淺談在計算機教學中引導學生深度學習

張莉 蘇州旅游與財經高等職業技術學校 高級講師

一、深度學習的緣起

深度學習的概念，是源于人們對計算機科學、人工神經網絡和人工智能的研究。早在2006 年，加拿大多倫多大學計算機系辛頓教授在《Science》上發表的《利用神經網絡刻畫數據維度》文章中，探討了應用人工神經網絡刻畫數據的學習模型，首次提出了深度學習的概念和計算機深度學習的模型，這些嶄新的思維模式在人工智能領域中掀起了極高的研究熱情。深度學習引發的這場科技革命，把人工智能帶上了一個新的臺階。隨著學習科學的不斷發展，深度學習的思想也逐漸被教育領域的專家重視起來，研究如何在教育中開展深度學習，亦成為一個時代發展新的風向標。

二、深度學習在國內、外教育領域中的發展

國外教育領域的研究者對來自腦科學、人工智能和學習科學領域中新的成就，產生了極大的震撼和深刻反思。現在，計算機、人工智能都可以模擬人腦對事物有一定的認知，那么人對知識的學習過程應該是一個怎樣的抽象認知過程？類似的問題引起了許多的教育研究者的濃厚興趣。1976 年，美國學者馬頓和賽爾喬在《論學習的本質區別：結果和過程》一文中明確提出了表層學習和深層學習的概念，這是在教育領域中首次明確提出了深度學習的概念。他們對一群學生進行閱讀過程的學習進行了研究，結果表明：“淺層學習”是孤立記憶和非批判性接收新知識，”深度學習”是個體將學習的知識從一種情境應用到另一種情境的過程。

國內教育領域研究者對深度學習的關注也就是近十年的事了，2005 年，我國學者黎加厚教授在《促進學生深度學習》文章中率先介紹了國外關于深度學習的研究結果，同時探討了深度學習的本質，給出了以下界定：“深度學習”是指在理解的基礎上，學習者能夠批判的學習新思想和事實，并將它們融入原有的認知結構中，能夠在眾多思想間進行聯系，并能夠將已有的知識遷移到新的情境中，做出決策和解決問題的學習。自此之后，“深度學習”就成為了教育領域研究中老師們口中頻率出現最多的專業用詞之一。

教育專家們認為導致學生學習結果的差異性在于每個學生的學習過程和認知的深刻程度。如何引指學生“深度學習”，這與教師的“教”也是密不可分的。

三、深度學習中的“教”與“學”

深度學習的研究從單一的研究學生學習過程開始轉向對教師教學過程的關注，因為“教”與“學”看上去是相對獨立的，實際上又是相互制約的，它們是相融的一體化關系，深度學習離不開教師在教學過程中進行深入引導的環節。

深度學習中的“教”應以真實與虛擬情境問題相結合的問題進行課程的導入和內容的遷移。以計算機基礎教學中的郵件合并為例，在講到這個知識點的時候，主要是讓學生利用郵件合并將兩個不同的應用程序巧妙的結合起來，學會將知識遷移應用到實際工作中解決問題。提問：40 位學生的成績報告單是如何形成的？學生通過老師拋出的問題，探究郵件合并的功能，通過練習、拓展，積累成績報告單的EXCEL 和WORD 進階使用的間接學習經驗，再將知識點遷移應用到完成由PHOTO 和WORD 進階使用的學生證制作，這其實就是檢驗學習結果的最佳途徑，同時，學生學習的結構性也會表現得非常積極和豐富。學生通過一個個問題打開了層層遞進的知識點，通過情境問題的體驗，累積經驗，這個過程便是探索、發現知識形成的過程。有聯想才會有知識的遷移能力，有結構才會有知識的應用能力。除此之外，教師還要對教學內容進行精心的設計，要讓學生學會使用查找慕課、小視頻等網絡資源，來達到有序地實現豐富而復雜的教學目的。

深度學習中的“學”是對學習對象深度加工的過程。學生首先要對所學內容產生濃厚的興趣，主動關注當前學習任務的相關信息，推動思維，對問題產生思考與探索。接著，在學習的過程中，在教師的引領和指導下，將已有的學科知識、跨學科知識與新知識建立一種聯結，這種聯結，不是機械式的死記硬背，而是能夠找準已有知識與新知識之間的內在關聯。最后，也是最關鍵的一點，是要讓學生將新知識進行遷移應用。學生學會一個新的知識結構并不是學習的終點，應該讓內化的知識轉化為解決問題的綜合實踐能力。

四、結束語

隨著互聯網時代的發展，人們信息的獲取更加便捷，學習的方式呈現多樣化。深度學習最大的意義在于，學生在教師的引領下，不僅掌握書本知識、跨學科知識，還可以在實踐中進行累積和體驗，用邏輯思維，評判知識的價值，用思辨思維，對學習內容深度加工，經歷了這樣的過程，知識才可能通過學生的體驗轉化為學生的精神財富，轉化為學生認識世界、改變世界的能量。