从学习科学角度，各种教学改革之所以这么频繁、年年花样翻新，根本原因是：

• 理解和掌握知识，是一件非常复杂和困难的事！

而且由于一些老师的教学处理不够恰当，会加剧这种困难，使得学生要么只是”浅层理解“，要么就干脆不理解、死记硬背、或者干脆完全躺平……

如何能够使学生能够建立对知识的深度理解，对不少老师来说是严峻的挑战。

这就需要借助于理论界对“学习科学”、尤其是”深度学习“的研究成果，并将其运用到教学设计当中。

王珏老师根据学习科学的研究成果，提出学习的三阶段、五元素模型，分别为：内化-->外化-->自动化，此外“记忆”与“情感/动机”贯穿始终:

上述模型只是一个相当宏观的学习模型，还没有考虑到不同的知识类型、不同学科特点、知识与思维的关系、以及不同人的特点，可见，学习是极端复杂的。

考虑到学习的极端复杂性，指望有一个简单的“深度学习”的定义，是不切实际的。

在理论研究领域，“深度学习”共有三类、四种，对应于学习的不同阶段与过程，总括如下：

从上图可见，“深度学习”不仅包括在知识初步习得阶段的“意义学习”，也包括在后续知识应用过程中开展“外化学习”、“迁移应用”，以及整个学习过程中的“情感投入状态”，这些都是“深度学习”的必要组成部分，缺一不可！

关于上述理论研究的细节，可参见：

那么，如何在教学设计中，充分体现“深度学习”的各个要素呢？

王珏老师为此专门设计出一套CREE教学设计模型，完全符合上述研究成果，同时也将建构主义、联通主义以及其它学习科学原理有机融合，从教学设计的最底层保障了其科学性。

CREE教学设计模型分为四部分，分别是：概念性理解C、关系与结构R、外化（输出与迁移）E、情感与动机E，总体关系如下图所示：

C：概念性理解 Conceptual understanding

在知识初步习得的阶段，需要开展“意义学习”、而非“机械学习”。

所谓“机械学习”，是指以机械式记忆、死记硬背的方式开展的学习。

而“意义学习”则指能够跟学生个体经验、个体思维相联系的学习方式。

而且，在对知识的理解中，“概念性理解”处于核心、底层与关键地位！（与“概念性理解”相对应的，还有事实性记忆、以及程序性记忆）

那么，在教学设计中，该如何聚焦“概念性理解”、并促进学生开展“意义学习”呢？

考虑到知识的种类、难度、以及教学本身的高度复杂性，CREE教学设计模型提供了两种结构：

1、“情境-发现”式

在这种模式中，老师需要下大力气，设计出一组优质情境——使学生通过观察、思考、协作，就能够“自行得出结论”。

这样的设计既符合奥苏贝尔的“有指导的发现（即启发-发现）”，也符合建构主义提倡的“主动加工原理”，王珏老师将其誉为“最佳教学方法”！

采用本结构的“概念性理解”教学设计表格如下：

以上表格与当下教学改革中提倡的“情境(S)-问题(Q)-活动(A)”r教学流程是一致的。

在本阶段，情境设计是重中之重！在（多个）适当情境中，能够使知识的本质属性得以突显，容易被“发现”。

不过，王珏老师在给老师做教学设计指导时发现：情境创设能力不够——包括情境的典型性不够、数量不够、吸引力不够（这跟“E”有关），是老师教学中存在的普遍问题，导致学生难以主动发现，耗费大量时间，收益甚微，也许还真不如教师直接讲授。

2、“讲解-->具体化”式

有些知识难度太大、或太耗时间，不可能完全交由学生来发现。老师也可以简要讲解知识，但点到为止，留出一些空间让学生进行“主动加工”（这是建构主义的核心主张）

促使学生自动加工的通常做法，是由让学生根据知识内容，主动找出符合该知识的“正例”、以及“反例”。

采用本结构的“概念性理解”教学设计表格如下：

R：知识关联与知识结构 Relationship & Structure

理解了局部知识后，学生还需要在全部相关联的知识之间、建立全部关系。

（ 这部分似乎在学习理论中的系统研究似乎较少，布鲁纳的“结构主义”、以及“联通主义”中对“知识结构”均有所提及，但也有些语焉不详……）

首先，老师自己必须要弄清知识的结构，比如：上级、下级、平级、关联知识点，并在教学中知识之间的“关联性理解”作出有效设计。

在观察老师们的教学设计中，王珏老师发现：不少老师对知识结构的理解居然也存在问题，尤其是文科此现象比较严重——专业人士居然对知识的体系弄不清楚，这恐怕也是教学长期“少慢差费”的内在原因吧！

