后疫情时代在线教学中增设深度学习的实践探索

2023-09-20 06:53张烨
教书育人·高教论坛 2023年9期
关键词:融合路径后疫情时代在线教学

张烨

[摘 要]后疫情时代,在线教学面临巨大挑战。深度学习强调以学习者为中心、重视学习者的能动性,十分适洽地弥补了在线教学浅层学习的局限。因此,本研究聚焦后疫情时代在线教学的困境,着眼于在线教学过程中,通过课程设计增加深度学习的设置,探求深度学习对在线教学效果的影响,为提升在线教学学习深度提供现实路径。

[关键词]后疫情时代;在线教学;深度学习;融合路径

[中图分类号] G642            [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549(2023) 09-0108-05

当前,我国仍处于后疫情时代,在疫情防控常态化的背景下,在线教学作为主流教学模式,存在着诸多优势,也存在一定弊端。例如,在线教学组织存在局限,学生主体因素影响大,教学监督不足,课堂互动覆盖面有限,教学效果与质量难以保障等。在线教学这些亟待解决的问题共同汇聚为一点困境:在线教学效果欠佳、在线学习深度不足。由此,在线学习深度问题成为后疫情时代背景下有效提升在线教学质量的巨大挑战。

与此同时,深度学习越来越成为时代的呼唤。近三年的疫情防控对科技、经济的发展提出了更高诉求,而传统的浅层学习难以适应当前高速发展的社会环境对人才的需求。当前社会迫切要求具备问题解决能力、具备创新创造能力的人才。在此背景下,浅层学习难以满足时代对人才的需要,越来越多的人开始关注深度学习。深度学习强调以学习者为中心,重视学习者主观能动性,强调学习动机、情绪、意志对学习的影响,不仅重视知识的理解、记忆,还重视知识的迁移和应用,考查运用知识进行问题解决的能力。深度学习的内涵恰好与当前国家社会对人才的需求不谋而合。深度学习强调的要点不仅是当下国家社会对人才的要求,更是当前在线教学的薄弱之处。由此,在后疫情时代,在线教学融合深度学习是现实所趋。

基于此,本研究聚焦后疫情时代在线教学的困境,将深度学习融合进在线教学过程中,本研究主要回答以下三个问题:(1)“为什么”,即为什么要在在線教学设计中设置深度学习?在线教学中融入深度学习的必要性是什么?(2)“怎么办”,即在线教学中怎样设计深度学习?在线教学中开展深度学习的路径有哪些?(3)“怎么样”,即在线教学中融入深度学习的效果怎么样?如何解析深度学习对在线教学效果的影响?本研究试图通过将深度学习的设计增加到在线教学中,打破在线教学的困境,弥补在线教学的局限,提升在线教学效果,提高人才培养的质量。

一、在线教学中增设深度学习的必要性

(一)后疫情时代在线教学的基本特征

后疫情时代,在线教学成为重要模式。自2020年春新冠疫情暴发以来,社会生活的各个方面均受到较大影响,尤其教育领域,引发教育模式的巨大变革。在持续近三年的疫情防控中,我国取得了阶段性胜利。[1]在这三年中,因新冠病毒的不断变异、扩散、蔓延,疫情防控工作持续保持动态化、常态化,当前我国仍处于后疫情时代。在此背景下,在线教育成为主流教学模式,对各学段学生教学活动有效开展提供了重要的辅助。疫情之前,我国教育领域就对网络教学、线上线下混合式教学等进行了持续探索,取得了一定实践经验和理论成果,为后疫情时代在线教学呈井喷式发展奠定了一定基础。当前,在后疫情时代如何提升在线教学服务质量、保障在线教学效果是教育工作者共同关注和思考的问题。

