基于深度學習的創客教育模式分析

盛文思

本文主要針對當下熱門的深度學習理念和創客教育模式分別進行分析，旨在厘清其概念問題，并根據其相應特點，提取兩者核心共同點和結合的優勢性，以提出相對合理的設計模式。

1 創客教育模式和評價標準

根據教育部頒布的《教育信息化“十三五”規劃》（以下簡稱《規劃》）中對于教育的發展規劃中指出“要積極探索信息技術在‘眾創空間、跨學科教育（STEAM教育）、創客教育等新的教育模式中的應用，著力提升學生的信息素養、創新意識和創新能力”。其中教育部明確提出創客教育對于未來教育事業的實踐和作用。重視信息技術的應用，以提升學生創新精神和創造能力作為新型教育模式的著力點和落腳點。

1.1教育模式

根據《規劃》中對于創客教育的部分劃定，并結合國內眾多專家學者的看法和解釋，可將創客教育的模式歸結于以信息技術為教育活動的輔助工具，在實踐中進行探究和創造活動，以創造成果為教育實踐的結果，以最終達到樹立學生創新意識和提高創新實踐能力的目的。

其中筆者認為創客教育的核心觀念和模式是在創造中學習，以造物為目的，是對傳統課程中系統規范學習的一種革新和進步。

1.2教育理念

創客教育不僅僅是一種形式的表征，還為我們傳達了新的理念和對教育模式的思考方式，即注重創新、實踐、互助以及信息的整合和分享。同時“眾創空間”的設計和完善，更是為創客教育理念的實踐化提供培育的土壤，在這里，學生可以對現有的知識體系提出質疑，展開思考，探索和研究問題并和其他學習者進行思考方式的交流和資源共享，以提升學習者的實踐能力和綜合素養。

2 深度學習符合教育方面的優點和理念：

對于深度學習的生物學層面的分析，需要從神經網絡的分層結構出發，對此，生物學界還沒有給出明確的研究成果，但是目前，我們可以從神經生物學家David H. Hubel和Torsten N.Wiesel于1981年獲得諾貝爾精神生物學獎的研究成果——視覺原理分析中得到一些啟發。視覺分析從視覺的輸入為起點，接受相應的具體信息，并在數據世界，即特征表達的多層隱層進行深度的信息處理，最后以外顯的方式進行結果的輸出。

深度學習的模式在精神網絡中的呈現和處理方式大致可以遵循該規律，即經過多層的隱層處理后，將信息由具象轉換成不同理解層級的抽象信息，存儲于大腦中并能在具體的需求和實踐中實現遷移。

2.1 學習結果的深度

信息通過大腦的多層隱層處理——即信息的提取、整合、分離、歸納和總結等處理過程，對獲取的知識進行辯證的理解，并對實際情景中問題的解決形成自我的認知和處理方式，即運用已學的知識進行知識的遷移和運用，實現現實難題的解決，在這一過程中，學習者能夠熟練掌握知識，學會自我思考、分析問題，提升和同伴交流、合作解決問題的能力。

2.2 學習方式的深度

深層學習的內含在于對于現實情景問題的解決，對于現代教育只停留在理論的認知，而不加以具體的理解和實際的運用這一弊端的存在，單純知識的傳輸已不能適應深度學習的標準，因此，對于教育方法的研究擴展到了探究學習、小組討論和項目策劃活動學習等方面，即注重知識運用和遷移的學習能力，這一場景可以是教師所營造的對于具體問題的研究，也可以是現實生活中已存在的弊端的分析，后者對于學習者的要求更加嚴格。

3 結合的優勢

創客教育模式重視的是學習過程中的創新過程，并最終以物化的創新作品作為學習成效的分析;而深度學習，強調的是學習、理解知識的深度，以實際中的應用和解決問題的具體實踐為學習的手段，以最終形成的對于知識的更深層次的解釋和能力的提升為目的。

