發(fā)布時間：2022-04-23 11:52:02
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的深度學習論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
摘 要 納物學科的角度出發(fā)，分析生物學教學中學生深度學習的主要特征，嘗試從制定“挑戰(zhàn)性”的教學目標，創(chuàng)設批判性理解的教學情境，整合意義連結(jié)的學習內(nèi)容，關注課堂評價的積極作用四個方面探索引導學生進行有效深度學習的實踐策略。從而促進學生思維發(fā)展，提升教學成效。
關鍵詞 深度學習 生物學教學 策略
“深度學習”是指學生在理解的基礎上，將新思想和事實批判性地融入原有的認知結(jié)構中，并遷移到新情境中，做出決策和解決問題的學習。這種學習方式力圖改變生物學課堂教學中普遍存在的問題，如以知識講授為主、教學方式表面化、應試導向等不良現(xiàn)狀，要求學生對課本知識的掌握不能僅停留在表面記憶和機械理解上，而應是基于理解的批判性學習，并發(fā)展積極主動的探究。
1 生物學教學中深度學習的主要特征
結(jié)合生物學科特點及課程性質(zhì)，生物學教學中深度學習有以下3個特征。
1.1 注重知識整合
生物學教學應以生物學科的基本概念、原理和規(guī)律為核心內(nèi)容，適當拓展相關知識，同時兼顧與其他學科的橫向銜接。此外，不同階段的學習對意義連結(jié)的內(nèi)容也提出了不同要求，呈現(xiàn)出內(nèi)容的互補或遞進。如“細胞”這一主題，初中生物學教學側(cè)重于細胞的結(jié)構，而高中教學則在初中學習的基礎上加深了對細胞亞顯微結(jié)構和功能的探究，增加了細胞的各種生命活動、物質(zhì)和能量代謝等內(nèi)容。因此教師需要引導學生將前后相關的內(nèi)容進行整合，通過系統(tǒng)化、層次化、學科交叉滲透的教學活動幫助學生梳理知識間的聯(lián)系，構建完整的知識網(wǎng)絡。
1.2 注重批判理解
發(fā)展學生的批判性思維能力是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的主要途徑。生物學科的科學史教育滲透著批判性思維的培養(yǎng)，體現(xiàn)著眾多科學家觀點的碰撞。教學過程中，教師需要引導學生批判性地看待各個觀點的合理性與不足之處，從而使學生正確認識絕對真理和相對真理的關系，從事實中提高批判性思維能力。學生在探究知識的過程中，也難免會遭遇新知識與原有認知結(jié)構發(fā)生沖突的情況，這時，也需要教師引導學生進行理性分析，尋找證據(jù)，使知識不斷得到澄清，既有的認知結(jié)構不斷得到完善，進一步推動批判性思維的深度發(fā)展。
1.3 注重遷移運用
生物學教學重視知識的遷移、方法的運用和發(fā)散性思維的培養(yǎng)，對于教材中某些重要概念和過程的闡釋，通常以“提出問題――解決問題――應用知識”為線索組織教學活動。教學中，教師需要盡可能結(jié)合學生的學習經(jīng)驗和生活體驗創(chuàng)設與學習內(nèi)容貼近的相似情境，以此來激發(fā)學生的求知欲，引導學生選擇性地感知材料提供的相關信息，把握關鍵要素。學生通過深入分析，聯(lián)系自身的認知結(jié)構建構當前問題的意義，找到解決問題相應的方法和策略，從而在新情境中舉一反三，實現(xiàn)遷移運用。
2 引導學生深度學習的實踐策略
生物學科的理科屬性反映了在教學中滲透深度學習的必要性，然而現(xiàn)實生活中學生的投入情況并不理想。如何在生物學教學中促進學生深度學習？筆者以人教版高中生物（必修3）“通過激素的調(diào)節(jié)”一節(jié)為例，從4個方面呈現(xiàn)促進學生深度學習的教學策略。
2.1 制定“挑戰(zhàn)性”的教學目標，引發(fā)深度學習
布魯姆提出將學習目標劃分成“記憶、理解、應用、分析、評價和創(chuàng)造”6個層次，實際已蘊含了學習有深淺的觀點。深度學習與“應用、分析、評價、創(chuàng)造”相關，是一種高階思維的認知活動。而教師在制定目標時，往往欠缺對學生學習深入程度的考慮。教師在設計深度學習目標時，應多關注學生高階思維的發(fā)展，聚焦在深度學習相應的“挑戰(zhàn)性”目標水平，聯(lián)系學生自身的知識經(jīng)驗基礎，制定出既合理又能促進學生思維發(fā)展的教學目標，并以此為依據(jù)進行教學活動設計。
人教版教師用書關于本節(jié)課的教學目標為：“（1） 描述動物和人體的激素調(diào)節(jié)。（2） 運用構建模型的方法，建立血糖平衡的調(diào)節(jié)。（3） 討論在促胰液素發(fā)現(xiàn)過程中，科學態(tài)度和科學精神所起的作用。（4） 探討動物激素在生產(chǎn)中的應用?！笨梢钥闯?，對學生能力要求多停留在記憶和理解水平，教學目標挑戰(zhàn)性不強。實際上，本節(jié)教材提供了非常豐富的資料和實例，是引導學生進行深入分析和討論、訓練其科學思維和科學方法的良好素材。如“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”不僅蘊含了科學發(fā)現(xiàn)的思維和方法，而且通過引導學生分析科學史，提出假說，進而設計實驗驗證假說，達到啟發(fā)學生思維，促使其獲得提出假說技能和實驗設計技能的目的。結(jié)合學生的學習經(jīng)驗和認識特點，以促進學生深度學習和思維發(fā)展為目的，將本節(jié)課的教學目標改進為：（1） 通過分析促胰液素的發(fā)現(xiàn)，獲得提出假說的技能訓練；（2） 通過分析促胰液素的發(fā)現(xiàn)，嘗試實驗設計的能力訓練；（3） 體驗科學家在科學發(fā)現(xiàn)過程中的科學思維和科學方法；（4） 領悟敢于質(zhì)疑、實事求是、大膽探索和勇于創(chuàng)新的科學態(tài)度和科學精神；（5） 通過建立血糖調(diào)節(jié)模型活動，構建血糖調(diào)節(jié)的概念模型，領悟構建概念模型的方法；（6） 通過分析激素調(diào)節(jié)的實例，認同激素調(diào)節(jié)對于維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性；（7） 通過探討生物激素在生產(chǎn)中的應用，認識科學、技術和社會之間的復雜關系，樹立正確的科學價值觀。
2.2 創(chuàng)設批判性理解的教學情境，推動深度學習
批判性思維是深度學習的核心思維。引入不同觀點對話是訓練批判性思維的有效手段之一。教師通過創(chuàng)設思考和討論的氛圍，給學生提供各抒己見的機會。學生通過對不同觀點進行理性審視和討論，批判性地指出觀點的利弊優(yōu)劣，達到完善自身的認知結(jié)構、促進對知識深化理解的目的。
