“深度学习”课堂教学改进项目的区域实践探索*

2022-11-19 10:46吕岩森叶尧榕
读与写 2022年13期
关键词:深度学习深度学科

吕岩森 叶尧榕

(1.政和县教师进修学校 福建 政和 353600)(2.福建省政和县第二中学 福建 政和 353600)

深度学习作为从人工精神网络领域引进的理念,为现有的学科教学体系注入了一剂强心针,如何实现深度学习视域下课堂教学改进,在后疫情时代建立导向深度学习的课堂教学范式和教研创新机制,我们课题研究团队深入思考,潜心研究,积极探索,创新实践。

1.“深度学习”理论溯源

1956年,美国著名心理学家、教育学家本杰明·布鲁姆首次提出深度学习的初始概念,布鲁姆认为学习可分为深层学习和浅层学习两类。但当时学界并未对此形成确定的理论定义。直到2006年,“深度学习”才作为一项人工神经网络领域内的研究成果被多伦多大学计算机科学系教授杰弗里·辛顿第一次明确提出,意指机器在人类设定的框架内对图像、文本、声音等信息进行采集,并在程序中建立起一套理解同类知识的算法,从而实现对一类知识的理解应用。随着当前人工神经网络学科和虚拟现实技术的深度研究,深度学习的概念逐渐脱离固定的学科背景,被应用到包括教学领域在内的其他各领域中。通过总结专家学者现有理论阐述,我们认为,深度学习是学习者在完成对某个新事物的整体了解时,重在理解转化,而非一元的记忆;学习者应在理解的基础上,形成相应认知基模,并将其运用到今后类似知识的学习之上;最终实现对多元知识的融会贯通,实现全面发展。我们认为,深度学习视域下课堂教学改进要以学科核心知识为载体,着力促进学生学习方式的改革,发展学生的学科核心素养和关键能力。

2.“深度学习”教学改进的实践意义

2.1 有利于教师个人专业发展。要实现深度学习教学改进在区域内的有效开展,离不开教师的课堂教学设计和课堂教学实践。深度学习是理念、方法论,要将其真正落实到学科教学实践中需要依托无数一线教师的探索。在不断将深度学习理念与教学过程结合探索的过程中,教师个人的师生观不断得到重塑,能跳出传统思维模式重新审视教师与学生之间的关系、课堂与知识之间的关系,实现从“教书”向“育人”转变,提高教师专业素质。此外,在对深度学习教学改进相关议题进行科研探索的过程中的,教师需要不断对实际教学情况进行评估反馈,并抓住其中的关键性问题进行研究,提高了教师的教科研能力,使其在个人专业化发展道路上不断前行。

2.2 有利于学生各项能力培养。深度学习教学改进的核心目标就是促进学生自主学习、学会学习,从而实现其学科综合能力的培养,课堂教学改进的各项举措也是围绕实现学生深度思考、深度理解,培养学生高阶思维能力和实践创新能力。在深度学习视域下的课堂教学不断革新发展完善的情况下,学生们的学习自主性、创新能力得到了极大提升,对自我价值的进一步感知和发掘,可以增强学生的自我认同,树立自信的性格特质。这对学生在校学习阶段还是进入社会后的工作生活,都具有重要意义,更是其实现终身学习的起点。有助于学生泰然面对生活学习中的困难,成长为有知识、有素养、有担当的新一代青年。

2.3 有利于培育学科核心素养。深度学习教学范式以“培养学科素养”为导向的原生基因,从一开始就隐喻了该项教学改革的顶层目标和宏观意义,即将教学中心从理论知识的传输到对学生核心思维能力的培养。在深度学习教学模式下,传统应试教育背景下的课堂教学逻辑被打破,教师更加注重促进课堂教学形式推陈出新,重视学生能力的培养,培养和发展学生的学科核心素养。对学生而言,学生作为课堂教学主体的地位更加明晰,学生的个体差异和特质也被予以更广泛的关注,进而不断提升学生的社会适应能力。

3.“深度学习”教学改进的区域实践对策

3.1 理论与实际交融互渗,实现深度学习“本土化”。深度学习作为教育教学领域的前沿理论,一线教师应当在充分厘清理论根源的前提下,结合不同学科的教学特点以及当地教学实际情况,对深度学习理论要点进行本土化改造,使其对区域内的学科教育具有更高的普适性。

