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深度学习的特征及意义——读《深度学习走向核心素养》理论读本

(2021-01-07 09:06:12)
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活动与体验

本质与变式

迁移与应用

分类: 书香伴我成长

戴维•珀金斯曾说,为未知而教,为未来而学。从2000年开始的第8次基础教育课程改革,已经走过了20年。20年来,取得了很多改革成就和有益经验,也面临着一些困难和挑战。2014年国家把培育学生核心素养,作为基础教育课程改革新的目标追求。在全面深化课程改革的大势下,“深度学习”教学改进项目应运而生。

本书共共分四讲:第一讲是“为什么要进行深度学习”,对深度学习提出的国际、国内背景和相关学术研究背景进行了阐述二讲是“什么是深度学习”,系统阐述了深度学习的定义和意义、深度学习的五个特征、深度学习的理论价值与实践意义;第三讲“怎样实现深度学习”,系统阐述的实现深度学习的条件、路径和各环节的具体策略;第4讲“怎样推进深度学习”,系统阐述的区域和学校层面推进深入学习的策略。

 

一、什么是深度学习

深度学习的提出,在于实现立德树人的根本目的,培养和发展学生核心素养根本促进学生的全面发展。鼓励教师深入探讨教学规律,研究学生的学习规律,从而真正去帮助学生学习与成长。苏霍姆林斯基曾说,学习如果具有思想、感情、创造、美和游戏的鲜艳色彩,那它就能成为孩子们深感兴趣和富有吸引力的事情。

深度学习是师生共同经历的一场智慧之旅,是让师生能够积极、充分、灵活的运用这些知识去理解世界、解决问题、学以致用,并获得人格的健全和精神的成长,成为新时代的社会主义建设者和接班人。

深度学习是发展素养的学习。深度学习是学生想要去理解以及从学习内容中提取意义这两者的结合。而面向未来的未知世界的学习,学习者必须获得对概念更深层次的理解。理解,不仅仅是从单纯字面意思上的知道、了解、明白,它更强调一种深层次的思考,即解释、思辨、推理、验证、应用等更有难度、更加复杂和更具综合性的学习结果。即理解是学生灵活的运用所知进行思考和行动的能力。

深层次概念理解意味着学习者拥有的知识,是围绕着该学科的核心概念、主题及问题组织起来的,从多个角度对其加以表征的,并能在真实、复杂情景中应用的知识。

这样的深层次概念理解主要有专长习得、问题解决和高级思维构成的。其中,专长主要是指专家知识技能,而学习,从一定意义上讲,就是从新手逐渐向专家转发化发展的过程。研究者发现专家具备三个方面的优势,有意义的直觉模式,大量的知识经验存储,很强的计划和监控能力。

深度学习是符合学习科学基本原理的学习。

学习科学是借助心理学,认知科学,教育学,日,计算机科学,人类学社会学,神经科学等领域的研究成果。从不同学科视角揭示人类学习规律的,一个跨学科的研究领域。

深度学习是建立在学生先前知识基础上的概念改变。学生的前概念有的支持新学习的发生,有的则起阻碍作用。学生在进入学校之前并非一块白板,他是带着日常经验和在其他情景中获得了先前知识、信念等走进教室的,这些经验知识信念被称为前概念。当科学性概念与学生的前概念发生冲突时,就会给学生学习造成很大困难。

有效的教学应了解、导出学生的日常经验等前概念,并为其做出正确、充分的自我解释及建构意义创造学习环境与条件。

例如,低年级学生知道温水加温水还是温水,当提问孩子,将30摄氏度的水加入到30摄氏度的水后,是多少温度时,部分学生却会得出60摄氏度这一答案。

有经验的老师,会把学生错误的前概念错误记录下来,并据此设计实验,让学生亲自动手做实验测量一下水温,使学生意识到他们认识上存在着矛盾冲突,由此才能改变他们原有的概念和认知。