后疫情时代,在线教学机遇与挑战并存。在近三年的快速发展中,在线教学在硬件、软件上均已取得巨大进步。不断迭代的雨课堂、腾讯会议等平台为在线教学提供了技术支持,技术层面的不断更新促使在线签到、互动、答疑、录播、跨平台联动等教学需要得以满足,保障了教学活动的正常顺利开展,具备跨时间空间的极大优势。然而,鉴于线上教育与线下教育的情景差异,在线教学存在诸多优势的同时,也不可避免地存在一些弊端。包括:1.缺乏监督。在线教学条件下,教师组织教学有一定局限,不能保障学生的注意力持续集中,没有监督机制,教师不能及时全面捕捉学生学习的状态、理解的程度。学生自身的动机、情绪和意志对学习效果的影响非常大。学生在居家状态下。学习活动缺乏环境监督,学习效果全靠学生的自觉与自律,学习者的主体性成为学习效率高低的关键。2.心理距离。在线教学条件下,客观的物理距离增加了教师与学生的心理距离。由于心理距离较远,网络环境下学生的情绪情感难以被调动,难以被教师的情绪感染,学习过程中的情感唤醒程度低,学习所带来的情绪体验差。3.互动有限。在线教学条件下,雨课堂等技术能保障师生互动的展开,但活动的深度和广度有限。4.难以迁移。在线教学条件下,隔着屏幕,学生对知识的接收仅限教师语言和PPT文字,学生的学习流于浅层,仅限接收信息、识别、记忆,参与思考的程度难以评估,难以切实提升学习者应用知识的能力,在意义生成、迁移应用、解决复杂问题、开发创造性思维等方面比较薄弱。在线教学的局限性,具体如图1所示:

这些亟待解决的问题共同汇聚成一种困境:在线教学效果欠佳、在线学习深度不足。由此,在线学习深度问题成为疫情防控常态化背景下,有效提升在线教学质量的巨大挑战,诸多教学研究、混合式教改项目都在探究解决之道。本研究立足后疫情背景下,面对在线教学的基本特征,为把握在线教学的发展机遇,重点探索提升教师在线教学、学生在线学习质量的现实路径。由于在线教学的特殊性,学生的主体性尤为重要。因此,在探究提高在线教学质量的策略时,我们不仅要关注教师的“教”,更要关注学生的“学”。我们基于以学生为中心的视角,引入深度学习的概念,从在教学设计中增设深度学习的角度出发,探究提升在线教学质量的现实路径。

(二)深度学习的理念对在线教学的启示

深度学习最初源于人工智能领域对机器学习的研究,科研人员探究机器怎样模拟人类的学习,经历了从最初建构“浅层机器学习模型”到后来探究“多层次神经网络”的发展历程。伴随着多项深度神经网络模型的诞生,“深度学习”概念于2006年在科研论文中被首次提出。[2]机器学习的算法与机制等相关研究成果极大地促进了教育研究者对学习者学习机制的反思,促使教育者重视在教育过程中受教育者的深度学习,即如何基于浅层学习进行理解和记忆,基于深层学习学会知识迁移和问题解决。

随后,认知心理学的研究又进一步支撑了“深度学习”。认知心理学将人脑比作计算机,探究人在信息加工的过程中是怎样进行感知、注意、记忆,怎样形成表象、概念,进行推理和问题解决的。基于已有的认知发展理论,例如,皮亚杰、布鲁纳、奥苏伯尔、加涅等的理论成果,均表明,人有类似计算机的信息加工过程,但人的认知还受自身的主动参与、积极建构、内在动机的影响。毕竟人在认识世界的过程中会伴随产生一定的情绪情感体验,会基于需要诱发出不同种类、程度的动机,且每位学习者的意志水平也存在差异。人对知识的学习并不限于概念的掌握,更重要的是提取概念、表象,进行推理、决策,能够迁移知识、解决现实问题,最终产生和创造出新知识或新事物。虽然认知心理学没有明确提出“深层学习”的概念,但扎实地探究了人类学习的发生机制,奠定了区别于计算机“算法式深层学习”的人类深层学习,为人类深度学习的机制与影响因素研究提供了基础,为深度学习研究提供了有力支撑。

深度学习的概念最早是由瑞典研究人员费伦斯·马顿和罗杰·萨尔乔在《学习的本质区别:结果和过程》一文中提出。[3]两位研究者认为,浅层学习重在记忆,知觉到的学习材料是零散的单元,深层学习是建构材料间的联系,生成意义。[4]从深度学习的概念中我们可以总结深层学习区别于浅层学习的内涵,其一是从零散的单个知识到知识与知识间形成联系,建立由点呈线、由线到面的联结;其二是从识别、理解、记忆到意义生成,而意义生成又涵盖了学习者的动机、情绪、态度、意志、价值观;其三是学习者基于内在动机进行思维,自主参与,积极建构;其四是学习者思维导向意义的建构、知识的迁移、问题的解决,甚至是创造性的产出。

