深度学习视域下的课堂教学研究--深度学习的五个基本特征促进深度学习的五个阶段.docx

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1、深度学习视域下的课堂教学研究-深度学习的五个基本特征，促进深度学习的五个阶段在信息爆炸的时代，每个人都生活在一个日益复杂且不断变化的环境中，信息的来源变得多样，学会学习、终身学习便显得尤为重要。社会需求的转变必然引发学校教育培养目标和方式的变化，“深度学习”的理念应运而生。自20世纪90年代以来，认知科学、脑科学等领域都飞速发展，学习机制的黑匣子逐渐被打开，人们对学习的本质有了突破性的认识与理解。关于深度学习的内涵、特征、机制等问题，研究者从理论、实践等不同层面作出了众多探索。然而，当教师试图将深度学习的理念落实到课堂教学中时，发现这是一个更为复杂和艰难的问题，常常感觉无从下手甚至背道而驰。因

2、此，对深度学习的研究有必要回到课堂教学中来，从深度学习的本质特征出发，建立起对深度学习内涵及其外延的整体认识，进而提出促进课堂深度学习的教学实践路径。01深度学习的内涵“深度学习”概念最初源于人工智能领域，作为机器学习的一类多层神经网络学习算法被提出。人工智能领域对深度学习的研究，引发了教育研究者对深度学习的关注。1976年，美国学者费伦斯马顿(F.MartOn)和罗杰萨尔乔(RogerSaljO)开展了一项关于学习的实验，该研究让学生学习文章并进行测验，然后依据布卢姆教育目标分类学提出了深层学习和浅层学习两种水平。研究表明经历不同学习过程的学生在学习结果方面存在差异，相较于浅层学习，采用深度

3、学习的学生采用更高水平的认知加工水平，对阅读本文有更加深刻的理解以此为开端，教育学领域的学者针对深度学习开展了多视角、多维度的深入探索。关于深度学习的内涵，主要有四种诠释角度。第一种角度是在马顿研究的基础上进行发展，认为深度学习是一种相对高认知水平的学习活动，强调知识的理解、应用与迁移，促进学生高阶思维和复杂技能的发展。第二种角度认为深度学习体现出学习观的转变，是一种知识意义的主动探寻而不是灌输。深度学习是知识、教学、学习和认知等要素动态转化的结果，是以学生的理解为基础，深入探究，寻求知识的内在意义，以达到彻底解决问题和情感的满足。第三种角度则是基于对信息加工理论的反思，综合考虑学习的认知与情

4、感因素、个人与社会因素，认为深度学习是学习者全身心投入的过程，强调学习的整体性。深度学习既是大脑内部信息加工的过程，也是充满着情感、意志、精神、兴趣的过程，是在教师引领下，学生围绕着具有挑战性的学习主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程。第四种角度则是受到社会文化一活动理论的影响，认为知识建构是个体外部环境与内部环境共同作用的结果，强调社会互动的重要作用。学生的深度学习是与师生间、学生间的交流、沟通与合作等活动同时展开的，产生于与他人的主体间性的交往之中，是一个对话的过程，深度学习的意义不仅在于知识内容的建构，更重要的是利用蕴含在社会人际网络中的集体智慧，形成丰富的社会知识

5、网络。不同视角的内涵解读使我们对深度学习有了更为全面、深入的理解，但是在实践层面上往往陷入概念的二元论，将深度学习与浅层学习、讲授法等概念进行人为的对立，认为深度学习是对浅层学习和讲授法的纠偏和超越。这种带有偏见的、简单化的理解方式容易导致矛盾焦点的转移，即将深度学习的实践问题转变为单一的教学目标定位问题、教学方式改革问题、师生关系问题等。一味地将问题简单化并不有利于深度学习的实践探索，反而导致重“高”轻低”、重“难”轻”得二重“学”轻“教”等一系列问题。只有将学与教同时置于真实的课堂生态系统中，对这两者之间的互动关系进行整体的思考,才能够真正实现深度学习。02深度学习的基本特征深度学习，尤其

