深度学习:向教育更深处漫溯
2018-06-05黄瑞
黄瑞
关键词:深度学习
人类进步,离不开学习。在信息化时代、知识大爆炸背景下,学习本身就成为研究和学习的对象。
深度学习是一种学习方式的变革。
深度学习源自于计算机科学、人工神经网络和人工智能的研究。计算机、人工智能尚能够模拟人脑的深层结构和抽象认知,那么,人类学习如何才能摆脱浅表层的学习,实现高阶思维的学习。如果学习涉及的是简单、机械记忆符号或浅层了解等低阶思维活动,就是浅层学习。而深度学习涉及理性思辨、创造性思维、问题解决等相对复杂的高阶思维活动。
而到了今天,当培养学生核心素养成为教育的要求,深度学习与深度教学紧密联系,在教学实践中成为无法绕开的热点。
人生而有涯而学无涯。如何才能进行深度学习,这将成为每个人智慧打开21世紀人生的关键钥匙。
深度学习:从计算机科学、人工智能走向教育领域的研究与实践
2017年,深度学习对于你来说不再陌生,但是你知道它从哪里来的吗?
可能大多数教育工作者并不清楚深度学习源于计算机科学、人工智能领域。那么,深度学习如何延伸到教育领域呢?不妨来了解几个关键节点的事件。
30多年来,加拿大多伦多大学计算机系辛顿教授一直从事机器学习模型、神经网络与人工智能等问题的相关研究。2006年他在《Science》上发表了《利用神经网络刻画数据》一文,掀起了深度学习在人工智能领域的新高潮。
加拿大西盟菲莎大学艾根教授领衔“深度学习”项目的研究。这是近十年来在中小学深度学习研究方面最有影响的研究。该研究明确地指出了学生对知识的学习到达的深度,以及教师通过对知识的处理引导学生逐步达到一定的学习深度。可以说,此项目将深度学习引入了教育实践领域。
2005年,上海师范大学黎加厚教授在《促进学生深度学习》一文中率先介绍了国外关于深度学习的研究成果,一般以此作为我国深度学习研究的起点。
最早有影响的学校实践是2007年起华中师范大学教育学院郭元祥教授带领团队实施的深度教学改革实验。该实验以价值观、知识观、学习观、过程观的重建为基础,以发展学生的学科能力为宗旨,引导实验学校经历从理念到实践的一整套思维方式和行为模式的转变。目前已有湖北、江苏、广东、湖南等地近30所中小学加入实验学校联盟。
2014年教育部基础教育课程教材发展中心启动深度学习教学改进项目。截至2016年底,项目已扩展到教育部课程教材中心12个课改实验区的94所学校,基本完成了10个学科教学指南的研制。
深度学习:回到原点的认识
然而深度学习是一个舶来品,当它落入“现实”后,困惑也随之而来。回到原点寻求答案是唯一的方法。
首先,你要深刻把握深度学习的内涵。①深度学习是理解性的学习,学生能对新的知识和内容进行批判性学习,并能将它们与原有的认知相融合,能将众多思想联系起来,能将已有的知识在新的问题情境中迁移应用,做出决策并解决问题。②深度学习注重批判理解、强调信息整合、促进知识建构、着意迁移应用、面向问题解决、提倡主动终生。③深度学习并不排斥浅层学习,深度学习和浅层学习是一个单独的连续统一体。
其次,当深度学习的研究对象变为学生时,你需要清醒认识机器学习中与教育学中的深度学习的区别。从本质上看,教育视野下的深度学习,不是学生像机器一样对人脑进行孤独的模拟活动,而是学生在教师引导下,对知识进行的“层进式学习”和“沉浸式学习”。
2017年,当深度学习已成为学校教学实验的热点。《深度学习国内研究综述》提醒不能忘记的还有深度学习研究的滞后:①目前有关深度学习基础理论的研究大都停留在概念厘清上,下一步还应从教育教学角度和人类学习方式等角度对深度学习做更深入的理论研究。②为深度学习提供必要的资源和技术的支撑资源是进行深度学习的基础和关键,没有学习资源,深度学习就无从谈起。而信息技术可以为深度学习提供学习认知工具等技术支撑,是技术促进学习的一种表现。③注重对深度学习的评价研究是检验深度学习设计和实施效果的关键一步,也是促进深度学习发展的重要环节。下一步,应加强对深度学习的评价研究。
2017年,深度学习在理论与实践更普遍的结合中繁荣,以此为基,深度学习将向教育的更深处漫溯。