/王启龙 罗 燕
近年来,一些职业院校的信息化建设进入到发展和应用相对缓慢的瓶颈期,最为明显的问题莫过于信息化硬件的完善并未在实质上提升学习者的学习效率和效果。深度学习理论在目标层次、思维能力、学习行为和认知结果方面的观点,对于职业院校信息化教学的深入发展有着重要的理论指导意义。
深度学习是与浅层学习相对应的一种学习方式,是一种基于理解的学习,强调学习者批判性地学习新思想和新知识,把它们纳入原有的认知结构中,将旧的知识迁移到新的情境中,从而帮助决策和解决问题(焦建利、贾义敏,2011)。深度学习强调学习过程中的反思与元认知,注重学习行为方面高情感投入和高行为投入,在认知结果方面注重概念转变,强调复杂认知结构的形成。总的来说,深度学习即有意义的学习,是主动学习。
传统教学的主要弊端在于教师在教学中固守知识的“传授论”,试图将知识进行抽象,然后以他们认为最便捷的方式“传递”,从而将存在于知识应用情境中的不确定性和可变性特征过滤掉了,导致学生知识习得的浅层化。
深度学习强调高阶思维、深层理解与元认知等,要求在学习环境的设置上充分考虑情境化、整体性和丰富性,强调学习体验。要求教师深刻理解学习活动的本质是学习者和其他学伴发起的对话,树立从内容消耗者转变为内容创建者的角色理念。在学习平台建设上重视活动设计和用户体验,从简单的网络内容转移与复制等低认知操作,逐步向创造与产出内容、知识方向转变。学生学习习惯的养成目标从碎片化学习转向连通性学习,继而进行群体协同知识建构,从而培养其高水平思维能力。
内容设计是促进深度学习的根本。保证深度学习内容设计的有效性,在内容选取方面要考虑:首先,知识呈现结构必须摆脱传统的线性呈现方式,采用分支、网状以及模块化的知识表征结构,以使其能够符合人类大脑存储知识的本来认知结构;其次,知识的属性要摆脱事实类、原理类知识的单调、反复再现,增加问题解决类知识的不同情境再现设计;第三,知识的呈现方式不能只停留在事实类知识层面,要引导学习者至少经历2~3个学习步骤,即对同一个知识点或者问题要经过循序渐进式的理解、领悟。换句话说,深度学习要求在设计和呈现知识时考虑其类型和层次的多样性,应由浅入深,从简单到复杂,依次设置事实类、概念类、技能类、原理类等问题解决类知识,难度递增,鼓励学习者用已有经验完成学习任务,倡导复杂、非良构领域问题的设计,学习路径要开放、层级化,方便学生在路径之间进行自由的跳转,以引发更为细化深入的内容,从而促进学习行为由浅层向深度转变。
深度学习的过程是促成深度学习结果的关键。深度学习过程具有两方面的特征。首先,从外显行为来看,一是学习者的努力程度与持续时间即学习行为投入较高,二是高阶思维能力形成于复杂的交互活动中。一般而言,问题解决、知识迁移与应用、批判性思考及说明等都是可以促进深度学习的复杂活动,而简单回应或评论、基本说明及独立陈述等都属于简单活动,是浅层学习的范畴。
其次,从内在的认知过程来看,学习者需要有较高的认知投入度。学习者要建立新旧概念之间的联系,将自身的概念系统与科学概念系统进行交互。在这一阶段,学习者往往会受到原有生活概念及迷思概念(Misconception)的影响而导致思维定式、功能固着,造成认知冲突。认知冲突如果引导合理,就会发生概念转变,即发生有意义学习;如果引导不当,则会出现迷思概念。
从认知层面看,深度学习理论认为学习是在生活概念和科学概念之间建立联系,并且能够进行概念转变。因此,概念转变是形成有意义学习的内在机制,学习的目标就应当是概念的转变与发展(高文,2010)。而在行为及能力层面,深度学习认为问题解决能力的培养是终极目标,可以用问题解决、推理、判断与决策等来衡量深度学习的学习结果。
有研究发现,学习者的认知结构在学习前后有三种变化,即“轮轴状(辐射状)”“链条状”和“网络状”,前两种属于浅层次学习。只有当学习者头脑中的概念体系呈“网状”排列时,知识才不仅有数量的增加,还有认知深度的提升。概念之间根据抽象程度以及亲疏关系建立网状的语义联系,形成可以解决问题并有效应用于情境的“组块”。这是一种专家知识的存贮方式,这种知识的保持性和迁移性都是最好的。
