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深度学习设计的框架与方法

2022-12-06

深度学习设计的框架与方法

——核心素养导向的分析视角

 

李松林,四川师范大学教育科学学院教授,院长,博士生导师

张 丽,四川师范大学教育科学学院博士研究生

 

核心素养的生成内蕴着深度学习,深度学习是核心素养生成的学习路径。着眼于学生核心素养的生成与发展,深度学习设计的框架与方法可以概括为:“三线”,即触及心灵深处、深入知识内核和通达现实世界三个技术路线;“五点”,即深层动机、切身体验、高阶思维、深度理解与实践创新五个关键点位;“一式”,即问题解决学习这一基本模式;“三型”,即习题式学习、课题式学习和项目式学习三种实践型态。

作为新课程改革向纵深推进的新导向,核心素养不仅代表着学生发展的质量标准,而且内蕴着学生学习的深刻变革。在学习与发展的关系视域中,核心素养的生成内蕴着深度学习,深度学习是核心素养生成的学习路径。适应核心素养培育的时代要求,如何在课堂条件下引导学生展开深度学习?本文拟从核心素养导向的分析视角,对深度学习设计的框架与方法这个问题进行探讨。
                          
            “三线”:深度学习的整体样态

在深度学习设计中,中小学教师关心的第一个问题是:深度学习究竟是什么样态的学习?更进一步,深度学习究竟“深”在哪里?深度学习究竟要“深”到哪里去?

在教育领域,中国古代的《论语》《学记》《朱子语类》等典籍中早已蕴含着深度学习的思想。在国外,自从弗伦斯·马顿和罗杰·萨尔乔在1976年首次明确提出深度学习概念以来,学者们在深度学习的内涵界定上又形成了深度理解说、理解-迁移说、体验学习说和三元学习说等多种观点。从整体上看,这些著述和观点启示我们着重从更有深度的学习动机、更有深度的学习过程和更有深度的学习结果三个方面去理解深度学习的“深”,但“深度学习究竟深在哪里”这个问题仍需进一步地澄清,否则就会制约中小学深度学习实践的理论自觉性。

回到课堂中,学习问题的分析不外乎涉及四个方面:一是谁在学习,即学习的主体状态如何;二是学习什么,即学习的知识内容如何;三是如何学习,即学习的活动方式如何;四是学到什么,即学习的实际效力如何。根据当代学习科学的新进展,我们又可以借助一个命题来回答课堂学习的上述四个问题,即学习乃是作为学习主体的人在与现实世界互动的过程中建构知识进而参与现实世界的活动。换句话说,当代课堂学习问题尤其是深度学习问题需要建立“知识—人—世界”的三重分析框架,人、知识与世界乃是我们澄清“深度学习究竟要深到哪里去”这个问题的三个基点。

而在核心素养培育的视域中,深度学习首先是要触及学生作为人的根本部分,即“深”到学生的心灵中去;其次是要建构知识的深层意义,即“深”到知识的内核中去;最后是要进入现实的生活世界,即“深”到现实的问题中去。基于此,我们可以借助三个有较强经验支持的基本命题来界定深度学习的本质内涵:深度学习是触及心灵深处的学习;深度学习是深入知识内核的学习;深度学习是通达现实世界的学习。显然,这三个基本命题不仅从整体上揭示了深度学习的基本样态,而且背后还蕴含着深度学习设计的三个技术路线。

1
触及心灵深处:从身体参与到身心俱在

如果说教育的真谛在于心灵的唤醒,那么,深度学习首先是触及心灵深处的学习。如果没有与心灵发生关联,学习便无所谓深度可言。而在知识学习与素养生成的关系视域中,知识连同知识的学习唯有进入学生的心灵并与心灵发生深层互动,才能向内积淀和汇聚成个体自身的内在修养,向外挥发出参与现实世界的综合力量。

如苏联教育家阿莫纳什维利所言:“儿童单靠动脑, 只能理解和领会知识;如果加上动手, 他就会明白知识的实际意义;如果再加上心灵的力量, 那么认识的所有大门都将在他面前敞开,知识将成为他改造事物和进行创造的工具”。触及心灵深处的学习内蕴着深度学习设计的第一个技术路线,即从身体参与到身心俱在,其关键则是创设高质量的问题情境去触发兴趣、激扬情感和迸发思维。

2
深入知识内核:从表层知识到知识内核

从知识学习本身来看,深度学习一定是超越表层知识进而把握知识内核的学习。而在知识学习与素养生成的关系视域中,知识唯有经由个体的深度建构并达到意义的深刻领悟,才能真正内化和转化为个体“终身携带”的素养。这就是深度学习设计的第二个技术路线,即从表层知识到知识内核。实际上,无论是单个的知识还是人类知识的总体,都是富有层次性的组织结构。

