转向整体视域的深度学习：多维理解及实现机制

李 沁，张立昌

（陕西师范大学教育学部，陕西 西安 710062）

近年来，教育领域中的深度学习（Deep Learning）得到了国内外学者持续的关注与探讨，愈发显示其对于当下和未来的学习改造和教学变革的价值和意义。但不得不承认的现实是：一方面，多数学者倾向于从认知科学出发，“大量从人工智能、机器学习视角来比照或反观人的学习”①吴永军：《关于深度学习的再认识》，《课程·教材·教法》2019年第2期，第51-58页，第36页。，这难免使得深度学习的研究限定在特定的情境与特定的个体之中，其成果的广延性与普适性较为局限；另一方面，这些研究在内容和目标上将“价值、情感、态度以及精神领域的学习被有意无意地忽视”②吴永军：《关于深度学习的再认识》，《课程·教材·教法》2019年第2期，第51-58页，第36页。了，而这些被忽略的因素，恰恰是深度学习所要追求和力图实现的重要方面，也是其灵魂和价值所在。

人类的学习是在生理、心理、社会等多维因素共同影响下的社会实践与文化建构过程，其中“深度学习作为学习过程中的一种特殊状态，在整体的发展中形塑生命并彰显深度学习的‘整体性发展’价值与意义”。③李沁，张立昌：《整体视阈下深度学习的生命价值意涵及其系统建构》，《当代教育科学》2021年第2期，第30-36页。单一视角的研究已难以表征深度学习的“深度”旨趣、特征和整体性生命发展的意义。如今亟待打破单一视角，从整体视域出发，拓展基础理论视域，立足于脑科学、心理学、社会学、生态学等多种学科深化深度学习的研究，以赋予深度学习“灵魂”。鉴于此，需要将对深度学习的思考转向整体视域，超越个体和单纯认知与信息加工层面，“以个体生命系统的自组织运动作为生理基础，以精神系统的意识活动作为心理基础，以社会系统的推动作为实践基础”④李沁，张立昌：《整体视阈下深度学习的生命价值意涵及其系统建构》，《当代教育科学》2021年第2期，第30-36页。，构建充分尊重学习者主体地位的学习情境，使学习者的文化体验、价值生成、情感体验融于深度学习的每一时刻之中，在生理、心理与社会等多视角的整合下深入人类深度学习的本质。

一、学习的层次划分与维度呈现

1.浅层学习的单维度理解

在表层处理的学习情况下，学习者倾向于将注意力集中在学习文本（即文字符号）上，其学习观念中有被迫的、复制意图的学习策略，即浅层学习。

对于浅层学习的认识和理解，可以表现为两种形态，分别是零散知识的孤立性学习和关联知识的联结性学习，前者可以视为零维度的点状浅层学习，后者可以称作单维度的联结性浅层学习。零散知识点的机械式的熟知与累积，是一种量的积累的过程。零散知识点的机械式学习不存在知识点之间的互相联系与交叉，无知识点的线性发展，更无知识的宽度与深度发展，是一种孤立的、机械记忆式的知识点学习，其多存在于陌生知识领域的学习行为发生初始阶段（如对“生命”两个字音、形的记忆学习）。这一阶段的学习，仅仅发生在对知识的机械记忆层面，思维的加工几乎是不存在的。随着零散知识点不断累积，相邻知识点之间的距离不断缩进，直至产生联系（如对“生命”的记忆学习）。在其后的认识中，线性知识观的出现构建了知识学习的一个维度，学习者注意到知识点之间的联结（如对“生”与“命”含义的理解性把握），但依旧处于学习的浅层理解层次。尽管产生了知识的线性拓展，却仍然停留在线性延长和量的积累的层面上，没有产生知识宽度与深度的发展，学习者思维的活跃参与和能力发展、各线性知识间还未产生意义联系。这里需要说明的是，并不仅仅在陈述性知识的学习过程中存在浅层学习，程序性知识的学习过程中也同样存在，多数是以机械熟知的方式呈现。

