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论指向深度学习的深度教学变革
2019年10月30日 14:37 来源:《教育科学研究》2019年第1期 作者:伍红林 字号
关键词:深度学习;深度教学变革;差异互动

内容摘要:近年“深度学习”兴起,对学校教学产生较大影响。从变革意义上讲,课堂教学将促进学生生发深度学习,教师要转变学生发展观、知识观和教学观,并切实改变课堂教学的实践形态。

关键词:深度学习;深度教学变革;差异互动

作者简介:

  作者简介:伍红林,淮阴师范学院教师教育学院教授,博士。223300

  内容提要:近年“深度学习”兴起,对学校教学产生较大影响。从变革意义上讲,课堂教学将促进学生生发深度学习,教师要转变学生发展观、知识观和教学观,并切实改变课堂教学的实践形态。这需要教师切实处理好学生发展的日常积累与综合突破、课堂教学的预设与生成和放与收等最核心的几对关系,做到把课堂还给学生,促进学生开展多元差异互动,实现学生对学习的高投入、结构化和综合运用等深度学习目标。

  关 键 词:深度学习 深度教学变革 差异互动

  标题注释:本文为江苏省教育科学“十三五”规划重点项目“学校发展活力研究”(B-b/2018/01/36)的阶段性成果。

  [中图分类号]G420 [文献标识码]A [文章编号]1009-718X(2019)01-0055-06

  一、源起:深度学习的提出与内涵

  近年来,随着计算机科学、人工智能的迅猛发展,让计算机以层次化方式构建简单概念,进而学习复杂概念,成为重要的研究领域。如果绘制出这些概念如何建立在彼此之上的图示,我们将得到一张“深”(层次很多)的图。基于这个原因,这种方法被称为“深度学习”。相较于过去的机器学习,深度学习通过“简单表示”来表达“复杂表示”,解决了长期以来机器“表示学习”中的核心问题。可见,深度学习是通向人工智能的关键途径,是机器学习发展的高级阶段,其核心是对人脑思维深层次学习的模拟,通过模拟人脑深层次抽象认知过程,实现计算机对数据的复杂运算和优化。一般认为,迄今为止深度学习已经历三次发展浪潮:20世纪40至60年代,深度学习的雏形出现在控制论中;20世纪80至90年代,深度学习表现为联结主义;加拿大多伦多大学辛顿(Hinton,G.)教授2006年在Science杂志上发表《利用神经网络刻画数据维度》一文,“深度学习”以机器学习的专有名称正式出现[1]。近些年,伴随神经科学和人工智能发展,深度学习获得突破性进展,AlphaGo的问世便是明证。在教育领域,深度学习与人工智能愈发引起教育者的关注和反思,这直接促进了教育技术研究的发展和应用。

  与此同时,深度学习还有另一条教育学的发展脉络。1976年,美国学者马顿(Marton,F.)和萨尔约(Saljo,R.)在《论学习的本质区别:结果和过程》(On Qualitative Difference in Learning:Outcome and Process)一文中也提出了“深层学习”与“表层学习”概念。[2]这被认为是教育学领域首次明确提出的“深度学习”。他们认为,深度学习的学习者追求知识的理解并使已有知识与特定教材的内容进行批判性互动,探寻知识的逻辑意义,使现有事实和所得结论建立联系。很明显,这种深度学习的主体是人,而非机器,强调它是学习者主动、高投入、理解记忆的学习过程,涉及高阶思维,突出学习结果的迁移和综合运用。

  由上可见,关于“深度学习”有两种理解:一是机器模仿人的深度结构学习或多层级学习;二是与人的浅层学习相对应的深层学习,是人通过学习认知触及事物本质的程度。在本文中,我们讨论的主要是第二种理解。当然,从长远看,两种“深度学习”必将随着人工智能与人的学习科学的日益结合而实现融通,必将引发学校教育教学的深度变革。事实上,这种变革正在发生。

  近十年来,深度学习在学校教育教学中的应用研究最有代表性的当属加拿大西蒙菲莎大学(Simon Fraser University)艾根(Egan,K.)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。[3]在中国,关于两种深度学习的研究与运用都在进行,一方面,人工智能已成为国家未来重大发展战略;另一方面,深度学习在学校教学中正引发变革。就后者而言,2005年,我国学者黎家厚教授率先介绍了国外深度学习的成果;[4]2006年,郭元祥教授与李坤崇教授联合推进能力导向的深度学习实验研究,深化课堂教学改革;[5]2011年,田慧生教授也以深度学习为切入点推进课程改革。[6]如今,关于深度学习及其与学科核心素养养成结合的研究项目层出不穷。

