深度学习是知识素养化的主要途径，学科教学应该针对深度学习的特征，将相关促进策略贯穿于学生知识学习的全过程，以保障学生知识向素养的深度转化和核心素养的形成与发展。以化学学科为例，并从知识学习的理解、巩固和应用的全过程进行考察可以发现，深度学习具有多层次加工理解知识、结构化建构巩固知识、灵活性迁移应用知识等基本特征，对应的促进策略主要有优化教学逻辑、揭示内在联系和创设真实情境等多个方面。
一、深度学习的内涵
1）深度学习
一谈到深度学习，我们就会想到机器的深度学习和心理学上的深度学习，那教育学上的深度学习又有什么不同呢？教育学上的深度学习，针对的是不能把学生教成机器、教成傻子、教成疯子的问题。
机器是什么？按程序输入一个指令，做出一个动作，没有自己的思想和情感。像这样的教学，在人工智能时代，肯定是不行了。学生应该有自己的思想，有独立的判断能力和创新能力。
从育人的角度来看，深度学习其实是为立德树人根本任务服务的。
简单讲一下教育学上的深度学习和心理学意义上的深度学习的区别。心理学也反对所谓的“浅层学习”：机械记忆、死记硬背、鹦鹉学舌、心不在焉。
和教育学一样，心理学也强调主动理解，强调内容的相互联系及结构的建立，强调对基本原理的追求、对相关证据的权衡，以及对高阶思维的培养。但是心理学在谈深度学习的时候，是价值无涉的，它所谈的个体是抽象的、偶然的。无论你是中国人还是美国人，是古代人还是现代人，只要你的大脑和神经突触是正常的，你大概都可以进行深度学习。
但是教育学提的深度学习不一样，它针对的是具体的、社会的个体，它以立德树人为根本目的，是为了培养未来社会历史实践的主人。
我们说的深度学习一定是建立在心理学的基础上的，也强调主动理解，强调联系和结构，强调高阶思维。但是谈到高阶思维的时候，我们知道低阶思维同样重要，我们承认学生是从低到高发展的，承认学生在学习的过程中也可能会犯错误。
知识是人们在改造世界的实践中所获得的认识和经验的总和。对学生身心素质的发展具有重要的促进作用。知识有多种分类方式，而且随研究视角、研究目的和认识程度的不同有所发展和变化。现代认知心理学一般依据知识的不同表征方式和作用，将知识划分为陈述性知识、程序性知识和策略性知识。陈述性知识是关于事物是什么(如“钠是一种非常活泼的金属”)、为什么(如“钠原子的最外电子层上只有一个电子”)和怎么样(如“要把钠保存在石蜡油或煤油中”)的知识，一般可以用口头或书面语言进行清晰陈述。程序性知识是关于怎样做的知识与方法。策略性知识与程序性知识有所不同，程序性知识是完成某种具体任务的操作步骤，而策略性知识是用于调控学习和认识活动本身，从而更有效地获取新知识或运用已有知识解决相关问题。可见，只有在策略性知识的指导下，陈述性知识和一般程序性知识才能被有效地加以应用。
2）深度学习的定义
区分了教育学和心理学意义上的深度学习之后，我们就可以给深度学习下一个定义了：深度学习主要指：在教学中，学生积极参与、全身心投入、获得健康发展的、有意义的学习过程。深度学习一定是指教学当中的学生的深度学习，而不是学生的自学。
在这个过程中，学生在素养导向学习目标的引领下，聚焦引领性学习主题，展开有挑战性的学习任务与活动，掌握学科基础知识与基本方法，体会学科基本思想，构建知识结构，理解并评判学习内容与过程；能够综合运用知识和方法创造性地解决问题，形成积极的内在学习动机、高级的社会性情感和正确的价值观；成为既有扎实学识基础、又有独立思考能力，善于合作、有社会责任感、具备创新精神和实践能力、能够创造美好未来的社会实践的主人。
前半部分是深度学习的任务，后半部分是深度学习的目的。
其中，“素养导向学习目标”“引领性学习主题”“有挑战性的学习任务与活动”都是实践模型里涉及到的要素。
3）深度学习定义的阐释
第一，我们在讲深度学习的时候，一定要强调教与学是不能分离的，教是为了学，学生的学习一定是在教师指导下进行的，不是自学。