对于此,狄尔泰把作为人类生命表达的知识体系分为“概念、判断、思想体系,关涉目的的行为和行为与精神性的关系三个层次”。回到实践中,深入知识内核的学习设计就是要引导学生超越事实层次和符合形式的表层知识,去把握知识的产生与来源、事物的本质与规律、学科的方法与思想、知识的关系与结构,以及知识的作用与价值。

3
通达现实世界:从知识获得到实践参与

教学论常识告诉我们:深度学习必定是超越知识世界通达现实世界的学习。在学习方式上,深度学习表现为进入现实世界并与现实世界展开互动。正是在与现实世界的互动中,知识的意义连同学生的核心素养得以同时生成。在学习效力上,深度学习表现为学生能够进入世界、参与世界和改造世界。“除了进入世界和改变世界,没有什么值得学习的东西是可以教的。”

概言之,深度学习是通达现实世界的学习,其实质乃是在实践参与中学习。这就是深度学习设计的第三个技术路线,即从知识获得到实践参与。而在操作上,通达现实世界的学习就是要突破知识获得型的学习模式,代之以实践参与型的学习模式,甚至要动摇“先学后用”“学以致用”的学习理念,确立“学用合一”“用以致学”的学习理念。


“五点”:深度学习的关键要素

 

唯有深度学习的真正发生,学生的核心素养才能更为强健地生发起来。那么,深度学习的内在结构到底如何?深度学习的发生机制到底是什么?这是深度学习设计中必须回答的两个问题。落实到具体的课堂教学中,如何才能让深度学习真正发生?深度学习设计需要抓住哪些关键点位?

关于深度学习的内在结构和发生机制,尽管学者们从不同角度、采用不同方法形成了不同的研究结论,但综合起来又特别强调深度学习的五个要素,即动机端上的深层动机、过程端上的切身体验与高阶思维和结果端上的深度理解与实践创新。基于此,我们按照深度学习的五个维度构想(深层动机、切身体验、高阶思维、深度理解、实践创新)编制深度学习量表,并采用因素分析方法,对深度学习的潜在维度和测量模型进行了实证研究。

其中,探索性因素分析(EFA)揭示了深度学习的五个基本维度即深层动机、切身体验、高阶思维、深度理解与实践创新,验证性因素分析(CFA)结果表明深度学习的五维度测量模型配适度较高,能够形成较优的测量结构。根据深度学习的五维测量模型,深度学习的真正发生需要教师在激活学生深层动机的基础上,引导学生展开切身体验和高阶思维,进而帮助学生达成深度理解和实践创新。这即是说,深层动机、切身体验、高阶思维、深度理解与实践创新乃是深度学习设计的五个关键点位。

1
动机端:深层动机

在动机端上,深层动机是深度学习设计的一个关键点位。深度学习的发生与否,首先取决于深层动机的激活。唯有激活学生的深层动机,才能触及学生的心灵深处,才能让学习“发生在学生的脖子以下”。简单地说,深层动机发自学生内心深处的好奇心、求知欲和探究欲,源自生命本身的认知需要和自我实现需要。大量的实践经验表明:深层动机激活的关键是找准学生心灵的触发点(新奇处、困惑处、共鸣处、挑战处等),进而创设出有效触发兴趣、激扬情感和迸发思维的问题情境。

2
过程端:切身体验—高阶思维

在过程端上,切身体验和高阶思维是深度学习设计的两个关键点位。无论怎样设计,切身体验和高阶思维乃是学习过程有无深度的两个决定性因素。没有体验到切肤之处,就不可能有肺腑之言;没有思考到极致,就难以穷理尽妙。如果说切身体验是深度学习的源泉和基础,那么,高阶思维则是深度学习的核心和灵魂。可以说,更有深度的学习过程就是基于切身体验而展开的高阶思维过程。

唯有切身体验和高阶思维,才能促使学生展开内外通达的双向理解之路,才能促使学生展开渐进跃升的持续理解之路,从而促进着学生的深度学习。作为深度学习的源泉和基础,切身体验表现为学生的亲身体验(观察、感受、操作等)和感悟领会。作为深度学习的核心和灵魂,高阶思维主要表现为更为高远的顶层与战略思维、更为深刻的抽象与概括思维、更为彻底的反思与批判思维、更为全面的整体与辩证思维和更为灵活的实践与创新思维。

在深度学习的过程中,切身体验和高阶思维是一个密切相关的连续体:切身体验是高阶思维的基础和契机,高阶思维则是切身体验的升华和超越。无论是学生的切身体验还是高阶思维,又都必须依托特定的情境并在问题的探究解决过程中才能发生。