深度学习注重“元认知”的教学法。“元认知”的教学法就是通过帮助学生确定学习目标,已经快达成目标的过程,掌握相应的学习策略等,让学生学会控制和促进自己的学习。

总体来说,深度学习吸纳学习科学的基本原理,将围绕学科核心概念建立起来的相关概念,原理之间的框架及其与生活世界关联而生成的关系问题,视为最有学习价值的知识。“学科核心”“知识结构”“学习动机”和“解决复杂问题”成为深度学习的关键词。

 

 

二、深度学习的个特征

深度学习是数百年来优秀教学实践及理论研究成果的升华与提炼,是对一切表层学习,机械学习的反动,是超越生理学,心理学的社会活动。深度学习的特征也是深度学习如何处理教学活动各要素间关系的具体体现,因此这5个特征也可作为深度学习事物发生的重要依据。

(一)联想与结构:经验与知识的相互转化

“联想与结构”处理的是人类认识成果(知识)与学生个体经验的相互转化问题。学生来到课堂上却不是一张白纸,而是带着已有的经验来的。教师需要唤醒、改造帮助学生,使他们能够自觉进入教学。这些经验既辅助当下的教学,通过教学又使经验进入新的结构并得到进一步的提升。唤醒或者改造能够使片面的经验变得全面,繁杂的经验变得简约,错误的经验得以纠正,自在的成为自觉的。这种唤醒或改造以往经验的活动可被称为“联想”,而以往经验融入当下教学并得以提升结构化的过程,可称为“结构”。

书中举了下面这个案例,比较好的说明了教师正视学生的经验,以及学生个体经验与科学知识的冲突来进行教学要意义。

如何让学生认识“线无粗细”

小学数学中有这样的一道题目:过两点可以画几条直线?

对于这道题目,学生通常会回答两条,

如果笔足够细的话,大概可还可以画出更多条。

教师在处理这一问题时,通常会问:“如果点更加小,小的没法再小了,可以画几条?”

学生听老师这么说,就会估摸着老师可能不喜欢这个答案。那么,过两点画两条直线肯定是错的。既然老师讲点很小,那应该是暗示我们划一条吧。于是,就会试着回答一条。在一条的回答得到老师的肯定之后,学生便会记住这一题目。个别记不住的学生,在多次强化后也会记住。

但学生心里是不相信的,点可以变小,难道现在不可以变的更细吗?

他们这样想,但不会这么说,因为这么说,是自找麻烦。

好,一个更大的问题就出来了。明明是这样想的,却不能这样想。时间久了,或这样的经历多了,学生就会养成一个“不想”的习惯:“管它,记牢就好了。”

当学生有了这种想法之后,数学,这个原来可以思考的东西,便开始远离思考。

当思考的通道被这样堵塞之后,数学的魅力就会渐行渐远。

对于小学生而言,线是有粗细的。而在数学上,线是无粗细。因为线无粗细,所以过两点只能画一条直线。因此关键在于如何让学生理解线无粗细。

下面我提供一个版本是小学四年级的一节课,大家可以讨论是否可以让学生理解“线无有粗细”?

师:小朋友线有粗细吗?

生:有,线有粗的和细的,

师:请在桌子上找一条线好吗?(不找毛线,电线)

生:桌子的边线,课本的边线,呵呵,好多的(线在面上)

师:哪一条最短?(线有长短,长短才是线的属性)

生:数学课本的宽。

师:好,请同学们把这条最短的线画在纸上

同学们开始画线。老师寻找一条粗的线(甲生)和一条画的比较细的线(乙生),将其投影在屏幕上,问同学们。

 

师:这两条画的线,有不一样吗?

生:有,有粗,有细。粗细不同。(线有粗细,这是再自然不过的事情。)

师:(指甲生)是你画的是哪条线?

生:(甲生,指着数学课本宽的边线)我画的是这条线。

师:你把这条线指给同学们看(定了型)

师:(指乙生)是你画的是哪条线?

