上篇—认识突破
什么是深度学习?深度学习的本质特征是什么,这是深度学习教学策略设计并实施的根本问题。我们将在本篇溯源深度学习的基本观点,对深度学习的本质内涵、内在机制、实践探索进行探讨。
第一章 缘起:为了学生的深度学习
社会的发展在不断按下快进键,面对不可预知的未来世界,我们更要强调培养发展学生的核心素养,帮助学生对知识获得更深层次的理解。
第一节 深度学习的本质内涵
什么是深度学习?这是深度学习设计的根本。我们将回到深度学习的起点,回到“深度”本身,对深度学习的本质内涵进行探讨。
一、深度学习的起源与发展
在悠长的学习研究历程里,深度学习的思想从人工智能领域中产生,在教育领域中逐步孕育,并在19世纪后期扩展开来。
(1)深度学习的萌芽。“深度学习”(deep learning)概念源于人工神经网络以及人工智能的研究,而引入教育领域后关注点聚焦于学习科学。早在20世纪20年代初,深度学习的思想已经在杜威的“做中学”、克伯屈的设计教学法、布鲁纳的发现教学法及学习的认知目标分类中孕育。1976年,瑞典哥德堡大学的弗伦斯?马顿和罗杰?萨尔乔在《学习的本质区别:结果和过程》一文中首次提出深度学习和浅层学习两个概念 ,指出深度学习是一个知识的迁移过程,有助于学习者提高解决问题并做出决策的能力。这也标志着深度学习正式进入教育领域。
(2)深度学习的形成。在弗伦斯?马顿和罗杰?萨尔乔提出以上两个概念后,国内外众多学者对深度学习这一概念内涵进行了大量的探究,其中,拉姆斯登(Ramsden)(1988)、恩特威斯尔(Entwistle)(1997)、比格斯(Biggs)(1999)等学者持“深度理解说”这一观点,在20世纪90年代前后发展了深度学习与浅层学习这一理论,认为深度理解既是深度学习的过程又是深度学习的结果。除此以外,纳尔逊莱尔德(Nelson Laird)通过对Biggs等的观点进行研究,发现深度学习可以解构为高阶学习、整合性学习、反思性学习这三个相互关联的部分;库伯(Kolb)提出“让体验成为学习和发展的源泉”;威格尔(Wejgel)则认为深度学习有赖于条件化知识(conditionalized knowledge)、元认知(metacognition)和探究共同体(communities of inquiry),又从不同角度对深度学习的内涵进行了界定。与此同时,国外众多学者又在对比浅层学习与深度学习的基础上揭示了深度学习的基本特征,其中具有代表性的是埃里克?詹森(Eric Jensen)和利恩?尼克尔森(LeAnn Nickelsen)提出的将深度学习的基本特征描述为高阶思维、深度加工、深刻理解、主动建构和问题解决五个方面的观点。国内对深度学习的研究则始于2005年,黎加厚教授最早对深度学习的概念进行了解释,认为理解与批判、联系与建构、迁移与运用是深度学习的三大特点。
(3)深度学习的发展。1999年,约翰?D. 布兰思福特(John D. Bransford)、安?L. 布朗(Ann L. Brown)与罗德尼?R. 科金(Rodney R. Kokin)等人编著的《人是如何学习的——大脑、心理、经验及学校》一书在美国出版,该书基于当代知识观的转向,围绕学习的发生机制提出了很多突破性的观点,大幅扩展了深度学习研究的视野与领域。2004年,美国教育传播与技术协会(Association for Educational Communications and Technology,AECT)对教育技术进行了重新界定,认为学习不仅仅是信息的记忆,单纯的记忆已不能适应社会发展的要求,进而将深度学习确定为未来教育技术发展的基本理念和努力方向。以此为契机,深度学习研究的地域、范围、内容和方法得到进一步扩展。
近年来,国外学者着重围绕“人的深度学习是如何发生的”和“如何促进人的深度学习”两个主题,分别从理论探讨、实践探索、技术运用三个层面对深度学习进行深入研究。最具代表性与实际意义的应该是加拿大西蒙菲莎大学(Simon Fraser University)伊根(Egan)教授团队的研究,在其著作《深度学习:转变学校教育的一个革新案例》(Learning in Depth:A Simple Innovation That Can Transform Schooling)中,基于深度学习的学习观和知识观对教师教学活动和学生学习过程有全新的阐释。在我国,深度学习在2015年引起了广泛关注,如安富海教授认为深度学习具有注重批判理解、强调内容整合、促进知识建构、着重迁移运用等特征。郭华教授强调深度学习是在教师引领下,学生获得发展的有意义的学习过程。综上,深度学习是指学生能够在理解的基础上,通过批判思想等高阶思维自主进行知识建构,最终进行迁移,解决问题的一个过程。
二、深度学习的本质与内涵
回答深度学习的本质与内涵,我们可以借助三个有经验支持的基本命题,来界定深度学习的本质内涵:深度学习是获得生命意义的学习;深度学习是直击知识本质的学习;深度学习是自主建构的学习。
(1)深度学习是获得生命意义的学习。教育的真正目的是不仅要教会学生书本理论知识,更要培养学生成为一个散发着人性光芒、道德光芒、才学光芒的“完整的人”。成为“完整的人”,要求学生要通过深度学习获得生命的意义,即激发学生全身心投入学习过程中,并在实践操作中,培养敏锐的感受力、获得理性的体验、展开深入的思考,从而实现成长。教师只有唤醒学生内心、触及学生心灵深处,才能引发学生的深度学习。
