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深度学习:“互联网+课堂”的必然走向

2017-07-06曹培杰

今日教育 2017年6期
关键词:深度学校课堂

“互联网+课堂”既是教育关注的热点,又是教育改革的难点。它倡导利用技术的力量重塑课堂,改造传统教学流程,并由此涌现出翻转课堂、同步课堂、移动课堂等新的教学模式,极大地拓展了传统教学的时间和空间。但是,“互联网+课堂”仍然面临瓶颈,很多校长和老师提出质疑:“‘互联网+课堂除了用了一些新技术以外,所有的教学活动和原来差不多,如果不用这些技术,教学照样能完成,甚至能完成得更好。”如何让“互联网+课堂”真正“加”出实效,我们还需要转变思路。

“互联网+课堂”面临的实践困境

过去,一支粉笔一块黑板,一群学生一位老师,就是课堂的全部;现在,黑板变成了交互式电子白板,粉笔的大部分功能也被投影和实物展示台所取代,信息技术已经成为课堂教学必不可少的要素。随着“互联网+”时代的到来,平板电脑、虚拟现实、物联网等新技术快速进入学校,极大地改变了传统课堂的面貌,教室作为教学发生的唯一场所被打破,互联网正在成为教学发生的重要场所。不仅如此,大数据和人工智能还可以对学习行为进行精准分析,了解学生的优势与不足,为不同的人提供不同的教育,让教育变得更加智慧。从根本上讲,学校作为社会系统的一个组成部分,深受时代发展的影响。当信息技术越来越多地进入到社会生活时,也必然会越来越多地进入教育,这种潮流不可逆转。[1]但是,技术只能是教育的手段,绝不能变成教育的目的。再先进的技术、再高级的软件,也无法替代教师的言传身教;再多彩的视频、再精美的画面,也无法替代面对面、手牵手的温暖鼓励。[2]

现在,有些学校的信息化水平显著提高,各种先进的新技术应有尽有,但这些现代科技并未成为促进教学创新的利器,反倒进一步强化了传统教学的弊端。我们在听课时发现,有些教师花大力气设计了教学活动,却流于形式,陷入了“为用技术而用技术”的陷阱。比如,课堂本来就是师生对话的最好场所,却偏偏在小组讨论时,让学生在网络讨论区里发言,教师在讨论区里回复;本来学生举手回答所能解决问题,偏要搞个网上投票。看起来课堂热闹无比,学生使用技术也很熟练,却“捡了芝麻丢了西瓜”。更令人担忧的是,一些专门针对作业的手机应用在学校悄然流行,只要下载这些App,所有作业都可以迅速找到答案,堪称“解题神器”。“新技术”成了“旧教育”的附属物和增强器。总体来看,“互联网+课堂”尚未摆脱传统教育的桎梏,基本上还停留于以讲授为中心的教学形式,存在着“灌输多交互少”“展示多探究少”“预设多生成少”等突出问题,其核心还是追求统一规范、整齐划一的传统教学,离人们期望的教育变革还有距离。

“互联网+课堂”的关键是促进深度学习

课堂教学大致可分为两种类型:一种是教师恨不得把自己所知道的一切都教给学生,学生却毫无兴致,只是机械地配合着老师,课堂进程似乎很顺畅,学生好像也都懂了,但教学却变成一场写好剧本的表演,在一遍遍的重复中消磨掉了学生的创造力;另一种是教师讲得并不多,但学生自己却提出许多有价值的想法,他们在课堂上大胆创新、积极参与、合作默契,创造和生成的火花不断迸发,一堂课下来连老师都觉得学生的表现不可思议。这两种不同的课堂形态,代表着两种不同的学习理念。前一种我们称之为浅层学习,教师照本宣科,学生机械配合,教学效果停留于低层次认知;后一种则是深度学习,教师点燃学生的求知欲望,学生主动探索新知,教学效果往往超出预期,实现了知识的深度理解和内化生成。研究表明[3],当前的信息化教学以低层级的认知为主,而不是以高层级认知活动的知识创造为主。“互联网+课堂”要想实现突破,就必须跳出浅层学习的固有套路,面向深度学习改造传统课堂,建立一个开放、灵活、个性化的教学流程,创造一种新的课堂生态。