第二，深度学习主要指学生要学得彻底。在近400年前，夸美纽斯就说过，好的教学是迅捷、愉悦和彻底都能做到。迅捷大家都能做到，比如，我们一个小时就能学会二项式定理，二项式定理的发现可能要经过上千上万年，但是学生一小时就学会了，这绝对是迅捷的。这是所有教学存在的首要前提，它比人类发现知识要快得多。
但学生是不是学得愉悦，就很难了。有的人为了让学生学得愉悦而降低难度，有的人说不行，必须强调难度。让学生学得彻底，同样很难。而且彻底的前提是既要迅捷又要愉悦。
深度学习要解决的，就是如何在迅捷、愉悦的前提下，让学生学得彻底的问题。
比如我不仅知道二项式定理公式是怎样的，我也知道二项式定理是怎么来的，知道它能够解决什么问题，我还能在它的基础上发现新的知识。在教学中，我们不一定要求学生去创造，但是我们要求学生能应用，能把知识迁移到陌生的情境下使用，这是“彻底”的很重要的标志。
最终，学生如果实现深度学习了，我们希望他“百尺竿头更进一步”，也就是他学到了之后还有能力，有使命感、担当感。这是深度学习特别重要的地方。
第三，如果理解了“百尺竿头更进一步”，我们就能理解“教学永远具有教育性”，深度学习是为了立德树人，我们通过深度学习培养的学生，既要聪明，也要有创造力、有担当、有使命感。
自我们2014年开展深度学习研究以来，不断有老师问，我们为什么要用“深度学习”而不用“深度教学”或其他词？
其他模式我们也都不否认，而我们之所以用“深度学习”，就是想要强调学生立场，强调学生立场基础上的学习的真正发生，关注学生在教学中的主体地位。
深度学习既然是学生立场，我们在规定教学目标、组织内容、设计学习活动的时候，都应该依据对学生的了解和理解。
二、深度学习的特征
在教育领域中，深度学习最先由美国学者马顿和萨尔乔根据学生获取与加工信息水平的差异提出的。在深度学习的概念引介到国内之后，迅速成为学界的研究热点，并逐渐将其定位于“深刻的、精致的、具有内在生命力的学习”，认为是“发现学习、有意义学习、有效学习”等所有“以往一切优秀教学实践的总结、提炼和提升”，有着“多层次的知识加工与理解、关联性的自主知识建构、解决实践问题的知识迁移与运用”等基本特征，这些基本特征正契合学习心理学视角的知识学习过程。
经过更新改进后，我们提出深度学习有5个特征：活动与体验、联想与结构、本质与变式、迁移与创造、价值与评判。
1）活动与体验
它强调学生作为主体的主动活动。深度学习是学生在教学中的深度学习，所以我们一定要从学生学习的角度去判定教学是不是发生了，那我们首先要看学生是不是有主动活动。
主动活动指学生自己有思想、有情感的主动活动，比如观察、思考、想象、表达、动手操作等，尤其是思维活动，不同于听令而行的肢体活动。
体验是指学生作为个体全身心投入活动时的内在体验。既包含学生对所学学科内容的感知和理解，也包含学生对学习过程的情感反应与价值评判，比如与老师的关系、与同学的合作沟通等。
学生作为主体的学习，不是被动地去容纳外在知识，也不是从实践开始的盲目试误。我们主张学生通过主动的、有目的的活动，感受、理解、掌握人类已有的认识成果。
上图这个设计就是想让学生充分地动起来。
这个特征提醒教师，要承认学生在教学中的主体地位，考虑学生的情感需求与价值观培育，设计能让学生全身心沉浸其中的学习活动。
2）联想与结构
比格斯首创的SOLO(可观察的学习结果的结构)分类法，本质上是一种认知发展理论,在其对应的5个层次的认知反应水平(或学习结果)中，前结构层次的学习者通常没有能正确理解问题，属于无学习状态；单一结构层次和多元结构层次是知识积累的过程，属于浅层学习；关联结构层次和抽象拓展结构层次是理解加深的过程，属于深度学习。所以，深度学习还需要学生对学习过程的深度投入，亲历知识的“再生产”以及知识联系的探寻与结构化建构等活动，以便将所获得的信息形成关联结构或抽象拓展结构，达到巩固和掌握知识的目的。
它一方面指学生的学习活动及其方式，一方面指这种学习活动所处理的内容及其特征
