“深度学习”的认识

全视角学习的认识架构:

1、学生在学习过程中处理信息存在不同水平,呈现浅层和深层的差异。当学生使用浅层学习策略时,只能获得对问题的浅表回答,学习过程表现为机械的死记硬背。当学生使用深层学习策略时,则能关注到文章主题和主要观点。学者由此提出了“深度学习”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。

2、美国国家研究委员会(NRC)的深度学习能力三维度划分(认知领域、人际领域、个人领域),还是SDL项目所界定的深度学习的六维度能力(掌握核心学科知识、批判性思维和复杂问题解决、团队协作、有效沟通、学会学习、学习毅力),都充分考虑了社会文化因素,具有了“全视角”特性,是一种比较完整的关于深度学习的理解。

3、今天对“深度学习”研究的三个问题:一是对于深度学习的认识,偏于心理学认知学派的“信息加工”理论,尤其是试图以人工智能、机器学习研究所得成果来反观人类学习,从某种角度讲,这种学习观是没有“价值取向”的学习观,是没有“灵魂”的学习观。

深度学习对于“学习”的理解还是比较狭隘与局限的,更多的是以信息加工理论来揭示“认知”方面的心理过程机制,而价值、情感、态度以及精神领域的学习被有意无意地忽视,这其实是典型的认知学派的基因使然。深度学习的学习之所以被称为“深度”,在于研究者们有这样的认识:早在20世纪80年代,认知科学家从深度学习与浅层学习的“关键区别”中发现:当学习者运用“深度”学习方式时,不仅能获得知识,而且清楚知道在真实世界和实际情况中如何运用这些知识,这样的知识会在学习者头脑中保持得更为持久。而死记硬背和简单记忆对个人的知识建构的作用只是浅表的、易忘的,这是浅层学习。也就是说,深度学习之“深度”的最重要表征是:应当能够使知识保持长久,并能运用。而要做到这些,学习者必须把握知识之间的有机联系,在头脑中建立知识之间的有机联系,即使知识结构化,而不是碎片化、孤立化地保有知识。从这个意义上说,深度学习理论其实是对美国心理学家、认知学派代表人物奥苏贝尔的“有意义学习”理论的继承与发展,或曰“有意义学习”的升级版或扩展板。简言之,深度学习就是学习者在理解的基础上,把握知识间的有机联系,旨在做出决策或解决问题的学习。

实际上,在早期研究中,大多数研究者认为深度学习是相对于浅层学习的一种知识加工方式(或者说是一种学习方式)。比格斯认为,深度学习包含高水平或者主动的认知加工,对应的浅层学习则采用低水平认知加工,比如,简单记忆或者机械记忆。我国学者黎加厚等认为,深度学习是指在理解的基础上,学习者能够批判地学习新思想和事实,并将它们融入原有的认知结构中,能够在众多思想间进行联系,并能够将已有的知识迁移到新的情境中,做出决策和解决问题的学习。且不说这一定义几乎是西方学者定义的杂糅与翻版,如比蒂(Beattie)、柯林斯等认为,深度学习方式意味着学生为了理解而学习,主要表现为对学习内容的批判性理解,强调和先前知识与经验连接,注重逻辑关系和结论的证据。就其对于学习的本质认识而言,是经典的认知学派的信息加工理论的体现,后续的一些研究对于深度学习的认识几乎沿用了这一定义(也有少数教育学者如郭华教授等具有比较广阔的视野)。

更加令人担心的是,大量从人工智能、机器学习视角来比照或反观人的学习的研究成果,更是一种“单向度”学习观的体现,在价值取向上出现严重偏差。本来人工智能、机器学习等方面的研究是“机器”模仿“人类”学习,现在反过来将“机器的学习”简单移植到人的学习中,要求人要像机器一样学习,变成“机器化的人的学习”,这绝不是“人的深度学习”,而是“机器人的深度学习”。这种简单比附及移用的做法背后反映了对“人的学习”与“机器学习”的根本看法的殊异。的确,人工智能、机器学习在模仿人的学习上取得了许多重要成果,但是人工智能与人在学习上具有本质区别。这种区别主要表现在:人工智能与人虽然都具有理性思维能力(思考有限的、逻辑的、程序化的、必然的事情),但人还具有人性,具有情感、价值、精神、意义、灵魂等,还具有超理性能力,即具有思考整体性、无限性和不确定性的能力,尤其是变通能力和创造力。“真正的创造力并不能还原为自由组合和联想,而在于能够提出新问题,或者改变旧问题,改变既有思路,重新建立规则和方法……而要能够提出新问题或者改变规则,就需要能够反思事物的‘整体’或者‘根基’的思维能力,或者说,需要有一种‘世界观’或者改变给定的世界观……人工智能显然不具备思考世界或系统整体的能力……(它)只能思考有限的、程序化的、必然的事情,却不可能思考无限性、整体性和不确定性。”

二是对于深度学习所发生的“情境”做了相对简化与孤立化,这一情境不是真实的学校学习,尤其是课堂学习所归属的情境,这实际上简化了人类复杂的真实学习,尤其是学校情境下的中小学的课堂学习。

