基于深度學習的高等學校“課堂學教”的實踐路徑探析

張群 吳柏毅

摘 要：在高等學校的教學過程中，課堂教學是傳播知識的重要途徑。而深度學習是一種基于高階思維發展的理解性學習，對于促進信息整合及知識構建有著重要的作用。文章通過借鑒深度學習的基本思路，結合“先學后教”的核心理念，將高等學校的“課堂教學”的過程延拓為“課堂學教”的過程，并探究教師在引導學生進行自主式學習、相互合作和探究式學習時的實踐路徑，旨在為提高高等學校“課堂學教”的效果提供新的思路。

關鍵詞：先學后教；深度學習；課堂教學模式

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）14-0090-03

Abstract： In college teaching process， classroom teaching is an important way to spread knowledge. Based on the higher-order thinking development， deep learning， which plays an important role in promoting information integration and knowledge construction， is a kind of rational learning. Drawing on the basic ideas of deep learning and core idea of "learning before teaching"， this study extends the process of "classroom teaching" to "classroom learning-then-teaching"， and explores the practice methods how teachers guide students to go on autonomic learning， cooperating and inquiry-based learning so as to offer new ideas for "classroom learning-then-teaching" improvement.

Keywords： learning before teaching； deep learning； classroom teaching mode

在當今世界各國綜合國力競爭日益激烈的情況下，人才日益成為推動經濟社會發展的戰略性資源，教育也逐步凸顯其基礎性、先導性和全局性的作用。為落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》提出的目標，需要進一步結合十九大報告中關于“教育強國”所指出的“必須把教育事業放在優先位置，深化教育改革，加快教育現代化”的戰略安排，推動教育的基礎建設和改革。

高等學校的教育是以高層次的學習與培養、教學、研究和社會服務為其主要任務的。教育的核心部分是課程，而課程的關鍵在于教學過程。面對當前教育的發展形勢和要求，中國的基礎建設和教育改革的最大空間就是課堂。看似短暫的40-50分鐘的每堂課，實則濃縮了教師對于教學內容的設計，學生對于教學內容的接納，也即“教”與“學”相長的互動和迭代的過程。基于此，探究如何提升高等學校的課堂教學質量具有重大的意義。

一、“先學后教”的教學觀與高等學校的“課堂學教”

在探尋教學模式的過程中，發現當前主要存在著“少教多學”、“先學后教”、“以學定教”、“教學合一”、“教學相長”五種教學關系的范型[1]。其中，“先學后教”作為一類自我導向型的學習形式，是突破“先教后學”的教學觀而提出的一類課堂教學模式。從教育教學理論來看，“先學后教”的教學觀蘊含了教育學的鼻祖夸美紐斯所追求的“教師可以少教，而學生可以多學”的理念，與教育家葉圣陶先生所追求的“教是為了不教”的理想狀態也不謀而合。

在高等學校的教學實踐的過程中，教師主要是通過優化一切可調動的教學資源，以達到最優的教學效果，并找到教與學的平衡點。然而，高等學校的教師對于教學內容的設計與實施、教學方法的選擇與放棄、教學過程的優化與控制都沒有十分確切的定式，教師更多的是憑借自己的教學經驗而不斷摸索出來的。對于傳統的教學范式，主要是強調教師向學生傳授知識的過程，因此，課堂質量的發展空間更多地局限于教師本身的經驗積累和自我實踐之中。相較而言，“先學后教”這一教學范型所對應的教學觀則更倡導教師主動發揮其“導學、導思、導練”的作用，但這無疑要求高等學校的教師在自身的經驗之上對課堂教學過程重新進行規劃，并給予原則性的“頂層設計”。究其關鍵，教學關系和教學順序需要堅持“學生先學、教師后教”的原則，此外，倡導學生進行自主式、相互合作及探究式學習，而教師逐漸弱化對學生學習過程的控制，逐漸轉變為輔助的角色。基于此，結合“先學后教”的教學理念，高等學校的“課堂教學”的過程實則轉變為“課堂學教”的過程。

二、基于“深度學習”理論的學習過程

早期的高等學校的教學主要是關注知識的傳授或信息的傳遞過程，而較少關注學生是否擁有運用這一知識體系來解決實際問題的能力，以及在學習的過程中是否充分發展了學生的心智并提高了綜合素質。很明顯的，對于教師而言，這類教學過程可以較好地完成傳授知識的教學任務，但卻對學生各方面能力的培養、知識的發展創新等助益不多，尤其是能否運用已學知識解決日趨復雜的現實問題的能力。