生:(乙生,指着数学课本宽的边线)我画的是这条线。

师:你把这条线指给同学们看(定了型)

师:(对全体同学)同学们,他们俩画的线一样吗?

生:(惊诧,讨论,得出结论)画的线是一样的,画出的线却不一样。

师:为什么画的线一样,而画出的线却不一样呢?

生:画出的线有粗有细,画的线没有粗细,因为都是边线。

(这个结论是非常重要的。学生有两种体会:体会一是线在物上,边线是没有粗细的;体会二是线画出来有粗细,是因为笔有粗细。)

师:(小结)我们知道,线本来没有粗细,因为笔有粗细而已。

至此,学生的学习是令人十分惊诧的。他们可能至此也无法承认线无粗细,但整个过程好像可以接受线无粗细。

这就够了。

生活中关于线的粗细太过深刻,数学中要破除观念,原本不是十分容易的。有了这个经历体会,再来思考过两点画几条直线的问题,学生就会不难接受。

关键的是,数学是讲道理的。因为数学是讲道理的,所以数学是可亲的。

而这种道理,就有一种令人惊诧的美丽。

 

“联想”(唤醒、调动)是关照、重视学生个体经验,而“结构”是通过教学活动对知识和经验的整合与结构化。

教学中学生所学的知识,是有逻辑、有结构、有体系的知识。布鲁纳说“掌握事物的结构,就是以允许许多别的东西与它有意义的联系起来的方式去理解它。简单的说,学习结构就是学习事物是怎样相互关联的。”例如,三角形之所以有意义,是因为它可以与四边形、五边形等区别开来,锐角三角形也由于直角三角形、钝角三角形的存在,而获得其独立的意义。再比如之所以“颜色”这个词有意义,是因为物体除了“颜色”还有形状、大小、质地等特征,于是“颜色”便在与其他特征联系与区分中获得了独立的意义,“颜色”之所以有意义,还因为它具有多种具体的表现和维度,如有黑色,白色,红色,绿色等。

 

换言之,学生以建构的方式学习结构中的知识,从而,也通过建构江西内容本身所具有的关联和结构,进行个人化的在关联,在建构创新形成自己的知识结构。学习学科的基本结构、以联想的、结构的方式去学习,是深度学习的重要特征。

 

活动与体验:学生的学习机制

 

活动与体验式深度学习的核心特征,回答的是深度学习的运行机制问题。学生要成为学习的主体,就得有“活动”的机会,有“亲身经历”用自己的身体、头脑、心灵去摸拟地、简约地经历,知识的发现、形成、发展的过程的机会。正是在这样的活动中,学生成为活动主体,具有审美能力和文化修养,成为称职的文化继承者,成为一个具体而丰富的人。

学生的学习具有高起点性,学生学习是直接学习某一内容的最高成就。从人类认识的“终点”开始,不必从头开始探索,也不用在实践中积累经验,获得认识。如此教学就走上一条捷径,快速但并不轻松。

因为学生认识的直接对象并不是客观事物本身,而是对客观事物及其联系进行描述的符号及符号系统;准确的说是通过符号及符号系统去认识客观事物。学生的认识对象是多重的,人类认识成果的发现及发明过程本身也是学生的认识对象。学生不仅要学习符号,还要在符号及客观事物之间建立联系,既要了解符号表达的逻辑,还要通过符号去了解客观事物及其内部联系,既要认识符号及其表达意义,又要掌握人类发现知识以及用符号表达发现的过程。这便带来学生学习的巨大困难。

深度学习则正是要使教学内容及关于内容的学习成为学生发展的养分与手段。学生的学习要在老师的带领下主动活动,通过听讲实验探索的方式去弄清这些文字,却蕴含的原理,即学生要通过自己的主动活动,把文字结论及其蕴含的意义变成自己的认识对象,变成自己成长的养分,变成自己成长的过程。