综合来说，浅层学习只停留在对知识的熟知与提取之中，个体并未呈现出明显的学习动机，其元认知系统对于学习目标的设定也处于低级阶段，只形成了零散、没有意义联结的知识微结构，学习者的思维活动局限于单一层面，缺乏真实情境下的问题解决，也导致无复杂能力的生成与运用，以及无真实情境融入学习过程之中。

2.深度学习的多维立体理解

学习目的直接指向作者表达意图，学习者倾向于将注意力集中在学习材料的内容（即内涵）上，即深度学习。①F.MARTON，R.SÄLJÖ，“On Qualitative Difference in Learning：Outcome and Process”，British Journal of Educational Psychology，Vol.46，no.1（1976），pp.4-11.区别于平面的、线性的知识符号机械记忆的浅层学习过程，深度学习过程具有多维立体性。首先，立体性表现为学习者知识逻辑结构的组建与学习的意义建构；多维性体现为学习内容会延伸至生活世界中并建构复杂的联结关系。知识逻辑结构的生成给知识符号的学习赋予了个体意义与独特价值，学习者通过个体思维活动的加工，将他者已简化并限定的知识符号融入具身的多元情境之中，使平面的、独立游离于记忆中的知识符号在变化多样的情境中产生联系，与学习者生活世界的多维情境建构立体关系路径。进而表现为学习者在深入学习的过程中，逐渐形成对某一问题在不同情境下的多维度认识（如在多样情境中体会“生命”的意义，从课文中的飞蛾求生——生命的渴望；砖缝中长出的瓜苗——生命的力量；倾听心跳——生命的珍贵，到真实情境中的与新冠疫情的抗争——生命的脆弱与坚强，在预设情境与真实情境的多元交融下思考“生命”的本质并形成自身对“生命”的意义体悟），并在意义与价值体验的学习过程中，认识世界，认识自我。其次，深度学习指向学习者的生命解放，表现为学习者“在学习过程中进行意义觉醒与建构，深度体验学习的快乐、情趣，并创造与生成关于知识理解的个人独特性，进而形成个体创造性和解放性发展的人格特征，以获得并表现生命成长的意义”。②李沁，张立昌：《整体视阈下深度学习的生命价值意涵及其系统建构》，《当代教育科学》2021年第2期，第30-36页。

整体视域下的深度学习，更加关注学习者在与情境的交往中的个体意义获取，更为注重知识的转化与运用。深度学习不仅限于关注学习者的个体认知发展过程，也不满足于知识复刻的学习结果，而是更注重学习者凭借学习材料所包含的情境因素和文化意涵，进行社会文化传承与文化创造的生命解放过程。由于“学习具有个体和社会的双重性”①克努兹·伊列雷斯：《我们如何学习：全视角学习理论》，孙玫璐译，教育科学出版社2014年版，第21页。，故“学生深度学习过程不仅是一个个体心理过程，还是一个社会文化过程”。②吴永军：《关于深度学习的再认识》，《课程·教材·教法》2019年第2期，第51-58页，第36页。深度学习作为学习过程中的一种特殊状态，深受社会文化的影响。学习者在与社会文化的深度交往与传承过程中走向个体生命的解放，深度学习的立体性蕴藏于学习者与社会文化的时空延续交往之中，多维性体现在学习者与多元社会文化的融合及创造之中，学习者浸润于多元文化情境下，在理解世界、自我及其关系中体会生命的奥义。

