關于深度學習熱的冷思考

□段會冬

近年來，關于深度學習的成果已多不勝數。不同學科的學者都在積極探索如何在自身的學科教學中融入深度學習的理念。然而，究竟該如何理解深度學習？制約深度學習的關鍵因素究竟是什么？該如何推進指向深度學習的改革？這些問題表明，關于深度學習的一些基本認知仍需理清。在實踐探索如火如荼開展的當下，對如此熱門的話題進行更為冷靜的思考顯然很有必要。

一、深度學習：學習方式還是學習理念

“深度學習是什么”是研究深度學習必須首先回答的基礎性問題。眾所周知的是，深度學習的概念源自計算機科學的發展。實際上，早在20 世紀50 年代，布魯姆（Benjamin Bloom）等學者在對教學目標進行分類時，就已經形成了在認知等領域存在程度或層次差異的思想。盡管這種思想還未涉及計算機領域，但這為后輩學者的研究提供了重要的思想素材。

20 世紀70 年代，馬頓（Ference Marton）和薩爾約（Roger）的研究已經觸及深度學習的問題。他們的研究將“為什么有的人學得更好”的問題呈現在眾人面前，并且借助設計的實驗剖析了導致結果差異的學習過程差異。[1]馬頓等人的研究開啟了解密學生加工學習內容黑箱的歷程，也使得布魯姆（Benjamin Bloom）等人開啟的思考從教學目標層面轉向了具體學習過程層面。

過程視角的轉向為此后的更多研究開啟了一扇審視深度學習的窗口。例如，恩特威斯爾（Noel Entwistle）等學者認為，應用“方式”（Approach）界定馬頓提到的“過程”（Processing），而且強調“方式”應當包含“如何學”和“學到什么”兩個方面。[2]恩特威斯爾等人的研究明確了作為“方式”或“方法”意義上的深度學習，剖析了方式與結果的對立統一，從而進一步明確了導致學習結果差異的原因。

計算機科學的發展將深度學習的研究遷移至機器學習領域。有著“神經網絡之父”之稱的杰弗里·辛頓（Geoffrey Hinton）教授認為，對“深層信念網絡”（a deep belief network）的訓練往往被視為這個領域的開拓性探索。相比于原來以不同人的學習過程為研究參照，關注不同人的學習過程差異，計算機科學領域的深度學習以人類學習為參照，關注機器學習與人類學習的差異。如何能使計算機像人類一樣思考、像人類一樣加工更為復雜的信息，是該領域所關注的核心話題。

可以說，對人類學習的研究孕育了計算機科學領域的深度學習研究。近年來，計算機科學的深度學習研究也產生了對人類學習研究的“反觀效應”。將計算機科學領域的深度學習概念重新引入人類學習領域，促使我們形成了理解學生學習的新認識：如果深度學習是一種學習方式，那么，它不應是少數人的“特權”。畢竟計算機科學所參照的人類學習從未明確指向某個個體。換言之，我們完全不應將深度學習與學習者的智力水平高低等因素相聯系，將其視為聰明者的標識。從這個意義上講，深度學習應是人人皆可的。而對于那些在深度學習上表現不佳的學生而言，深度學習非不能也，實不為也。

對人類學習的研究提供了過程視角和方式思維，對機器學習的研究則提供了人人皆可的理念，二者的統一才能真正理解深度學習的含義。而這兩個方面又分別指向了深度學習的兩個關鍵性問題：理念指向了為什么能為而不為的原因分析，過程視角與方式思維指向了該如何更為有效地促進深度學習的發生。

二、制約深度學習的關鍵：個體差異還是環境創設

相比使計算機能夠像人類一樣思考所帶給我們的喜悅，我們或許更加應該擔心我們的學生是否正在失去人類思考的能力，而像計算機一樣思考。2017 年，在中國烏鎮召開的第四屆世界互聯網大會上，蘋果現任CEO 庫克（Tim Cook）也表達了同樣的擔憂。問題在于，為什么今天我們的學生難以選擇深度學習的方式？

盡管此前的研究指向了個體差異，但將部分學生在深度學習上的表現不佳簡單歸因于個體差異是站不住腳的。比格斯（J.B.Biggs）認為，深度學習能否發生，需要具備兩個前提：一是學生原有的知識、能力、動機等方面能否達到要求，這個方面指向學生自身是否做好準備；二是所提供的教學環境是否做好準備，如學校的課程、教學、評價等因素是否真的有利于學生的深度學習。[3]相比于學生是否準備好了，我們更加應該關注環境是否準備好了。這不僅是因為從某種程度上說，學生是否準備好了也與環境有關，畢竟學生知識、能力、動機的準備不是天生的，還因為我們所關注的那些能為而不為的學生大多受制于環境而無法選擇深度學習的方式。

試想，當學生在不愿但又不得不學習的課程之中，面對照本宣科的教師，講授著枯燥無味的內容，他為什么會選擇深度學習的方式來加工這些看起來面目可憎的內容？當標準答案無情地否定了學生獨立思考的見解，那么他放棄深度學習選擇直截了當地接受教師的說法或者把標準答案背下來豈不更省事？當小組之中個別學生已然掌控了整個小組的話語權，而教師對此又缺乏必要的指導與幫助，那么失去話語權的學生選擇成為聽眾而不愿深度學習又何嘗不是屢見不鮮的情節？諸如此類的問題表明課程的設置、教學的過程、教師的水平等都會成為制約學生選擇深度學習方式的重要原因。

