轉向整體視域的深度學習：多維理解及實現機制

李 沁，張立昌

（陜西師范大學教育學部，陜西 西安 710062）

近年來，教育領域中的深度學習（Deep Learning）得到了國內外學者持續的關注與探討，愈發顯示其對于當下和未來的學習改造和教學變革的價值和意義。但不得不承認的現實是：一方面，多數學者傾向于從認知科學出發，“大量從人工智能、機器學習視角來比照或反觀人的學習”①吳永軍：《關于深度學習的再認識》，《課程·教材·教法》2019年第2期，第51-58頁，第36頁。，這難免使得深度學習的研究限定在特定的情境與特定的個體之中，其成果的廣延性與普適性較為局限；另一方面，這些研究在內容和目標上將“價值、情感、態度以及精神領域的學習被有意無意地忽視”②吳永軍：《關于深度學習的再認識》，《課程·教材·教法》2019年第2期，第51-58頁，第36頁。了，而這些被忽略的因素，恰恰是深度學習所要追求和力圖實現的重要方面，也是其靈魂和價值所在。

人類的學習是在生理、心理、社會等多維因素共同影響下的社會實踐與文化建構過程，其中“深度學習作為學習過程中的一種特殊狀態，在整體的發展中形塑生命并彰顯深度學習的‘整體性發展’價值與意義”。③李沁，張立昌：《整體視閾下深度學習的生命價值意涵及其系統建構》，《當代教育科學》2021年第2期，第30-36頁。單一視角的研究已難以表征深度學習的“深度”旨趣、特征和整體性生命發展的意義。如今亟待打破單一視角，從整體視域出發，拓展基礎理論視域，立足于腦科學、心理學、社會學、生態學等多種學科深化深度學習的研究，以賦予深度學習“靈魂”。鑒于此，需要將對深度學習的思考轉向整體視域，超越個體和單純認知與信息加工層面，“以個體生命系統的自組織運動作為生理基礎，以精神系統的意識活動作為心理基礎，以社會系統的推動作為實踐基礎”④李沁，張立昌：《整體視閾下深度學習的生命價值意涵及其系統建構》，《當代教育科學》2021年第2期，第30-36頁。，構建充分尊重學習者主體地位的學習情境，使學習者的文化體驗、價值生成、情感體驗融于深度學習的每一時刻之中，在生理、心理與社會等多視角的整合下深入人類深度學習的本質。

一、學習的層次劃分與維度呈現

1.淺層學習的單維度理解

在表層處理的學習情況下，學習者傾向于將注意力集中在學習文本（即文字符號）上，其學習觀念中有被迫的、復制意圖的學習策略，即淺層學習。

對于淺層學習的認識和理解，可以表現為兩種形態，分別是零散知識的孤立性學習和關聯知識的聯結性學習，前者可以視為零維度的點狀淺層學習，后者可以稱作單維度的聯結性淺層學習。零散知識點的機械式的熟知與累積，是一種量的積累的過程。零散知識點的機械式學習不存在知識點之間的互相聯系與交叉，無知識點的線性發展，更無知識的寬度與深度發展，是一種孤立的、機械記憶式的知識點學習，其多存在于陌生知識領域的學習行為發生初始階段（如對“生命”兩個字音、形的記憶學習）。這一階段的學習，僅僅發生在對知識的機械記憶層面，思維的加工幾乎是不存在的。隨著零散知識點不斷累積，相鄰知識點之間的距離不斷縮進，直至產生聯系（如對“生命”的記憶學習）。在其后的認識中，線性知識觀的出現構建了知識學習的一個維度，學習者注意到知識點之間的聯結（如對“生”與“命”含義的理解性把握），但依舊處于學習的淺層理解層次。盡管產生了知識的線性拓展，卻仍然停留在線性延長和量的積累的層面上，沒有產生知識寬度與深度的發展，學習者思維的活躍參與和能力發展、各線性知識間還未產生意義聯系。這里需要說明的是，并不僅僅在陳述性知識的學習過程中存在淺層學習，程序性知識的學習過程中也同樣存在，多數是以機械熟知的方式呈現。