(2)深度学习是直击知识本质的学习。社会学中将人定义为符号动物,人是创造和运用符号的一种动物。深度学习则是超越符号层次的表层知识,进而直击知识本质的学习。然而,现实课堂中的知识学习,常常专注于知识的符号形式,致使学生获得了太多低位、零散、表层和缺乏灵活性的抽象知识。改变这种状况的基本途径,就是引导学生由表及里、由浅入深、由低到高地建构起处于更高层次、居于中心地位和藏于更深层次,兼具认识论、方法论和价值论三重意义因而更能广泛迁移的大概念。
(3)深度学习是自主建构的学习。儿童是在与周围环境相互作用的过程中,逐步建构起关于外部世界的认知,从而使自身认知结构得到发展。换言之,深度学习是学生在内驱力支配下的主动学习。它需要学习者在了解意义的基础上自主建设与构造自己的知识体系,与周围的环境进行交互作用,通过与环境无意识的接触、有意识的碰撞,产生意义建构,并在开放性的环境中自主学习。
第二节 深度学习的内在机制
深度学习的内在机制是深度学习真正在课堂发生的理论依据。国内外学者先后从建构主义、情境认知、分布式认知和元认知等理论视角,阐述了深度学习的内在机制,实证研究表明:如果学生具有高的元认知水平,他就能够更好地认识、运用和调控自己的认知,进而展开更有深度的学习。综合已有研究,针对深度学习在学校课堂教学实践中的问题,我们从深度学习的发生机制、维持机制、促进机制、支持机制四个方面进行阐述。
一、深度学习的发生机制:情境诱发—问题驱动
深度学习的发生往往源于学生内心的深层动机,因此,深度学习的发生必须根植于问题情境。首先,在特定的情境中调动学生已有认知,才能激发学生学习的内在动机,使学生在情境的感知中主动建立新旧知识的连接,为深度理解和加工新知识做好必要的准备。其次,在特定的情境中一定要设计驱动性问题,如果没有问题驱动的情境,那么设定的情境无法触动学生的深层动机,情境就没有意义。如果问题不根植于特定情境,那么知识对于学生来说就只是一些枯燥乏味的抽象符号,学生难以理解和建构知识所蕴含的深层意义,学生的学习将成为无意义的学习。正是借助情境诱发和问题驱动,既触发着学生的深层动机,又驱动着学生对知识的深度建构。因此,情境诱发和问题驱动乃是深度学习发生的两个重要条件。
二、深度学习的维持机制:亲身体验—高阶思维
学习是指从阅读、听讲、研究、实践中获得知识或技能的过程。这一过程只有通过亲身体验才能最终有效的完成。当问题情境让深度学习已经发生,如何推进深度学习持续发生?我们必须建立深度学习的维持机制。亲身体验与高阶思维则是维持深度学习的两个必要条件。亲身体验式的学习就像生活中其他任何一种体验一样,是内在的,是个人在形体、情绪、知识上参与的所得,它是一种以学习者为中心的学习方式,这种学习方式的开展需要通过实践与反思的结合才能获得期望的知识、技能和态度,这也是高阶思维参与和发展的机制。因此,只有让学生在亲身体验中学习,在体验学习中发展高阶思维,才可能让深度学习持续发生。脱离了亲身体验和高阶思维,学生就无法展开由外而内和由内而外的双向理解之路,以及由浅入深、由分到合和由知到行的渐进理解之路,深度学习也就无从谈起。
三、深度学习的促进机制:实践参与—问题解决
以问题为核心的学习是深度学习的基本样态。因此,发现问题、分析问题、解决问题是深度学习的核心机制。基于深度学习的发生机制和维持机制,深度学习的促进机制也必须以学生的实践参与为必要条件,基于实践中的真实问题,通过参与实践和解决问题,实现深度学习。在课堂学习条件下,实践参与的实质则是让学生参与问题解决的过程。在实践参与中解决问题,让学生在寻求、探索解决问题的思维活动中,主动参与、亲身实践、独立思考、合作探究,在提出问题、分析问题、解决问题中理解知识、培养技能,进而培养学生自主发现问题的能力、迁移应用的能力、解决问题的能力。
四、深度学习的支持机制:在线学习—虚拟现实
随着知识经济的到来,我们的学习模式受到了前所未有的冲击,各种新的学习模式如潮水般涌现,在所有学习模式中,最具有冲击力的便是随着网络技术发展而出现的网络化学习,即在线学习,这种通过网络平台资源进行的在线学习是由多媒体网络学习资源、网上学习社区及网络技术平台构成的全新的学习环境。深度学习的实现,正需要这种全新的学习环境。在线学习能确保学生在意义建构中的中心地位,强调学生先前经验和日常经验的重要性,注重知识的真实情境和学生的情境化思维,促进个人看法与他人多种观点的协商和解释,需要运用技术来支撑更为高级的心智过程。相对于其他的学习模式来说,它具有无可比拟的优势。一是更容易实现一对一学与教之间的交流;二是能充分尊重学生的个性、激发学习的动机、满足个体的需要;三是不受时间、地点、空间的限制,可以实现与现实互动,也可以在虚拟现实中获得迁移实践的练习,从而支持深度学习。因此,在线学习和虚拟现实乃是深度学习的重要支持机制。
概言之,情境诱发—问题驱动、切身体验—高阶思维、实践参与—问题解决和在线学习—虚拟现实分别从深度学习的发生、深度学习的维持、深度学习的促进和深度学习的支持四个方面,构成了深度学习的实践机制。自觉地运用深度学习的四个机制,将为中小学校的深度学习实践提供更为可靠的理论基础。