深度学习视域下不同学科教学应结合该学科的教学特点进行调整。对数学学科来说,应当将数学整体思维的培养作为教学过程的主导性任务,强化学生对各部分知识的整体脉络梳理能力。在完成阶段性教学后布置归纳总结任务,如整理思维导图,构建属于自己的数学学习模型等。而对于语文学科教学来说,比字词、修辞手法的掌握更重要的是学生写作能力与语言素养的提升。语文教师应当定期在班级内展开围绕相关主题的演讲、辩论等活动,或展开作文创作竞赛,让学生突破课本的桎梏,走入更广阔的语文天地。由于国内不同地区的教学资源分配、学生整体水平的不同,深度学习教学改革的具体实操策略也应有所不同。以政和县为例,2021年全县中考全科平均分在全市排名并不乐观,存在低分学生多、优生人数少的问题。究其原因,很多学生并未做到真正投入,存在严重的“伪学习”现象,停留在“浅层学习”阶段。厘清区域内的教学问题现状后,分类研究,精准施策,着力提高学生学习自主性、主动性,实施关于导向深度学习的各项改进举措。

当然,要实现不同学科对深度学习教学理论的本土化改革,不是仅靠一次两次的实验就能实现的。因此,在教学改革中的关键性问题革新收获一定教学进展和科研成果后,应扩大实验范围,在多学科、多年级、多班级中分别展开深度学习的课堂实验性改进,促进教学改革在实验校的集群化改革,发挥群体效应的作用,实现深度学习范式的推广覆盖。教学革新范围的不断扩张的过程,也是理论与现实的再一次碰撞,能从中发掘出更深层的问题,同时壮大教学改进项目精英队伍,为深度学习的区域教学革新补充活力,实现教学革新活动在区域内的长效发展。

3.2 扭转师生课堂角色错位,归还学生课堂话语权。“主动性”是深度学习的特征之一,要达到学生主动发现问题、主动解决问题的教育目标,首要就是鼓励学生多自我表现,必须从归还学生课堂话语权做起。在过去很长一段时间的学科课堂教学中,学生话语权不同程度存在被忽视、被垄断,限制压抑学生自由发展。此种课堂教学模式在当下提倡深度学习的背景之下,显然不再适配,其固有的短板也被无限放大,成为阻碍学生良好学科素养培育的障碍。因此当前的学科一线教师必须转变既有教学习惯,有针对性地设计提供学生主动参与的教学活动和实践机会,尊重维护学生话语权,让学生在课堂上获得自由发展的空间,为学生实现深度思考,触及事物(学科)本质,抵达事物(学科)核心提供平台。

以语文学科为例,教师在讲授《春》一课时,传统的教训模式即为单纯的对课文内的生字词、修辞等语言文本进行掌握,这种教学模式实际上是对语文课文中蕴藏知识和价值的一种本末倒置。语文课程的设计应当将对学生学科逻辑的培养放在第一位。落实到具体的课堂教学过程中,教师可以通过创建小组,通过小组合作学习的实验模式,为学生创造更多讨论交流空间,引导学生自主探究学习。如将班级内学生按照学习水平进行合理分类,一般在4-5人左右为宜,教师完成课程引入后,让学生在小组内讨论自己喜欢的季节及其原因,并在讨论结束后邀请小组代表进行分享。学生讨论、发言的过程实际也是对语文知识能力的锻炼和积累。教师应当创新教学思路,将以教师为主体的“教教材”,向以学生为主体的“用教材教”逐渐迁移,将视角面从某一课程放大到对整体学科能力的培养上,从而完成对深度学习的意义萃取。

3.3 创设真实的生活化情境,引导学生深度学习。深度学习中的“深度”不仅意味着教师课堂教学知识的横向连结扩张,更要求教师在进行学科课堂讲解时要对教学形式和教学语法进行纵向垂直深挖,将过去一成不变的知识讲解案例、课堂引入方式等进行深度挖掘,赋予其生活化、现实化的意义。当今课堂教学的内容本就是以学生的能力培养为导向进行设定的,因此教师在教学过程应将知识中所蕴含的生活性提炼还原出来,课堂讲解中摒弃生硬刻板的理论化说教,从而引导学生在生活中感受知识、从知识中感受生活,实现学科内容的深度学习。具体到学科教学实践中,教师可从生活情境的代入和迁移入手,引发学生的认知“冲突”,激发探究欲望,提高课堂教学的生动性和实效性。

