張 浩,吳秀娟,王 靜
(1.揚州大學 新聞與傳媒學院,江蘇 揚州 225000;2.浙江越秀外國語學院,浙江 紹興 312000;3.北京青年政治學院 藝術設計系,北京 100102)
深度學習的目標與評價體系構建*
張 浩1,吳秀娟2,王 靜3
(1.揚州大學 新聞與傳媒學院,江蘇 揚州 225000;2.浙江越秀外國語學院,浙江 紹興 312000;3.北京青年政治學院 藝術設計系,北京 100102)
深度學習的目標面向提升學習者的問題解決、高階思維、自主學習和知識創新等高階能力。深度學習評價應以深度學習目標為導向,運用調查、測驗、統計分析等方法,對深度學習過程及結果做出價值判斷,對深度學習目標進行反思和修訂。該文就如何評價深度學習這一問題,提出構建以布魯姆的認知目標分類法、比格斯的SOLO分類法、辛普森的動作技能目標分類法和克拉斯沃爾的情感目標分類法為基礎的深度學習多維評價體系,以非結構化的深層知識、高階認知技能、高階思維能力和高水平動作技能等的形成為深度學習評價的現實標準,構建認知、思維結構、動作技能和情感四位一體的深度學習評價體系,以解析不同領域中深度學習者可達成的預期目標。
深度學習;學習評價;SOLO分類法
在國際競爭日益激烈的知識經濟時代背景下,無論是國家還是個人都面臨著前所未有的挑戰,教育也是如此,并呈現出了一系列新的變革趨勢。當今世界教育發展的主要趨勢是:教育已經成為貫穿全體公民一生的終身教育,促進人全面發展的素質教育,突出學習者個性的創新教育。因此,如何培養具有終身學習能力、知識創新能力及自主學習能力的高素質人才并以此增強本國的國際競爭力已經成為21世紀教育改革的重要問題。而學習者的終身學習能力、自主學習能力和知識創新能力都要以深度學習為基礎[1],深度學習研究,特別是如何促進深度學習和培養深度學習能力是當前教育改革發展的重要課題之一。而其中如何評價深度學習是深度學習研究者需要著重思考并解決的關鍵問題。筆者將以深度學習的目標解析為導向,基于若干經典評價理論構建深度學習的多維評價理論體系,以期為“如何評價深度學習”這一問題的解答提供一種思路。
深度學習是學習者根據自己的學習興趣和需求,在理解的基礎上主動地、批判性地學習新思想和知識,運用多樣化的學習策略來深度加工知識信息,建立多學科知識、多渠道信息、新舊知識信息等之間的聯系,建構個人知識體系并有效遷移應用到真實情景中來解決復雜問題的學習。從本質上看,深度學習是一種主動的、探究式的、理解性的學習方式,要求學習者掌握非結構化的深層知識并進行批判性的高階思維、主動的知識建構、有效的遷移應用及真實問題的解決,進而實現元認知能力、問題解決能力、批判性思維、創造性思維等高階能力的發展;與之相對應的淺層學習則是一種被動的、機械式的、記憶性的學習方式,只是把信息作為孤立的、不相關的事實來被動接受、簡單重復和機械記憶,忽視對知識的深層加工、深度理解及長期保持,更無法實現知識建構、遷移應用及真實情景中的復雜問題解決[2]。
學習評價是以學習目標為依據,運用觀察、反思、調查、測驗等方法,來收集學習過程及學習結果等方面的客觀資料,并進行相應地處理,進而對學習效果做出鑒定和價值判斷,對學習目標進行反思和修訂的活動[3]。確定學習目標即預期要達成的學習結果是學習評價的出發點和依據。在傳統的教育目標分類框架中,布魯姆等人將教育目標分為認知、動作技能和情感三大領域。深度學習與淺層學習實際上就是根據學習者的學習方式及其所達到的理解層次而劃分出來的兩種學習類型,它們在記憶方式、知識體系、學習投入程度、學習中的反思狀態、思維層次和學習結果的遷移能力等方面皆有明顯的差異。其中,深度學習是學習者利用深度學習法來獲得高質量學習結果、實現有意義學習的一種高階學習,其最終目標是促進全面學習目標的達成和高階思維能力的發展,其預期的結果類型主要集中在認知、動作技能和情感態度等領域。