綜合來說，淺層學習只停留在對知識的熟知與提取之中，個體并未呈現出明顯的學習動機，其元認知系統對于學習目標的設定也處于低級階段，只形成了零散、沒有意義聯結的知識微結構，學習者的思維活動局限于單一層面，缺乏真實情境下的問題解決，也導致無復雜能力的生成與運用，以及無真實情境融入學習過程之中。

2.深度學習的多維立體理解

學習目的直接指向作者表達意圖，學習者傾向于將注意力集中在學習材料的內容（即內涵）上，即深度學習。①F.MARTON，R.S?LJ?，“On Qualitative Difference in Learning：Outcome and Process”，British Journal of Educational Psychology，Vol.46，no.1（1976），pp.4-11.區別于平面的、線性的知識符號機械記憶的淺層學習過程，深度學習過程具有多維立體性。首先，立體性表現為學習者知識邏輯結構的組建與學習的意義建構；多維性體現為學習內容會延伸至生活世界中并建構復雜的聯結關系。知識邏輯結構的生成給知識符號的學習賦予了個體意義與獨特價值，學習者通過個體思維活動的加工，將他者已簡化并限定的知識符號融入具身的多元情境之中，使平面的、獨立游離于記憶中的知識符號在變化多樣的情境中產生聯系，與學習者生活世界的多維情境建構立體關系路徑。進而表現為學習者在深入學習的過程中，逐漸形成對某一問題在不同情境下的多維度認識（如在多樣情境中體會“生命”的意義，從課文中的飛蛾求生——生命的渴望；磚縫中長出的瓜苗——生命的力量；傾聽心跳——生命的珍貴，到真實情境中的與新冠疫情的抗爭——生命的脆弱與堅強，在預設情境與真實情境的多元交融下思考“生命”的本質并形成自身對“生命”的意義體悟），并在意義與價值體驗的學習過程中，認識世界，認識自我。其次，深度學習指向學習者的生命解放，表現為學習者“在學習過程中進行意義覺醒與建構，深度體驗學習的快樂、情趣，并創造與生成關于知識理解的個人獨特性，進而形成個體創造性和解放性發展的人格特征，以獲得并表現生命成長的意義”。②李沁，張立昌：《整體視閾下深度學習的生命價值意涵及其系統建構》，《當代教育科學》2021年第2期，第30-36頁。

整體視域下的深度學習，更加關注學習者在與情境的交往中的個體意義獲取，更為注重知識的轉化與運用。深度學習不僅限于關注學習者的個體認知發展過程，也不滿足于知識復刻的學習結果，而是更注重學習者憑借學習材料所包含的情境因素和文化意涵，進行社會文化傳承與文化創造的生命解放過程。由于“學習具有個體和社會的雙重性”①克努茲·伊列雷斯：《我們如何學習：全視角學習理論》，孫玫璐譯，教育科學出版社2014年版，第21頁。，故“學生深度學習過程不僅是一個個體心理過程，還是一個社會文化過程”。②吳永軍：《關于深度學習的再認識》，《課程·教材·教法》2019年第2期，第51-58頁，第36頁。深度學習作為學習過程中的一種特殊狀態，深受社會文化的影響。學習者在與社會文化的深度交往與傳承過程中走向個體生命的解放，深度學習的立體性蘊藏于學習者與社會文化的時空延續交往之中，多維性體現在學習者與多元社會文化的融合及創造之中，學習者浸潤于多元文化情境下，在理解世界、自我及其關系中體會生命的奧義。

