深度學習的緣起
2017年6月2日至3日,第十四屆全國“基礎教育跨越式發(fā)展創(chuàng)新試驗研究”年會在北京師范大學成功舉辦。會上,北京師范大學何克抗教授作了題為《深度學習——網絡時代學習方式的變革與發(fā)展》的專題報告,從深度學習的緣起、內涵、特征及如何有效實施等方面為大家?guī)砹巳娼庾x。
深度學習的緣起
早在20世紀70年代(1976年前后),美國學者馬頓和塞爾喬就已經基于對大學生文本閱讀學習結果的研究,第一次提出"深度學習"的概念,并將它與"淺層學習"進行對比研究。
我國學者黎加厚等人則在國內率先對深度學習概念進行探討,在他們于2005年發(fā)表的相關文章中,比較系統(tǒng)地梳理和闡述了深度學習的基本概念、主要特征以及如何促進深度學習的相關教學策略。
自進入21世紀以來,從全球范圍看,人類已從信息化初期跨入信息化更為深入發(fā)展的互聯(lián)網時代,而互聯(lián)網時代由于無限豐富的學習資源觸手可及,多重交互充分調動學習者的主動性、積極性乃至創(chuàng)造性,從而引發(fā)教育教學領域的一系列教與學方式或教學模式的重大變革。深度學習作為全新教育理念與學習方式變革的標志,正是在這一客觀社會背景下,重新引起了學術界乃至廣大群眾的普遍關注。
近年來,最早重視深度學習研究的學術機構是美國威廉和弗洛拉·休利特基金會。該機構于2010年發(fā)起,并由美國研究院組織實施SDL項目(深度學習研究),無論是在理論探究或是在實踐創(chuàng)新方面都具有代表性。
深度學習的內涵與基本特征
01
有關深度學習的界定與闡述
近年來,深度學習概念的日益走紅,學者們對于到底什么是深度學習的探討逐漸增多,得出的結論也是多種多樣,莫衷一是。
在早期研究中,多數(shù)學者認為深度學習是相對于淺層學習的一種全新學習方式。
畢格斯
深度學習包含高水平或主動的認知加工,對應淺層學習則采用低水平的認知加工。
比艾特、柯林斯等
深度學習方式意味著學生為了解而學習,主要表現(xiàn)為對學習內容的批判性理解,重視要和先前只是與經驗的連接并關注邏輯關系和結論的證據(jù)。
黎加厚等
深度學習是指在理解學習的基礎上,學習者能夠批判性地學習新的思想和事實,并將它們融入原有的認知結構中,能夠在眾多思想間進行聯(lián)系,并能夠將已有的知識遷移到新的情境中做出決策和(進行)解決問題的學習。
張治勇、李國慶
深度學習是一種以提高學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力為宗旨的學習方式,學習者在理解知識的基礎上,建立新、舊知識之間的有機聯(lián)系,并能夠靈活運用所學知識進行創(chuàng)造性地解決實際問題的學習。
景鴻娜、陳琳、趙雪萍等
深度學習是特別關注批判性思維的一種學習方式。
除了從學習方式角度來探討深度學習的內涵以外,學術界也有學者試圖從學習過程和學習結果這兩個角度來界定深度學習的內涵。
美國國家研究委員會
深度學習是個體將學習的知識從一種情境應用到另一種情境的過程、即遷移。——這是從學習過程的角度作出的界定。
美國威廉、弗洛拉·休利特基金會
深度學識是學生生人21世紀工作和公民生活必須具備的能力,包括掌握核心學科知識、批判性思維和復雜性問題解決、團隊協(xié)作、有效溝通、學會學習、學習毅力六種基本能力。——這是從學習結果的角度對深度學習內涵作出的界定。
02
深度學習的確切內涵
以上說法都擁有一定的科學性和合理性,但出于各種不同的視角,未能抓住問題的本質。
何克抗教授認為,要想真正從本質上闡述清楚深度學習的內涵,還是應當從深度學習的理論根基著手才有可能。何克抗教授基于布魯姆教學目標理論認為:深度學習正是要通過全新的理念、方式以及必要的工具、資源、手段來達到高級深層認知能力(尤其是創(chuàng)造能力)的培養(yǎng)目標,從而使廣大青少年通過深度學習不僅能記憶、理解必要的各學科基礎知識,還能具有應用、分析、評價這些基礎知識,并創(chuàng)造新知識和新產品(包括精神產品和物質產品這兩類實體作品)的能力。
由于這種內涵強調要通過全新的理念、方式、和必要的工具資源、手段來達到高級深層認知的培養(yǎng)目標,所以這一內涵不及涉及學習方式的根本變革,也必然涉及學習過程和學習結果這些相關因素。
03
深度學習的基本特征
(1)有助于催生高階思維與深層認知能力
知識是動態(tài)建構的,知識在傳播過程中被擁有不同經驗的學習者所體驗,進而產生對同一內容的不同解讀,因此學習者要以批判性眼光審視學習資源,不要滿足于對知識的字面理解和機械記憶,而是要力圖深入理解建構知識的意義,掌握起內涵及本質,特別是要建立起新舊概念、新舊知識之間的非任意、實質性聯(lián)系,以便不斷完善真身的認知結構。與此同時,由于深度學習過程中始終伴隨批判意識與認真思考,所以有助于高階思維與深層認知能力的形成與發(fā)展。
(2)往往采用多種"教與學"方式及策略