促进对知识关联性理解的教学设计，也可采用S-Q-A结构：

• 提出情境（情境中必须充分体现知识之间的关系）--提出问题--开展活动、并确保学生能“发现”知识之间的关联性。

除了知识之间的两两关系之外，让学生理解知识之间的整体结构（Structure）也是极为重要的一环！

因为，如果进入学生脑子中的知识都是一堆“碎片”，既会大大加重学生的认知负荷，同时学生对知识的理解也会浮于表面，而且这样的知识很难融会贯通、灵活运用。

正如王珏老师一贯倡导的：老师应该用“可视化图表”的方式，来表达知识之间的“整体结构”，这是结构化表达唯一正确的方式！

（关于“知识可视化”，可参见王珏老师的一篇论文：《》

在CREE教学设计模型中，在【阶段二】中，就明确要求老师设计好知识结构的视觉化呈现方式。

【阶段二】“关系与结构”的部分表格如下：

E：外化 Externalization（包含输出与迁移）

在知识的初步理解阶段，如果已经遵循了前述S-Q-A流程，让学生”启发-发现“，那是不是学生就对知识有了深度的理解了呢？

No！

无论是老师讲授、还是学生自行“发现”，学生对知识的理解都必然是“初步”的（当然也有深浅不同，但总体都较浅）！

对知识的深度内化，只能让学生应用知识开展“外化”！

外化可以分为两种形式（或两个阶段）。一是让学生开展各种输出活动（尤其是高阶输出），借此来加深学生对知识的理解；二是让学生开展迁移应用（变式练习），让学生可以灵活运用知识解决问题。

王珏老师明确提出：输出式学习，是最有效的学习方式。

输出可以采用语言、文字、视觉等多种形式，分别对应于不同的教学场景、学习目标。

对此，王珏老师作了非常详细的研究，感兴趣可参见：《

在输出式学习中，老师需要设计尽量丰富的多种输出方式，尤其是要注意“高阶思维”的输出，如：分析、评价、创造层面的输出。

越高阶的输出，知识的变形程度就越大，知识之间的连接就越广，因此对学生思维的调动就越强，学生对知识的理解深度也会越之越深。

除了“输出”外，能促进对知识的深度理解的另外一种形式，是“迁移应用”——将知识应用到截然不同的情境之中。

在中国，与此提法非常接近的是“变式练习”，应该在教学中大力提倡！

相比“输出”强调形式多样、高阶思维，迁移或变式则主要强调“变”——所谓“变中才能识本质”！

【阶段三】“外化（输出与迁移）”的相关教学设计表格如下：

E：情感与动机 Emotion & Motivation

深度学习理论认为：只有当大脑处于积极的情感状态下，才能开展深度学习！

脑科学研究也清晰地揭示：能产生情感的事件，对大脑来说都是高价值事件！

王珏老师将其总结为：无情感，不认知！

很多教学中的问题，实质上就是学生的“情感状态”不佳、甚至受到挫伤，导致学习动机不足！

既然情感状态对于学习那么重要，那怎么体现到教学设计中呢？

王珏老师在CREE教学设计模型中，为此专门设计了“E点（情感点”）一栏（下图最右侧栏），贯穿教学设计的始终：

首先，CREE教学设计模型本身，在设计时，就已经充分考虑到了“E点”。

比如：在“概念性理解”环节中，S-Q-A这一流程、以及“启发-发现”的做法，就会导致如下E点：

1、让学生在情境中发现，对学生有挑战性、期待感

2、同伴交流激发社会动机和深度思考

3、个人发现新知有成就感、兴奋感

当然，老师在做教学设计时，还需进一步考虑：

• 在我的情境设计中，有没有什么E点？

• 在我的问题设计中，有没有什么E点？

• 我还能设计哪些E点，充分调动学生的情感与动机？

总体来说，E点越多越好！当学生的学习热情被充分点燃，学生才会真正“主动”、“积极”地开展思维，教与学才能事半而功倍！

以上是对CREE教学模型的简要介绍。最后，将CREE教学模型的四大部分、以及其二级结构总体框架图展示如下：