對于本節(jié)中“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”的教學，大部分教師僅是讓學生閱讀教科書上促胰液素的發(fā)現(xiàn)的科學史，了解科學發(fā)現(xiàn)的歷程。然而促胰液素的發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)了科學探究“假說―演繹”的一般過程，體現(xiàn)了許多科學家思維觀點的碰撞。顯然這樣傳統(tǒng)的教法不利于學生批判理解能力的訓練。因此，教師要以這一科學史所處的社會歷史背景為依托，關注學生的認知結(jié)構，從引發(fā)不同觀點對話入手，根據(jù)假說-演繹法的各環(huán)節(jié)，讓學生依據(jù)客觀事實提出假說一“胰液的分泌是神經(jīng)調(diào)節(jié)引起的”及假說二“胰液的分泌不是神經(jīng)反射而是化學調(diào)節(jié)”；接著引導學生演繹假說，并設計實驗驗證假說；由“切除小腸內(nèi)神經(jīng)，向小腸內(nèi)注射稀鹽酸，仍然會引起胰液分泌”“將加入鹽酸和砂子的小腸研磨提取液注射到靜脈中，胰腺分泌胰液”的結(jié)果，得知假說一不成立，而假說二成立，從而確定最終的結(jié)論：胰液的分泌是化學調(diào)節(jié)――鹽酸刺激小腸黏膜分泌一種化學物質(zhì)，隨血液到達胰腺，引起胰液的分泌。學生在分析觀點、進行批判性理解的過程中，不僅能深刻認識促胰液素的發(fā)現(xiàn)過程，同時體驗科學發(fā)現(xiàn)過程中蘊含的科學思維和方法，領悟科學態(tài)度和科學精神促進科學發(fā)現(xiàn)的重要作用。
2.3 整合意x連結(jié)的學習內(nèi)容，促進深度學習
認知結(jié)構的優(yōu)化程度影響著學生對知識的保持和理解。過于零散的知識會阻礙學生對知識的深度理解。深度學習強調(diào)信息整合和意義建構，要求學生對碎片化的信息進行篩選和處理，整合意義連結(jié)的相關內(nèi)容，建立起知識間的聯(lián)系。構建概念模型的活動能有效訓練學生優(yōu)化自身認知結(jié)構的能力。學生通過分類、歸納、整合與學習主題相關的零散知識點，能完善原有的知識體系，建構當前學習的意義。
“血糖平衡的調(diào)節(jié)”是教材銜接“激素調(diào)節(jié)的發(fā)現(xiàn)”之后呈現(xiàn)的第一個激素調(diào)節(jié)的實例，旨在闡明反饋調(diào)節(jié)和激素之間的拮抗作用。教材先是呈現(xiàn)了血糖的來源和去路，繼而安排了“建立血糖調(diào)節(jié)的模型”的活動，以引導學生更好地理解人體調(diào)節(jié)血糖的過程，并進而理解激素對生命活動調(diào)節(jié)的過程。學生所做的模擬活動是構建動態(tài)的物理模型。要想實現(xiàn)真正的意義建構，還需學生再根據(jù)活動中的體驗，構建出圖解式的概念模型。以往很多教師在教學中選擇略過建立血糖平衡調(diào)節(jié)的模擬活動，直接呈現(xiàn)最終的概念模型，也很少聯(lián)系前后的相關內(nèi)容深入分析血糖升降的機制，從而造成許多學生對其理解不夠深刻的問題。實際上，血糖平衡調(diào)節(jié)既涉及反饋調(diào)節(jié)和拮抗作用，也與神經(jīng)―體液調(diào)節(jié)、分級調(diào)節(jié)相關。而這些內(nèi)容分散在教材的不同章節(jié)，不同階段的學習之中，需要教師引導學生將相關的知識點進行分析梳理，有機地整合起來，建構出“血糖平衡調(diào)節(jié)”的概念模型（圖1）。整個過程既深化了學生對知識的理解，同時也訓練了學生的分析、綜合、歸納和整合知識的能力。
2.4 關注課堂評價的積極作用，落實深度學習
為了確保深度學習的教學質(zhì)量，還需要對學生的學習成果進行即時評價，明確教學活動的設計是否做到以學習目標為導向，學生是否真正實現(xiàn)了理解，評價需要具有持續(xù)性，并通過評價及時反饋以調(diào)控教學過程，推動深度學習的落實，進一步提升學生的科學素養(yǎng)。
以教學目標“通過分析促胰液素的發(fā)現(xiàn)，嘗試實驗設計的能力訓練”為例。該目標教學旨在設計實驗流程。教師以“選擇和處理實驗材料――確定反應變量，控制無關變量――制定具體的實驗方案”為教學線索，引導學生設計實驗驗證假說：“在鹽酸的刺激作用下，小腸黏膜可能產(chǎn)生某種化學物質(zhì)，當它進入血液后，隨血液被運送到胰腺，引起胰液的分泌。”教學活動的設計要保證與教學目標具有一致性，同時制定相應的評價標準評價學生的學習成果。如“選擇和處理實驗材料”這部分教學內(nèi)容，對學生目標達成情況的評價標準是：能科學地選擇和處理實驗材料；包括說出實驗材料是兩只年齡及健康狀況相仿的狗，以及掌握實驗材料處理的方法并作出“加鹽酸是為了刺激小腸黏膜分泌促進胰液分泌的物質(zhì)，加砂子是為了研磨充分”的解釋。通過課堂教學的持續(xù)性評價，教師及時了解學生對知識的理解和掌握情況，以便做出相應調(diào)整，最終促使學生熟練掌握實驗設計的基本流程，提升實驗設計能力，落實深度學習。
【摘 要】針對學生由于在課堂中經(jīng)歷淺層學習，學習浮于表面，缺乏深刻性的教學現(xiàn)實，提出“深度W習”，在對其內(nèi)涵特征深入思辨的基礎上，結(jié)合人教版六年級數(shù)學上冊“分數(shù)除以整數(shù)”一課的教學，從教學內(nèi)容解讀、學生參與、數(shù)學思考、課堂對話、回顧與反思等方面對促進 “深度學習”的課堂教學策略進行了探索。
【關鍵詞】深度學習 特征 教學策略
通過聽課導教發(fā)現(xiàn)，有些課堂教學存在以下問題：學生參與的時間與空間不足，被動地學習；壓縮知識的形成過程，對知識的理解淺嘗輒止，缺乏對數(shù)學問題的深層思考；孤立地記憶知識，機械地訓練技能，對隱藏在知識與技能背后的數(shù)學思想方法缺乏深刻感悟。這樣的課堂教學，學習浮于表面，缺乏主動性、深刻性，學生經(jīng)歷的是淺層學習；從學習效果來看是淺效、短效和低效的，不能有效地落實數(shù)學核心素養(yǎng)的培育。教學要取得實效，必須走向“深度學習”。所謂“深度學習”就是課堂上學生積極主動地學習，積極地探索、反思和創(chuàng)造；充分經(jīng)歷感知、體驗知識的產(chǎn)生過程，深刻理解知識的本質(zhì)；注重把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，能將知識有效遷移，靈活應用。本文以人教版六年級數(shù)學上冊“分數(shù)除以整數(shù)”一課的教學為例，探索促進“深度學習”的課堂教學策略，以期克服課堂教學中淺層學習的傾向，通過深度學習，促進學生深度參與、深度思考、深度感悟，落實數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
學生的學習要有深度，需要教師把握學習內(nèi)容的數(shù)學本質(zhì)，深入挖掘知識技能中所蘊含的核心素養(yǎng)、所需要的核心素養(yǎng)以及可以培養(yǎng)的核心素養(yǎng)，進行有針對性、參與性、啟發(fā)性的學與教設計，真正把“學”放在中心位置，基于學生“先學”“先研”，著力于學習內(nèi)容的核心點、學生學習的疑惑點、需求點進行引導、幫助、支持和助推。
一、解讀教學內(nèi)容，挖掘蘊含的數(shù)學核心素養(yǎng)
我們的數(shù)學教學不應是簡單的教知識，而是通過知識技能的學習，讓學生獲得“帶得走的能力”。 這種“帶得走的能力”主要指數(shù)學意識、數(shù)學思想方法、數(shù)學精神，這些卻隱藏在知識技能的背后，需要加以分析、提煉才能使之顯露出來。因而，在進行具體數(shù)學知識內(nèi)容的教學時，教師首先要深入解讀教學內(nèi)容，對教材中每一幅圖、每一個對話、每一行文字、每一道例題和習題，多問幾個“是什么”“為什么”“怎樣辦”，在不斷追問中，縱向把握知識脈絡，橫向溝通知識聯(lián)系，厘清知識技能目標；同時，深入教學內(nèi)容的實質(zhì)，挖掘知識內(nèi)容背后蘊含的數(shù)學思想與方法、體現(xiàn)的核心素養(yǎng)以及可以培養(yǎng)的核心素養(yǎng)。