以美国的High Tech High学校为例,他们倡导新技术支持下的深度学习,学生的学习不能停留于知识的了解和知晓层次,要能够掌握知识的内在逻辑,用所学知识解决实际问题。为此,教师打破了传统课程体系,把学科知识整合后开发出245个主题项目,并建立了配套的课程网站,学生利用各种科技手段开展主动的、探究式的、理解性的学习。他们认为,如果学生想要变成工程师,或者是科学家的话,他们就必须知道工程师和科学家是怎样工作的。尽管学校教育里会有很多数学、科学的概念,但如果沒有看到工程师和科学家是如何工作的,那这个概念就是抽象的,也是无法与真实世界建立连接的。因此,每个学生在校学习期间,都有四到五周的实习期,学校为每个学生提供了与工程师、科学家一起在实验室工作的机会。在整个学习过程中,学生可能会用到平板电脑,也可能会用到3D打印机,但所有的技术都没有对教育活动带来“胁迫”,每个学生都是自然而然地利用技术去学习。当技术彻底隐身于教育的背后时,信息技术与教育教学才会实现深层次的融合。[4]

深度学习的价值与内涵

深度学习并不是一个新话题,它的提出历来已久。我国古代思想家朱熹曾指出:蒙惠者虽知其然,而未必知其所以然也。“知其然不如知其所以然”这个常用语就来源于此。这跟我们今天所谈的深度学习理念完全吻合。作为一个学术概念,它的提出者是美国学者Ference Marton和Roger Saljo,他们根据学生在阅读活动中的表现,将其分为高水平加工者和低水平加工者,并首次明确界定了深度学习(Deep Learning)的概念内涵。[5]之后,很多研究者在此基础上对深度学习进行了不同角度的研究,取得了明显进展,但这些研究更多是学术探讨,并未引发广泛的教育实践。随着时代的发展,人们意识到,教一切人以一切知识,已经不再现实。面对汹涌而来的互联网时代,学更多的知识不如建立自己的思维方式,以浅层学习为主的课堂教学越来越落后于快速变化的时代,深度学习的价值开始凸显。“互联网+课堂”的兴起,就是从根本上倒逼学校树立深度学习的观念:让学生成为学习的主导者,给知识赋予生命的活力,把死知识变成真本事。如果百度一下就能知道答案,那么,以简单记忆和机械运算为目标的教学还有什么意义?如果教师只是知识的拥有者和传递者,那么,教师会不会被互联网所取代?如果学校只是知识传递的场所,那么,学校还有存在的价值吗?深度学习就是让学生从不成熟的新手成长为成熟的专家。教师不再视学生为灌输的容器或可以涂抹的白纸,而是富有天分的探索者,把他们当作小科学家、小工程师、小艺术家和小思想家,鼓励他们主动思考、勇于动手,并利用技术手段去解决问题。

在深度学习的视角下,教育不是要培养一知半解的“知道分子”,而是要培养有独到见解、能触类旁通的“知识分子”,尤其是要培养解决实际问题的“高手”。学习绝不能满足于对知识的表面理解和重复记忆,学生要在已有知识的基础上,将所学新知与原有知识建立联系,获取对知识的深层次理解,主动建构个人知识体系并有效迁移应用到真实情境中以解决复杂问题。[6]在这个过程中,学生掌握学科的核心知识,理解学习的过程,把握学科的本质及思想方法,形成积极的内在学习动机、高级的社会性情感、积极的态度、正确的价值观,成为既具独立性、批判性、创造性又有合作精神、基础扎实的优秀学习者。[7]从某种程度上讲,只有定位于深度学习,“互联网+课堂”才能焕发生机,获得广阔的发展空间。在浅层学习中,信息技术的角色更多是展示屏和计算器,在课堂教学中只能起到一些点缀作用,处于可有可无的地位;在深度学习中,信息技术变成了知识的不竭源泉、学生的认知工具和教师的智慧助手,学生利用技术去连接世界、探求未知、实现自我,信息技术成为驱动学习变革的重要力量。近年来兴起的微课程、慕课和翻转课堂,已经展现出信息技术在促进深度学习方面的巨大潜力,但技术不是唯一的决定因素,深度学习一定要注重改革的协调性和综合性[8]。“互联网+课堂”要想从浅层学习迈向深度学习,就要对传统教学流程进行系统再造。