而学生的主体活动并不是自发的,而是依赖老师的引导以及教师的教学内容及学生学习过程与方式的精心的设计的。学生主动活动的过程也是其全身心的体验知识的丰富复杂内涵与意义的过程,也是将生发丰富的内心体验,提升个人经验与精神境界的过程。在这个过程中,学生能够在学习“硬知识”之外,体会到更深刻、更复杂的情感以及学科思想方法。例如,学生只有进入知识发现,发展的过程才能感同身受,体会到日心说,发现者强烈的思想情感,体会到,所学内容在学科发展及人类发展历史中的重要价值,也才能体会到这些内容对于个人精神成长的意义。

在深度学习中,教学不再是人们所讽刺的,颈部以上的冷冰冰的理智活动,而是理智与情感共存的,鲜活的,有温度的活动。正如谢冕所说,“有趣的是这种有具体的诗句引发的情思,其具体性可以因欣赏者的不同际遇而各不相同。它既有稳定性,又有随意性。……但那浮动在落月漁火的微茫中的一缕清愁,则是相同的”“这个世界最大的特点就是读者往往走进诗人所创造的境界中去,往往把自己内心的主观世界融进视的客观世界中去。”

 

(三)本质与变式:对学习对象进行深度加工。

 

“本质与变式”回答的是如何处理学习内容才能够把握知识本质,从而实现知识迁移的问题。也就是说,发生深度学习的学生,能够抓住教学内容的本质属性、全面把握知识的内在联系,并能够有本质推出若干变式。

把握事物的本质是以简驭繁、削枝强干的前提,更是建构知识结构的前提。把握了事物的本质,便能于万千事实中把握根本,由博返约,头脑清明;把握了事物的本质,才能认识本质的多样表现,各种变化才能举一反三、闻一知十。

帮助学生把握知识的内在联系与本质是教师的重要工作。瑞典学者马飞龙指出:“我们发现,学习结果与教师对教学内容的处理和组织有比较大的关系,最关键的是教师对教学中相同点与不同点变与不变的内容的呈现和处理。”为了帮助学生把握知识的本质,教师在教学中提供学习内容的标准正例之外,还必须设计和提供丰富而具有典型意义的非标准正例,甚至反例。反例的提供必须在学生很好的理解了正例之后,以免造成思想混乱。例如,为使学生把握“角”的本质,不仅要提供“锐角”(标准正例),还要提供零度角、直角钝角、平角、周角(非标准正例),从而帮助学生全面把握“角”的本质含义,避免形成“角是尖尖的”,这种片面认识。

通过恰当而典型的例子,来呈现教学内容是教师的重要工作之一。这样的例子是教师根据知识的关键属性与学生经验及认识水平进行配比后,对知识进行重组、加工的具体案例,它既典型的体现知识的关键特点,也内含着学生对之进行再加工的思考与操作方式。

判断例子是否恰当而典型就看其是否能与学生已有经验相接,能否帮助学生顺利进入教学情境,参与教学活动。例如在小学数学“周长”的教学中,有老师出示了这样的例子:

 

 深度学习的特征及意义——读《深度学习走向核心素养》理论读本

2-1,两个图形的周长一样吗?

学生关于周长的经验往往是感性的直观的认为图形的形状,大小一样,周长就一样,图形不一样,正常就不一样,图形大的周长,图形小的周长短。所以在图2-1的左边四图中,上面的一组图形及下边的一组图形,每组各自的图形形状并不一样,学生会直观判断每一组的两个图形的周长都不一样长。

2-1的右边大图的AB两个图形中,B要比A大许多,学生也会直观判断B的周长要比A的周长长。这两个例子触及学生已有经验中的片面性,因而能够较好的引发学生的认知冲突,引导学生去主观发现和探索周长的本质特征。

 