深度学习的理念蕴含了如下特征:一是学习者的主体性,即学习者自知自身是学习活动的主体,求知是为了满足自身对世界的探索需要。基于主体性产生了无穷且不懈怠的内在学习动机。开展学习活动并非为了外在的分数成绩、名次职位,而是为了建构自身对世界的认知,探寻认识世界的路径与视角。二是学习者的情感性,即学习者在学习活动中能体验到求知的快乐,不受困于机械式地死記硬背,能在认知加工的过程中调动情绪情感,基于与知识创造者的共感体验到福流,在与知识的对话中产生效能感,激发创造性。三是学习者的应用性,即学习者接触的知识是“活”的,接受、存储、识别、记忆并不能满足学习者的需求,学习者会在探索的过程中建构知识、生成意义、迁移运用、解决问题,最终进行创造。深度学习的基本特征如图2所示:

机器学习与认知心理的奠基为深度学习的飞跃式发展提供了基础。在当前,伴随信息时代的技术迭代,大国竞争中的人才比拼激烈,后疫情时代的在线教学更考验我们对下一代的培养质量。因此,越来越多的研究者开始关注深度学习的研究,深度学习的概念内涵启示我们:结合在线教学探索开展深度学习的策略并研究深度学习在交互式教学中的融合路径将极大地促进在线教学的效果提升。

(三)在线教学中增设深度学习的现实需求

后疫情时代,在线教学实践过程中面临效果欠佳、深度不足的困境。在线教学这些亟待解决的问题是疫情防控常态化背景下有效提升在线教学质量的巨大挑战。而深度学习的内涵恰好与当前在线教学关注的问题不谋而合。深度学习强调以学习者为中心,转变传统的以教师为中心的教学方式,重视学习者主观能动性,强调学习动机、情绪、意志对学习的影响,不仅重视知识的理解、记忆,还重视知识的迁移和应用,考查运用知识进行问题解决的能力,深度学习的优势恰好能弥补在线教学的不足。深度学习强调的要点正是在线教学的薄弱之处。深度学习十分适洽地打破了在线教学存在的困境,弥补了在线教学的局限与弊端。将深度学习融入在线教学中,有助于充分发挥在线教学的优势,弥补在线教学的局限,最大限度地开发学生的学习潜力,挖掘学习的深度,提升在线教学的质量与效果。在后疫情时代,在线教学融合深度学习是现实所趋。另一方面,后疫情时代,国家、社会对科技、经济的发展提出了更高诉求,对人才提出了更高的要求,而传统的浅层学习难以适应当前高速发展的社会情境对人才的需求,迫切要求具备问题解决能力以及创新、创造能力的人才。因此,越来越多人研究深层学习。当前已有研究聚焦在深层学习的内涵、特征等内容方面,对深层学习在实际教学中的实施路径的研究还很缺乏,没有涵盖具体路径指导的实证研究以供参考。因此,将深度学习融入在线教学中具有现实需求。

在此背景下,本研究关注后疫情时代在线教学和深度学习的现实情状况,针对在线教学的局限性及深度学习的可操作性提出解决方案:在线教学过程中,通过课程设计,增加深度学习的设置,以此探求深度学习对在线教学效果的影响,为提升在线教学学习深度提供现实路径。

二、在线教学中增设深度学习的实践探索

鉴于在线教学背景下增设深度学习十分必要,关于“怎么做”的问题,即如何将深度学习融入在线教学就尤为值得关注。在线教学区别于传统的线下讲授式教学,为提升在线教学的质量,提高学生在线学习的参与度和体验感,需要对在线教学的总体课程设计进行创新,主要在三大环节中增设深度学习,分别是:预习环节、主讲环节、反馈环节。教学设计的具体路径总结如下:

(一)预习环节

第一个环节是预习环节。预习环节覆盖小组预习、预习汇报、预习反馈三部分。1.小组预习。即设置课前预习环节。在第一次开课时设计课程安排,学生根据章节自行组队,以小组为单位,分工协作。小组长牵头组织小组成员进行课前预习,预习内容涵盖教材、阅读资料、自主搜索案例结合理论进行分析。2.预习汇报。每一章开始时,先由学生做预习汇报,以PPT形式呈现小组分工、每位同学完成的工作内容,报告自主预习成果,小结收获、疑问与反思。3.预习反馈。即设置预习汇报后的小组互评环节。预习小组汇报结束后,其余各组依次反馈,由小组内自行分工,每次由不同的学生轮流反馈。反馈内容包括:a.听完预习的收获、疑问。b.评估自己通过听预习汇报对本章知识点的理解掌握程度(用10点量表)。c.点评小组预习报告的内容、报告设计、PPT制作、报告表述等。4.预习小结。即教师总结学生的预习汇报,基于汇报,评估学生知识点掌握程度,评述报告内容与形式,答疑解惑。

(二)主讲环节

第二个环节是主讲环节。主讲环节是教师在评估学生预习效果的基础上开展理论讲解。教师主讲的重点覆盖“知识是什么”“知识从哪来”“知识到哪去”三部分内容。1.知识是什么。这部分教学中,教师主要是对学生预习中的重难点进行深化、强化讲解,加深学生对理论概念的理解与应用。2.知识从哪来。重点强调这些知识点是如何产出的,通过怎样的研究设计得出当前的理论,帮助学生了解具体的研究方法和过程,培养学生的研究性思维。3.知识往哪去。加强该领域最新应用研究的讲解与延伸,帮助学生熟识当前理论的应用和创新研究,帮助学生了解在科研领域取得了哪些最新成果,促进学生思考理论知识在应用领域如何指导实践。

(三)反馈环节

第三个环节是反馈环节。反馈环节是在教师教学完成后,收集学生反馈,评估学生学习效果的环节。为了使在线教学更好地融合深度学习,反馈环节覆盖课堂反馈、课后反馈、作业反馈三部分。1.课堂反馈。在线课堂上,教师在完成讲授后,可以借助雨课堂网络教学平台,通过雨课堂在线答题,及时检测学生知识吸收消化的程度、存在的疑惑或误区,促进知识的理解、消化、吸收、记忆。2.课后反馈。在完成课题学习后,学生需要自主完成知识接受和转化的过程。因此在课后,由学生自行整理思维导图,形成在自己认知理解基础上的知识图式,以巩固对知识的理解,形成自己的知识框架体系。3.作业反馈。学生理解知识概念、记忆知识理论,仅仅是到达了浅层学习的阶段。为促进学生的深度学习,教师需要在课程作业布置中设计有关知识应用的任务,例如,相关主题的文献搜索、文献阅读、文献汇报、文献综述、研究设计、数据收集、结课论文写作、成果交流等。这种以问题解决为导向的研究设计类作业能很好地检测学生的知识迁移、应用、问题解决、创造性思维。在线教学中增设深度学习的路径如图3所示。

三、在线教学中增设深度学习的效果解析

本研究以在线教学为背景组织深度学习,主要是从预习环节、主讲环节和反馈环节入手,在这三大环节中融入深度学习。总体而言,在线教学背景下开展深度学习主要通过以下三个方面发挥作用:

(一)促进解决问题为导向的有意义学习

在线教学中开展深度学习有助于融合自主学习、合作学习、讲授教学的优势,达成生成学习、建构教学。其中,预习环节主要借助小组合作与分工的学习形式,帮助学生在自主学习和合作学习中提升学习主动性和团体协作能力。预习和汇报的设置帮助学生在建构学习和讲授学习的结合中形成自主的生成学习。汇报和互评的设置帮助学生提升师范生教学素养,培养未来教师的综合素质与能力,并在组间评价的鼓励与建议中互相取长补短,获得信心的同时,意识到不足与问题,以便培养学生的批判性思维和反思意识。教师总结的设置帮助学生提升思维水平,促进学生最近发展区的发展。

教师主讲环节是在学生预习的基础上,结合知识重难点,深究知识从哪来、到哪去。能够有效帮助学生建构知识框架,助力学生形成系统化、结构化、相关联的知识网络,知道“是什么”“为什么”“怎么样”。“从哪来”“到哪去”这两部分能够帮助学生了解知识产出的过程,思考未来还可以往哪些方向上去做探究。