因此,對深度學習的評價與一般學習評價基本一致,從認知、動作技能和情感這三個角度出發來評估學習目標、調控學習過程及測量學習結果。但差異之處在于,深度學習評價更強調評價的自主性、真實性、過程性和反饋性,主要是讓學習者在對真實任務的主動探究、不斷反思中提升高階思維能力、問題解決能力等高階能力。由此可認為,深度學習評價是以深度學習目標為依據,運用調查、測驗、統計分析等方法,來對深度學習過程及結果做出價值判斷,對深度學習目標進行反思和修訂的活動。
深度學習評價的設計就是根據學習目標來合理地選擇評價方法、組織評價內容的過程,其中學習目標是深度學習評價的出發點和依據,而學習目標的確定又要以教育目標分類理論為依據。當今世界上影響最大、應用最廣的布魯姆教育目標分類理論將教育目標分為認知、動作技能和情感三大領域,相應領域中常用的具體分類法則依次是布魯姆的認知目標分類法、辛普森的動作技能目標分類法和克拉斯沃爾的情感目標分類法。這三種分類法也是深度學習評價設計的理論依據,據此可以構建出認知、動作技能和情感三位一體的深度學習評價體系,全面地闡明深度學習者所要達到的目標層次。
雖然布魯姆對認知目標進行了詳細的劃分及闡述,但是還存在一定的局限性:以學習者行為的變化為評價目標,但對行為目標的描述不夠清楚明確,特別是當目標涉及高階思維活動時;以思維復雜程度的線性積累為分類的線索,只簡單地用遷移來解釋低級目標學習向高級目標學習的轉換;人為地將知識內容與過程區分開來,忽視了對高階思維能力的測量[4]。著名教育心理學家比格斯和克里斯在對布魯姆分類法的反思中,提出了針對思維結構復雜程度的SOLO分類法,以彌補布魯姆分類法在高階思維能力評價上的不足。而高階思維的發展與深度學習的實現密切相關,深度學習就是以高階思維為核心特征的高階學習。因此在深度學習評價中,對學習者思維品質特別是高階思維能力水平的測評就尤為重要。
綜上所述,由于深度學習具備一般學習形式的共性,因此對深度學習的評價可以從傳統的認知、動作技能和情感這三個角度出發,以布魯姆的認知目標分類法、辛普森的動作技能目標分類法和和克拉斯沃爾的情感目標分類法為理論依據,以非結構化的深層知識、高階認知技能和高水平動作技能等預期目標的達成為現實標準。但是考慮到深度學習的特殊性——以高階思維為核心特征,顯然對深度學習的評價更要關注學習者高階思維的發展,即以比格斯的SOLO分類法為理論依據,來評定學習者的思維結構層次進而確定認知發展水平。因此在傳統上認知、動作技能和情感三維的學習評價體系中,應納入更加關注高階思維發展的SOLO分類法,構建如圖1所示的深度學習評價的理論體系。認知、思維結構、動作技能和情感上的這四個維度學習目標不是孤立的、機械分割的個體,而是一個相互聯系的有機整體,共同為全面評價深度學習效果提供理論指導。但在實踐中,應根據課程性質及目標,進行自由組合、有機整合和靈活運用。

圖1 深度學習評價多維理論體系
布魯姆的教育目標分類及教育評價理論自提出以來就在教育領域中產生了巨大影響,他所提出的認知目標分類法至今仍被廣泛應用。根據學習者所達到的思維水平和認知層次,他將認知目標分為知道、領會、應用、分析、綜合及評價等由低至高的六個層次。該分類法從操作層面上界定了知識與認知技能,能較好地指導對學習結果的測量和評價,但是并未闡明如何將知識轉化為技能。為了解決知識和認知技能之間的關系問題,安德森等人對該分類法進行了修訂,將認知領域的學習結果歸為事實性知識、概念性知識、程序性知識和元認知知識這四類知識,并將獲得這些知識的認知過程分為記憶、理解、應用、分析、評價和創造這由低至高的六個層次[5]。這些認知目標與淺層學習、深度學習之間的對應關系如表1所示。

表1 深度學習認知目標與修訂版布魯姆認知目標分類法對照
根據對深度學習和淺層學習的認識,淺層學習關注的是零散的、孤立的、當下所學的知識,且都是具體的事實、信息、細節、概念等結構化的淺層知識;而深度學習則要求學習者建立新舊知識之間的聯系,以掌握隱性知識、復雜概念、深層知識等非結構化知識。因此,淺層學習是對淺層知識的簡單描述、記憶或復制,其認知水平停留在較低的“記憶、理解”層次,所涉及的是機械記憶、簡單提取、淺層理解等低階思維活動;反之,深度學習是對知識的深度理解和遷移應用,其認知水平處于較高的“應用、分析、評價、創造”層次,而所涉及的大都是劣構問題解決、元認知、創造性思維等高階思維活動,所獲得的是高階認知技能。依據修訂后的布魯姆認知目標分類法,可編制書面測驗試題來考察學習者對深層知識、復雜概念等的認知情況,以實現對深度學習認知目標達成情況的評估。