3
结果端:深度理解—实践创新

从结果上看,无论我们如何描述和表征深度学习的质量状况,深度理解和实践创新乃是我们判断深度学习是否实现的两个根本标尺。其中,深度理解表征着学生的知识理解水平,实践创新表征着学生的知识运用水平。反之,如果要让学生的深度学习真正实现,教师还必须在引导学生展开切身体验和高阶思维的过程中,帮助学生达成深度理解和实践创新。这就是深度学习设计的最后两个关键点位,即深度理解和实践创新。

正如前文所述,深度理解是超越表层知识对知识内核的理解,具体指向于知识的产生与来源、事物的本质与规律、学科的方法与思想、知识的关系与结构以及知识的作用与价值。在实际操作中,从现象到本质、从特殊到普遍、从事实到价值、从部分到整体是引导学生达成深度理解的常用方法。实践创新指向于学生对知识的实践性运用和创造性运用。能否促成学生在深度理解基础上展开实践创新,其关键是为学生创设出高质量的实践活动。这里的实践活动不是简单的操作、重复的训练和草率的行动。

 

要创设出真正具有实践性的活动,需要回到人类生产生活的真实场景,选择与学校学习高度相关的真实事情。例如,与语言学习高度相关的真实事情有主持、辩论、推介、演说、创作等,与数学学习高度相关的真实事情有测量、统计、核算、审计、建模、设计等。


“一式”:深度学习的基本模式

 

从深度学习设计的技术路线上看,什么样的学习模式能够在有效触及心灵深处的同时,更利于学生深入知识内核和通达现实世界?从深度学习设计的关键点位上看,什么样的学习模式能够在激活学生深层动机的基础上,更利于学生的切身体验和高阶思维,进而让学生达成深度理解和实践创新?从更为一般的意义上讲,深度学习的基本模式究竟是什么?答案是:问题解决学习。实际上,基于问题的学习、基于项目的学习、基于设计的学习、基于案例的学习、基于证据的学习、理解性学习、概念为本的学习、STEAM课程、创客教育、研究性学习等,都直接或间接地强调问题解决学习。

将问题解决学习确立为深度学习的基本模式,不仅是深度学习得以发生的内在要求,而且是核心素养生成与发展的内在要求。作为关键能力、必备品格和基本价值观的融合体,核心素养不可能从外部传递和给予,它终究是个体自身的建构生成物。另一方面,无论是其生成机制还是表现方式,核心素养都天然地蕴含着“问题情境”和“实践参与”两大特性。试问:核心素养生根发芽的地方究竟在哪里?展现核心素养的地方究竟在哪里?答案当然是“问题情境”。离开问题情境,核心素养便失去了生长之源和用武之地。

“核心素养始于生活情境,用于生活情境,永远活于生活情境中。所以核心素养不是终点或产品,而是一个过程,在过程中不断地生成,因其发挥的特定时空脉络而实质化。”如果说“炼制”是核心素养生成与发展的极佳隐喻,那么问题情境则是核心素养炼制的基本场域。根据核心素养内蕴的问题情境特性,深度学习需要将知识放回问题情境,让学生在问题情境中学习。再问:置身于问题情境之中,人的核心素养又是如何生成和发展起来的?答案肯定是:实践活动。正是在与自身生命、生存问题息息相关的实践活动中,伟大领袖才锻造出了卓越的智慧,科学巨匠才练就出了超强的能力,革命志士才磨砺出了坚韧的品格。

如果说问题情境是核心素养生成与发展的基本场域,那么实践参与则是核心素养生成与发展的根本途径。这意味着:如果要让学生生成与发展出更为强健的核心素养,深度学习则需要回归知识的实践脉络,让学生在实践参与中学习。唯有在实践参与中学习,知识才能向外成为学生参与世界和改造世界的现实资源,向内成为学生改造自我和创造自我的生命力量。

综上所述,核心素养的生成与发展植根于问题情境和实践参与之中。但是,任何实践参与又与问题情境高度关联,其实质内容则是问题解决。正是通过实际情境中的问题解决活动,学生的核心素养得以更为强健地生成与发展。当面对实际的问题情境时,学生的核心素养则从解决问题所需的价值观、能力和品格中表现出来。正是从这个意义上讲,问题解决学习是深度学习的基本模式。

在知识教学与素养培育的课堂实践中,问题解决学习还具有四个重要的教学意义:一是“融入作用”,即将期望学生学习的知识和期望学生发展的素养同时融入有待学生解决的问题之中;二是“中介作用”,即借助有待学生解决的问题,为知识向素养的转化架设起一个“桥梁”;三是“整合作用”,即通过学生的问题解决学习,同时培育学生的关键能力、必备品格和基本价值观并将其融为一体;四是“表征作用”,即通过学生的问题解决表现,外显和评估学生的核心素养发展状况。

 