例如，人教版六年級上冊“分數(shù)除以整數(shù)”這一教學內(nèi)容，例題以折紙活動為載體，利用數(shù)形結(jié)合的方法幫助學生理解“分數(shù)除以整數(shù)“的算理。先解決分數(shù)的分子能被整數(shù)整除的特殊情況，采用了兩種方法：方法一，利用整數(shù)除法的意義，將分數(shù)除法轉(zhuǎn)化成整數(shù)除法；方法二，利用分數(shù)的意義，將分數(shù)除以整數(shù)轉(zhuǎn)化成求這個分數(shù)的幾分之一。兩種方法分別用兩名學生的對話形式呈現(xiàn)，體現(xiàn)解決問題策略的多樣性和算法的多樣化。再引出并解決分數(shù)的分子不能被整數(shù)整除的情況，解決的過程教材采用了留白的形式，意在讓學生經(jīng)歷根據(jù)問題的具體情境自主選擇方法進行解決的過程，以凸顯方法一的局限性和方法二的一般性。如此這樣的編排，體現(xiàn)了讓學生經(jīng)歷由特殊到一般的探索過程中理解算理、掌握算法、滲透轉(zhuǎn)化的數(shù)學思想。通過這樣的深入解讀，可以明晰本課知識的生成線索：以整數(shù)除法的意義和分數(shù)的意義為生長點，通過動手操作，借助幾何直觀，經(jīng)歷由特殊到一般的探索過程，在溝通分數(shù)除法和分數(shù)乘法的內(nèi)在聯(lián)系的基礎上直觀理解算理，初步總結(jié)出算法。由此，本課知識與技能層面的教學目標有：體會分數(shù)除法的意義，理解分數(shù)除以整數(shù)的計算算理，掌握分數(shù)除以整數(shù)的計算方法；能正確進行分數(shù)除以整數(shù)的計算。在本課的知識與技能的學習中，蘊含或可以培養(yǎng)的數(shù)學核心素養(yǎng)有：發(fā)展學生的運算能力、幾何直觀、歸納推理能力；滲透的數(shù)學思想方法有：數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化等。
二、讓“學”于生，讓學生真正參與學習過程
學生的學習要有深度，我們的課堂就應該從“基于教”轉(zhuǎn)向“基于學”， 從“知識本位”轉(zhuǎn)向“能力為主”，從教師的“講堂”轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生的“學堂”。這要求教師要有“讓學”的意識，勇敢地“退”到幕后，讓學生真正走到“前臺”表演；基于對學生年齡特點、認知規(guī)律、已有經(jīng)驗、思維方式的深入研究的基礎上，設計豐富的數(shù)學活動；為學生提供足夠的學習時間和空間，引導學生充分經(jīng)歷觀察、操作、想象、猜測、描述、計算、推理、驗證等活動過程，在協(xié)作、交流、互動中全面參與學習過程。放大“學”，并不等于弱化教師的“教”。教師既要有“讓學”的意識、“退”的勇氣，更要有適時“進”的智慧。在關鍵點的點撥、重點的強化、難點的突破、矛盾的澄清、錯誤的辨析等時機適時地“站”出來，開展適度、多形式的引導、幫助、促進，以促成學生對數(shù)學知識的深刻理解、思想方法的深刻感悟、活動經(jīng)驗的有效提升。
“分數(shù)除以整數(shù)“的教學中，課堂上為學生提供充分實踐、思考、交流的空間，讓學生先“嘗試”，試著動手折一折、涂一涂、算一算，然后展示、交流各自的折紙方法、計算過程及其算理。在學生獨立思考、動手操作、展示交流的基礎上，教師基于學生學習的實情，借助幾何直觀，將實物操作、圖形表征、符號（算式）表達聯(lián)系起來，利用數(shù)形結(jié)合，幫助學生溝通分數(shù)除法與分數(shù)乘法的內(nèi)在聯(lián)系，弄清兩種算法的異同，凸顯一般的算法。初步歸納總結(jié)出“一個分數(shù)除以整數(shù)，等于乘上這個整數(shù)的倒數(shù)”的結(jié)論。在教師引導下，讓學生經(jīng)歷“由理及法、以理馭法、法理融合”的思維過程，不僅增強了數(shù)感，提高了運算能力和推理能力，而且能啟迪學生：數(shù)學是講道理的，要有條理地把道理講清楚、講明白。
三、以問題導引 “卷入學習”，促進深度思考
學會思考是送給學生最好的禮物！努力促進學生更為積極地思考，并能逐步想得更深入、更合理、更清晰是數(shù)學教學的主要目標之一。數(shù)學課堂，只有指向了“思考”，才是體現(xiàn)數(shù)學教學最本質(zhì)的追求。而問題是啟學引思、導學引教的有效載體，課堂教學可以以一個個問題為學習支點導引學生加入學習。深度學習的課堂，應結(jié)合教材提供的素材、具體的情境、教學進程，在知識的關鍵處、新舊知識的聯(lián)結(jié)處、知識易混處、思維轉(zhuǎn)折處，設計富有探索性的問題驅(qū)動學生思維參與、主動探索和深度思考，從而有效地建構知識、發(fā)展能力、積淀經(jīng)驗、感悟思想，促進學生數(shù)學素養(yǎng)的提高。
在“分數(shù)除以整數(shù)”教學中，學生獨立嘗試折一折、涂一涂、算一算后，讓學生展示、交流，針對“[45]÷2=[4÷25]=[25]”設計問題“為什么可以用4÷2作分子，分母不變呢？”引發(fā)學生結(jié)合操作過程和圖形深入思考為什么這樣算的道理。當學生展示出兩種方法“[45]÷2=[4÷25]=[25]和[45]÷2=[45]×[12]=[410]=[25]”時追問“這兩種方法有什么異同？”引導學生比較、辨析，深入理解其相同點都是將分數(shù)除以整數(shù)轉(zhuǎn)化成已學的知識來解決；不同點在于轉(zhuǎn)化的依據(jù)不同，前者是利用整數(shù)除法的意義，后者是利用分數(shù)的意義。在問題的導引下，學生積極思辨，溝通了知識和方法的內(nèi)在聯(lián)系，深刻地體會轉(zhuǎn)化的思想方法。在解決問題以后，引出問題二“如果把這張紙的[45]平均分成3份，每份是這張紙的幾分之幾？”先放手讓學生用前面的方法嘗試解決，然后引導學生圍繞“你選擇的什么方法？為什么不用第一種方法？”展開討論，自主優(yōu)化算法。這樣的教學過程，以問題為導向，讓學生加入學習，主動參與，促使學生聯(lián)系起來思考問題，把知識技能的學習與數(shù)學思想方法的感悟、數(shù)學核心素養(yǎng)的發(fā)展結(jié)合起來。
四、在“多向互動”中，引發(fā)形成深究型對話
教W活動是在師生之間、生生之間、個體與群體之間多向互動中完成的。教學中，要以對話、溝通和合作活動為載體，通過相互提問、補充、質(zhì)疑、評價等形成“深究型對話”的課堂氛圍，引導學生發(fā)表或解釋自己的觀點，傾聽并深入思考他人的觀點，學會用“大家還有問題嗎”“大家同意我的觀點嗎”“我想補充一下”“我不同意這個觀點，我是這樣想的”“我想向你提個問題”等課堂用語展開對話、交流，促進學生對問題的深究。讓學生在對話中放棄錯誤觀點，吸納他人正確的觀點；在傾聽中完善自己的觀點；在活動中積累經(jīng)驗，形成自己的思考；在交流中內(nèi)化，形成自己的觀點，最終實現(xiàn)課堂師生的諧同共振、共享、共識、共進。