二、整體視域下深度學習的多維理解

1.知識聯結：深度學習得以產生的基礎與前提

在深度學習過程中，知識宏結構的建立標志著學習者在真實世界中對某一事物產生了一定程度的整體性理解。多學科知識聯結下的知識宏結構建立，是學習者在多元復雜情境中對各學科知識的有效聯結與融合，為準確地認識與解決問題奠定了基礎。學習者以已有知識作為基礎，對新任務中的新知識進行理解，目的是將新知識中的關鍵信息按照一定結構，轉化為適合永久記憶的存儲形式。學習者將已獲得的知識微結構與新吸收的知識結構進行關聯與整合，通過對比、整合、重構等方式建立宏結構。初步建立的宏結構具有概括性，但還需要進一步不斷整合相關微結構知識內容。隨著宏結構的內部知識網絡越來越復雜、外部知識延伸越來越廣泛，學習者會逐步形成圍繞某一知識領域的錯綜復雜知識網絡。整體的、多元視角的理解要基于多元真實情境下對同一事物的多角度展現與體會，真實情境下的知識呈現是融合性的，這也使得知識宏結構本身具有了多學科復雜性。在知識宏結構系統的建立過程中，各學科領域下的知識微結構之間產生了有序的強弱聯結關系，情境則是影響此強弱聯結的直接因素。在特定的情境下，直指問題核心與本質的知識微結構聯結不斷增強，隨著情境的不斷變化，強弱聯結關系也在不斷豐富與改變。在復雜多變的情境影響下，知識宏結構內部核心知識微結構強聯結越來越明晰，使得宏結構越加穩固；知識微結構的弱聯結不斷豐富，使得學習者對事物的理解充滿了生命力。

2.復雜性思維調動：深度學習得以維持的支架

學習者知識體系的深層建構與整合，需要多階思維的復雜調用與參與。從教學目標分類理論的演進來看，布盧姆分類法、SOLO分類體、安德森二維目標分類體系以及馬扎諾的新分類法，均強調思維在學習知識過程中的重要性。第一，只有調動思維的知識學習才能得以真正內化，只有內化了的知識在實踐當中才能生成能力，只有生成能力，學習者才能在不同情境中認識與解決不同的問題。在深度學習過程中，學習者不斷吸收外部知識，與已有知識進行整合，在有效整合過程中豐富知識宏結構，發展復雜性思維能力。反過來，復雜性思維活動的參與更加有利于知識的有效整合。第二，單一的、簡化的思維方式無法使知識微結構間進行跨學科整合，也就是說其會將學習者的視野導向狹隘與片面，學習者無法對事物形成宏觀的、整體的認識；如果調動多階層的復雜性思維，學習者就會在知識整合的過程中經歷思維沖突、問題提出、問題解決等過程，進而形成以多視角認識事物、以整體觀看待問題的思維習慣。第三，復雜性思維的激發與調動需要真實情境的浸潤，當下真實的學習情境可與學習者生活世界產生意義的聯結關系。而在非真實的、極簡化的情境中，勉強能調用的單一階層的思維活動，僅使部分零散的知識微結構間強行產生無意義的聯結關系，且無論此聯結關系最終表現是強聯結還是弱聯結，此聯結路徑都是平面的、短距的。在真實情境下，激發學習者多階思維的躍動，以復雜性的思維活動作為整體觀的培養支架，以軟性的知識體系建構為目標，是深度學習思維活動的發展方向。

3.問題解決能力生成：深度學習產生的必然結果

問題解決能力的形成和發展標志著學習走向了我們期望的深度層次。“能力不單單是一個人掌握了某個專業領域……更進一步的，還會讓主體將相關內在要求應用到一個可能還有很多不確定和不能預知的情境當中去”①克努茲·伊列雷斯：《我們如何學習：全視角學習理論》，孫玫璐譯，教育科學出版社2014年版，第144頁。，即能力一定是在變換的情境中得以呈現與驗證的。能力的生成過程一般包含“輸入、加工、表達”三個環節，深度學習過程即在真實環境的浸潤中，以知識宏結構的建立（輸入）為基礎，以思維的指導（加工）為支架，在多樣變換的情境中促使問題解決能力的生成（表達），使學習者得以進入學習的“深層”狀態。具體的機制如下：一是豐富的知識在思維的組織下不斷產生聯系，組建的知識結構也不斷影響著思維的調用方式，當思維與知識結合的二維平面被打破之時，產生了突破平面知識的“突出點”，即能力的生成。二是再次以“突出點”為基礎，尋求思維、知識、能力的平衡狀態，非平衡向平衡不斷地轉化的過程。其中平衡狀態較為短暫，以非平衡狀態為常態。平衡狀態需要思維、知識與能力程度的高度契合，即在當前情境下，學習者能靈活運用不同層次的思維方式調用現有的知識，并具備解決當前問題的能力。三是面對新情境和新問題的發生，原有的學習平衡狀態受到挑戰，新因素的加入將影響、激發和調動思維的活躍度，從而在一個新的水平上推動解決新問題的能力的發展。正是非平衡與平衡的這種不斷交替和循環轉化，使得深度學習得以延續與深入。