6、是课堂上的深度学习，核心在于发挥学生在学习活动中的主体性和主动性，主要呈现出高层次、整体性、意义关联以及社会性的基本特征。（一）高层次：深度学习的目标相较于知识的机械记忆与简单应用而言，深度学习更多指向高级心理机能的发展，即包含观察（有目的的知觉）、随意注意、词的逻辑记忆、抽象思维、高级情感、预见性意志在内的一系列心理机能,而不仅仅是认知技能的发展。为了更好地认识“高层次”这一目标特征，我们必须正确解读布卢姆的教育目标分类学。布卢姆认为教育的两个最重要的目的是促进学习的保持和学习的迁移。在一定程度上可以将这两者简单区分为浅层学习和深层学习，其中学习的保持更多表现为记忆、回忆过程，而学习的迁移与

7、理解、应用、分析、评价、创造过程的联系更为密切。可见，深度学习虽然以培养学生的高级心理机能为目标，却并不意味着忽略浅层学习，反之，低水平认知过程是高水平认知过程的基础，在深度学习过程中发挥着重要的作用。深度学习与机械学习的不同之处还在于，即使是低水平的认知过程，如科学概念的记忆与再认，也需要将其融入一个更为真实的、复杂的任务背景中，而不仅是回忆抽象的概念本身。就像直接回忆“圆柱体的体积公式是什么”和在“解决保温杯包装问题”的过程中回忆圆柱体的体积公式是两种截然不同的学习过程，虽然它们都涉及记忆。（二）整体性：深度学习的内容组织方式深度学习反对碎片化、割裂式的知识获取方式，强调多种知识和信息间的

8、联接，包括多学科知识融合及新旧知识联系。大脑不存在学习中枢，深度学习是一个整体性的学习状态，需要学习者调动视听说等多重感官机能，全身心地投入，既包含一直以来所强调的信息加工过程，也包含情绪、意志等非认知因素的调动。脑科学的研究表明，大脑具有空间记忆系统，能够在同一时间内处理并组织多件事情，这种记忆系统唤起的是完整的影像。因此，整合的经验有助于高级心理机能的发展。教师可以根据教学目标，依托学习主题，对学科内和学科间的课程内容进行整体性设计。对课程内容进行整合，一方面有助于学生在学科概念和生活概念，以及不同学科的概念之间建立意义关联；另一方面整合后的课程内容更加贴近生活实际，适合组织研究性学习，有

9、助于学生在实践探究的过程中进行概念的应用、迁移与反思，实现深度学习。（三）意义关联：知识的转化与重构意义关联指的是学习者对学习内容进行重新建构，赋予其与自己的经验与认知相容的特殊意义。深度学习重视知识的理解、迁移运用和问题解决，学习情境必须和学习者的感官形式（表达、倾听、交换）联结在一起，才能引发个体的深层兴趣,将学习重点导向根本性问题。关于知识加工问题，信息加工理论更多是从个体内部出发，用计算机的信息处理过程来类比人脑的认知过程，用信息的接收、存储和提取来解释学习的具体过程，对信息加工过程进行探索。建构主义理论则从意义建构的视角对学习活动进行解释，为学习者与外部环境的互动发展提供基础。建构主

10、义强调个体的知识是由人建构起来的，对事物的理解不仅取决于事物本身，也取决于个体原来的知识经验背景。个体需要将新概念与已知概念和原理联系起来，整合到原有的认知结构中，从而引起对新的知识信息的理解、长期保持及迁移应用。这同样得到了脑科学研究的证实。大脑的神经连接是在突触的形成过程中产生的，主要有两种方式。第一种方式通常发生在人的早期，作为吸收经验信息的基本机制，突触会经历产出过剩，然后选择合适的连接、去除掉不恰当的连接，为后期的认知发展奠定基础。第二种方式通常发生在人的中晚年，由经验来进行驱动，表现为对现有突触的修正和添加全新突触。也就是说，大脑的发展既是生理驱动的结果，也是个体从经验中主动获得基

11、本信息的过程。（四）社会性：深度学习的途径与结果人之所以为人，除了是人类作为种系发展（机体的成熟过程）的结果之外，也受到人的历史发展（文化发展过程）的影响，而人的高级心理机能的发展更多是历史发展的产物。学习者对概念的认识都来源于环境，是与环境进行互动的结果。参与广泛的社会活动可以内化由别人共同工作所产生的成果，儿童的对象活动以及与成人的交往都是获得发展的重要成分及动力。因此，课堂上的深度学习不仅是学习者不断进行内部意义建构的过程，还是学习者与教师、同伴、学习内容和工具、室内装饰等外部环境不断交互的过程。只有当学习者的心智活动和他所处的环境之间建立起丰富的互动时，他的知识水平才能有所进步。在高级