例如，“分數(shù)除以整數(shù)”這一課例中，當學生嘗試解決第一個問題，展示交流兩種不同方法，為深入理解兩種算法的算理，溝通兩種方法的聯(lián)系，教師引導學生進一步展開了以下“深究型對話”。
師：方法一中4÷2為什么可以做分子，而分母不變呢？
生1：我認為，4除以2得2，即2個分數(shù)單位，分數(shù)單位沒有變，所有分母不變。
生2：我有補充， 4個[15]平均分成2份，就得到（4÷2）個[15]，因此，用4÷2作分子，分母是5，不變。
生3一邊出示自己折、涂的長方形紙，一邊講解：把一張長方形紙平均分成5份，每一份是這張紙的[15]，[45]就是涂這樣的4份，把4份平均分成2份，求每份就用（4÷2）來計算，算出每份有這樣的2份，平均分的份數(shù)沒有變，分母就應該不變。
……教師根據(jù)學生的發(fā)言，相機在黑板上畫出長方形圖，邊寫出計算過程。
師：那么，第二種方法明明是“÷2”，怎么變成“×[12]”了呢？
生4：把[45]平均分成2份，每份就是[45]的[12]，也就是[45]×[12]。
生5：[45]的[12]，為什么可以用[45]×[12]來計算，這點我不明白，你能講講嗎？
生4：前面我們學了分數(shù)乘法的意義，求一個數(shù)的幾分之幾是多少，用乘法計算。
師：真好！同學們在動手折一折、涂一涂、算一算的過程中，做到了動手、動眼、動腦，不僅明白了怎樣算，還弄清了為什么這樣算，學數(shù)學不僅要知道怎么做，還要多問幾個為什么，弄清為什么這樣做。我們剛才分別對這兩種方法進行了深入的思考，還得把兩種方法聯(lián)系起來思考，這兩種方法有什么聯(lián)系呢？
生6：兩種方法都是用了轉(zhuǎn)化的方法。
師：想一想，兩種方法分別利用以前學過的什么知識，是怎樣轉(zhuǎn)化的？
生7：方法一利用了整數(shù)除法的知識，轉(zhuǎn)化成整數(shù)除法（4÷2），算出每份是多少個[15]來計算和理解。
生8：方法二利用了分數(shù)乘法的意義，把“÷2”轉(zhuǎn)化成“×[12]”來計算的，也就是把分數(shù)除法轉(zhuǎn)化成分數(shù)乘法來解決的。
……
在上述的教學過程中，教師在學生嘗試、展示的基礎上，適時引導學生互動交流，展開“深究型對話”，讓學生充分發(fā)表自己的想法，在不同思維相互碰撞中，互相啟發(fā)，溝通了知識間的聯(lián)系，完善認知結(jié)構，深刻地理解了算理，感悟了數(shù)學思想方法，有效落實了數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)。
五、適時“駐足回望”，促進總結(jié)反思深刻化
數(shù)學教學中適時地引導學生沉下心來，駐足凝思，低首回望，對自己的學習過程進行回顧與總結(jié)，既可以促進學生對數(shù)學知識的鞏固、擴展、延伸和遷移，也可以促進學生方法策略的內(nèi)化、數(shù)學思想的深入領悟、數(shù)學活動經(jīng)驗的提升；既可以讓學生在反思中獲得成功的體驗，增強學習數(shù)學的信心，也可以讓學生找到學習中存在的問題，及時尋求解決的方法。通過適時地“駐足回望”，引導學生對學習內(nèi)容、學習方法、學習結(jié)果、學習情感進行回顧，在反芻學習過程獲取的信息中，進一步調(diào)動數(shù)學學習的主動性，讓學生在自我總結(jié)與評價中，促進學習過程的優(yōu)化、學習結(jié)果的深化、學習質(zhì)量的提高，讓學習不斷走向深入。
在數(shù)學教學中，在教學的每一環(huán)節(jié)或課結(jié)束時，教師應及時地引導學生進行總結(jié)反思，如在“分數(shù)除以整數(shù)”的教學中，在學生獨立嘗試解決問題二后，教師通過“解決這一問題，大家都選用方法二轉(zhuǎn)化成分數(shù)乘法進行計算的，這是為什么呢？”“在什么情況下可以用方法一？”追問引發(fā)學生反思，在比較中對兩種方法加深了理解，實現(xiàn)算法的優(yōu)化。在課結(jié)束時，通過“本節(jié)課的學習，你有什么收獲？”“在解決問題的過程你用到了哪些方法？”“在學習過程中，遇到了哪些困難或挫折？這些困難或挫折是如何克服的？”“在本課學習中你認為自己的表現(xiàn)怎樣？有何亮點？”“你有什么需要提醒大家注意的？”“你還有什么不理解的地方”等問題的提出，引導學生對學習過程、結(jié)果、情感態(tài)度等方面全面回顧，促成學生對知識的深化理解、思想方法的深刻感悟、學習情感的鞏固升華，促進學生全面發(fā)展。
學生學習是一個生動活潑、主動和富有個性的過程。學習方式具有多樣性，認真聽講、積極思考、動手實踐、自主探索、合作交流等，都是學習數(shù)學的重要方式。同時，學習內(nèi)容具有豐富性，學生具有差異性，對于不同的年段、不同的內(nèi)容、不同的課型實現(xiàn)深度學習，還需要我們積極探索有效實施路徑、策略方法，以促進學生在主動參與、深刻理解、深入思考、深度感悟中培育和提高數(shù)學核心素養(yǎng)。
摘 要： 超分辨率圖像重建可以利用低分辨率圖像重構出一幅高分辨率圖像，該技術已經(jīng)成為圖像處理領域的研究熱點。目前深度學習是機器學習中一個熱門的分支，其通過將低級特征進行組合形成更加抽象的高級視覺特征，避免了人工提取特征。文章將當前的重建算法分為基于重建約束的方法、基于重構和基于學習的方法三大類，著重介紹幾種基于深度學習的重建算法，最后對超分辨率圖像重建技術未來的研究方向進行展望。
關鍵詞： 超分辨率； 深度學習； 卷積； 神經(jīng)網(wǎng)絡； 視覺特征； 映射
0 引言
單幀圖像的超分辨率（super resolution，SR）重建是指利用已知的低分辨率圖像，重構出具有更高像素密度的圖像，并且重構出的圖像還能夠保持豐富的紋理、質(zhì)地等細節(jié)信息。它在視頻監(jiān)控、圖像打印、醫(yī)學圖像處理、衛(wèi)星成像等領域有較廣泛的應用。
超分辨率圖像的重建本質(zhì)上是一個病態(tài)（ill-posed）問題，因為不完全相同的多張圖像高分辨圖像在經(jīng)過相同的降采樣都可以產(chǎn)生相同的低分辨圖像，這是一種典型的一對多問題，因此存在惟一解，特別是在放大倍數(shù)較高的情況下該問題將變得更為復雜。
1 算法分類
當前的超分辨算法大致可分為三類：基于插值的超分辨率重建算法，基于重構的超分辨率重建算法和基于學習的超分辨率重建算法。
基于插值的重建算法假設像素的灰度值是連續(xù)變化的，并利用鄰近像素的灰度值計算待插值像素的灰度值，然而實際應用中許多圖像并不滿足這種假設。并且該算法通過一個預定義的數(shù)學公式直接將低分辨率圖像生成高分辨率的圖像而不考慮任何的圖像特性，也不接受任何的訓練。所以基于差值方法得到的重建圖像容易產(chǎn)生模糊、鋸齒現(xiàn)象。常見的線性插值方法有最近鄰插值方法，雙線性插值方法，雙三次插值方法等。
基于重構的超分辨率重建算法是依照特定的退化模型，將已知的低分辨率圖像序列中不同鼉暗男畔⒔行融合來重建出高分辨率圖像，因此該算法需要對圖像進行配準。常見重構算法有種迭代反向投影[1]（IBP）、凸集投影法[2]（POCS）。
基于學習的分辨率重建算法則是通過機器學習方法從大量的低分辨圖像和高分辨圖像對中學習它們之間的映射函數(shù)，利用學習到的函數(shù)對測試圖像進行預測來產(chǎn)生高分辨率圖像。常見的基于學習的分辨率重建算法有嵌套的鄰域嵌入[3]（Neighbor Embedding with Locally Linear Embedding）、固定鄰域回歸[4]（Anchored Neighborhood Regression）、稀疏編碼[5]（Sparse Coding）。