對于兩者的分析，其共同點是都十分注重具體實踐的應用，相對于狹義的創客教育，其是以數字化作品為實際成效，但這并不影響學習者在該過程中的分析、設計、制作和評價的操作，因而依然可以作為現實情景中的具體實踐進行分析。

再者，兩者都對于學習者能力的提升給予高度的重視，兩者最終都是以提升學生的整體素質和實踐能力為導向。其目的具有高度的一致性。

根據其兩者對于教育目的和教育實踐的一致性分析，筆者認為，將兩者進行有機的結合可以更好地提升教育的質量，培養各類優秀的人才。

3.1理論依據&資源保障（創客空間）

深層學習為創客教育提供理論依據，根據其對于神經網絡推論的研究可為創客教育理論提供相應的指導和依據;同樣，創客教育也能夠為深層學習提供資源的保障，創客教育中對于創客空間的布置和構建完全符合深層學習理論中對于學習者學習環境的需要。

在創客空間中，學習者能夠在教師的指導和同伴的協助下，使用創客空間所提供給學習者的數字化信息工具和其他資源，進行問題的分析和解決，該情景屬于教師提供的較為理想化的模擬現實情景，根據上文中提到的兩種情景——教師營造情景和現實情景，該問題情景無疑是屬于前者，該情景相對現實情景較為理想，是相對簡單化的情景，同時對于學習者理解知識更為有效，知識以教師特定賦予的含義通過相對計劃內的實踐活動的方式傳遞給學生，也更加能夠被學生接納和理解。

3.2基于深度學習的創客教育模式設計

結合深層學習和創客教育的形式，對教育模式進行設計，大致可以分為以下兩種，一種是根據深層學習概念和理念所導出的一種學習方式，即逆向的問題解決方式，根據現實情景中的具體問題，逆向分析具體環節中所可能出現的漏洞，進行錯誤的分析，如需求分析的錯誤或是程序設計的錯誤等，再根據錯誤，進行改正，仿真模擬，試驗成功后進行制作，最終成型，進行評價和總結;另一種是根據學習內容，正向地進行設計、分析、制作和評價等具體流程，該模式更加適應學習者在創客空間環境下進行探究學習的氛圍，因此，基于深度學習的創客教育模式也將主要圍繞該情景進行設計。

3.2.1實踐主題和內容的確立

結合深層學習和創客教育模式的目標導向，確立符合生活實際問題的創新活動主題是極為重要的，有利于學習者將生活經驗常識和理論知識有機結合，進行發明創造實踐，并易于將實驗內容有效遷移至生活實踐之中，從而提高學習者的知識運用能力和生活實踐能力，改善當前教育問題中學生缺乏實踐創新能力的弊端。

在實際的探究過程中，學習者不僅僅要利用創客空間的學習資源和自身的理論基礎知識，還要適當地結合實際的問題，結合使用者需求以及人機交互等實際調研信息，設計制造出優秀的創新型物化作品。

3.2.2小組合作的形式

創客空間的設立和應用使得小組合作的形式能夠更有效地開展，小組成員以共同的實踐任務和目標為導向，在創客空間這一優質的學習氛圍環境中進行思維的碰撞，交流，融合，有利于學習者知識體系的完善和跨學科的交流，最終形成更加成熟的設計思路和作品形式。

3.2.3成果展示和交流

實踐成果的展示和交流針對選擇不同實踐主題和內容的學習者，有利于學習者橫向對比，不只是局限于當前的實踐活動，有利于擴展學習者的思維和學習的廣度，有利于知識的多維度形成。

在成果展示和交流的過程中，學習者還能夠學習其他成功小組的組織和實踐的經驗，認識自身的不足，在交流和碰撞的過程中，提升自身領導、組織、合作等交往能力。

最后，成果的展示也是提升學習者自豪感和自信心的過程，提高學習者活動參與的積極性和主動性。

4 結語

基于深度學習的創客教育模式是符合如今教育發展流向，提高教育質量的新型教學模式，有利于為社會培養更多創新型、實踐型的多方面人才。

（作者單位：浙江農林大學）