例如,物理学科教师在讲授《动能和势能》有关知识时,可先联系生活实际进行课堂情景引入,询问学生“在爬楼梯的时候是上楼梯累还是下楼梯累”,学生们肯定会回答上楼梯更累,此时教师要抓住宝贵时机,抛出问题:“究竟是什么原因造成上楼梯比下楼梯累”,此时定会引起学生的发言欲望,但学生们虽然能说出一二点原因,但却由于专业知识的欠缺和学科性语言的储备,并不能很精炼地概括内心想法。此时教师就可以顺着学生的思考进入到相关知识的理论教学中。这种将生活情境与课堂教学相结合的方式,不仅能提高学生的课堂思考积极性,也能使其在日常生活中回忆起教师在课堂上讲的知识点,从而对知识点进行巩固。长此以往,学生也会养成在生活中乐于探究的学习习惯,锻炼在生活中发现知识的敏锐感知能力,实现“在生活中学习,在学习中生活”,诠释实现深度学习的意涵。

3.4 开展持续性多维评价,挖掘学生多重潜能。在深度学习视域之下,学生对待学科知识的态度从单向度的记忆逐渐向多维度的理解迁移,通过将多种知识融会贯通形成对知识的渗透理解,每个学科都应该结合本学科的特色对教学评价进行整体构建。“双减”政策下课堂教学,教师要贯彻深度学习视域下的多元化教学思想方法,扩充原有的考量维度,注重评价学生核心素养发展水平的三个维度:学科知识、学科思维和学科表达。教师要关注学生课堂学习的过程,通过多元评价,真实反馈学生学习状况,引导学生深度反思学习。合理利用学生自我评价——实现学生自我评估,反思学习、改进学习;小组互评——发挥学习小组同伴监督、促进作用;教师评价——及时反馈、活动评价、迁移问题,激励学生,引导学生开展沉浸式、层进式的学习,在知识拓展迁移下学以致用,解决问题,挖掘学生的多方面潜能,落实学科育人功能。

初中英语学科教学,教师可以在进行阶段性教学成果检测时,创造性地将原有的考题形式转变成一次英文演讲竞赛,并让每一位同学都充当评审成员。教师从上一阶段的学习单元中抽取演讲题目,让学生进行独立写作并完成脱稿演讲,这种模式看似轻松有趣,但其难度却不逊于传统的考试,且此种形式能够检测学生的英文读写能力之外,也兼顾考查学生的英文表达能力和英文听力,实现了学生多重潜能激发。此外,初中物理、化学、生物等学科教师采用纸笔测试学生写方程式及相关运算的合格水平,还可从实验方案的拟写、数据记录及处理、实验操作、实验反思等维度评价实验探究水平。

3.5 加强跨学科式课堂共建,求同存异共同发展。深度学习视域下教学改进实施是一项宏观性的教育体系革新,需要各个学科之间,整个区域之间形成统筹协作,共同攻坚克难,完成深层学习在区域内部各学科的落地实施,造福每一位学子。因此学校相关教研组应多开展学科间的教学经验分享活动,对教学工作中遇到的疑难问题展开头脑风暴,集思广益,寻求最佳解决策略。初中作为小学与高中两个重要学习阶段的连接桥梁,学习内容多具有工具属性。在日常课堂教学中,教师应将跨学科教学思想融入到本学科的教学过程中,对相关知识灵活援引,拓展课堂知识覆盖面,使学生实现学习能力的整体提升。

以初中数学和物理两门学科的教学内容为例,学生良好的数学思维能帮助物理学科教学的顺畅进行,而对物理学科知识的掌握反过来也加强了学生对数学知识的巩固与实际应用。如,学习物理课程《压强》时,教师可以利用反比例函数图像,帮助学生理解施加力和受力面积对压强数值带来的变化。数学教师在讲授《三角形全等的判定》相关课程时,可以联系物理学中的折射相关案例习题,丰富数学课堂的教学资料,突破课堂教学的虚拟空间封闭性,达到数学学科与物理学的交融互渗,共同进步。