從思維結構層次上看,淺層學習是運用低階思維進行機械學習,是一種低階學習;而深度學習是運用高階思維進行有意義學習,是一種高階學習。高階思維是實現深度學習的關鍵,發展高階思維能力有助于促進深度學習目標的達成;同時高階思維又是深度學習的核心特征,高階思維能力的提升是判斷深度學習目標達成與否的標準之一。高階思維是發生在較高認知水平層次上的心智活動或較高層次的認知能力,在教育目標分類中表現為分析、綜合、評價、創造等較高認知水平層次的能力[6]。對高階思維能力的評估可以通過分析學習者個體對問題的反應在思維結構上的復雜性,來判斷其所處的認知反應水平及認知發展階段,進而確定其對問題的理解深度及學習質量,這種評價方法被稱為SOLO(Structure of the Observed Learning Outcome)分類法[7]。它是由教育心理學家比格斯和克里斯提出的一種以等級描述為基本特征的質性評價方法[8]。
SOLO分類法本質上是一種認知發展理論,根據不同年齡階段的學習者個體回答問題時思維方式的性質及抽象程度,將其所處認知發展階段中的功能方式概括為感覺運動方式、形象方式、具體符號方式、形式方式和后形式方式這五種類型;又根據其回答問題時思維結構(或學習結果結構)的復雜程度,將每種功能方式下的認知反應水平(或學習結果)劃分為前結構、單一結構、多元結構、關聯結構和抽象拓展結構這由低至高的五個層次。SOLO分類法中各個結構層次的概念內涵如表2所示。

表2 SOLO分類法的結構層次
SOLO分類法從功能方式及SOLO層次的角度出發,闡釋了學習者個體認知發展的過程。學習者個體的功能方式由具體向抽象的轉化,反映了其認知發展階段的提高;學習者個體SOLO層次由簡單向復雜的轉變,反映了其認知反應水平的提升。在同一種功能方式下,隨著學習者個體思維結構復雜性的提高,其所處的SOLO層次也會相應地上升,從前結構層次到多元結構層次的發展是學習者反應水平的量變過程,從多元結構層次到關聯結構層次的轉變則是學習者反應水平的質變過程,從關聯結構層次到抽象拓展結構層次的發展則預示著學習者即將進入下一個更高層次的功能水平。學習者在不同的功能方式和SOLO層次上如此循環發展,最終有可能達到最高功能水平中的最高SOLO層次,即后形式方式中的抽象拓展結構層次。由此可見,學習者個體認知發展的過程是思維結構復雜性的提高,SOLO層次的螺旋式上升,學習結果由量變到質變,最終實現功能方式轉變的過程。
SOLO層次的螺旋式上升反映了個體學習結果由量變到質變、理解水平由淺層到深度的發展過程,這體現了SOLO分類法對學習過程和學習質量的關注,對深度理解和高階思維的追求,這與深度學習不謀而合。因此,從學習的質量水平及理解層次來看,SOLO分類法與淺層學習、深度學習之間的關系如圖2所示[9]。在前結構層次中,學習者通常都沒有正確理解問題,對問題所做出的反應也都是無關的或無意義的,實質上就處于“無學習”的狀態;單一結構和多元結構這兩個層次是知識積累的過程,是學習者反應水平的量變過程,都屬于淺層學習;關聯結構和抽象拓展結構這兩個層次則是理解加深的過程,是學習者反應水平的質變過程,都屬于深度學習。可以說,SOLO分類法的優越性就在于其關注學習者對問題做出反應時所表現出的思維過程和所達到的認知水平,能使教育評價的觸角深入到質的層面,能為深度學習質量評價、高階思維能力評估、客觀測驗試題的編制及評分等提供理論支持。

圖2 SOLO分類法運用于深度學習評價