让深度学习发生的五大策略

(一)面向真实的情境

我们现在的教学离真实世界越来越远,原本充满活力的知识变成了固化的知识点,然后又进一步窄化为重点和难点。教师设计的问题往往不是学生自己提出的问题,也不是学生真正感兴趣的问题,它只是从书本里抽取出来的,是闭环中的一环而已。如果学生没有被激发,很快就会失去兴趣,更可怕的是,学生自以为已经学会了,可他们并不一定真正理解。传统教学的失败正是从这种不真实的情境开始的。深度学习倡导学习要回归生活,营造面向真实的问题情境,让学生在现实挑战中学习知识、运用知识,建立新旧知识之间的内在联系。知识从哪来,深度学习的起点就应该从那里开始。教师千万不能只盯着自己预设好的教案,真实的生活、现实世界的挑战以及孩子们的梦想远比这个教案重要得多,我们不可能在棋盘上培养出一名纵横战场的将军。要想让学生成为解决问题的高手,那就要让他们在真实情境中接受挑战。学习的场所也不再局限于校园,学习既可以在社区和农场,也可以在博物馆和科技馆,任何可以实现高质量学习的地方都是学校。比如,杭州二中白马湖学校充分挖掘本土资源,利用附近的文化产业园区——白马湖创意城,让园区变成学校的一部分,使课堂从教室扩展到社会,模拟出一个城市。学生可以担任这个城市的小市长、法院院长、公安局长等,在丰富多彩的实践活动中开展学习,与真实世界建立起了连接。

(二)跨学科

哲学是所有学科之母,文艺复兴运动以后,科学从哲学的母体中独立出来,并逐渐分化为地理、化学、物理、生物等,继而又分化为更多的分支学科。如化学分成了有机化学、无机化学、分子化学等。今天学校普遍实施的分科教学,就是知识分化在学校教育中的映射。分科教学的流行,有其时代必然性,知识的快速增加必然要求教育教学要不断细化。但近几十年,知识的综合成为世界科技發展的主导趋势,跨界已经成了创新的重要来源。学习却在分科教学的挟持下,被迫装入一个又一个固定的“盒子”,最终导致零散、片面、孤立的知识结构。深度学习倡导用完整的学科育完整的人,通过跨概念、跨学科、跨领域的方式,建设以主题呈现的学校课程体系,弥合分科教学对知识的割裂,让教育回归自然,让学习自然发生。比如,在南方科技大学实验学校,语文成了语言学习、美术、社会实践的统一体,课本中的文字符号变得生动有趣,学生从教室走进大自然,用平板电脑记录自己眼中的春天,用思维导图梳理自己的所思所想,讲述出了一个又一个图文并茂的可视化故事。

(三)打破固定的课时

开学时,学生就会拿到一份课程表。几点上课几点下课、每门课有多少课时、每个课时要完成多少内容……几乎都是在学习开始之前就确定好的。于是,教师教学要讲究进度,学生学习要听令行事,既不能多也不能少,既不能快也不能慢。这种固定的课时安排是典型的工业化教育思维,尽管有一定的合理性,却与学生的个性差异之间存在不可调和的矛盾。随着深度学习的开展,必然会对这种固定的课时安排提出挑战,未来的课堂将根据不同类型的教学特点,打破40或45分钟的固定课时安排,根据学科和课型特点灵活设置长短课或大小课,开展线上线下相结合的混合式教学,让学生在对话和互动中建构知识,实现知识的有效迁移和对知识的深度理解。比如,清华大学附属小学改变了以往40分钟的固定课时,根据课程特征灵活安排课时。“基础课时”35分钟,主要用于基础性课程的实施;“大课时”60分钟,主要用于整合课程的实施;“微课时”10或15分钟,用于晨练、晨诵、习字等;“加长课时”90分钟,用于大型综合实践活动的开展。