  二、理念:基于深度学习的观念重建

  有学者指出,学校教学中的深度学习需要学生开展“层进式学习”和“沉浸式学习”,前者是指对知识内在结构的逐层深化学习,后者则指学生对学习过程的深度参与和投入。[7]实际上,中小学生在校学习与教师密切相关。离开了教师的教学和引导,学生的“层进式学习”和“沉浸式学习”都缺乏保障。因此,深度学习对学校教育最大的意义在于推动教师的教学变革。在当前背景下有效促进全体学生学习的变化,首先要从教师的理念转变开始。

  (一)重建学生发展观

  学生是教育教学的对象,教育以使学生身心主动、健康、全面发展为直接目标。促进学生深度学习,需要教师确立学生“潜能发展观”。这首先要求教师认识到学生是学习活动的主体和责任人,其发展具有主动性、潜在性、差异性、偶然性、可能性和多样性。这意味着学生对自身发展具有不可替代性。教师需信任学生并在教学中放手而非替代,努力让学生在学习中经历该经历的、体验该体验的、生活该生活的。教师将知识和盘托出或“牵着走”,对学生学习往往适得其反。其次,教师工作要有前瞻性,不仅在学生学习问题表现中觉察出成长需求和求助信号,帮助其超越问题状态,而且必须超越问题视野,站在更高视点研究学生发展,预设策划促进学生学习发展的活动或步骤。这要求我们对学生学习成长的阶段性和年段特征保持敏感和研究自觉,依据学生成长需求开展相关工作。再次,要充分了解学生发展的类型差异。一般来说,教师会对学生发展纵向的能级提升(如知识结构、思维与能力水平等变化)有较强敏感性,而对学生发展横向的丰富与扩展认识不足。这种横向扩展主要表现为在同一水平上开阔视域,形成更加丰富的经验世界和精神世界。促进学生两种类型的发展,教师不仅要关注年段差异,还要关注营造丰富的学科生活(如由割裂的学科学习走向跨学科的学科学习、由干瘪的课堂学习走向多彩而有挑战性学科校园生活等),在促进学生学习向深度发展的同时,进一步向综合运用拓展。

  (二)重建知识观

  长期以来,人们把教学等同于教书,教师被称为“教书先生”,对教师素养也有“一桶水”的说法。这些隐喻里蕴含的是教师的知识观问题。夸美纽斯在《大教学论》中就明确提出“教学是把一切事物教给一切人类的艺术”,后来所谓“百科全书派”也主张把当时所有的学科知识灌输给学生。这些主张体现的知识立场是把教材知识当作精选的、有待学生获取的“库存”,是一种结果、定论和工具。正如批判课程理论代表人物之一吉鲁(Giroux,H.A.)所分析的那样,“传统课程范式中的知识主要被作为一种客观‘事实’的领域而对待。也就是说,知识好像是‘客观的’,因为它是外在于个体或强加于个体的。这样,知识脱离了人的意义和交往主体的交流过程。知识不再被视为一处可探询、可分析、可切磋的东西,恰恰相反,它变成了一种被管理和被掌握的东西。知识从生成自我意义系统的自我形成过程中被剔除了”[8]。在这种认识支配下,站在知识宝库面前的师生犹如“矿工”去开采,对知识整体脉络、结构、内在逻辑等缺乏认知自觉。因而,知识授受过程表现出明显的去情境、去过程和点状化特征。这种知识观在我国应试状况下得到进一步强化和认同,教师与学生的根本任务就成了教知识、学知识并在考试中高效复现知识获得成绩。

  从根本上说,教育的对象是人而非知识,教学的根本任务是人的发展而非知识授受,教书的根本目的在于育人。因而,教学过程中的知识本质上是育人的资源,学生学习的目标不仅仅是获取知识,更是通过学习获得知识之外的发展。这是一种对知识的教育学立场。“从教育的角度看,知识问题不是一个知识产生的问题,而是与学生发展过程相关联的知识再生产问题;不是关于客观事物的事实性问题,而是关于学生成长的价值性问题。从根本上说,教育学的知识立场的基点是人的生成和发展,它始终围绕着人的发展来处理知识问题。”[9]从这一意义上讲,教育中的知识,不是单纯的事实或符号系统,不能作为定论、结果直接告诉学生,而是学生通过知识再生产及在生产过程中的多元差异互动而生成新意义的意义系统。所以说,学生“在对知识的反思中,展现出来的是自我本身,是对自我的一种认识,是自我同一性的形成过程……看到了自我的自由意志和精神”[10]。因此,教师在教学中要努力挖掘各学科知识独特的育人价值。

作者简介

姓名:伍红林 工作单位:淮阴师范学院

课题:

本文为江苏省教育科学“十三五”规划重点项目“学校发展活力研究”(B-b/2018/01/36)的阶段性成果。

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