（Learning Activities）等结构化要素（胡航，董玉琦，2017a）。
基于对学习技术的上述理解，笔者从2015年以来一直在小学数学学科中进行“深度学习技术”的实证研究，目前已经进行了三轮，具体如下：一是在“技术怎样促进学习”的多变量探索性实验（胡航，董玉琦，2017a）中回答了“技术能否促进学习”问题，即现有的多媒体应用方式会增加认知负荷，基于“学习者中心设计”的深度学习技术能促进学习。二是在“个性化-合作学习”的学习方式单变量验证性实验中回答了“技术怎样促进深度学习方式”的问题（胡航，董玉琦，2017b），解决了深度学习“如何学”的问题，即PCL学习方式。三是在“深度学习内容及其资源表征”（胡航，董玉琦，2017c）的学习内容单变量验证性中回答了“学什么才能达到深度学习”的问题，解决了深度学习“学什么”的问题，提出了“4S”学习内容构成和“悟-议-行”课程重构框架及策略（胡航，董玉琦，2017d），发现了S-DIP深度学习资源表征态并形成了深度学习资源表征方法、CRF深度学习资源开发模式及其应用策略（胡航，董玉琦，2017e）。
马扎诺教育目标分类学包含认知、元认知、自我和知识四个系统。从加工层次来看，认知系统包含提取、领会、分析和知识应用四层;元认知和自我两个系统分别对应层次5和层次6;从知识领域来看，包含陈述性知识（信息）、程序性知识（心智技能）和动作技能（心因性动作过程）。认知系统主要是新知理解、内外部关联迁移。元认知系统包含两部分内容：“一是对有效完成任务所需的策略的认知，即‘做什么’;二是运用监控机制确保任务能顺利完成的能力，即‘何时、何地、如何做’”。元认知系统贯穿认知系统的全过程，决定着认知系统运行的水平和深度。自我系统是学习者个体是否从事一项新任务的判断，决定参与深度，也可以理解为“判断力和决心”，包含检验重要性、检验效能、检验情感反应和检验总体动机四个方面。自我认知系统比较难以理解，马扎诺认为其高于原认知，是元认知得以运行的阀门（盛群力，2008，2009;黎加厚，2010）。因此，马扎诺教育目标分类学符合本研究对于深度学习的观察和实证描述，将作为指导思想来理解和界定“深度学习”的内涵及设计模式。
深度学习的发生过程、设计模型与机理阐释
作者：胡航李雅馨郎启娥杨海茹赵秋华曹一凡
来源：《中国远程教育》2020年第01期
【摘要】
本研究基于图式、格式塔、认知负荷、ACT-R和APOS等认知与学习心理理论，全面审视了历时三年的深度学习实证研究过程、研究结论和研究案例，从认知过程、学习内容、教学行为和资源表征态四者的对应关系角度解析了S-AICG深度学习发生过程，设计了深度学习课堂的设计模型;以数学学科为例构建了深度学习的发生机理模型，并从表征、交互、调适、建构和生成五个方面进行了深入阐释。本研究基于循证的研究，从教育实践中解析现象、總结规律，丰富并发展了深度学习的课堂实践和理论体系。