深度學習的內涵、特征與過程模型

吳秀娟

深度學習的本質內涵

深度學習是與淺層學習相對應的概念。眾多研究者對深度學習和淺層學習的認識基本上是一致的，都認為：淺層學習是指被動的、機械式的、記憶性的學習，只是簡單復制、機械記憶那些零散的、不相關的知識信息，不能深度理解復雜概念及其內在含義、主動建構個人知識體系、有效解決真實情景中的復雜問題；深度學習是指主動的、探究式的、理解性的學習，要求學習者主動地建構知識意義、將知識轉化為技能并遷移應用到真實情景中來解決復雜問題，進而促進學習者元認知能力、問題解決能力、批判性思維、創造性思維等高階能力的發展。筆者認為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。就其本質而言，深度學習不僅是一種主動的、批判性的、理解性的學習方式，也是實現有意義學習、促進高階能力發展的一種有效方式。

深度學習的基本特征

由于學習是一個由淺入深的、持續漸進的過程，因此從個體學習的過程來看，深度學習通常始于簡單的、機械式的低級學習，最終指向有意義的、探究式的高級學習。可以說，深度學習和淺層學習是互相滲透的，在提倡深度學習的同時，也不排斥淺層學習，要根據所學知識的性質和個人的實際情況來做出合適的選擇。

為了更好地區分淺層學習和深度學習，更深入地理解深度學習的本質內涵，有必要對淺層學習和深層學習進行比較。如表所示。

深度學習具有以下特征。

1.以學生為中心。深度學習強調以學生為中心、以學習為導向，既關注學生的學習過程，也關注教師的教學活動，要求教師通過設計教學和評價活動等來幫助學生掌握復雜的知識概念、建構個人知識意義、發展個人理解能力等。

2.提倡主動終身。在日新月異的知識經濟時代，深度學習者為了滿足自身發展的需要、跟上時代發展的步伐，不僅要積極主動地去學習知識技能并用來解決實際問題，還要自覺地對自己的學習過程、學習方法、知識理解程度、問題解決能力等進行評價和反思，發現自身學習方面存在的問題并加以改善。深度學習者通常具有內在的學習動機、積極的學習態度和強烈的學習興趣。此外，由于知識更新速度不斷加快，終身學習已成為保持個人競爭力的唯一途徑，學習者自身對學習的深度也有了更高的要求。

3.注重批判理解。深度學習是在理解基礎上的批判性學習，要求學習者對任何事保持一種批判或懷疑的態度，批判性地看待新知識并深入思考，從而加深對深層知識和復雜概念的理解。

4.強調信息整合。首先，深度學習是多渠道信息的整合，學習者不僅僅是接受書本內容或教師傳授的知識，更要通過多種途徑來獲取完成學習任務所需的其他知識信息；其次，多學科信息的整合，如在進行基于項目或問題的學習過程中要應用到多門學科的知識；再次，深度學習是新舊信息的整合，它把新信息與已知概念和原理聯系起來，整合到原有的認知結構中，從而引起對新信息的深度理解、長期保持及遷移應用。此外，遷移應用實際上是信息整合的高級形式，是建立所學知識信息與應用情境的聯系。

5.促進知識建構與轉化。學習者不僅要能從信息的海洋中獲取到有用的信息，更要能將信息轉化為知識，并把新知識與已有知識經驗聯系起來，在已有知識結構的基礎上建構新知識。在完成知識建構后，深度學習者還要在一定的指導下進行變式練習，將陳述性知識轉化為程序性知識，以掌握簡單技能；更要通過在新的情境中遷移應用所掌握的知識技能，將一般性的知識技能轉化為問題解決技能，以獲得高階能力。

6.著意遷移運用?！芭e一反三”“觸類旁通”“學以致用”是古人提出來的學習理念，在當代的學習中依然適用。如果要達到深度學習的水平，學習者不僅要在深度理解所學知識的基礎上，實現知識的有效遷移，還要創造性地應用所學知識來解決各種真實情境中的復雜問題?？梢哉f，知識的遷移和應用是深度學習與淺層學習的本質區別。