二、整体视域下深度学习的多维理解

1.知识联结：深度学习得以产生的基础与前提

在深度学习过程中，知识宏结构的建立标志着学习者在真实世界中对某一事物产生了一定程度的整体性理解。多学科知识联结下的知识宏结构建立，是学习者在多元复杂情境中对各学科知识的有效联结与融合，为准确地认识与解决问题奠定了基础。学习者以已有知识作为基础，对新任务中的新知识进行理解，目的是将新知识中的关键信息按照一定结构，转化为适合永久记忆的存储形式。学习者将已获得的知识微结构与新吸收的知识结构进行关联与整合，通过对比、整合、重构等方式建立宏结构。初步建立的宏结构具有概括性，但还需要进一步不断整合相关微结构知识内容。随着宏结构的内部知识网络越来越复杂、外部知识延伸越来越广泛，学习者会逐步形成围绕某一知识领域的错综复杂知识网络。整体的、多元视角的理解要基于多元真实情境下对同一事物的多角度展现与体会，真实情境下的知识呈现是融合性的，这也使得知识宏结构本身具有了多学科复杂性。在知识宏结构系统的建立过程中，各学科领域下的知识微结构之间产生了有序的强弱联结关系，情境则是影响此强弱联结的直接因素。在特定的情境下，直指问题核心与本质的知识微结构联结不断增强，随着情境的不断变化，强弱联结关系也在不断丰富与改变。在复杂多变的情境影响下，知识宏结构内部核心知识微结构强联结越来越明晰，使得宏结构越加稳固；知识微结构的弱联结不断丰富，使得学习者对事物的理解充满了生命力。

2.复杂性思维调动：深度学习得以维持的支架

学习者知识体系的深层建构与整合，需要多阶思维的复杂调用与参与。从教学目标分类理论的演进来看，布卢姆分类法、SOLO分类体、安德森二维目标分类体系以及马扎诺的新分类法，均强调思维在学习知识过程中的重要性。第一，只有调动思维的知识学习才能得以真正内化，只有内化了的知识在实践当中才能生成能力，只有生成能力，学习者才能在不同情境中认识与解决不同的问题。在深度学习过程中，学习者不断吸收外部知识，与已有知识进行整合，在有效整合过程中丰富知识宏结构，发展复杂性思维能力。反过来，复杂性思维活动的参与更加有利于知识的有效整合。第二，单一的、简化的思维方式无法使知识微结构间进行跨学科整合，也就是说其会将学习者的视野导向狭隘与片面，学习者无法对事物形成宏观的、整体的认识；如果调动多阶层的复杂性思维，学习者就会在知识整合的过程中经历思维冲突、问题提出、问题解决等过程，进而形成以多视角认识事物、以整体观看待问题的思维习惯。第三，复杂性思维的激发与调动需要真实情境的浸润，当下真实的学习情境可与学习者生活世界产生意义的联结关系。而在非真实的、极简化的情境中，勉强能调用的单一阶层的思维活动，仅使部分零散的知识微结构间强行产生无意义的联结关系，且无论此联结关系最终表现是强联结还是弱联结，此联结路径都是平面的、短距的。在真实情境下，激发学习者多阶思维的跃动，以复杂性的思维活动作为整体观的培养支架，以软性的知识体系建构为目标，是深度学习思维活动的发展方向。

3.问题解决能力生成：深度学习产生的必然结果

问题解决能力的形成和发展标志着学习走向了我们期望的深度层次。“能力不单单是一个人掌握了某个专业领域……更进一步的，还会让主体将相关内在要求应用到一个可能还有很多不确定和不能预知的情境当中去”①克努兹·伊列雷斯：《我们如何学习：全视角学习理论》，孙玫璐译，教育科学出版社2014年版，第144页。，即能力一定是在变换的情境中得以呈现与验证的。能力的生成过程一般包含“输入、加工、表达”三个环节，深度学习过程即在真实环境的浸润中，以知识宏结构的建立（输入）为基础，以思维的指导（加工）为支架，在多样变换的情境中促使问题解决能力的生成（表达），使学习者得以进入学习的“深层”状态。具体的机制如下：一是丰富的知识在思维的组织下不断产生联系，组建的知识结构也不断影响着思维的调用方式，当思维与知识结合的二维平面被打破之时，产生了突破平面知识的“突出点”，即能力的生成。二是再次以“突出点”为基础，寻求思维、知识、能力的平衡状态，非平衡向平衡不断地转化的过程。其中平衡状态较为短暂，以非平衡状态为常态。平衡状态需要思维、知识与能力程度的高度契合，即在当前情境下，学习者能灵活运用不同层次的思维方式调用现有的知识，并具备解决当前问题的能力。三是面对新情境和新问题的发生，原有的学习平衡状态受到挑战，新因素的加入将影响、激发和调动思维的活跃度，从而在一个新的水平上推动解决新问题的能力的发展。正是非平衡与平衡的这种不断交替和循环转化，使得深度学习得以延续与深入。