在探究影響學生學習的因素以及有意義的學習是如何發生等問題時，可以深入探究人類的學習規律，而這可以基于學習理論而展開。一般而言，學習是圍繞特定目標而進行的一種訓練，以此達到最終引發思想或行為的改變的目的。因此，完整的學習過程一般是經過多次迭代和多個循環的，它主要包括“目標設定、模塊拆解、刻意練習、評估調整”的過程。近年來，隨著機器學習和深度學習等理論的迅猛發展，探究人類如何教會“無智力”的機器進行高效學習，對于改進“課堂學教”的效果有著重要的借鑒意義。

針對學生是接受淺層的學習還是深層的學習，Ference Martion和Roger Saljo于1976年首次提出了關于學習層次的概念[2]。在認知領域，學習可以分作“記憶、理解、應用、分析、評價、創造”六個不同的層次。其中，與“記憶”和“理解”這兩個層次相對應的學習還屬于淺層水平的學習，而后面的四個層次的學習（即“應用、分析、評價、創造”）則與深度學習相對應[3]。換言之，學習既是個體感知、記憶、思維的認知過程，也是根植于社會文化、歷史背景、現實生活而進行“應用、分析、評價、創造”的社會建構過程。

因此，在高等學校實踐“課堂學教”的過程中，為推動學生進行深層的深度學習，基本思路是：先幫助學生設立學習任務（即啟動一個深度學習項目并設立目標函數），再找到可調用的學習資源及可行的評價方案（即導入真實的數據集，包括自變量和輸出值），進而設定初始的學習方案（即設定深度學習的模型），開展課堂研討等一系列的探索過程（即進行訓練），再通過學生互評、教師評價、作品展示等方式觀察階段性學習的效果（即比較模型實際輸出值與目標的差異），教師進而發揮其導學、導思、導練的輔助作用（即進行調試），推動學生進行深度思考，并將課堂的效果推至最優（即改善模型的性能，并將模型校正到損失函數最小的情況）。

三、基于深度學習的“課堂學教”的實踐路徑

為推動高等學校的“課堂學教”的有效開展，現以深度學習的基本思路為行動邏輯，探究教師在引導學生進行自主式學習、相互合作和探究式學習時的實踐路徑。

首先，教師需了解學生的知識結構及理解力，做好充分的學前調查和學情分析。在現如今信息爆炸但注意力卻相對匱散的時代，如何促進學生在課堂的有限時間內將有限的注意力投入到具體的知識中，是亟需關注和解決的問題。在眾多的解決方案中，最根本的原則是將學生的認知資源優先分配在最重要的地方。事實上，在大腦的長時記憶中，不同層次的信息將構建成不同的信息組塊，并形成一個可以用于篩選和過濾信息的知識體系，從而使得大腦有富余的容量進行思考[4]。基于此，教師在整合可調用的各類學習資源時，不能僅憑個人的經驗而主觀判定這些知識是否有“價值”，更應該換位思考學生的需求以及他們的經驗，進而設定“學生認為教師所傳授的知識是有價值的”的學習任務。然而，關于學生的知識結構及理解力等信息，則需要在“課堂學教”前就進行調查，而這些可以通過私下詢問、問卷調查或學前測驗等方式獲得。

其次，教師需了解學生所處的階段及執行力，設立明確的學習目標并分解任務。當教師已完成了對海量信息的加工和整合，下一步的工作就是要將其有效地傳達至學生，讓其明確地了解學習目標和自學要求，甚至是整個學習過程中被細分的具體步驟以及每個步驟中所蘊含的信息流。具體而言，在“課堂學教”的過程中，教師首先要呈現整個課程的知識版圖，并將版圖里的知識分割成學生可辨識的板塊，再說明各個知識模塊之間的關系。例如，假設該課程教授的是“Matlab與金融數值分析”，學生需要構建的三個主要知識模塊是“計算機編程語言”、“數學”和“金融學”。若是降低維度，學生則可從這三個知識版圖里辨識出被細分的知識模塊以及每個模塊之間的關系，包括“矩陣”知識與Matlab編程語言的聯系、金融問題與數值方法的聯系等。當然，由于不同學生在不同學習階段或在不同的情境下對這些劃分的認識會有所差異，教師這時要了解不同學生所處的學習階段，并因材施教。并且，如果在施教的過程中，教師能夠有效地將這些新的模塊嵌入到學生原有的知識體系之內，使得新的知識能夠貫串學生已學的知識模塊，將更容易納入學生的長期記憶，并促使其培養成為自身的能力。

