“深度学习”的本质及教育价值

2021-08-02 02:56马云鹏
湖北教育·教育教学 2021年5期
关键词:关键问题小数深度学习

马云鹏

“深度学习”的研究越来越受到关注。深度学习与有效学习、挑战性问题、高阶思维、问题解决能力、学科核心素养、学科内容特征、知识迁移等关键词密切相关。那么,促进深度学习的教学价值取向如何,基于深度学习的教学设计要素、课堂活动特质、思维拓展路径、课堂评价视角、解决问题的抓手又如何呢?本期,我们结合学者视角,以语文、数学学科为例,探讨上述问题。

“深度学习”理念得到众多中小学教师的认可和关注。如何理解“深度学习”,怎样通过“深度学习”的教学改进、促进中小学课堂教学质量的提升呢?

一、“深度学习”是一种促进教学改进的理念与模型

“深度学习”的概念源于瑞典学者马顿(F.Marton)等于1976年发表的一篇文章。在这篇文章中,马顿等针对浅层学习(Surface Learning)的特征,首次提出“深层学习(Deep Learning)”的概念。此后,这个概念逐步演化成“深度学习”。

“深度学习”的概念被用于多个领域,2013年开始逐步受到教育界的重视。同年,美国启动深度学习教学改进项目。2014年,美国在19所高中进行深度学习研究,确立了三个领域(认知领域、人际领域和自我领域)、六个维度(学业内容核心知识的掌握、批判性思维和问题解决能力、有效沟通、协作能力、学会学习和学术心志)的教学改进目标。在我国,教育部课程教材研究中心于2013年启动“深度学习”教学改进项目,旨在解决课堂教学中存在的重知识、轻素养,重结果、轻过程,重接受、轻思辨等问题,切实提升课堂教学研究水平,提高课堂教学质量。围绕“深度学习”的研究先后在数学、语文、英语、物理、化学、生物等学科中开展,在全国多个地区进行实践探索。如,小学数学学科在北京海淀、广东南沙、重庆南岸等地区的几十所学校进行实验研究,在实践中运用和改进理论模型,积累典型的教学案例。2017年,该研究取得了阶段性成果,研究者先后发表了系列文章,出版了《深度学习:走向核心素养(理论读本)》《深度学习:走向核心素养(学科教学指南 小学数学)》《深度学习:走向核心素养(学科教学指南 初中化学)》等著作。在这些研究成果中,有“深度学习”教学改进的理论阐述,有开展“深度学习”教学设计的要素和模型。学科指南中包含了典型的教学设计案例。

“深度学习”作为一种教学改进的理念和实践模型,旨在引导学生针对学科的关键问题展开深度探究,通过有挑战性的学习任务激发学生的学习动机,促进学生有效参与,使学生在独立思考、互动质疑、协作交流中掌握学科核心知识,发展高阶思维,提升解决问题的能力,形成積极的情感、态度。“深度学习”倡导学习的整体性,其学习过程需要学生认知和情感层面的参与,也需要同伴的协作与互动。学生在探索挑战性学习任务的过程中,把握所学内容的整体结构,避免知识碎片化和对所学内容的孤立记忆。具有批判性的课堂交流与互动以及对学习内容的深度思考,是实现高阶思维发展和形成积极的情感、态度所必要的。

二、“深度学习”的本质

教学改革的关键在于教育者追求什么样的学生学习、设计怎样的教学活动,以引起真正的有意义的学习发生。“深度学习”强调培养学生的高阶思维与问题解决能力,旨在引导学生在理解和掌握学科核心知识的同时,促进核心素养的形成,实现可持续发展。针对学科内容的关键问题的深度探究,不仅能促进学生对知识的整体理解,提升学生的思维能力和解决问题的能力,而且有助于实现少量主题的深度覆盖。

“深度学习”的教学设计从学科内容的整体理解着手,基于学科本质提炼具有挑战性的学习任务,在分析学科内容的本质特征和学生学习特点的基础上确定学习目标,将教育学、心理学的理论与方法整合到学科和学科关键问题的教学活动中,设计有针对性的呈现方式与教学策略,形成具有个性化的教学方案。在“深度学习”教学活动中,基于学生“前概念”的挑战性学习任务,为每一位学生提供了思考、表达的机会,能激发并促进学生之间的交流、互动、质疑和反思。这样的学习活动使不同的学生在原有的基础上都能得到发展,并通过反思和自我监控了解自己的学习状况,实现整体发展的教学目标。

三、“深度学习”教学设计的基本要素

“深度学习”教学设计一般包含四个基本要素,即选择具有挑战性的关键问题、确定指向核心素养的目标、设计深度探究的教学活动、开展持续性评价。笔者以“小数除法”为例进行简要分析。

1.具有挑战性的关键问题

核心内容是一个学科中具有共同要素的学习主题,关键问题的选择以学科核心内容为主线。核心内容群具有一致的学科本质、相通的思维方式以及体现共同特征的学习方式。体现核心内容的学习主题在学习目标和教学设计上具有一致的核心要素。数的认识、数的运算、图形的认识、图形的测量等都是小学数学学科的核心内容。从核心内容中选择具有挑战性的关键问题,意味着不是学习某一个知识点,而是通过这个关键问题的学习覆盖相关问题的学习,学会相关数学思想方法。“小数除法”这个学习内容属于数的运算,重点是理解和掌握小数除法的算理和算法。将“小数除法”作为关键问题,反映了数的运算的本质,学生从中学习的算理和算法不仅能解决这一单元的问题,还有助于迁移方法,理解和运用小数的概念。这个问题的学习,能体现学生对知识和方法的探究,也有助于学生核心素养的发展。