4.文化情境浸润：深度学习萌芽的土壤

整体视域下的深度学习，是学习者与人类智慧结晶的碰撞、融合过程，是学习者与社会文化交往下的个体文化创造过程。“所有学习离不开特定的文化模式、社会规范和价值期望，这些情境以强有力的方式影响着学习和迁移。”②约翰·D.布兰思福特，安·L.布朗，罗德尼·R.科金：《人是如何学习的：大脑、心理、经验及学校》，程可拉等译，华东师范大学出版社2002年版，总序。依托情境，学习者在审视自身发展的同时建立与世界的联结，在与世界的关系建构中理解生命的意义与价值。第一，深度学习下的知识微结构联结、复杂性思维的调用、问题解决能力的生成，无一不在真实情境的浸润下才能体现其意义与价值。并且“学习发生在一个多重并行和整合一体的情境中，这种情境对于学习发挥着迅速增长的社会性重大意义，尤其对于学习来说的一个事实是，它发生在某种特定的、主要是制度性和因此而‘非自然的’脉络之中”。③卡西尔：《人论》，甘阳译，上海译文出版社2013年版，第21页。因此，真实情境本身的不确定性、超理性、创造性与整体性，为学习者进入深度学习状态提供了理想的环境。学习者在变换的环境中，通过对问题核心的认识、理解与提炼，在不同情境下调用多元的思维方式变通地解决问题。在多样文化、规范与价值期待中体会知识蕴含的情感，认识与理解问题的内涵及解决问题的意义。在充满未知可能性的情境中激发活跃的思维，使知识微结构之间产生非预设的联结方式，使学习者得以创造性地解决问题。第二，情境能够强有力地影响学习者知识系统的建构。在真实情境下，学习者从不同视角出发，以变换的思维方式不断将各学科知识与学习内容进行互动与交流，从而逐步构建关于学习内容的知识宏结构体系，多学科、多视角从微观到宏观、从具体到抽象地对学习内容进行整体性意义与价值的构建。第三，因为“学习过程本身就是学生体验社会性情绪、情感，进行积极正向社会化的重要活动”④郭华：《深度学习及其意义》，《课程·教材·教法》2016年第11期，第25-32页。，所以学习者无论是在学校场域中还是在生活中进入深度学习状态，都不能缺失具体情境。在具体情境之中，体验文化、规范与价值，构建自身知识体系；在身体与环境交互下的切身体验之中，呈现深度学习的价值；在深度学习之中，提升核心素养并体悟学习与生命的意义。

三、深度学习的实现机制

1.整体视域下的深度学习自循环结构

深度学习的实现依赖于知识、思维、能力、情境四要素的系统性整合与协同性发展，并在深度学习三维螺旋结构的建构与演进中推进学习的纵深进程，其中，知识、思维、能力、情境四要素所构建的自循环结构是推进深度学习系统螺旋发展的主要动力（见图1）。