反馈环节是在教师主讲的基础上,帮助学生完成知识的接受与转化。课堂反馈环节的设置有助于学生现场查漏补缺,检测在线课堂学习效果和疑难问题。思维导图的设计能有效帮助学生养成自主建构的思维和习惯,帮助学生将老师讲解的知识结合自身的预习和听课,借助思维导图的梳理,转化成自己的知识。研究设计类的作业反馈有助于学生运用知识解决问题,借助已有知识探索未知,促进学生的知识迁移和运用。

如此,在线教学中开展深度学习有助于充分利用课前、课上、课后三个环节,融合课前发现学习、课上接受学习、课后迁移学习的优势,达成以问题解决为导向的有意义学习。

(二)激发学生的内部动机和外部动机

在线教学中开展深度学习有助于通过课程设计,有效激发学生的外部动机,借助外部动机和合作学习,充分调动学生的内部动机,深度发掘学生主动学习的意愿,诱发学生积极学习的行为,增加学生的学习投入,帮助学生建立学习效能感和自信心,强化学生的自我肯定,促进学生在学习的认知过程中产生积极的情绪情感体验。同时引导学生区分学习的认知过程、情感过程和意志過程。

(三)同步实现个体激励和团体激励

在线教学中开展深度学习,可以借助分配到个体身上的学习任务,落实学生有效的学习投入量,有助于增强自我激励;通过课堂反馈,教师对学生的自主学习成果做出点评,有助于促进个体激励。此外,基于班杜拉的社会学习理论,教师对榜样学生的表扬,不仅可以激励被表扬的学生本人,还可以强化同班同学良好的学习行为,学生在对榜样行为的学习中,学习投入也会相应增加;通过合作学习,学生在团体中进行分工协作,团体成员各自的学习投入、良好的学习习惯会体现在合作过程中,通过交流碰撞,有助于学生在同辈压力中受到激励,在良好的团体氛围中产生社会促进效应,激励学生增强内部和外部的学习动机,增加学业投入;进行课程汇报,教师对学生的合作学习成果做出点评,教师对团体的肯定和鼓励有助于形成团体激励,产生团体效能感、团体归属感和团体自豪感。

预习环节、主讲环节和反馈环节,三者环环相扣,这样的教学设计有助于将深度学习融入在线教学中,帮助学生在课前发现学习、课上接受学习、课后迁移学习的递进式学习中,形成以问题解决为导向的有意义学习;帮助学生在自主学习和合作学习中提升学习主动性和团体协作能力;帮助学生在建构教学和讲授教学的结合中形成生成学习;帮助学生在内部动机、外部动机的共同激励下,在个体激励和团体激励的共同促进下,在学习的认知过程中产生积极的情绪情感体验,而积极的情绪情感体验反过来又有助于促进学习这一认知过程的频率、效率和质量提升。

参考文献:

[1] World Health Organization. WHO Coronavirus Disease (COVID-19) Dashboard [EB/OL].https://covid19.who.int/,2021-02-22

[2] Hinton G,Salakhutdinov R.Reducing the dimensionality of data with neural networks [J]. Science,2006,313(5786):504-507

[3] MARTON F,S?LJ? R.On qualitative differences in learning:i-out come and process[J].British Journal of Educational Psychology,1976(1): 4-11.

[4] 田慧生,劉月霞.深度学习:走向核心素养[M].北京:教育科学出版社,2018.

(责任编辑:刘洁)

A Practical Exploration of adding Deep Learning to Online Teaching in the Post-epidemic Era

Zhang Ye

( Normal College, Shi Hezi University )

Abstract:  In the post epidemic era, online teaching is facing great challenges. Deep learning emphasizes learner-centeredness and learner's initiative, which is very suitable to make up for the limitations of shallow learning in online teaching. Therefore, this study focuses on the dilemma of online teaching in the post epidemic era, and looks at the impact of deep learning on the effectiveness of online teaching by increasing the deep learning settings through the course design in the online teaching process, so as to provide a realistic path to improve the depth of learning in online teaching.

Key words: Post-epidemic Era; Online Teaching; Deep Learning; Integration Paths

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