20世纪末美国学习科学开发委员会编写的《人是如何学习的——大脑、心理、经验及学校》一书,特别强调了知识建构的情境性和社会性,“认知心理学应该做出更加现实主义转变,主张以生态学的方法取代信息加工的方法,强调研究自然情境中的认知,更多地关注环境对于智能的影响”,应当从“实验室研究”到“真实的学习情境”转向,而“有关认知与学习的情境理论已成为一种能提供有意义学习并促进知识向真实生活情境转化的重要学习理论”“所有学习离不开特定的文化模式、社会规范和价值期望,这些情境以强有力的方式影响着学习和迁移”。所有这些关于学习的阐述,都是对认知心理学“信息加工”理论的纠偏或完善。

三是就国内研究而言,主要问题是“移译性”有余,本土化不足;思辨性主导,实证性缺乏。

走向全视角深度学习

一切现代的教育教学或学习都必须以学生全面发展作为根本出发点和最终归宿,从这个角度讲,应摒弃“单向度”深度学习观,呼唤建构一种全域或全视角深度学习观。这种学习观至少包括以下三个方面内容。

一是对于深度学习的理解必须是整体的、全面的。所谓整体性或全面性理解的意思至少有两个相互交织的层面。

首先,人的深度学习是一种整体的学习状态,是学习者全身心投入的过程,而绝不仅仅是学习者大脑内部信息加工的过程;它既是一个信息加工过程,同时还是一个充满着情感、意志、精神、兴趣的过程;它不仅是一个个体学习过程,还是一个社会过程、文化过程,对于中小学生来讲又是一个学习过程(学习如何深度学习)。

学生深度学习过程不仅是一个个体心理过程,还是一个社会文化过程。真实的中小学学生在学校情境中的深度学习更多地发生在“群体情境”中(课堂、课外集体活动等),而不是在一个“真空”中展开(就像认知心理学家实验的情境)。“所有学习都包含两个非常不同的过程,这两个过程必须都是活跃的,我们才能够学习点儿什么”,一个是个体与其所处环境的互动过程,另一个是心理的获得过程。

其次,学生在深度学习中所能学到的不能仅仅是知识或思维,抑或是解决问题等理智方面的能力,更应当是全面的发展,像情感、意志、精神、激情、德性、灵性、自由、理想、卓越性、超越性等这些能够赋予学生的整体生活以意义乃至对于学生终身幸福至关重要的品质与价值,理应是深度学习过程中相伴随的、内在具备的特质,否则“如果不去或不能追求幸福,生活就毫无意义”,学习也就毫无意义,因为学习会变得像“机器人”那样的学习,而“使得生活具有趣味和意义的事情都来自道德和美,如果一切都替换成经济利益,那么人就以新的方式退化为动物了”。因此,教育就应当是“人的灵魂的教育,而非理智知识和认识的堆集”,是“人与人精神相契合”,是使受教育者“顿悟的艺术”,是促进受教育者自觉“生成”的一种方式,“教育即生成”,就是要让每个受教育者都能够主动地、最大限度地发挥自己天赋的潜力,使其“内部灵性与可能性”得到充分的发展。深度学习也是如此,它应当是一个自我唤醒、自我生成、自我创造、自我超越的过程,而只追求心理过程的“信息加工”式的技术理性思想,实质上是“反人性”的,从根本上违背了人的自由及其超越性之根本特征。

我们似乎可以这样来界定深度学习:在特定的社会文化情境中,学习者在与他人互动以及环境互动中,关注知识之间的有机联系,最终能够迁移并能够解决实际生活问题的意义生成的过程。

二是深度学习品质是可以学习的,促进深度学习的策略必须是整体的、系统的、全方位的,任何单一的策略(如设计高阶思维问题)都不可能奏效或取得持续性效果的。

首先,我们应当秉持“深度学习品质不是天生的,而是可以学习和发展的”这一核心理念,相信每个学生都有无限发展的可能性,每个学生在教师的有效引导下,在与同伴的良性互动中,在自我砥砺、自我锻造中获得深度学习之品质。当代多元智能理论给我们的巨大启示就是:如果我们考虑学生之间的个体差异,在确保深度学习的基本特质前提下,在尽可能了解每位学生兴趣爱好、家庭背景、学习风格、智能特点等方面的基础上,为每位学生设计适合其发展的教学方式与教学策略,以求学生形成个性化学习方式,那么,每位学生都有可能得到最大限度的发展,都有可能通过不同的方式获得深度学习品质。

其次,关注深度学习的重点应当根本转变,从“结果”转向“过程”。中小学生要具备“深度学习”品质,必须在教师指导下,在群体互动中“学习”如何进行深度学习。因此,我们应当关注深度学习过程,关注深度学习发生的内在机理与外在条件,运用综合化、系统化教学策略,促发学生深度学习的发生。