4.文化情境浸潤：深度學習萌芽的土壤

整體視域下的深度學習，是學習者與人類智慧結晶的碰撞、融合過程，是學習者與社會文化交往下的個體文化創造過程。“所有學習離不開特定的文化模式、社會規范和價值期望，這些情境以強有力的方式影響著學習和遷移。”②約翰·D.布蘭思福特，安·L.布朗，羅德尼·R.科金：《人是如何學習的：大腦、心理、經驗及學校》，程可拉等譯，華東師范大學出版社2002年版，總序。依托情境，學習者在審視自身發展的同時建立與世界的聯結，在與世界的關系建構中理解生命的意義與價值。第一，深度學習下的知識微結構聯結、復雜性思維的調用、問題解決能力的生成，無一不在真實情境的浸潤下才能體現其意義與價值。并且“學習發生在一個多重并行和整合一體的情境中，這種情境對于學習發揮著迅速增長的社會性重大意義，尤其對于學習來說的一個事實是，它發生在某種特定的、主要是制度性和因此而‘非自然的’脈絡之中”。③卡西爾：《人論》，甘陽譯，上海譯文出版社2013年版，第21頁。因此，真實情境本身的不確定性、超理性、創造性與整體性，為學習者進入深度學習狀態提供了理想的環境。學習者在變換的環境中，通過對問題核心的認識、理解與提煉，在不同情境下調用多元的思維方式變通地解決問題。在多樣文化、規范與價值期待中體會知識蘊含的情感，認識與理解問題的內涵及解決問題的意義。在充滿未知可能性的情境中激發活躍的思維，使知識微結構之間產生非預設的聯結方式，使學習者得以創造性地解決問題。第二，情境能夠強有力地影響學習者知識系統的建構。在真實情境下，學習者從不同視角出發，以變換的思維方式不斷將各學科知識與學習內容進行互動與交流，從而逐步構建關于學習內容的知識宏結構體系，多學科、多視角從微觀到宏觀、從具體到抽象地對學習內容進行整體性意義與價值的構建。第三，因為“學習過程本身就是學生體驗社會性情緒、情感，進行積極正向社會化的重要活動”④郭華：《深度學習及其意義》，《課程·教材·教法》2016年第11期，第25-32頁。，所以學習者無論是在學校場域中還是在生活中進入深度學習狀態，都不能缺失具體情境。在具體情境之中，體驗文化、規范與價值，構建自身知識體系；在身體與環境交互下的切身體驗之中，呈現深度學習的價值；在深度學習之中，提升核心素養并體悟學習與生命的意義。

三、深度學習的實現機制

1.整體視域下的深度學習自循環結構

深度學習的實現依賴于知識、思維、能力、情境四要素的系統性整合與協同性發展，并在深度學習三維螺旋結構的建構與演進中推進學習的縱深進程，其中，知識、思維、能力、情境四要素所構建的自循環結構是推進深度學習系統螺旋發展的主要動力（見圖1）。