相比較于其他兩類算法而言，基于學習的SR算法直接學習分辨率圖像與高分辨率圖像端到端的映射函數(shù)，比傳統(tǒng)的插值和重構的方法具有更突出的性能。本文著重介紹幾種基于深度學習的超分辨算法，包括SRCNN[6]，DRCN[7]， ESPCN[8]和SRGAN[9]等。
2 SRCNN
SRCNN（Super-Resolution Convolutional Neural Network）是較早地使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡來做SR的網(wǎng)絡模型。該網(wǎng)絡結(jié)構十分簡單，僅僅用了三個卷積層。對于一張低分辨率圖像，SRCNN首先使用雙三次插值將它放大到將要放大的尺寸，再通過三層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡做非線性映射，得到的輸出結(jié)果作為重建的高分辨率圖像。整個過程可分為三個部分：圖像塊的提取和特征表示，特征非線性映射和最終的重建。
圖像塊提取與表示：該過程從低分辨率圖像中提取出部分重疊的圖像塊，并將每個圖像塊表示為一個高維向量，這些向量包含一些特征映射，映射的個數(shù)與向量的維數(shù)相同。
非線性映射：這個功能將每個高維向量非線性地映射成另外一個高維向量。從概念上來講每個映射后的向量代表了一個高分辨率圖像塊。這些向量構成了另外一個特征集。
重建：這個處理聚集以上高分辨率基于像素塊的替代對象，用于生成最終的高分辨率圖像。并且我們希望這個圖像能盡可能與高分辨率原圖相近。
對重建后的超分辨率圖像的質(zhì)量進行定量評價的兩個常用指標是PSNR[10]（Peak Signal-to-Noise Ratio）和SSIM[11]（Structure Similarity Index）。這兩個值代表重建圖像的像素值和原始圖像像素值的接近程度，具體對比結(jié)果如表1，在2、3、4的放大倍數(shù)下，SRCNN與傳統(tǒng)方法的對比，可以看出無論是在哪個放大倍數(shù)下，SRCNN的PSNR值都比其他的重建算法要高出0.4Db左右。
SRCNN的網(wǎng)絡層數(shù)較少，同時局部感受野也較小，所以從輸入圖像中提取到的信息就非常有限。因此DRCN（Deeply-Recursive Convolutional Network for Image Super-Resolution）提出在網(wǎng)絡中增加更多的卷積層增加局部感受野的大小，這樣可利用更多的鄰域像素。同時為了避免過多W絡參數(shù)，DRCN提出使用遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡RNN（Recurrent neural network）。
與SRCNN比較類似DRCN的網(wǎng)絡結(jié)構可分為三個部分，第一個是Embedding network，相當于SRCNN中的特征提取，第二個是Inference network，相當于SRCNN中的非線性變換，第三個是Reconstruction network，即從特征圖像得到最后的重建結(jié)果。其中的Inference network是一個遞歸網(wǎng)絡，即數(shù)據(jù)循環(huán)地通過該層進行多次遞歸。將這個遞歸過程展開后可以看出，它等效于多個串聯(lián)的卷積層共享同一組參數(shù)，Inference network展開后的網(wǎng)絡結(jié)構是由D個共享參數(shù)的卷積層組成。DRCN將每一層的卷積輸出都送入同一個Reconstruction Net來作為其輸入，由于遞歸的深度是D，從而一共可得到D個重建圖像，再把它們加權平均得到最終的輸出。此外DRCN受ResNet[14]的啟發(fā)通過skip connection將輸入圖像與Inference net的輸出HD疊加作為Reconstruction Net的輸入，這就相當于Inference Net學習的是高分辨率圖像與低分辨率圖像的殘差圖像，即圖像的高頻信息。
實驗部分，DRCN同樣也使用了包含91張圖像的Set91[4]數(shù)據(jù)集進行訓練，與SRCNN不同的是DRCN使用的訓練數(shù)據(jù)是在多個方法倍數(shù)下生成的，而不像SRCNN那樣在單一的放大倍數(shù)下生成，這樣可以利用不同尺度圖像間的信息進行互補，理論上DRCN的重建效果會由于SRCNN，具體的對比結(jié)果如表2所示，可以看出DRCN的重建圖像的PSNR與SRCNN相比有了較大提高。
4 ESPCN
在SRCNN和DRCN中，低分辨率圖像都需要先使用雙三次插值得到與高分辨率圖像大小相同的低分辨率圖像來為網(wǎng)絡輸入，這意味著卷積的計算將在較高分辨率的圖像上進行，這與在低分辨率圖像上計算卷積相比于會需要較大的計算開銷。因此ESPCN（Real-Time Single Image and Video Super-Resolution Using an Efficient Sub-Pixel Convolutional Neural Network）提出在低分辨率圖像上直接計算卷積來得到高分辨率圖像。
ESPCN的核心思想是亞像素卷積層（Sub-pixel Convolutional Layer）。網(wǎng)絡的輸入是原始的低分辨率圖像，經(jīng)過兩個卷積層后得到的特征圖像大小與輸入圖像一樣，但是特征的通道數(shù)變?yōu)閞2，γ是圖像的目標放大倍數(shù)。然后將每個像素上的r2個通道重新排列成一個γ×γ的區(qū)域，該區(qū)域?qū)诟叻直媛蕡D像中的一個區(qū)域大小為γ×γ的子塊，從而對于一個大小為r2×H×W的特征圖像在通道上進行重新排列會形成一個大小為1×rH×rW的圖像，該圖像的尺寸是輸入圖像尺寸的r倍，從而間接地實現(xiàn)了輸入圖像的放大。
通過使用sub-pixel convolution可以間接的實現(xiàn)圖像的放大過程，即插值函數(shù)是隱含地包含在前面的卷積層中，只在網(wǎng)絡的最后一層對圖像大小做變換，前面的卷積運算由于在低分辨率圖像上進行，因此效率會有很明顯的較高。
ESPCN的訓練與SRCNN類似，在重建效果上，以PSNR為評價指標來看ESPCN比SRCNN有進一步的提高，具體對比如表3所示。而時間效率方面對于一個1080HD的視頻圖像，對其放大四倍進行的高分辨率重建，SRCNN需要的時間為0.434s，而ESPCN只需要0.029s。
SRGAN（Photo-Realistic Single Image Super Resolution Using a Generative Adversarial Network）是將生成對抗網(wǎng)絡用于SR問題的處理。其出發(fā)點是傳統(tǒng)的方法一般只能處理的是較小的放大倍數(shù)，當圖像的放大倍數(shù)在4以上時，得到的結(jié)果往往顯得過于平滑，從而重建出的圖像在視覺上卻少一些質(zhì)地細節(jié)的真實感，因此SRGAN使用GAN來生成圖像中的細節(jié)。