图1 深度学习自循环系统

首先，在以情境浸润为核心的知识输入、思维加工与能力生成这一自循环过程中，知识是多阶思维跃动的基础，在此基础上形成的问题解决能力进一步促进知识的有效融合。情境是这一自循环过程中类似催化剂的存在，以情境作为载体，学习者的知识融合、思维活动与能力生成的过程才能一气呵成。其次，知识联结本身是一个周而复始的自循环结构。在知识联结的过程中，学习者知识微结构间形成多样的、复杂的关系，组建了具有个人色彩的知识宏结构，特色宏结构的建构也进一步影响着知识微结构间的联结方式与强弱关系。在此自循环过程中，情境具有不可忽视的意义，由于“与环境情境连体存在、交融互摄是知识的实然存在形态”①龙宝新：《知识教学论的典型形态与“剖根”批判》，《苏州大学学报（教育科学版）》2017年第2期，第52-61页。，故知识宏结构的建构过程“需要知识生产情境、知识对应经验的‘加载’才可能真正实现”。②龙宝新：《知识教学论的典型形态与“剖根”批判》，《苏州大学学报（教育科学版）》2017年第2期，第52-61页。再者，学习者进入深度学习状态后，其思维加工过程也是一个自循环结构。学习者的自我系统、元认知系统与认知系统三者本身即构成闭合催化系统：自我系统所产生的动机催化着元认知系统的策略设定，策略激励着认知系统完成学习任务，任务完成所产生的成就感促使自我系统下一个学习动机的产生。最后，认识问题与解决问题过程的反复交替，也推动学习过程走向更深层的状态。总而言之，在多变、非预设的情境中发现问题，思考并探寻问题本质，在认识问题的基础上寻找解决的方法与路径，并在变化的情境中实现迁移与应用，在实践过程中进一步探寻问题本质与发现新问题，以此循环反复。

2.整体视域下深度学习的三维螺旋动态演进

深度学习的整体演进过程以三维螺旋结构呈现。结构内部是知识内容的复杂交织与融合，其以思维引导为其螺旋支架，以情境中的能力生成及发展为其外部支撑，整体结构以螺旋环状呈现（见图2）。知识体系的建立是走向深度学习的基础，思维调控为知识微结构间关联的强度以及宏结构的建立撑起支架，能力生成将三者融为有序系统，情境影响着整体结构的建立与发展，围绕学习内容建立学习者深度学习域。从结构来看，深度学习是一种循环回旋上升式的学习，具有多维度影响下的结构复杂性与立体结构的螺旋性特征；从三维纵观来看，其实质上是学习内容质的抽升与精粹的凝合、思维的高层级的跃进与发展、能力的多元循环生成过程。深度学习是在螺旋上升中不断发展的，在此过程中学习者以知识微结构为基础，随着情境的变化，多元思维活动不断引领知识结构以反复回旋的方式进一步丰富与拓展。随着个体知识宏结构的不断组建与丰富，实现知识领域内部交织与融合，将外部知识内化为个体的知识体系，为知识迁移与应用构建基础，也为基于实践的能力生成创造条件。从深度学习的整体发展过程来看，随着学习的深入进行，学习者不断明确知其所知，更知其所不知，在抓住学习内容核心后不断发现问题，在不同情境之中辨别问题，创造性地解决问题，并在多元情境的变化之下激发求知欲。所以，无论从结构内部审视还是从外部进程总览，深度学习都是在不断的螺旋上升中发展的。

图2 深度学习的三维螺旋动态演进

深度学习重视学习广度与学习深度的有机融合。泛而广的知识对学习者来说，没有经过自身思维系统的加工与处理，其本质是他人思想的复刻。另外，一味强调难度的深度学习同样不具有可持续性，不以能力生成与发展为支撑会致使迁移能力缺失，进而发展成为脱离实际意义的狭隘学习。以对简单知识宏结构的整体理解为起点，在思维的活跃引领下不断联结相似与相关知识微结构，对简单知识宏结构加以丰富与扩充，形成复杂联结关系的知识体系，在理解与实践中生成能力，在不断变迁的情境中领会知识的整体意义与内涵，从而在动态螺旋的学习演进中走向深度学习。