这个例子好就好在他通过“变异”的图形呈现出“不变”的周长,进而出现出周长的本质特征,即“周长与图形大小无关而与周图形的边长有关”;这个例子的恰当处在于它使学生能够在“变异”中把握“不变”的本质,把“不变”的本质迁移运用到“变化”的情景中去。

所谓标准正例是概念与命题的理想范例,是集中体现知识典型特征的例子,并与学生的已有经验接近。如麻雀之于鸟,锐角三角形至于三角形。这样的标准正例能够帮助学生迅速理解概念或命题的核心意涵。但是若学生只接触这类正例,很可能形成刻板印象,影响学生对概念本质的全面把握,更影响学生的思维品质。例如鸟的概念形成,如果只举标准正例“麻雀”,便会强化学生在生活中对于鸟的经验认识(有翅膀,会飞),阻碍科学概念的正确形成,如举出非标准正例,“企鹅”(不会飞),就引发学生去深入观察,探究鸟的关键特征,形成鸟的科学概念。

为使学生更好的把握知识的本质,需要“举一反三”,即根据知识的内在道理(“本质”“一”)举出多个典型的体现知识内在联系的具体表现形式,从而使学生根据变异的例子(“三”)主动自觉的“发现”“归纳”知识的本质(“一”)。如此则不仅需要标准正例,还需要非标准整理甚至反例(例如鲸鱼不是鱼),从而使学生在对比中理解、把握、“发现”“归纳”出知识的本质特征。

学生把握的本质便能举“一”反三,由本质而幻化出无穷的便是实现“迁移与应用”。更重要的,把握知识本质的学习过程,能够使学生“学会学习”,形成对其对象进行深度加工的意识与能力,提升学生的智慧水平,加强学生与知识间的内在联系。

 

(四)迁移与应用:在教学活动中模拟社会实践。

 

“迁移与应用”解决的是知识向学生个体经验转化的问题,即将所学知识转化为学生社会实践能力的问题。“迁移与应用”需要学生具有综合的能力,创新的意识,同时“迁移与应用”也正是有目的的培养学生综合能力,创新意识的活动。

“迁移”是学习发生的重要指标,“应用”则是迁移重要表征之一,也是检验学习结果的最佳途径。“迁移与应用”同“本质与变式”有着内在的关联,在一个学习活动中,先有对事物本质联系的把握,才有“迁移与应用”。“迁移与应用”是对“本质与变式”的印证与检验。“本质与变式”强调学生对教学内容的内化,而“迁移与应用”则强调学生必须结果的外化。“迁移与应用”和“联想与结构”也是对应的,有“联想”才能有“迁移”,有“结构”才能去“应用”,反之同理。

(五)价值与评价:“人”的成长的隐性要素

“价值与评价”回答的是教学的终极目的与意义的问题,即教学是培养人的社会活动,要以人的成长为旨归。人的所有活动都能利用这价值评价,教学活动也不例外,深度学习,将教学的价值评价自觉化、明晰化,自觉帮助学生形成正确的价值观、形成有助于学生自觉发展的核心素养,自觉引导学生能够有根据的评判所遭遇的人事与活动。

 

教不等于学,所有有深度的教学都必须建立在促进学生有深度的学习的基础上。深度学习是我国全面深化课程改革,落实核心素养的重要路径。

课程教材教学是落实中国学生发展核心素养的主要载体。教师的教学理念、教学设计、教学行为必须发生变化,要更多的从发展学生学科核心素养的课程目标出发,站在学生学习和成长的角度,重新定位教学目标、教学内容、教学过程和教学评价,系统思考教学改革问题。而不能仅仅停留在对教学方式变革的追求上。教师必须能够清晰把握本学科对学生发展的独特价值和贡献,以明确教学的终极目标;必须明确认知本学科的体系结构、学科思想方法、学科大观念和核心概念,以选择和确定教学内容载体;必须熟练掌握有利于学生核心素养培养的独特途径和方法,以确立适宜的教学过程与方法。深度学习的特征及意义——读《深度学习走向核心素养》理论读本


 

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