SRGAN網(wǎng)絡由兩部分組成：生成網(wǎng)和判別網(wǎng)，生成網(wǎng)用于生成一些圖像，判別網(wǎng)用于判斷接收到的輸入圖像是由生成網(wǎng)生成的還是來自于真實樣本中的原始圖像。訓練時如果判別網(wǎng)無法區(qū)分出來輸入的樣本來自于哪里就達到了預期的效果。
傳統(tǒng)方法一般使用圖像的最小均方差（MSE）作為誤差函數(shù)，即該誤差函數(shù)使重建圖像有較高的PSNR，但是重建圖像缺少了必要的高頻信息，因而在重建后的圖像中容易出現(xiàn)過度平滑的紋理。在SRGAN的誤差函數(shù)中又增加了一個內(nèi)容誤差項和生成誤差項。
內(nèi)容誤差用于衡量重建出圖像與原始圖像在更高級的視覺特征上的差e。其具體定義由以下公式描述。
生成誤差項基于判別網(wǎng)輸出的概率，其輸出值表示輸入數(shù)據(jù)來自于真實樣本的概率大小。其具體定義由以下公式描述。
其中是一個圖像屬于真實的高分辨率圖像的概率。是重建的高分辨率圖像。
SRGAN的訓練過程與前面的網(wǎng)絡類似，同樣使用PSNR和SSIM評價標準對算法的重建效果進行測試，SRGAN生成的高分辨率圖像看起來更真實，具體的對比如表4所示。
6 結(jié)束語
深度學習已經(jīng)在超分辨率圖像重建領域取得了突破性的成績，同時它仍然存在一些問題，例如它與傳統(tǒng)的機器學習方法一樣，通常假設訓練數(shù)據(jù)與測試數(shù)據(jù)服從同樣的分布，而實際上這兩者存在一定的偏差。此外當前的重建算法仍然只使用于較小的放大倍數(shù)，對于較大的放大倍數(shù)得到重建圖像仍然過于平滑模糊，因此如何充分利用深度學習來增強算法在較高的放大倍數(shù)下的重建性能是目前深度學習研究的重點。
一、引言
隨著數(shù)據(jù)時代的發(fā)展，企業(yè)的業(yè)務類型也日益電子化與復雜化，如何讓用戶在繁雜的業(yè)務數(shù)據(jù)中想要找到他們需要的信息正在變得越來越困難。在這樣的情形下，搜索引擎（Google，Bing，百度等等）并不能完全滿足用戶對信息發(fā)現(xiàn)的需求，此時用戶傾向于通過客服等應答系統(tǒng)快速找到目標信息。隨著人工智能技術的不斷發(fā)展，一些企業(yè)已經(jīng)推出了智能化的自動應答服務，如Siri，Contana，以及華為、淘寶的智能客服，在應用上都取得巨大的成功。這也進一步地說明了在當前環(huán)境下，在面對海量的數(shù)據(jù)時，用戶需要這種更加智能的，更加了解他們需求、口味和喜好的信息發(fā)現(xiàn)機制。
自動應答服務作為一種基礎服務與客服的有效補充，出現(xiàn)由來已久，但一直以來存在信息抽取效率低，或者部分系統(tǒng)僅僅做了模糊匹配，而沒有實現(xiàn)對抽象概念的理解。在2006年深度學習被提出以來，圖靈實驗似乎也不再那么可望而不可及，一些企業(yè)開始利用深度學習來建立和優(yōu)化深度學習在人工智能領域的種種應用，例如2013年的Google Brain項目以及京東的Jimi機器人，這些前人的實踐讓我們看到了深度學習在自動應答服務上的應用可行性。
銀行作為一個客服密集型的行業(yè)，具有領域知識相對集中、服務用戶群體相對較為廣大等特點，這些特點使得銀行在實踐自己的智能化自動應答系統(tǒng)時天然具有一定優(yōu)勢。本文以銀行客服為例，介紹基于深度學習的自動應答系統(tǒng)的設計思路與架構。
二、自動應答與深度學習
1、自動應答系統(tǒng)
應答系統(tǒng)（Question Answering System， QA）是信息發(fā)現(xiàn)的一種高級形式，它能用準確、簡潔的自然語言回答用戶用自然語言提出的問題，是目前人工智能和自然語言處理領域中一個倍受關注并具有廣泛發(fā)展前景的研究方向。因為在很多情況下用戶其實并不明確自己的需要，或者他們的需求很難用簡單的關鍵字來表述。隨著自動化應答的出現(xiàn)，用戶獲取信息的方式從簡單的目標明確的數(shù)據(jù)搜索轉(zhuǎn)換到更高級更符合人們使用習慣的信息發(fā)現(xiàn)。
自動應答系統(tǒng)給某個提問提供簡單而精確的回答，與信息檢索任務有很大的差別。目前的信息檢索系統(tǒng)能讓我們對與提問切題的相關文獻進行定位，把從文本的關鍵字匹配中抽取到的答案呈現(xiàn)給用戶。在信息檢索中，相關文本的識別是使用將提問與文獻集匹配的方法來實現(xiàn)的，信息檢索系統(tǒng)并不負責回答用戶的問題。信息發(fā)現(xiàn)與信息檢索不同，信息發(fā)現(xiàn)需要理解用戶的語意，并找到正確的答案――答案和提問之間通常并不存在關鍵詞上的直接匹配。以百度提問為例，一個典型的自動應答的答案應該如圖1所示。
百度提問并沒有簡單檢索提問的關鍵詞把所有符合關鍵詞的結(jié)果篩選出來供用戶自行選擇，而是理解了這個問題并直接給出了回答。以百度知道為例，一個自動應答系統(tǒng)的架構如圖2所示。
一個自動應答系統(tǒng)包括問題分析、答案抽取、知識庫這三個主要模塊。用戶的問題依次經(jīng)過問題分析、答案抽取這兩個模塊的處理。問題分析模塊對用戶的提問進行分析，確定問題的語義類型，預測答案的類型，例如答案是回答人物、時間、地點還是回答人物的年齡、商品的價格等；判斷用戶的提問是否為確定性問題，對于有明確具體答案的確定性問題，分析問題的結(jié)構并直接定位用戶的所求。答案抽取模塊從知識庫中檢索問題的答案并返回給用戶。對于確定性問題，根據(jù)問題的要點直接檢索Ontology并返回答案；對于非確定性問題或者未找到答案的確定性問題，通過檢索優(yōu)質(zhì)問答資源獲取答案，即計算用戶的提問與優(yōu)質(zhì)問答資源中問題的相似度，獲取相同問題或同義問題，直接返回滿足提問的答案。
可以看出，自動應答系統(tǒng)所使用的技術有很多，如自然語言處理、分詞、語言理解、知識圖譜、命名實體識別、意圖識別、問答匹配等等，在任何一個部分/環(huán)節(jié)進行改進都會提高整體的效果，但最主要的影響自動問答準確率的方面有兩個：一是對問題的理解，先對用戶輸入的文本進行識別，再對識別后的命名實體進行抽取，對應到人名、地名、商品名、機構名等不同類別，以便更好地理解用戶的語言。二是匹配正確的答案，通過抽取和排序候選答案，給用戶反饋最佳答案和建議。這種情況下，需要引入深度學習技術，以提高答案的準確率。
2、深度學習
深度學習（Deep Learning）是機器學習的一個分支，它基于試圖使用包含復雜結(jié)構或由多重非線性變換構成的多個處理層對數(shù)據(jù)進行高層抽象的一系列算法。2006年，加拿大多倫多大學教授Geoffrey Hinton提出了深度學習這一概念，該概念主要包含有兩個主要觀點：（1）多隱層的人工神經(jīng)網(wǎng)絡具有優(yōu)異的特征學習能力，學習得到的特征對數(shù)據(jù)有更本質(zhì)的刻畫，從而有利于可視化或分類；（2）深度神經(jīng)網(wǎng)絡在訓練上的難度可以通過“逐層初始化”（layer-wise pretraining）來有效克服，在深度學習中，逐層初始化是通過無監(jiān)督學習實現(xiàn)的。當前多數(shù)分類、回歸等學習方法為淺層結(jié)構算法，其局限性在于有限樣本和計算單元情況下對復雜函數(shù)的表示能力有限，針對復雜分類問題其泛化能力受到一定制約。深度學習可通過學習一種深層非線性網(wǎng)絡結(jié)構來實現(xiàn)復雜函數(shù)逼近，表征輸入數(shù)據(jù)分布式表示，并展現(xiàn)了強大的從少數(shù)樣本集中學習數(shù)據(jù)集本質(zhì)特征的能力（如圖3）。