(四)灵活多元的学习方式

每个人从出生开始,就在有意或无意间学习新的知识和本领,听长辈讲历史故事、在社区参加社会实践、到博物馆参观考察其实都是在学习。自从进了学校当了学生,坐在教室里听讲就成为他们学习的主要方式,甚至是唯一重要的学习方式。这种在规定时间里进行的教学活动被称为第一课堂,而那些同样具有教育价值的游戏、设计、创作、戏剧、游学等活动统统被划入第二课堂,在学校中逐渐被边缘化,最后大多变成了校外活动。于是,学生生活在两个分离的世界,一个是校外的经验的世界,另一个是书本和课业的世界,一旦计算起来,学校里学到的东西到了校外竟只是很小的部分。实际上,对于学生来说,只要能获取积极的情感体验、深层次的认知参与和美好的内在品质就是“第一课堂”,反之则是“第二课堂”。深度学习倡导把知识学习与社会实践、社区服务、参观考察、研学旅行等结合起来,让学习成为建构世界和探索自我的鲜活实践。比如,成都市实验小学把课堂搬到了湖中的小岛上,学习内容包括科学、艺术、语文等主题。建筑设计师受邀走上讲台,从小岛周边的建筑讲起,讲解如何提取建筑材料和运用材料;音乐老师引导学生模仿动物发声,将其汇成一首歌;科学老师带领学生为小岛居民设计和搭建一个“家”,从中思考人与自然之间的关系。学生还在大自然中写生、开展小岛故事会、用戏剧创编故事,还可以用植物作画,包括木头画、石头画和明信片制作,作品在最后一天的慈善艺术展中进行拍卖。

(五)更加立体的评价

目前来看,深度学习在日常教学中并不常见,偶尔出现时还会遭受非议。人们似乎更青睐那种没有问题的、行云流水般的“完美课堂”,而非问题不断、富有挑战的深度学习。尤其是,深度学习往往充满着大量的认知冲突,由此带来不同程度的混乱,这对已经习惯于老师讲学生听、老师问学生答的人来说简直无法容忍。但是,这种“完美课堂”的背后隐藏着危机,流水线式的教学必然会导致学习者精神上的封闭和厌倦,太多的巧合将成为一切深层次学习的敌人。所以,我们要调整评价的视角,把关注点从教师的教转向学生的学,学生在学习活动中的参与度、积极性以及突破原有框架的创造力才是衡量教学效果的关键。利用学习分析、课堂观察等大数据技术,为不同的人定制不同的评价标准,让每一位学生都有出彩的机会。建立更加多元的评价方式,作业或测试是评价,做一场公开演讲、组织一次集体活动或制作一件手工艺品也可以变成评价。比如,上海市嘉定区实验小学把评价融入日常教学,学生不用参加期末测试,取而代之用“游园闯关”。在“数学小超市”中,商品有买一送一,也有打折的,每个持有20元券的学生必须购买三件商品,然后算出剩余的钱。这种评价突破了传统以书写作业为主的评价方式,激发学生运用知识解决实际问题,凸显对学生综合能力的培养。

小结

总之,“互联网+课堂”不能停留于对传统教学的缝缝补补,而是面向深度学习的全面系统改革。它的未来是在充分发挥信息技术优势的基础上,创设一种富有活力、充满生机、灵活创新的学习形态,让每一位学生都站到课堂的中心,成为学习的主人。值得说明的是,尽管深度学习的美好图景让人向往,但它并不会完全取代传统教学。有些课程内容适合老师讲学生听,那就采取讲授式教学;有些课程内容适合开展深度学习,那就采取面向真实的、跨学科的体验式学习,两者并不矛盾。

作者单位:中国教育科学研究院

本文系中国教育科学研究院基本科研业务费专项资金所级个人项目“面向深度学习的翻转课堂实践策略”(课题编号:GYI2016091)的研究成果。

参考文献:

[1] 曹培杰. 技术与理念,谁是教学的主导[N]. 中国教育报, 2016-6-8(10).

[2] 教育部(2015). 刘延东在国际教育信息化大会上的致辞[EB/OL]. http://www.moe.edu.cn/jyb_xwfb/moe_176/201506/t20150609_189624.html.

[3] 严文蕃,李娜. 互联网时代的教学创新与深度学习——美国的经验与启示[J]. 远程教育杂志, 2016, (2): 26-31.

[4] 曹培杰. 未来学校的变革路径——“互联网+教育”的定位与持续发展[J]. 教育研究, 2016, (10): 46-51.

[5] Marton F,Saljo R. On qualitative differences in learning: I—Outcome and process[J]. British Journal of Educational Psychology, 1976, (46): 4-11.

[6] 張浩,吴秀娟. 深度学习的内涵及认知理论基础探析[J]. 中国电化教育, 2012, (10): 7-11.

[7] 郭华. 深度学习及其意义[J]. 课程·教材·教法, 2016, (11): 25-32.

[8] 曹培杰. 中小学生信息化教学的学习体验调查[J]. 中国电化教育, 2014, (9): 24-28.

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