通俗地讲,问题解决学习就是在问题解决中学习、通过问题解决而学习和为了问题解决而学习。显然,问题解决学习的设计首先需要突破以知识为主线的学习模式,代之以问题为主线的学习模式,其关键是高质量问题的创设。根据中小学教师的实践经验,高质量问题需要具备四个品质:一是触动性,即创设出有效触发兴趣、激扬情感和迸发思维的问题;二是真实性,即回归知识的实际场景创设出尽量真实的问题;三是综合性,即创设出能够统摄多个方面知识学习和素养发展的问题;四是挑战性,即创设出具有探究空间因而更能发掘潜力的问题。


“三型”:深度学习的实践型态

根据中小学课堂教学的实际情况,深度学习的基本模式即问题解决学习又有习题式学习、课题式学习与项目式学习三种具体的实践型态。尽管习题式学习、课题式学习与项目式学习都是基于问题的学习,都需要学生展开探究,但它们在问题特质、学习方式和学习结果三个方面又有明显的不同,如表1所示。


1 习题式学习、课题式学习与项目式学习的主要区别

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从问题类型上看,习题式学习等待学生解决的问题通常是习题痕迹明显且结构较为良好的问题,课题式学习等待学生解决的问题通常是习题痕迹很少且结构较为不良的问题,项目式学习等待学生解决的问题通常是没有习题痕迹且结构极其不良的问题。在很多情况下,课题式问题和项目式问题比习题式问题更利于深度学习的发生。

在学习方式上,习题式学习是学生作为“解题手”去探究问题并给予解答,课题式学习是学生像“科学家”那样去探究问题并取得发现,项目式学习是学生像“设计师”那样去探究问题并展开创作。在学习成果上,学生通过习题式学习获得的是正确答案,学生通过课题式学习获得的是理性结论(本质、规律、条件、原因、观点、方法等),学生通过项目式学习获得的是实际作品(方案、模型、报告、图样、产品等)。

回到实践中,教师可以根据实际情况在习题式学习、课题式学习和项目式学习三种深度学习型态中进行选用。以“现代小诗创作”一课为例,如果引导学生探究解决“我们学过的这三首小诗使用了哪些表现手法”这个问题,就是习题式学习;如果引导学生探究解决“意象是诗歌的灵魂,什么样的意象才是好的意象”这个问题,就是课题式学习;如果引导学生探究解决“如何以‘毕业赠别’为主题,根据你想表达的情感营造适切的物象”这个问题,则是项目式学习。

在过去,中小学教师普遍喜欢采用的是习题式学习。适应核心素养教育的时代要求,教师应该尽量多用课题式学习和项目式学习。但是,当教师将课题式学习和项目式学习付诸实践时,常常又会遇到一个障碍,即难以创设出高质量的课题式问题和项目式问题。

 

高质量的课题式问题设计包含三个要件。一是“情境”。课题式问题常常来源于知识形成或生产生活的实际场景。相应地,教师需要回到知识形成或生产生活的实际场景中去创设情境,如火车转弯是圆周运动问题的真实情境。二是“问题”。通俗地讲,我们可以将“课题”理解为等待学生去完成的任务。但是要完成这个任务,学生必须对其中某个深层次问题展开深入的研究。

这个深层次的问题便是这里强调的“问题”。例如在“戏剧鉴赏”一课中,“如何鉴赏戏剧”是“任务”,“为什么必须抓住冲突来鉴赏戏剧”则是“问题”。三是“方法”。作为一种特别强调研究性的问题类型,课题式问题本身就隐含着具体的研究方法(对比实验法、史料分析法、调查研究法、结构-功能分析法等)。例如,在“如何证明微粒子的存在”这个问题的研究中,就需要学生设计实验进行研究。

同样,高质量的项目式问题设计也包括三个要件。一是“事情”,即需要学生去做的真实事情,比如与数学、物理、化学、生物高度相关的是设计师、药剂师、工程技术人员等做的事情,与历史、地理和政治高度相关的是测绘人员、司法人员、外交部发言人、气象工作人员等做的事情,与音乐、美术和体育高度相关的是作曲家、空间设计人员等做的事情。例如在“昆虫记”一课中,需要学生去做的“事情”是设计昆虫博物馆。二是“问题”,即需要学生深度思考的问题。如果说“事情”只是需要学生去做的实际事项,那么,“问题”则是学生为了高质量地完成这个事项而必须深度思考的问题。例如在“昆虫记”一课中,这里的“问题”是“法布尔眼中的昆虫世界是什么样的”。三是“作品”,即需要学生最终完成的具有一定独创性且以有形形式表现出来的文学、艺术或科学成果。例如在“昆虫记”一课中,需要学生完成的“作品”是昆虫博物馆的设计方案。

 

(来源:《中国教育学刊》)