深度學習的目標領域還包括高水平的、復雜的動作技能。辛普森將動作技能領域的教育目標分為知覺、準備、有指導的反應、機械動作、復雜的外顯反應、適應和創新這由低至高的七個層次[10]。其中,最低的“知覺、準備”這兩個層次是較難觀察到的行為,其次的“有指導的反應、機械動作、復雜的外顯反應”這三個層次是學習不同水平動作技能的過程,最后的“適應、創新”這兩個層次是動作技能的高度發展水平以及在此基礎上的創造能力,即動作技能的完善及創造。在實踐應用中,通常把動作技能領域的教育目標限定在辛普森分類法的后五個層次上,它們與淺層學習、深度學習之間的對應關系如表3所示。

表3 深度學習與辛普森的動作技能目標分類法
從深度學習和淺層學習的本質內涵上看,淺層學習所關注的是低水平的、簡單的動作技能,只要求學習者通過模仿完成或獨立完成簡單的動作技能,這對應著“有指導的反應、機械動作”這兩個較低的動作技能層次;深度學習所要掌握的是高水平的、復雜的動作技能,要求學習者至少要掌握復雜的動作技能,并能根據具體的應用情境對所掌握的動作技能進行相應調整,甚至是創造出新的動作模式或動作類型,這對應著“復雜的外顯反應、適應、創新”這些較高的動作技能層次。因此,在涉及動作技能的深度學習中,復雜動作技能的熟練掌握是深度學習的基本要求,高水平動作技能的遷移應用是深度學習的關鍵環節,新動作技能的創造是深度學習的最高目標。依據辛普森的動作技能目標分類法,可以設計出合適的表現性評價活動,即讓學習者在真實的生活情境或模擬的學習情境中,通過完成任務來表現出他們對復雜學習結果、高階知識技能、高水平動作技能的理解掌握和遷移應用,以實現對深度學習動作技能目標達成情況的評估。
情感是人對客觀事物所持的態度及所產生的主觀體驗,良好情感的培養是教育教學的重要目標。情感目標是注重情調、情緒或接受與拒絕程度的目標,涉及從對所選現象的簡單注意到復雜且內在一致的性格和良心,常表述為興趣、態度、欣賞、價值觀、情緒意向和適應等[11]。克拉斯沃爾將情感領域的教育目標分為由低到高逐級遞進、逐步內化的五個層次:接受、反應、價值評價、組織及價值體系個性化[12]。由此看來,情感目標實際上是按等級層次排列的連續體,其與淺層學習、深度學習之間的對應關系如表4所示。

表4 深度學習與克拉斯沃爾的情感目標分類法
學習的發生通常都伴隨著一定的情感投入,而且學習者的認知過程和情感過程也是交織在一起的,在認知發展的同時也會產生新的情感。不論最終的學習層次及效果如何,學習者在整個學習過程中的情感投入都不可否認。淺層學習通常始于外在的學習動機和消極的學習態度等消極的情感投入,學習者能察覺或注意到某種現象并在情感上做出簡單反應,其情感水平停留在較低的“接受、反應”層次;而深度學習則始于強烈的學習興趣、內在的學習動機和正確的學習態度等積極的情感投入,學習者至少能正確評估某種現象的價值,最好是能對價值進行概念化進而組成個性化的價值體系,其情感水平處于較高的“價值評價、組織、價值體系個性化”層次。對深度學習情感目標的評估,可以利用自我評價量表、態度量表等方法來重點測量學習者在情感投入、價值觀念等方面上的發展情況。
深度學習評價貫穿于整個深度學習活動過程中,不僅是對學習者深度學習能力水平的評估,也是對深度學習過程及結果的評價,更是對深度學習目標的不斷反思和修訂。深度學習以促進全面學習目標的達成和高階思維能力的發展為最終目標,具體而言深度學習的預期目標是促進非結構化的深層知識、高階認知技能、高階思維能力和高水平動作技能等的形成。本文從理論層面構建了深度學習的多維評價體系,力圖闡明如何評價深度學習這一問題,深度學習評價理論體系需付諸教學評價實踐,結合具體的學科課程設計深度學習活動及相應的評價標準,在教學實踐中檢驗深度學習評價理論的應用價值,并探索出深度學習評價理論的實踐模式,進而構建出完整的深度學習評價體系。如何促進和評價深度學習是深度學習研究的重要內容,而在促進深度學習的教學實踐中完善深度學習評價的理論體系并構建深度學習評價的實踐模式則是下一步研究的重點所在。
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張浩:博士,副教授,研究方向為學習科學、新媒體教育應用等(etzhanghao@163.com)。