7.面向問題解決。學習的目的是為了解決存在的問題，不只是單純地掌握知識技能。深度學習要求學習者靈活運用所學知識來解決真實情景中的復雜問題、創造新知識。

8.發展高階思維。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。淺層學習主要是對知識的簡單描述、記憶或復制，停留在“知道、理解”等較低的認知水平，是一種低級認知技能的獲得，涉及簡單記憶、淺表理解、良構問題解決等低階思維活動；反之，深度學習更注重知識的理解和應用，處于“應用、分析、評價、創造”等高級的認知水平，面向高級認知技能的獲得，涉及劣構問題解決、元認知、批判性思維、創造性思維等高階思維活動。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實現和促進深度學習；同時高階思維又是深度學習的核心特征，深度學習的實現又有助于提高學習者的思維品質和學習效能。

深度學習的過程模型

深度學習是一種重要而有效的學習類型?！吧疃葘W習是如何發生的”是當前學習研究的重要內容，即研究深度學習的發生機制及實現過程，本研究構建了深度學習的一般過程模型。該模型將深度學習的實現過程歸為導入、主體和評價這三個主要階段，分為注意與預期、激活原有知識、選擇性知覺、整合知識信息、批判性分析、知識建構或知識轉化、提取應用或遷移應用、評價、創造等九個基本環節。

深度學習的一般過程模型

1.注意與預期

任何形式的學習都始于學習者的注意與預期。其中，注意是信息進入學習者大腦的門戶，只有當學習者以一定的方式注意到所輸入的信息時，有意識的學習才能夠發生。通過使用突然的刺激變化比較容易引起學習者短時的注意，但很難使學習者持久地維持自己的注意。學習者的自我預期體現了其達到學習目標的具體動機，指明了其完成學習目標的行動方向。學習者自我預期的滿足和學習目標的實現，都有助于學習者形成持續性的學習動機，進而持久地維持自己的注意。深度學習源于學習者個體的內部動機，要求學習者具備明確的學習目標、保持對學習內容的興趣和注意。學習者個體是整個深度學習活動過程中的主體，不僅要注意到所輸入的信息，更要有選擇性地注意那些與學習目標密切相關的重要信息，并對這些重要信息進行深度理解、深度加工。

2.激活原有知識

學習是學習者個體在原有知識經驗的基礎上，主動地、積極地進行意義建構的過程。在進入新的學習情境之前，學習者已經掌握很多知識技能，但是面對新的學習任務時不一定能回憶出并使用相關的信息。在深度學習活動過程中，要引導學習者預習新學習內容、激活與新學習相關的原有知識，特別是激活與劣構問題解決相關的深層知識和復雜技能，以便幫助學習者建立新舊知識之間的聯系，促進其對新知識的理解和掌握。

3.選擇性知覺

注意到重要信息、確定學習目標和激活原有知識等都為接受和加工信息奠定了基礎，但這些都不足以保證學習者會進一步加工信息。在學習目標的指引下，學習者要對所注意到的信息進行深入分析，再有選擇性地接受信息，并將它們暫時存儲到工作記憶中，以便于進一步加工。在信息極為豐富的時代背景下，深度學習者更要能夠區別出需要進行深度加工的信息。

4.整合知識信息

學習者所感知到的新信息與其認知結構中原有的相關知識之間相互作用、相互聯系，并促使它們以有意義的方式進入到長時記憶中，以加深對新知識信息的理解和掌握。而深度學習也強調在理解的基礎上獲取新知識信息，并將這些多學科的、多渠道的新舊知識信息整合到原有的知識結構中，進而建立這些知識信息之間的聯系，引起學習者對新知識信息的理解掌握、長期保持及遷移應用。

5.批判性分析

批判性思維本質上是一種質疑的技能，是多種思維技能的綜合運用，是高階思維的重要組成部分。深度學習是在理解的基礎上，要求學習者以一種批判或懷疑的態度來看待新知識和新問題，并從多個角度來進行批判性的分析，進而解決疑問、修正觀念，加深對深層知識和復雜概念的理解。

6.知識建構或轉化

經過前五個學習環節，一般意義上的學習已經發生，但多數學習活動還是處于淺層學習層面。而在“知識建構或轉化”階段，學習者的學習活動將發生本質性的變化，不僅僅只是獲取和理解已有的知識信息，而是要主動地建構新的知識意義或方法技能。知識建構就是新舊知識經驗之間反復的雙向相互作用的過程，即“一方面是對新信息的意義進行建構，同時又包含對原有經驗的改造和重組”。知識轉化就是學習者通過變式練習（即在其他有效學習條件不變的情況下，在變化的情境中練習和應用知識技能來解決問題）將知識轉化為技能的過程，并通過創造性應用來完善和發展所習得的新技能?？梢哉f，“知識建構或知識轉化”是深度學習和淺層學習的分界點。