此外,应将教研视角从校内转移到更大的场域内,推行区域“教研共同体”。学校在区域内寻找改革推进合作“兄弟校”,制定线上线下的定期交流分享活动,以深度学习理论作为总体指导,分享各校在教学过程中对理论的本土化践行策略,吸取“兄弟校”在深度学习教学改进中的优秀课程设计和课堂教学策略。践行“见贤思齐焉,见不贤而内自省也”,取长补短,博采众长,实现区域的协同进步,在求同存异中携手发展。

4.后疫情时代下“深度学习”教学改进的展望

在疫情防控期间,全国推行的线上直播学习模式是一次教育教学领域的大胆尝试,这种以互联网为载体的教学方式突破了时空界限,师生进入线上虚拟场域完成教与学的全过程。尽管线上直播教学对疫情中的学科教学顺利开展作出了一定贡献,但相比线上直播课堂的优势,人们更关注其暴露出的缺陷,例如线上教学难以保证学生的学习专注度,虚拟接触无法使学生获得教学在场感等,这些都制约着线上教育在后疫情时代的推广普及。因此在后疫情时代,深度学习的教学改进仍存在广阔的发展前景,需要教师保持初心,持续探索。

4.1 依托网络信息技术开展课堂教学创新。当前互联网在人类生活中的渗透程度是前所未有的,几乎颠覆了以往的一切生活方式,人们的思维随之发生改变。因此以人为核心的教育教学也应紧跟时代发展步伐,“教在当下,学在当下”。在后疫情时代的具体课堂教学实践中,教师要增加对网络信息技术的应用,将智慧课堂的理念融入深度学习教学改革中,从课堂内容教学逻辑入手,逐步提高网络信息技术在教育教学程序中的覆盖率。例如教师可以以录制教学视频的方式尝试替代实际的面对面教学,学生利用课余时间观看教师提供的视频学习资料,初步完成对知识的理解记忆,同时也能摸清自身学习过程中的重难点,从而在教师讲解时有针对性听讲,提高了对知识的接收效率。这样学科教师的教学课堂就能够节省出更多时间用于师生之间的交流讨论与实践操作,使学生的知识学习过程富有生动性与实操性,口眼手脑共同参与到对知识的理解中,加强学习效果,实现深度学习。同时通过不断锻炼学生在视频等媒介资料中挖掘意义价值的能力,帮助学生建立学科知识的阐释基模,从而为未来网络教学时代的来临做好能力储备。

4.2 尝试线上与线下混合教学模式。在新冠肺炎疫情爆发时期,全国各地的各级学校受疫情影响无法开展常态下的教育教学,只能依托线上教育的模式,在线上教育实行过程中当然也暴露出许多缺点,但在疫情告一段落,学校的教育教学恢复正常节奏后,学校方面对线上教育中暴露出的问题却并没有及时解决,这很容易为后续的线上教学埋下问题隐患。新冠肺炎疫情爆发后,全人类实际上已经进入了一个与以往不同的危机时代,新冠肺炎病毒很有可能在未来的某一天,在某种特定因素的刺激下卷土重来,彼时人们的教育教学很大程度上依然要依靠线上教学。因此当下的学校教育应尽早准备,逐步推增强上教育在各学科各年级教学过程中的普适度。具体在现阶段可以采用将线上教育与线下教育相结合的混合式教学模式。学校管理者需要根据本校学生学习水平和线上教育技术发展程度,制定科学合理的时间分配机制,保证师生每月的线上教育实践不少于2次,并在每次线教学结束后收集学生的听课反馈,教师之间展开会议研讨,不断改进线上教学的讲课模式和课堂管理模式,使学生更适应线上的学习形态。

5.结束语

课题组通过对深度学习的理论框架进行梳理总结,了解深度学习的特点和对教学的要求,并结合当地区域教学现实,从关键问题点入手,探索出促进学生深度学习的有效策略,进一步教师转变教学观念,促进教师在深度学习研究中的自我发展,同时转变学生的学习方式,促进学生深度学习。当前深度学习视域下课堂教学改进取得的成果是前一阶段教学改进科研工作的效果反馈。课堂教学提质增效是落实“双减”政策的有效保障,在今后的教学教研实践中,我们课题研究团队应探索深度学习的顶层设计,不断细化、完善教学设计环节,创新课堂教学组织策略,持续推进深度学习视域下课堂教学变革和创新改进,以教促研、以研促教、教学相长,引领师生共同成长,为师生的终身学习与发展进一步奠定良好的基础。

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