深度學習的實質(zhì)是通過構建具有很多隱層的機器學習模型和海量的訓練數(shù)據(jù)來學習更有用的特征，從而最終提升分類或預測的準確性，因此“深度模型”是手段，“特征學習”是目的。區(qū)別于傳統(tǒng)的淺層學習，深度學習的不同在于：（1）強調(diào)了模型結(jié)構的深度，通常有5層、6層，甚至10多層的隱層節(jié)點；（2）明確突出了特征學習的重要性，也就是說通過逐層特征變換將樣本在原空間的特征表示變換到一個新特征空間，從而使分類或預測更加容易。與人工規(guī)則構造特征的方法相比，利用大數(shù)據(jù)來學習特征更能夠刻畫數(shù)據(jù)的豐富內(nèi)在信息。
《3-6歲兒童學習與發(fā)展指南》（以下簡稱《指南》）明確指出幼兒是通過直接感知、實際操作和親身體驗獲取經(jīng)驗，而非死記硬背。因此，建構一種有效支持學生深度學習的環(huán)境非常重要。作為現(xiàn)今幼兒園重要的教育活動――主題探究活動，其精髓是促進幼兒深度學習。而實際教學中，主題探究活動往往缺失了“探究”，就簡化為各個領域教案單元的拼盤。如何在主題探究活動中激活“探究”，促進幼兒的深度學習，這是值得我們?nèi)ニ伎己蛯嵺`的問題。
一、深度學習的涵義
“人是如何學習的？”這一直是心理學研究的主要領域，人們對“學習”的認識不斷深化。隨著《人是如何學習的》（2000）一書的問世，引發(fā)了更多人對“深度學習”的思考。其中，深度學習指在理解學習的基礎上，學習者能夠批判性地學習新的思想和事實，并將它們?nèi)谌朐械恼J知結(jié)構中，能夠在眾多思想間進行聯(lián)系，并能夠?qū)⒁延械闹R遷移到新的情境中，做出決策和解決問題的學習。和它相對的是淺層學習，即被動地學習，一般以記憶、背誦為主，談不上理解，更談不上與周圍事物進行關聯(lián)。
《指南》的“說明”中明確指出：“幼兒的學習是以直接經(jīng)驗為基礎，在游戲和日常生活中進行的，要珍視游戲和生活的獨特價值，創(chuàng)設豐富的教育環(huán)境，合理安排一日生活，要最大限度地支持和滿足幼兒通過直接感知、實際操作和親身體驗獲取經(jīng)驗的需要……”由此可見，《指南》倡導的幼兒學習方式是深度學習，而非被動地吸收，死記硬背。
二、幼兒園主題探究活動的特點與現(xiàn)狀
幼兒園主題探究活動是幼兒園課程的重要組成部分，指教師和幼兒一起，對某一個主題展開一系列涉及各個領域教育活動的深入研究。以幼兒生活為軸心，以游戲和活動為主要形式，以幼兒自主的探究學習為主。其根據(jù)幼兒認知能力的發(fā)展特點，將不同領域的學習內(nèi)容有機整合起來，通過幼兒對周圍世界的深入觀察、主動探索、自主體驗、嘗試和實踐活動，促進其全面發(fā)展。
主題探究活動的精髓乃幼兒在發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的過程中，自主建構知識經(jīng)驗、能力和態(tài)度。而實際在主題活動開展中，我們往往容易偏重教參、重教案、重預定目標達成等，容易忽略了幼兒的“探究”，將原本應該是幼兒發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程，順手或者無意識地轉(zhuǎn)變?yōu)閱渭兿蛴變航淌谂c主題對象相關的健康、語言、社會、科學、藝術領域內(nèi)容，傳達知識技能。關于幼兒對周圍世界怎樣探究？怎樣獲得體驗？怎樣建構自己對外部世界的認識，形成自己的概念？怎樣發(fā)展解決問題的能力……我們關注的實在是少。如何在主題探究中真正促進幼兒深度學習，是值得我們思考的問題。
三、在主題探究活動中促進幼兒深度學習的途徑
（一）正確認識幼兒的學習是重要基礎
通常一提到學習，往往容易與聽課、寫字活動聯(lián)系。如果成人把幼兒的學習局限在反復地練習認字、做題，將對幼兒的學習與發(fā)展造成大的傷害。幼兒的深度學習是其通過自己特有的方式與周圍環(huán)境互動的過程，是幼兒主動地探索周圍的環(huán)境的過程。幼兒的學習主要不是通過識記間接經(jīng)驗，而是通過實際操縱、親身體驗，去模仿、感知理解其中含義；在探究中，發(fā)現(xiàn)知識間的相互聯(lián)系，不斷積累經(jīng)驗；在解決實際生活問題中建構自己的理解與認知。
（二）正確理解主題探究活動，是促進幼兒深度學習的前提條件
以孩子發(fā)現(xiàn)問題、解決問題為主線索，主題探究活動大致可分為三個階段：
第一階段――引導幼兒充分表達已有經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)值得探究的問題。
教師與幼兒共同討論選擇的主題對象，以便了解幼兒的已有經(jīng)驗以及他們對此主題的已有知識。引導幼兒通過語言、圖畫、手工、建構、肢體動作等多元方式把他們已有經(jīng)驗和知識表達出來。教師啟發(fā)和幫助幼兒設計要調(diào)查和解決的問題。要解決的問題可以是集中的一個，也可以是兩個或三個，數(shù)量是根據(jù)班級幼兒實際情況確定。
比如，在某園大班的“圖書館”主題探究活動的第一階段中，教師在和幼兒多次討論與調(diào)查之后，最終共同設計出兩個核心問題去準備探究：其一是圖書館里有什么？其二是圖書館和書城有什么不同？
第二階段――深入探究新問題。
在教師的引導下，幼兒采用多種方法進行探究新問題。教師可以組織幼兒進行討論，交流想法與經(jīng)驗。創(chuàng)造機會帶孩子實地參觀，訪問專家；可以提供資源（相關的視頻、圖片、故事和音樂等）以幫助幼兒進行調(diào)查；也可以發(fā)動家長資源，開展親子調(diào)查、參觀活動。每位幼兒根據(jù)各自的興趣和知識經(jīng)驗選擇建構、圖畫、音樂、調(diào)查問卷統(tǒng)計、戲劇表演等。本階段是一個動態(tài)過程，可以是依次解決第一階段中確定的新問題，也可以是在解決某一問題中，生發(fā)出新的問題進行探究。
在“D書館”主題探究活動中的第二階段，教師為幼兒提供了與圖書館有關的圖片、故事豐富幼兒的經(jīng)驗。教師帶領幼兒實地參觀圖書館，在參觀前的準備工作中，教師引導幼兒討論參觀的目標、去圖書館的方式以及路線，幼兒完成調(diào)查明確路線之后，用繪畫的方式進行表征，并講解給司機叔叔。在實地參觀過程中，幼兒不僅用眼睛看，還就不明白的問題詢問工作人員。參觀歸來后，教師引導幼兒描述所見所聞，對圖書館里的物品進行分類，初步統(tǒng)計。請幼兒小組合作完成繪畫作品――《我們看到的圖書館》。
第三階段：對探究活動的分享、回顧。
在幼兒解決了與主題相關的一系列問題之后，教師安排一次幼兒與其他人分享的活動――分享自己都做了些什么，知道了些什么。教師還可以引導幼兒語言表達、制作活動展板、制作活動繪本、故事表演等藝術活動方式進行展示。
在“圖書館”主題探究活動中的第三階段，教師和幼兒經(jīng)過討論后決定建構一個圖書館，對全園小朋友開放。孩子們首先明確圖書館開放的規(guī)則、需要準備的設施設備，比如自動飲食機、借書證、借書規(guī)則。然后小組商量如何分工制作。開放的第一天，圖書館里井然有序，各個崗位的工作人員熱情接待讀者。這整個探究過程，不僅鍛煉了孩子發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，也促進其合作能力，發(fā)展其自信心和創(chuàng)造力。