吳秀娟:碩士,助教,研究方向為教學設計、多媒體技術應用等(yuzhu_2109@126.com)。
王靜:碩士,講師,研究方向為公共藝術教育研究(wj@bjypc.edu.cn)。
2014年4月17日
責任編輯:李馨 趙云建
Study on the Evaluation Theoretical Structure Building of Deep Learning
Zhang Hao1, Wu Xiujuan2, Wang Jing3
(1. School of Journalism and Communication, Yangzhou University, Yangzhou Jiangsu 225002;2.Zhejiang Yuexiu University of Foreign Learning, Shaoxing Zhejiang 312000;3.School of Artistic Designing, Beijing Youth Politics College, Beijing 100102)
Deep learning orients to develop learners’ high-order abilities, such as problem solving, high-order thinking, independent learning and knowledge innovation. The Evaluation of deep learning is based on the objectives of deep learning, using the methods of investigation, test and statistical analysis, to make a value judgment about the process and outcome of deep learning, to re fl ect and revise the goals of deep learning. In order to illustrate how to assess deep learning, this paper points out that the intended objectives of deep learning is to generate unstructured deep-knowledge, high-order cognitive skills, high-order thinking abilities and high-level motor skills. Accordingly, it proposes to build the four-in-one evaluation system of cognition, thinking structure, motor skill and emotion. That is to take the Bloom’s taxonomy of cognitive objectives, Biggs’ SOLO taxonomy, Simpson’s taxonomy of motor skills and Krathwohl’s taxonomy of emotional targets as the theoretical basis of deep learning evaluation.
Deep learning; Learning Evaluation; SOLO Taxonomy
G434
A
1006—9860(2014)07—0051—05* 本文系揚州大學教改課題“基于開放教育資源的雙語課程研究性教學實踐探索”(課題編號:YZUJX2012-14B)研究成果并受校“新世紀人才工程”項目支持。