深度学习强调获得愉快的情感体验是学习的最终目标。愉快的情感体验实质是伴随学习过程的积极情感投入以及学习结果层面的情感内化、积淀和升华。首先是学习者在个体层面上的情感体验,学习处于一种探索的层次。伴随着过程层的自我审视与元认知,学习者逐渐从处于“个人世界”的个体认知转向处于“分享世界”的群体意义建构。这个阶段对学习者而言是情感的积淀。自我概念和科学概念由于认知冲突而发生概念交互时,学习者的情感经历了内化,最终将实现真正的升华。学习者要经过情感的体验、积淀、升华和内化以达到最终的情感目标。在学习的过程中,情感体验相伴相随。如果学生有积极的情感,则比较容易进入深度学习的状态。
基于深度学习的上述观点,反思职业院校信息化教学普遍存在的学习者学习效率和效果不佳的问题,其原因主要有两点:一是一些职业院校的信息化学习资源多数是从教学资源转化而来,产品定位于教师的“教”,导致学习者“学”的体验欠佳;二是目前学习资源主要聚焦浅层次知识的学习内容,目的在于转变职业院校学生不尽如人意的学习行为习惯,因此更多关注学习行为的发生,而难以有效地促使学生开展反思、知识迁移与应用,建构起对整个问题的认识,实现深度学习。职业院校信息化教学可借鉴深度学习的研究发现,采取以下策略进行改革。
高阶思维能力(Higher-Order Thinking Skills)是深度学习的核心特征。布鲁姆学习目标分类中,“知道、领会、应用、分析、综合及评价”6个层次中的前两个“知道、领会”是事实的描述、记忆和初步理解,可以归为浅层次学习;“应用、分析、综合、评价”这4个层次可看作是深度学习,是在记忆和理解的基础上高级认知水平的发展和技能的获得,属于高阶思维能力。元认知包括三方面的内容:元认知知识、元认知体验和元认知监控。深度学习要求学习者不仅掌握知识还要了解知识产生的过程,能够批判地检查事实的逻辑、评价新方法,将想法与结论整合起来,并对学习过程进行反思。
因此,在利用信息化手段开展教学时,教师对学习目标的设定既要涉及前两个层次,也要关注发展学习者的高阶思维能力。职业教育的学习内容既包括理论,更强调实践与应用,理论与实践往往难以分割。在教学目标设计时除了有学生的工具选择、操作流程等基本知识和基本技能的目标以外,还应涉及比如“能够分析客户需求”“创造性解决设计和操作难题”“以最高效和实用的途径完成任务”等高阶目标,引导学生建立从解决问题和完成任务的角度领悟基础知识和技能的重要性,从而促进深度学习。
同时,应将评价目标及形式与教学目标同步设计。在评价设计中要注重采用辩论、观察、谈话、项目评价、情景测验等多种方式对学生的元认知进行测评。比如通过课前的微课学习,教师可以在课上抛出情境问题或具体任务,让学生回答解决的策略。通过策略的数量来反映元认知广度,通过策略的质量来反映元认知技能水平,通过策略的复杂性来反映元认知觉知力。
碎片化、脱离真实情景、缺少整合与应用的“就知识学知识”问题,在信息化教学中比较突出。深度学习的内容特点是基于问题的多维知识整合。因此,在进行信息化教学内容分析和设计时,需要教师全面系统地分析课程内容,以主题(问题/项目)的形式重新组合和建构,把学习内容设置到真实复杂的问题情境中,以情境化、问题化、任务化和多维化为导向设计学习内容,并设计具有探究性的情景和问题。问题的呈现形式除了“是什么”“如何做”以外,还要设计“为什么”类的问题,引发学生对内容展开深层次思考。
在组织和设计信息化教学内容时必须考虑以下几点:首先,判断知识是否适合利用信息化手段进行学习?是引发深度学习还是浅层学习?其次,新内容是否使学习者在新旧知识间建立联系?第三,设计的任务(情境/主题)是否吸引学习者的关注?是否有足够的空间让学习者自由发挥?是否体现团体性智慧和力量?第四,学习内容是否可以及如何可视化?是否可将有效学习资源内嵌于学习资源库中,从而降低搜索信息成本,增加有效学习时间?
在以面授为主要形式的课堂教学中,教师往往将自己扮演成陈述性知识和程序性知识的持有者,将知识传授给学生。而在依托信息技术的教学中,教师的身份可以向引导者、咨询者等角色转变,从而充分放大学习者的比重,引导学生深度学习。
教师首先要发挥引导者作用,预先设计好学习路径,即制定课前与课后学习任务、建立学习小组、诊断学习问题、提供过程与结果反馈等,并在课堂上观测学生的行为与结果,对于过程困难或方法错误的情况进行引导,直到学生形成正确学习行为。可以采用制造认知的矛盾冲突、设计开放性问题、探寻假设反思等方法帮助学生对知识进行梳理,形成自我表达或解决方法的知识体系,提高学生的元认知和问题分析与解决能力,最终实现深度学习。