2.指向核心素养的学习目标

学习目标的确定要基于对关键问题的本质和学生学习特点的分析。“小数除法”是数的运算教学的重点和难点,其内容分析应该从单元整体着眼,从教材的设计与呈现入手,从纵向上分析前后的相关内容,从横向上比较不同版本教材的设计。

从学习内容的纵向分析看,小数与整数的表示形式都是十进制,小数运算与整数运算的方法有密切关系;小数除法包括除数是整数的小数除法和除数是小数的小数除法,前者是用小数和除法的意义理解算理、掌握算法,后者是通过商不变的性质将除数是小数的除法转换成除数是整数的除法。因此,从理解算理的角度,除数是整数的小数除法应当作为这部分内容的重点。

单元学习内容的横向分析一般通过不同版本教材的比较来实现,重点从问题情境的设计和学习方法的呈现两个方面进行分析。分析不同情境和呈现方式的特征,有助于教师理解教材是如何体现学生思维培养的。教师需要根据自己对问题的理解,结合学生学习小数除法可能的表现和困惑,合理地选择呈现方式,安排这些呈现方式在教学过程中的呈现次序。

学生学习分析也称为学情分析,是对学生学习这一单元内容的准备基础、主要挑战,对未来学习和发展的价值以及这一阶段学生智力与心理发展状况等的分析。“小数除法”内容一般安排在五年級上学期,这个阶段的学生已经有了较为丰富的数学基础知识,熟悉并掌握了一定的数学思想方法。与这部分内容直接有关的知识准备包括:小数的意义、除法运算的意义、整数除法以及小数加减法。学生可能面临的挑战与困惑是如何思考和解决当整数部分不够除、需要将小数表示成更小的计数单位进行计算的问题。如教材的例子,11.5÷5=?11.5是一个小数,整数部分是11,小数部分是0.5,按照整数除法的计算方法,先算11÷5=2……1,余下的1(元)和0.5(元)合在一起是1.5(元);1.5元怎样除,对学生来说是新的问题,对他们的理解构成了挑战。学生在学习过程中应当运用所学知识和方法自主探索算理,经历推理的过程。这是培养学生核心素养的关键。

基于以上对内容本质和学生学习的分析,可以确定单元学习目标和课时学习目标,特别是理解算理并掌握算法、学习初步的逻辑推理、养成严谨的学习习惯等指向学生核心素养发展的目标。

3.设计深度探究的教学活动

“深度学习”的教学活动是在分析学习内容、确定学习目标的基础上设计的。下面以特级教师吴正宪执教的《小数除法》为例,展示深度学习教学活动的几个要点。

一是问题情境的创设。吴老师创设的问题是:4位大学毕业生到餐厅吃饭,共用了97元,这顿饭要AA制,该如何付钱。这样的问题情境看似普通,但能反映小数除法的本质特征。该情境以整数除以整数、商是小数的问题作为重点,从整数除法引入,使学生直观感知“这个问题我会做”;恰当地运用了学生的前概念,即学生计算时,发现无法完全解决AA制的问题,有余数除法就成为学生学习新内容的前概念;体现了学习小数除法的必要性,也就是说,AA制的设计要求学生必须思考如何算出一个精确的结果。这样的情境对于小数除法的学习是恰当的。

二是关键问题的呈现。好的问题情境既蕴含着相关学习内容的关键问题,又兼具学生深度探究的挑战性任务。根据上述情境,学生很容易计算出97÷4=24……1。学生面对这样的结果产生了新的问题:每个人要付的钱应该是24元多一点,多多少呢?其中的关键问题是“剩下的1怎么办”,这也是学生后续深入思考和探究的问题。

三是深度探究过程的推进。对于“剩下的1怎么办”这个关键问题,吴老师将其交给学生独立思考并试着给出答案。学生得出多种方法,除了一部分学生用标准的竖式计算外,吴老师另外选择了4种不同解法并让学生展示出来,随后引导学生讨论每一种方法的合理性。学生在探索过程中理解算理、掌握算法,更重要的是经历了思考的过程,自身的综合素养得到了发展。

4.持续性评价的设计与实施

评价的设计从两个方面着手。一是教学过程中对学生表现的评价,重点看学生在关键问题上的表现,以及对学习主题的理解过程,特别是对学生思考过程和相关高阶思维运用的评价。吴老师用开放性问题“把你的想法和做法写出来”“还有问题吗”,了解每一位学生的学习状况,同时对学生是否达到目标进行评价。她根据学生的表现判断他们对问题的理解,明确他们的典型困惑,并基于这样的判断做出推进或改进教学的决策。二是用试一试、练一练等方式,评价学生对所学内容的掌握情况。

“深度学习”教学改进是一项值得持续研究的问题,其基本的理念和要素具有共同的特征,而不同的学科和不同阶段学生的“深度学习”又有各自的特点,期待一线教师创造性地将“深度学习”的理念运用于教学实践,促进教学质量不断提升。

(作者单位:东北师范大学教育学部)

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