為了達到深度學習的目標,不僅教師應采用新型的有效教學與策略;學生也應自覺運用各種自主學習、自主研究、小組協(xié)作交流以及線上和線下組合學習等多種方式及策略,以便全面而充分地收集、利用現(xiàn)有的優(yōu)質學習工具與資源,并通過小組分工合作來實現(xiàn)多渠道、跨領域催生新智慧。
(3)通過強調"具身認知"來發(fā)展學生的問題解決能力與創(chuàng)新能力
深度學習特別強調"具身認知"理論的指導,要求學習者在學習過程中必須親身去實踐、去感覺、去體驗、去探索、,也就是要在知識與實踐相互作用的親身踐行中,去完善認知結構,去培養(yǎng)和發(fā)展自身解決實際問題的能力,而在此過程中,學習者必定還能發(fā)現(xiàn)一些創(chuàng)新點,從而逐步形成創(chuàng)新能力。
深度學習的有效實施
01
教師應樹立正確的教育思想與教育觀念
由于深度學習的目標是要把學生培養(yǎng)成具有高級深層認知能力(尤其是創(chuàng)造能力)的人才,所以在學習過程中,必須充分調動學生的主動性、積極性、創(chuàng)造型,而在教學過程中這就要依靠教師創(chuàng)設的理想教學環(huán)境,運用的正確方法和策略才有可能達到。換句話說,在實施深度學習過程中既要突出體現(xiàn)學生在認知過程中的主體地位,又要充分發(fā)揮教師在教學過程中的主導作用,這就表明:能夠指導教師有效實施深度學習的教育思想既不是"以學生為中心",也不是"以教師為中心",而是要能同時調動與發(fā)揮學生與教師兩方面的積極性的"主導——主體相結合"的教育思想。(相當于近年來國際上流行的以B-Learning為標志的"混合式"教育思想。)
教育觀念與教育思想一脈相承,有什么樣的教育思想,就一定有與之相適應的教學觀念,反之亦然。例如,若堅持"以教師為中心"的教育思想,那就一定是強調"傳遞——接受式"教學觀念;若堅持"以學生為中心"的教育思想,就必定是強調"自主——探究式"教學觀念。
而在以"主導-主體相結合"教育思想指引下的教學觀念是兼取了二者之所長所形成的一種全新觀念——可稱之為"有意義傳遞——主導下探究相結合"的教學觀念。它能兼具二者之所長,但并非兩種教學觀念的簡單疊加。
02
要運用有效的教學模式
要想讓學生通過深度學習來達到深層認知能力(尤其是創(chuàng)造能力)的培養(yǎng)目標,任課教師除了應當樹立正確的教學觀念以外,還必須運用能有效實施深度學習的教學模式。事實上,當前翻轉課堂之所以能風靡全球,受到廣大教師的熱烈追捧,正是因為它是最適合于深度學習的一種教學模式。
適合于實施深度學習的教學模式并非只有翻轉課堂一種,中國人自己創(chuàng)造的"跨越式教學模式",經過600所各種類型中小學校長達十多年教學實踐的檢驗,證實其能在我國中小學各學科教學中達到深度學習的優(yōu)異效果,也被稱為"中國式"翻轉課堂。
03
建立新型學習共同體
深度學習倡導在平等、互利和公開的基礎上建立學習共同體,強調資源共享、共同學習。支持深度學習的學習共同體可以在學生之間、教師之間甚至在學生和專家之間以及學生和家長之間建立,而且學習共同體成員不僅在課內,在課外也要保持聯(lián)系。
師生在支持深度學習的新型學習共同體中的角色和開展的活動主要體現(xiàn)在以下兩方面——
(1)教師不再是一名輔導者,而是作為共同體中的學習者與學生一起學習。既可以從學生的視角觀察學生的學習進程,還可以充分運用各種數(shù)字化工具,在學生面臨困惑與挑戰(zhàn)時立即給予鼓勵和幫助。
(2)學生不再是簡單地理解知識、記憶知識,而是在與教師、同伴之間建立起學習共同體的基礎上,及時向教師和同伴反饋個人的學習進程,和大家一起討論確定學習目標及應該達到的能力標準。
04
要有智慧學習環(huán)境與先進學習工具的支持
由于要達到培養(yǎng)深層認知能力的目標,光有一般的數(shù)字化學習環(huán)境及互聯(lián)網上現(xiàn)有的各種學習工具機學習資源是不夠的,必須要有虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實技術及相關學習工具與資源的支持,這就涉及智慧學習環(huán)境。
增強現(xiàn)實是把圖像、視頻、音頻等數(shù)字信息并入現(xiàn)實空間,目的在于將客觀現(xiàn)實與虛擬環(huán)境相混合,使用戶可以與物理實體、也可以與數(shù)字對象進行交互,從而為學習者帶來更豐富的感受、體驗和機遇。
虛擬現(xiàn)實是由計算機生成的、模擬人和物存在的實際環(huán)境,可以讓人產生身臨其境的逼真感受——可在虛擬環(huán)境下感知現(xiàn)實世界,并像在真實世界中一樣去進行探究。
人們的分析、評價和創(chuàng)造等高級深層次認知能力的培養(yǎng)與發(fā)展都要有賴于VR/AR技術的支持。
深度學習體現(xiàn)的六大全新教育理念和學習方式
(本文根據(jù)何克抗教授在第十四屆全國“基礎教育跨越式發(fā)展創(chuàng)新試驗研究”年會上的專題報告《深度學習——網絡時代學習方式的變革與發(fā)展》整理,未經作者審閱。)