越來越多的學者意識到我們給學生提供什么樣的學習環境，不僅是操作層面或技術手段的考慮，它更反映了我們對于學習過程中一些基本問題的認知。例如，有學者認為，我們對于知識的理解會直接影響我們給學生提供怎樣的學習環境：“填鴨式”教學背后的知識觀往往指向確定性、客觀性、記憶性等特征；淺表性教學往往意味著教育者過分關注知識的符號形態，或者直接將符號視為知識第一位的東西。[4]由此可見，教育者的理念是隱藏在技術手段背后的影響學生是否選擇深度學習的重要因素。

如果我們將學習環境的創設放大到教育相關制度的設計時，影響深度學習理念的就不僅有一線教師，還包括制度的設計者。教師無法決定大型考試的理念，但制度設計者卻可以對考試的目的、題型、標準答案等產生直接的影響。這種影響往往會以“指揮棒”的形態直接影響一線教師的教學目的和過程。當考試所考查的主要知識都是通過網絡搜索即可知道的死記硬背的知識，學生又為什么非要選擇深度學習呢？

綜上所述，導致學生能為而不為的原因是多方面的，僅僅強調個體差異很難真正解釋導致這種狀況的原因。因此，問題的關鍵不應當指向學生個人能力的強弱或者知識儲備的多寡，而應當把更多的目光聚焦于我們給學生提供了怎樣的學習環境，聚焦于怎樣的學習環境才能真正促進學生選擇深度學習的方式。

三、促進深度學習：教學修正還是整體變革

近年來，許多學者將研究的目光從深度學習轉向了深度教學，充分表達了希望以深度教學促進深度學習的愿望。許多一線教師也在教學的邊界之內對于深度學習形成了多種理解，如將深度學習理解成學生自學、一題多解能力的培養、高階思維訓練等。[5]這些理解盡管各有不同，學者對于一線教師的這些解讀也多抱有不同的態度，但它們都是從教學的角度出發，指向的改革舉措也自然會圍繞教學展開。然而，促進深度教學的改革是否就是課堂之上的修補調整？如果不僅限于此，那么教學改革在整個改革中扮演什么角色？除了教學改革之外，還應當有哪些方面的改革？

既然制約深度學習的因素不是單一的，那么改革的推進也不能局限于“頭疼醫頭、腳疼醫腳”的思維，必須從整體上思考破解現有問題的出路。而課堂之上的問題最為顯而易見，因此，變革課堂的確是不容回避的改革環節。實際上，學界關注變革之后的課堂已經有了非常充分的闡述，例如，北京師范大學郭華教授指出，基于深度學習的教學應當在學生的已有經驗與新經驗（知識）之間建立聯系，使學生與知識建立意義關聯；應當使教學內容及關于教學內容的學習成為學生發展自己的養分與手段；應當使學生能夠在“變異”中把握“不變”的本質，把“不變”的本質遷移運用到“變化”的情境中去；應當使學生理解學習知識是為了成為知識的主人，而不是被知識奴役。[6]總之，指向深度學習的課堂教學將學生帶回課堂的中心，注重傾聽在課堂中的意義，[7]重新審視教師的教對于學生的學所起的引導作用，把課堂徹底從灌輸、壓制、單向傳遞的狀態中解放出來。

如果說課堂教學的改革開啟了深度學習所需的學習環境改革，那么這場改革絕不會止于課堂教學的層面。人們總說“興趣是最好的教師”，是否向學生提供按照興趣選課的機會也是創設深度學習環境的重要一環。過去半個世紀，世界基礎教育課程改革的一個重要趨勢在于強調課程的選擇性。選擇性不僅是對學生權利的尊重，也是對學生興趣所可能引發的深度學習的關注。不僅如此，學習內容的選擇、學習進度的設計、學習時間的安排都與課程有著緊密的關聯。從這個意義上講，課程不改革，僅憑教師在課堂上的努力，深度學習的效果一定是有限的。

當然，今天我們對于課程的理解已經不局限于課程表的范疇，學校的文化、環境等都被納入課程的范疇，從而在大課程觀的框架下將學校的整體變革納入深度學習的改革之中。或許很多人會質疑，將學校的環境等因素納入深度學習改革的必要性，在這里或者那里放個雕塑是否真的會影響學生的深度學習？美國布朗克斯科學高中在辦公樓一樓的顯示屏上，顯示了當地每天的天氣情況，學生如果對此感興趣，這些數據就會成為他們觀察、分析、研討的重要素材。[8]讓每面墻都發揮教育功能，不是在每個地方都掛上橫幅標語，而是要看不同地方所提供的信息是否真的有助于學生的深度學習。

從更大的層面來看，考試評價制度改革也是深度學習改革的重要支撐。評價的“指揮棒”意義已經無須贅言。在這個標準橫行的時代，任誰也不可能無視評價的導向作用。毫不諱言的是，近年來，考試評價的篩選性功能明顯更為引人關注，而相比之下，發展性功能則有些遇冷。指向深度學習的考試評價改革的重要方向就是如何重塑發展性在考試評價中的核心地位，拋開網絡一搜即知的內容對考試的局限，以更為開放的心態允許不同的思路與答案的存在。

總之，深度學習改革應始于課堂，但不囿于課堂。當我們改革的思路從深度學習走向深度教學，進而走向對課程、環境、評價等一系列問題的反思與改進時，我們便走在了正確的路上。