7.提取或遷移應用

新的學習不應該僅僅局限于一兩個簡單的情境中，而應該泛化到一些新的復雜情境中，這樣才能更加深入地理解和掌握所學知識技能。理解掌握知識技能的最終目的就是要遷移應用到真實的、復雜的情景中來解決各種問題。不同類型問題的解決需要用到不同類型的知識，陳述性知識用來解決“是什么”的問題，程序性知識用來對外解決“怎么辦”的問題，策略性知識用來對內解決“怎么辦”的問題。因此，問題的順利解決需要有效地遷移應用合適的知識技能，而有效的遷移應用又以已學知識技能的成功提取為前提條件。深度學習要求學習者深入理解學習情境，正確感知所處的問題情境，根據對問題及其所處情境的理解來確定所需要的知識并順利提取出來，進而有效地遷移應用到該情境中來解決復雜問題。教學要創造條件、提供情境來引導學習者積極主動地提取并遷移應用所學知識技能。

8.評價

首先，進行診斷性評價，即預評估學生的學習需求和知識水平，以確定學生學習的起點和目標，以及促進學生學習所需的教學策略等。其次，進行過程性評價，一方面要求教師及時地針對學生的學習活動提供反饋信息，另一方面要求學生經常性地對自己的學習活動進行反思，并根據教師的反饋信息和自己的反思結果，來發現學習過程中存在的問題和不足，對自己的學習方法、學習態度和學習活動等進行調整，以糾正對知識技能的錯誤理解，促進對正確理解的長久保持，特別是對復雜認知技能的掌握。最后，進行總結性評價，即對學生的學習結果做出價值判斷，確定學生所獲得的學習成效及所達到的學習層次。學習評價貫穿于整個深度學習活動過程中，但由于深度學習是一個動態發展的過程，因此更要注重過程性評價和表現性評價。

9.創造

深度學習的認知水平對應著布盧姆教育目標分類中的“應用、分析、評價和創造”這四個較高級的認知層次?？梢哉f，深度學習就是運用高階思維進行有意義的學習。而“創造”是布盧姆認知目標系統中最高級的認知層次，同時創造性思維又是構成高階思維的重要能力，因此“創造”是深度學習的最高境界，創造性思維是促進深度學習實現的重要能力。

“創造”就是學習者憑借經驗、洞察力及創造力來解決新問題，產生新觀點，聯結互不相關的事情。多數學習中的創造過程都可以分解為三個階段：生成，就是學習者根據對學習任務的理解，生成對問題的表征，并提出多種可能的問題解決方案；計劃，就是考察各種方案的可行性，選擇出最為可行的方案，再據此設計出具體的行動計劃；產生，就是根據行動計劃來解決問題。深度學習的創造過程也基本如此，但是對學習者的要求更高。在深度學習的創造活動中，學習者不僅要能夠運用所學知識技能來解決問題，更要能夠創造性地運用所學知識技能來解決復雜的新問題，最終達到深度學習的最高境界。

由模型可知，深度學習是一個由淺入深的、持續漸進的過程?！白⒁馀c預期”“激活原有知識”和“選擇性知覺”這三個環節是一般學習活動過程中都具備的環節，能為深度學習活動的開展提供知識基礎；“整合知識信息”和“批判性分析”則開始了對新知識的深度加工，有助于加深學習者對新知識的理解掌握；“知識建構或轉化”則是決定深度學習能否實現的關鍵環節，通過知識建構來實現概念轉變，或者通過知識轉化來完善基本技能，實現較低層次上的深度學習；“評價”貫穿于整個學習活動過程中，通過對整個學習活動的監控調節來保證深度學習的實現和發展；“提取或遷移應用”和“創造”則集中體現了深度學習的高階之處，這個層次上的深度學習較難實現。在實際的活動中，以上九個環節往往相互依存、前后交錯、循環往復，甚至貫穿于整個活動過程中、包含于其他的學習環節中，例如注意、知覺、提取和評價這些活動通常都會反復出現在學習過程中。當學習者的認知層次及學習水平提高到一定程度時，深度學習就自然而然地發生了，當然所達到的深度學習層次大不相同。