最后,我们还必须在实际的学校教学情境中结合具体学科的教学,细致入微而不是大而化之地探讨促进学生深度学习的具体教学策略。任何学校情境的学习展开的主要方面还是围绕具体学科开展的学习,因此,深度学习的主流若脱离了具体学科的学习,那是不可想象的神话或是乌托邦的臆想,国内一些所谓的“全课程”之类的草率实验之挫败即是明证。

可见,全视角深度学习观召唤方法论的创新,必须摒弃以往的“个人主义方法论”,赋予社会学视角、文化学视角乃至人类学、管理学等多维视角以合法地位,充分考虑真实的学校情境中深度学习所关涉的诸多因素:生理、心理、社会、文化、管理,等等,在理论上、方法论上拓展、深化深度学习的研究。

未来深度学习研究与实践值得关注的问题

深度学习的问题异常复杂,整体上的突围仅仅是万里长征刚刚走完第一步,还有很多具体的问题有待揭示,如学习者头脑中内部的信息加工如何与社会文化因素相互作用,其机制何在。笔者认为,至少有三个具体的操作问题值得进一步探寻。

第一,目前在我国主要作为一种理念或理想的深度学习,如何转化为教师的有效教学行为,即在教学中,教师如何变革自己的教学行为,以促进或支持学生的深度学习,亟待需要“建章立制”。不管承认还是不承认,教师总是现阶段教学的主导力量,教师的教学行为往往决定着或制约学生的学习行为,因此,教师行为转变是必要前提。虽然深度学习研究从“学生角度”业已提出了一些可供操作的策略,如项目学习、大观点组织(big ideas)、结构化思考等,但是超越这些点状、碎片化策略,而从“教师角度”提出普遍化的“要求”应当是大范围推进深度学习的必要前提。因此,在深度学习理念与教师行为之间尚存在一个转化的中介,这就是指向于学生深度学习的“教学规程”的制定。所谓教学规程是指在一定的教育教学理论或理念指导下,旨在培养学生的某些特定素质或体现某种理念而对教师教学行为提出的若干规定及其相关的操作策略,它是引导教师转变教学行为以符合某种教学理念的规则、要求及其操作策略。目前,我们至少可以从教学前、教学中、教学后等几个方面提出一些教师变革教学行为的教学规程,如教学前“教师应当运用多种方法探明学生对于将要学习的概念或原理的前理解,并运用相应方法解构学生前概念”这一规程,就是指导教师促进学生深度学习的一个有效教学行为指导,而这一规程指引的教学行为的转变是有着理论基础的,正如联合国教科文组织特别顾问、法国学者安德烈·焦尔当指出的那样,“不论是儿童还是成人,要让一个学习者掌握一项知识,就必须对他的先有概念进行真正的解构”。

第二,具体学科教学中如何促进学生的深度学习更是未来一个基本问题。众所周知,每个学科的设置都有独特的、不可替代的价值,尤其是2018年1月出台的新一轮高中课程方案中,各学科课程标准都是围绕“学科核心素养”来研制的,如语文学科核心素养就规定了语文素养的核心要素和关键内容,主要包括“语言建构与运用”“思维发展与提升”“审美鉴赏与创造”与“文化传承与理解”四个方面。语文学科中的深度学习必须指向这四要素的培养。因此,真实的学校情境中的教学总是而且首先必须落实在具体学科教学中,学生才有可能获得该学科核心素养。因此,教师在具体的学科教学中,如何结合学科知识的教学,引导学生深度学习,就成了教学实践中的重要课题。在学科教学实践与研究中,我们必须面对一系列问题,诸如是否存在促进学生深度学习的统一的、一致的方法或策略?人文学科与数理学科中的教学策略或方法有无区别?如果有,区别又在哪里?如果用比较公认的有效策略,如“大观点”来整合信息,文理学科是否有不同?另外,我们还要探明:为什么有的学生能进行深度学习,而有的学生只能停留在浅层状态,仅仅是因为其大脑中“信息加工”的不同而导致的吗?为什么有的学生在某些学科能够进行深度学习,而在另一些学科则呈现浅层学习状态,原因何在?中学生与小学生之间的深度学习的差异在哪里?等等。如果我们不结合特定学科的具体内容,不结合每个学生的具体学科学习来研究或实践,就会流于空谈,徒留浮夸的议论。

第三,更具体的是,学界一般将“项目学习”作为深度学习的有效路径加以推崇(有研究表明项目学习可以以“大观点”来组织跨域内容,有利于课程整合,可以有效迁移学以致用等),但现有的项目学习多半是“拼盘式”学习,如围绕“春天来了”这一所谓的主题,语文课读春天的文章、写春天,科学课探寻春天的节气,美术课画春天,音乐唱春天,体育课玩春天的游戏等,这样的拼盘式学习是无法让学生真正走向深度学习的。那么,如何摒弃拼盘式学习,并以问题驱动、任务驱动来开展项目学习就是不二选项,但问题是,怎样的问题、任务才能驱动项目学习,有无学科差异,中小学生的项目学习有无差异,等等,这些都是值得进一步探究的问题。

《关于深度学习的再认识》吴永军 

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