再次，教師需引導學生完成各個學習活動，規劃具體的達成路徑并控制流程。在“課堂學教”的過程中，教師不僅需要關注學生的知識量的增長，還要讓學生學會學習與創新。當然，這需要教師對課堂有很好的掌控力和方向感，即需要掌握好教的時機、教的程度和教的方法。而這些途徑包括：一是營造能夠激發學生全情投入的課堂氛圍。這主要是因為學生對信息的加工與鞏固在很大程度上受課堂的氛圍的影響。相較于枯燥無味的課堂氛圍，能夠激發學生的自我認同感的課堂氛圍更有助于提高學習的效率。此時，學生更樂于展現自我并積極地參與課堂的討論，不論是與教師的對話還是與同學的對話，而這些互動的時刻更容易以場景式的信息長久地保存在學生的記憶里。二是提高有用信息的濃度。這主要是因為信息過載或冗余都會消耗學生的注意力和耐心。這時，教師可以考慮基于KISS（Keep It Simple and Stupid）的簡化原則，整合來自不同學科領域的多樣化論據，并利用圖像、動畫、表格、視頻等多樣化的方式呈現論點并突出主題。三是及時介入學生的思考，觸發其進入深層次的學習。這主要是因為相較于淺層次的學習，學生實則更渴求深層次的思考和高層次的體驗。基于此，教師可以依靠構建由思維模式組成的框架來安排自身已獲得的直接或間接的經驗，并將他們串聯成一個有機的模塊，并通過引導學生完成各個學習活動而真正獲得這些經驗。

最后，教師需完成輸入和輸出的迭代式互動，促使學生將知識內化并發展心智。基于深度學習的基本思路，高等學校的“課堂學教”的過程不僅要強調輸入，還要強調輸出，以及其間的迭代過程。那么，在具體的實踐過程中，如何使“課堂學教”的過程真正變得有效是真正要解決的問題。事實上，這些環節都可以對應進行改善。首先，在推動知識內化的“輸入”過程時，需要營造富于激勵的課堂氛圍。這是因為只有當師生之間和學生之間都建立了相互信賴和尊重的關系，教師在推動知識內化的過程中，學生更愿意接受，教師所規劃的學習任務才不會顯得唐突且易于被接納。其次，在推動知識傳遞與迭代的過程時，需要保障各個反饋鏈條的通暢，尤其是要落實學生自我提升、同學之間互為資源地相互學習、師生之間互動的反饋過程。此外，在推動知識內化的“輸出”過程時，需要引導學生將自己對問題的理解、想象和思考用自己的語言在課堂上表達出來。因為只有這樣，學生才真正地完成了定義問題、分析問題、確認可能性、解決問題的相對完整的“整理思維”的過程。總的來說，這個過程將有助于學生完成知識的內化，并逐步發展為能在特定情境下舉一反三地解決問題的心智。

四、結束語

傳統的教學范式主要強調教師向學生傳授知識的過程，課堂質量的發展空間更多地局限于教師的自我實踐和經驗積累之中。相較而言，“先學后教”這一教學范型所對應的教學觀則更倡導教師主動發揮其“導學、導思、導練”的作用，但這無疑要求高等學校的教師在自身的經驗之上對課堂教學過程重新進行規劃，并給予原則性的“頂層設計”。事實上，“先學后教”的教學模式逐漸消解了教師對課堂的絕對控制權，也弱化了對學生學習過程的絕對控制。然而，在新時代背景下，整個社會對高等教育以及從事高等教育工作的教師的要求并未降低，學生對深層次的思考或高層次的體驗的渴求并未消除，對高等學校的“課堂學教”的效果甚至抱有更大的期待。因此，本文通過借鑒深度學習的基本思路，結合“先學后教”的核心理念，將高等學校的“課堂教學”的過程進一步延拓為“課堂學教”的過程，并探析教師在引導學生進行自主式學習、相互合作和探究式學習時的實踐路徑，旨在為提高高等學校“課堂學教”的效果提供新的思路。

參考文獻：

[1]張榮偉.論“教”與“學”的五種關系范型[J].教育發展研究， 2012，32（10）：50-56.

[2]Martion F， Saljo R. On qualitative difference in learning： Outcome and process[J].British Journal of Educational Psychology，1076（46）：4-11.

[3]安德森.布盧姆教育目標分類學（修訂版）[M].北京：外語教學與研究出版社，2009.

[4]閆志明，李美鳳.整合技術的學科教學知識網絡——信息時代教師知識新框架[J].中國電化教育，2012（04）：58-63.

[5]崔璐，宋紹成.“先學后教，當堂訓練”教學模式研究[J].高教學刊，2016：（13）：77-79.

[6]彭寶玉，秦冰.面向深度學習的經濟地理學課程過程性評價探索[J].高教學刊，2018（08）：185-187.