在线深度学习的发生机理与促进策略

       DOI：10.16298/j.cnki.1004-3667.2020.06.11

       2020年2月4日，教育部下发《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》指出，“各高校应充分利用优质在线课程资源，依托各级各类在线课程平台等，开展在线学习活动，保证疫情防控期间教学进度和教学质量，实现停课不停教，停课不停学。”[1]在线学习已经成为高校师生“居家学习”不可替代的有效途径。但是，由于部分教师对在线学习理解不深，信息化教学能力有限，直接将在线教学等同为课堂教学的“网上搬家”。师生时空分离，加之教师缺少有效的监管和交互，学生常因情感缺失难以保持学习的长久性和持续性，学习过程中表现出低投入的浅层学习状态，严重影响在线学习效果。如何提升在线学习质量，促进学生深度学习，已经成为在线教学亟待解决的首要问题。本研究试图探析在线深度学习的内涵与本质特征，厘清在线深度学习的发生机理，探明促进在线深度学习发生的有效策略，为推动在线深度学习理论发展和高校教师组织开展在线教学提供参考。

       一、在线深度学习的内涵及特征

       (一)在线深度学习的内涵

       随着人工智能与学习科学的不断发展，深度学习(Deep Learning)在计算机与教育领域均产生了深远的影响。特别是2016年，AlphaGo战败了世界围棋冠军李世石后，深度学习越来越受到学者们的广泛关注。人工智能领域中，深度学习被定义为“一系列试图使用多重非线性变换对数据进行多层抽象的算法”。其核心是对人的意识、思维和信息加工过程的深层次模拟，实现计算机对数据的复杂运算和优化。目前，深度学习已在语音识别、人脸识别等领域得到较好的应用。

       在教育领域，瑞典教育心理学家马顿(Marton)和赛尔乔(Saljo)在布鲁姆的认知领域目标理论基础上，开展了一项实验研究，观察学生阅读文章过程中，不同学习方式对学习结果所产生的影响，首次提出了深度学习的概念，是以理解和建立联系为特征的学习方式[2]。贝蒂(Beattie)等从学习过程视角，指出深度学习是在理解的基础上，批判性地学习新知，并与先前知识建立关联，实现已有知识迁移到新的情境中以解决问题的过程[3]。进入21世纪，技术的不断发展，迫使劳动市场更需要具有思考能力和复杂沟通能力的人才。由此，国际上开始开展适应21世纪生活和工作技能人才需求的教育变革，使人们对深度学习内涵的认识不断丰富，由学习方式、学习过程转向为学习结果。如2010年美国休利特基金会(The William and Flora Hewlett Foundation)发布的深度学习研究SDL(Study of Deeper Learning：Opportunities and Outcomes)战略计划，将深度学习定义为学生胜任21世纪工作和生活所必须具备的能力，包括掌握核心知识、批判性思维和复杂问题解决、团队协作、有效沟通、学会学习和学习毅力六个方面[4]。美国国家研究委员会(National Research Council，NRC)将上述深度学习六个方面能力特征概括为三个维度，即认知领域、人际领域和自我领域[5]。近年来，教育信息化，特别是在线教学的发展为促进学生批判反思、沟通协作、问题解决提供了工具支持，学者们开始思考如何利用信息技术促进学生深度学习。余胜泉在探究e-Learning环境下的深度学习时，对深度学习的内涵进行了扩展，指出深度学习不仅强调高阶思维能力和元认知的发展，同时也注重学习过程的高情感投入和行为投入[6]。穆肃等人则在分析国内外在线学习环境中深度学习内涵的基础上，提出在线深度学习主要体现在学生在学习过程中认知、行为和情感的参与程度[7]。

       对于在线深度学习的内涵，国内外并没有统一的界定。本研究认为，要想深刻理解在线深度学习的内涵，首先应该走出两个误区。误区一，在线深度学习不是简单地将深度学习概念移植到在线学习环境中，而需要结合在线学习的特征与深度学习的内涵，挖掘在线深度学习的本质。误区二，在线深度学习不是学生浏览视频，提交作业，发布论坛的浅层、无组织性学习中发生的，而是需要在教师的组织指导下，通过组建的虚拟学习社区，围绕共同的学习主题开展的协作探究过程中发生的。因此，本研究认为在线深度学习是指在虚拟学习社区中，在教师的组织和指导下，学生与学习共同体全身心参与复杂问题解决，从而获得全面发展的有意义的学习过程。

       (二)在线深度学习的本质特征

       在线深度学习的内涵体现了在线学习的特性。段金菊曾提出在线学习特征包括学习的交互性、社会性、协同性和创造性[8]。结合在线深度学习内涵以及在线学习特征，在线深度学习的本质特征包括：

       1.具身性学习。在线深度学习是一种学生内在动机驱动下的主动性学习，强调学生全身心参与在线学习活动，实现有意义学习的过程。而以“心智的具身性”为特征的具身认知理论，对学习过程的论述也有类似的观点。具身认知理论认为，具身性学习是学生参与学习活动过程中，与学习环境相互作用来建构知识的过程。强调学生的知、情、意、行相互统一[9]，将学生内部的心理环境与外部的学习环境有机融合，实现脑-心-体的动态平衡。具身性学习的发生需要教师通过对在线学习环境、学习资源、学习活动的设计，激发学生学习的求知欲，调动学生学习的内在动机。在内在动机的驱动下，进一步促进学生外在的行为投入。这就需要教师从学生需求出发，结合教学内容，为学生创建情境化学习环境，使学生沉浸在问题的探索与实践中，促进学生的高阶思维能力发展，实现有意义学习。

       2.复杂问题导向式学习。复杂问题解决是21世纪人才培养所必备的一项基本技能，它是任何一种学习方式都追求的学习目标。复杂问题解决强调将学习放置在复杂而有意义的问题情境中，学生通过小组协作探究，实现复杂问题的解决。这一过程不仅是对学生知识的转化、沟通表达、批判反思能力的考验，更是对学生创新意识、创新思维和创新能力的培养，以及面对困难时持之以恒的态度和坚韧毅力的锻炼。

       复杂问题的设计是学生高阶能力培养的关键。教师在进行复杂问题设计时需要考虑以下几个方面：一是问题要有情境性，通过信息技术手段，将复杂的问题情境化、故事化，激发学生学习的热情；二是问题要具有劣构性，劣构问题因不具有固定答案，能够充分发挥学生主体能动性，在问题的探究中寻找适当的解决路径，促进学生综合能力发展；三是问题具有现实性，现实性问题不仅能够激发学生探究的热情，同时能够使学生实现知识的转化，促进知识的应用与迁移。