12、心理机能的发展过程中，教师作为水平更高的成人指导者，需要在学生和知识之间起到“中介者”的作用，帮助学生与环境建立良好的互动关系，完成知识的理解与迁移，丰富社会互动的经验。换言之，个体的知识建构是社会文化作用的结果，而深度学习也帮助学生更好地实现社会化发展。03促进深度学习的课堂教学过程教学是教师教与学生学的特殊认识活动。课堂上的“教”与“学”必然是相伴相生、彼此影响的，教师根据学生学的基础来组织教学,学生学的行为和结果也同样受到教师教的影响。本文以学生的学习过程为逻辑线，从学生的学习活动和教师的教学行为出发，对促进深度学习的课堂教学过程进行整体阐释。该过程主要由学习阶段和教学事件两部分组成，学

13、习阶段和教学事件相互影响，共同促进学生深度学习的发生。其中学习阶段主要分为五个阶段，分别是经验调取、概念失稳、概念解构、意义建构和重构概念网络。与之相对应的教学事件分别是：创设情境，概念外化；聚焦问题，比较前概念；与情境、他人、自我对话；刺激感官，整体思维；变式练习，社会实践。（一）经验调取阶段一个好的问题情境必须基于学生的已有经验、学习内容和学习环境进行综合考虑，充分激发学生的好奇心和求知欲，引发学生的深层兴趣，促使学生携带自己对学习内容的已有理解卷入学习活动中来。问题情境与学生的真实生活产生强烈的意义关联是达成这一目标的关键所在，只有当学生意识到新知识的学习能够对自己的生活产生积极的影响，

14、才会调取经验投入其中。就像师范生练习教学技能，建筑师学习绘图知识，这些知识与技能直接与他们的生活、工作息息相关，卷入学习的过程则变得水到渠成。而对于学生来说，生活中的神奇现象（例如，古代数学家如何通过太阳光的影长来证明地球是圆的和计算地球的周长）和不便利（例如，如何帮助父母在送自己上学的路上避开高峰）都是很好的学习素材来源。反之，有些情境虽然来源于学生的生活却与他们的关联甚小，或者探究的空间不大，则不适合作为问题情境出现，如车辆加油问题、手机充话费问题等，因为油价无论涨还是降都得加油，而手机话费往往都选择包月的套餐。除了提升学生的学习兴趣之外，该阶段的另一个重要任务便是帮助学生将前概念外化，这

15、种外化需要教师和学生都能够清晰地意识到并予以理解。一方面，前概念外化可以帮助教师根据学生基础及时调整自己的教学安排，促进教学的生成性和适切性；另一方面，可以帮助学生认识自己的前概念，为后续反思、优化已有概念，理解新概念提供可能。（二）概念失稳阶段对新知识的理解往往伴随着学习者心智表征的根本性改变，学习者关于概念的参照框架在很大程度上得到重构，产生意义的方式也将发生变化，而这需要经过冲突和干扰阶段。脑科学的研究表明，杏仁核作为边缘系统的一部分，参与内隐性的情绪反应（例如，突然的惊吓）和外显性的情绪学习（例如,对电、火等危险事件的学习与记忆），这种参与使得我们更容易记住充满情绪性的事件。因此，认知

16、冲突往往使学生产生深刻的体验，即使这种体验在最开始的时候并不美好。当个体面对问题情境的改变，意识到这些概念将不再能够为解决新问题提供帮助时，才会产生修正或抛弃原有概念、学习新概念的内在发展需求，进而建构新的经验网络。但是这种对概念局限性的客观认识,即概念的失稳往往不是自然发生的，需要教师的介入。教师可以通过提出核心问题的方式，引导学生围绕关键概念阐述自己的概念解读方式。在将同学的前概念与自己的前概念进行差异比较的过程中，学生会逐渐意识到自己前概念的局限性，产生认知冲突，前概念俨然不再坚固。在学习“负数”时，教师可以抛出“一1和一2哪个数值大”的问题，引发学生思考。基于学生们前概念的不同，有的学生通过2比1大，迁移到负数的比较，认为一2比一1大；有的学生认为一1楼比一2楼高，所以一1比一2大；也有的学生已经在家庭或者辅导机构中学习过负数，知道一1比一2大这一数学事实。不同的回答、不同的解释，这样的认知冲突可以引发质疑、对话和反思，这时候概念陷入失稳状态，个体需要新的解释来保持概念的稳