圖1 深度學習自循環系統

首先，在以情境浸潤為核心的知識輸入、思維加工與能力生成這一自循環過程中，知識是多階思維躍動的基礎，在此基礎上形成的問題解決能力進一步促進知識的有效融合。情境是這一自循環過程中類似催化劑的存在，以情境作為載體，學習者的知識融合、思維活動與能力生成的過程才能一氣呵成。其次，知識聯結本身是一個周而復始的自循環結構。在知識聯結的過程中，學習者知識微結構間形成多樣的、復雜的關系，組建了具有個人色彩的知識宏結構，特色宏結構的建構也進一步影響著知識微結構間的聯結方式與強弱關系。在此自循環過程中，情境具有不可忽視的意義，由于“與環境情境連體存在、交融互攝是知識的實然存在形態”①龍寶新：《知識教學論的典型形態與“剖根”批判》，《蘇州大學學報（教育科學版）》2017年第2期，第52-61頁。，故知識宏結構的建構過程“需要知識生產情境、知識對應經驗的‘加載’才可能真正實現”。②龍寶新：《知識教學論的典型形態與“剖根”批判》，《蘇州大學學報（教育科學版）》2017年第2期，第52-61頁。再者，學習者進入深度學習狀態后，其思維加工過程也是一個自循環結構。學習者的自我系統、元認知系統與認知系統三者本身即構成閉合催化系統：自我系統所產生的動機催化著元認知系統的策略設定，策略激勵著認知系統完成學習任務，任務完成所產生的成就感促使自我系統下一個學習動機的產生。最后，認識問題與解決問題過程的反復交替，也推動學習過程走向更深層的狀態。總而言之，在多變、非預設的情境中發現問題，思考并探尋問題本質，在認識問題的基礎上尋找解決的方法與路徑，并在變化的情境中實現遷移與應用，在實踐過程中進一步探尋問題本質與發現新問題，以此循環反復。

2.整體視域下深度學習的三維螺旋動態演進

深度學習的整體演進過程以三維螺旋結構呈現。結構內部是知識內容的復雜交織與融合，其以思維引導為其螺旋支架，以情境中的能力生成及發展為其外部支撐，整體結構以螺旋環狀呈現（見圖2）。知識體系的建立是走向深度學習的基礎，思維調控為知識微結構間關聯的強度以及宏結構的建立撐起支架，能力生成將三者融為有序系統，情境影響著整體結構的建立與發展，圍繞學習內容建立學習者深度學習域。從結構來看，深度學習是一種循環回旋上升式的學習，具有多維度影響下的結構復雜性與立體結構的螺旋性特征；從三維縱觀來看，其實質上是學習內容質的抽升與精粹的凝合、思維的高層級的躍進與發展、能力的多元循環生成過程。深度學習是在螺旋上升中不斷發展的，在此過程中學習者以知識微結構為基礎，隨著情境的變化，多元思維活動不斷引領知識結構以反復回旋的方式進一步豐富與拓展。隨著個體知識宏結構的不斷組建與豐富，實現知識領域內部交織與融合，將外部知識內化為個體的知識體系，為知識遷移與應用構建基礎，也為基于實踐的能力生成創造條件。從深度學習的整體發展過程來看，隨著學習的深入進行，學習者不斷明確知其所知，更知其所不知，在抓住學習內容核心后不斷發現問題，在不同情境之中辨別問題，創造性地解決問題，并在多元情境的變化之下激發求知欲。所以，無論從結構內部審視還是從外部進程總覽，深度學習都是在不斷的螺旋上升中發展的。

圖2 深度學習的三維螺旋動態演進

深度學習重視學習廣度與學習深度的有機融合。泛而廣的知識對學習者來說，沒有經過自身思維系統的加工與處理，其本質是他人思想的復刻。另外，一味強調難度的深度學習同樣不具有可持續性，不以能力生成與發展為支撐會致使遷移能力缺失，進而發展成為脫離實際意義的狹隘學習。以對簡單知識宏結構的整體理解為起點，在思維的活躍引領下不斷聯結相似與相關知識微結構，對簡單知識宏結構加以豐富與擴充，形成復雜聯結關系的知識體系，在理解與實踐中生成能力，在不斷變遷的情境中領會知識的整體意義與內涵，從而在動態螺旋的學習演進中走向深度學習。