作为学习活动及其方式，处理的是学科知识与学生经验（包括已掌握的学科知识）间的相互转化。通过调动以往的经验来参与当下的学习，又要将当下的学习内容与已有的经验建立起结构性的关联，从而使知识转化为与学生个体有关联的、能够操作和思考的内容（对象）。联想与结构需要并发展着学生的记忆、理解、关联能力以及系统化的思维与结构能力。
作为教学内容，是指在结构中、在系统中的知识，知识可以相互说明、相互支撑，有内在关联。这是教学内容结构化、单元学习主题的理论基础。
这个特征强调，教师要对学习内容进行整体规划、整体设计，不是让学生掌握孤立的知识点或记忆更多的事实性知识，而是要求学生全面把握知识的内在联系。“联想与结构”这一特征是我们所主张的单元学习的理论基础。
3）本质与变式
本质与变式是对学习结果和过程特征的一种表述。学生基于对系统变异的学习材料的加工来把握学科本质（基本思想、基本方法、基本过程），进而演化出更多变式。
比如学生学习颜色时，颜色是对各种颜色的总称，如果我们要学习红色，必须得有绿色、黑色、白色对比才知道什么是红色，所以我们为了让学生弄清楚什么是红色，就必须把若干种颜色放在那儿。
这个特征强调教学要着眼学科的基本思想和基本方法，教师要对教学内容进行转化，向学生提供具有典型意义的学习材料；强调学生与学科内容的深度交互，是教学目标及单元主题的重要理论来源。
知识性质的不同决定了内在联系的多样性。关于化学知识内在联系的形式，“课程标准”结合有关示例呈现了三种情况：一是“按照化学学科知识之间的逻辑关系组织起来的”知识关联结构,如根据微粒之间的作用方式构建的“化学键知识的逻辑关系”；二是“从学科本原对物质及其变化的认识过程”进行概括得到的认识思路结构，如根据元素周期表的编排原则和所体现的元素周期律构建的“元素位一构一性的关系”；三是“对物质及其变化的本质和其认识过程的进一步抽象，以促使学生建构和形成化学学科核心观念”的核心观念结构，如从“元素位一构-性的关系”到“结构决定性质，性质反映结构”的学科观念，再到“宏观-微观-符号”三重表征的学科思维。显然这些揭示知识之间内在联系的结构化形式，使新知识融入了原有的认知结构，有利于学生对知识的持久性记忆。
4）迁移与创造
当能把握本质，能举一反三，学生才能迁移与创造。迁移到陌生情境后，学生依然能解决问题，而且，因为问题的复杂性，学生又能综合自身所学，直击问题的本质。这样创造性就出来了。
迁移和创造，是学生掌握、内化学习内容之后的外化表现及创造性表达；要求学习情境与氛围的开放性；也是实践模型中进阶性任务、持续性评价的重要指标。
迁移与创造实际上要解决两个问题，一是间接经验内化又外化的问题，二是将所学知识转化为综合实践能力的问题。迁移与创造不仅仅是学生自己去迁移和创造，老师也要为学生的迁移和创造去创设适当的情境和任务。
迁移和创造本身也是学习过程，而不是单独的应用过程。
这个特征是培养学生创新意识和实践能力的一个非常重要的环节。
5）价值与评判
经常有老师觉得，价值与评判是老师对学生的评价，我们一定要强调，它指的不是老师对学生的评价，我们说的始终是深度学习的特征，这里的“价值与评判”指的是学生对学习内容和学习过程的理解和反思，是学生自己的价值和评判。
价值与评判实际上要回答的是教学的终极目的和意义，教学是培养人的社会活动，要以人的成长为旨归。培养人首先要培养他正确的价值观，学生成长的重要表现就是能对周遭的人物、活动、事件以及自身经验做出价值判断，能与他们（教师、同学及其他人）进行有效的沟通和合作。
这个特征提醒教师关注教学正确的价值取向，关注教学的创造性和开放性。如果老师觉得，根本不需要学生去反思，反正自己教的都是对的，那就错了。深度学习要培养的是有创造性的人，让学生评判的前提是我们的教学是开放的。
以上介绍了5个特征，观察和评估深度学习就是要立足学生的立场，从学生学习发生的角度去整体考虑。
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