我們可以看出，在主題探究活動中，幼兒運用了討論、實地參觀、表達、調(diào)查研究和展示等策略進行學習。它們貫穿于活動的三個階段中，使得充滿了幼兒自主導向的探究活動又具有了明確的學習目標。
在主題探究活動中，幼兒的深度學習主要體現(xiàn)以下特征：
1.基于問題的學習。教師使用問題來檢驗孩子對某概念的理解程度，還可以建立情境使孩子對問題產(chǎn)生感性認識，引發(fā)其學習興趣。
2.任務驅(qū)動的學習。教師提出一個主題或任務讓孩子去探究，孩子可以個別進行，也可以小組的形式進行，讓每個組員都貢獻自己的一份力量。通過讓孩子完成真實的任務來學習隱含于任務中的知識點，驅(qū)動其對知識與技能的意義的建構。
3.過程性評價。教師基于過程的評價，對于孩子的學習過程給予點撥與引導。這樣不僅有利于激發(fā)孩子的學習動力，更有利于幼兒了解自己的學習狀況。
（三）對主題探究活動的組織實施能力提高，是促進幼兒深度學習的過程保障
1.主題網(wǎng)絡建構的思路轉(zhuǎn)變――打破學科單元拼盤，以探究問題為主線索。
我們常常遇到這樣的情形：孩子完成數(shù)學運算容易，但是在實際運用中卻缺乏經(jīng)驗。原因可能就在于過于封閉地從學科維度去定義知識，使孩子的思維局限在學科知識的范圍中。在主題網(wǎng)絡的建構中，我們往往由一個主題生發(fā)出相關的知識點，最先想到的是每個領域有什么相關課去教，比如，針對“圖書館”，我們會聯(lián)想到常識――借書規(guī)則、人物（管理員、讀者）；美工――美麗圖書館；數(shù)學――數(shù)樓層；圖書館里書的類型……
我們要實現(xiàn)孩子深度學習，以孩子發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的角度去搭建主題網(wǎng)絡圖，讓孩子思考，去探究，去解決。這樣就超越了所謂的學科拼盤，而是可以在語言（如談話、表述）、美術（探究有關這個主題內(nèi)容的藝術表征）以外，孩子還可以去調(diào)查（網(wǎng)絡資料、書籍資料）、去實地參觀、去訪問專家，培養(yǎng)了其解決問題的意識與能力。
對于主題 “圖書館”，我們會聯(lián)想到一系列問題：圖書館在哪里？圖書館里有什么？我們怎么借書？我們?nèi)绾螕碛邪嗉壍膱D書館？……由問題為導向，就會引導幼兒思考、討論與表達，從而發(fā)現(xiàn)孩子的已有經(jīng)驗與興趣，確定孩子們共同感興趣的問題，開啟探究之旅。
2.實現(xiàn)主題活動組織低結(jié)構化――關注幼兒探究問題的過程。
主題實施過程是開放的，要隨時融進幼兒的興趣與需要，使幼兒作為課程開發(fā)的主體和教師一起共同參與課程的組織，而不是被動地接受或旁觀。主題活動的形式是多樣的，可以是外出參觀、小組討論或合作解決一個問題或完成一件作品；親子調(diào)查或親子手工、個人操作與主題相關的材料……絕不僅僅是幾次高結(jié)構化的集體教學活動。教師要不斷吸納孩子的經(jīng)驗，融進孩子的思維方式，調(diào)整、補充和豐富主題內(nèi)容，動態(tài)化地、互動性地實施教學。對于中大班孩子，小組活動是一種很好地促進幼兒分工合作的解決問題方式。孩子在合作探究中，不僅學習解決問題的方法，而且學習與人溝通、協(xié)作的策略。
3.投放豐富適宜的活動區(qū)材料是實現(xiàn)幼兒深度學習的環(huán)境保障。
蒙臺梭利曾說過：“在教育上，環(huán)境所扮演的角色相當重要，因為孩子從環(huán)境中吸取所有的東西，并將其融入自己的生命之中?！睘榱寺鋵崱吨改稀返脑瓌t，在幼兒園環(huán)境創(chuàng)設中必須高度關注幼兒的年齡特征、身心發(fā)展水平、學習興趣和學習方式，關注幼兒學習與發(fā)展上的個性差異，關注幼兒學習品質(zhì)的培養(yǎng)。努力創(chuàng)設一個能激勵幼兒主動投入、積極學習的教育環(huán)境，提供豐富的操作性材料，創(chuàng)設多樣化、有選擇性的活動環(huán)境。把《指南》的目標蘊含在環(huán)境中，讓幼兒通過環(huán)境，體驗與探究，向著《指南》的方向發(fā)展。
比如大班“昆蟲”的主題活動，在數(shù)學區(qū)，教師通過設計各種操作材料，讓幼兒在操作中掌握分類、排序、數(shù)與數(shù)量的關系等。如昆蟲身體構造的拼圖游戲引導孩子區(qū)分“部分”與“整體”的關系；益蟲和害蟲的分類游戲，引導幼兒發(fā)現(xiàn)事物之間的不同屬性，初步建立集群的理解；幼兒用不同顏色或大小的昆蟲按照一定的規(guī)則進行排序；數(shù)字棋子游戲，如“蝸牛散步”，通過擲骰子找到棋盤上相應的位置，讓幼兒學習掌握數(shù)數(shù)及數(shù)字與棋盤格子位置之間的對應。
在科學區(qū)，投放“螞蟻王國”，引導孩子飼養(yǎng)螞蟻，并觀察記錄螞蟻的生活習性；引導幼兒飼養(yǎng)毛毛蟲，觀看其如何生長變化成蝴蝶；投放蝸牛，引導孩子觀看蝸牛的身體構造、運動特點及飲食。也可以投放昆蟲標本和放大鏡，引導孩子觀察昆蟲的身體構造。在這個過程中，孩子不僅掌握科學活動的方法，而且了解、內(nèi)化更多關于昆蟲的知識。
在讀寫區(qū)，教師提供與昆蟲相關的故事書、圖畫、模型及兒歌等，讓幼兒以多種方式閱讀、交流。教師可以引導用有關昆蟲的字卡組詞造句，并嘗試自制有關昆蟲的書籍，這樣孩子不僅理解有關詞句、故事，更能在自制書籍中綜合運用新學的知識，并表達自己的情感與想法。
在美術區(qū)，教師組織多種形式的藝術活動（剪貼、添畫、泥塑等），如在有樹林或草地背景的白紙上，讓幼兒添畫或剪貼各種昆蟲及有關的物體，或者引導幼兒運用廢舊材料創(chuàng)造性地制作自己喜歡的昆蟲。
這些不同領域的材料，會激發(fā)幼兒表述、繪畫、手工、建構、表演、數(shù)理邏輯思考。幼兒在動手操作中，建構有關昆蟲主題的各種新經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗之間的相互聯(lián)系，并學習遷移與運用。
有關主題的環(huán)境，除了活動區(qū)材料要豐富和適宜，還有主題墻的創(chuàng)設，是根據(jù)主題進展情況而動態(tài)展現(xiàn)的，要求師幼合作，共同創(chuàng)造環(huán)境。引導幼兒以小主人的身份親自參與環(huán)創(chuàng)，運用自己學習到的新經(jīng)驗，創(chuàng)造性表達，親身體驗自己的力量與創(chuàng)造的歡樂。
（四）家園共育是實現(xiàn)幼兒深度學習的有利條件
主題探究是一個動態(tài)過程，教師要引導家長配合，共同推進主題活動的深入。我們可以借助“主題開題信”，會鼓勵和請父母與他們的孩子在家里展開關于這個主題的談話，或調(diào)查、實地考察，并關心幼兒在以后主題活動中的發(fā)展，同時邀請有相關經(jīng)驗或?qū)I(yè)技術的家長準備好到園與幼兒分享。家長的職業(yè)可以成為主題活動資源，如在主題活動“圖書館”，可以請做圖書管理員的家長來輔助教師開展一些教學活動。
我們成立“家長委員會”，讓家長以主人翁的態(tài)度參與班級管理工作，陪同孩子一起做實地參觀活動，親子制作與主題相關的小制作、科學小實驗展示。在積極互動中，建立良好的親子關系，激發(fā)幼兒學習的興趣與動力，促進幼兒深度學習。
（作者單位：廣東省深圳市羅湖區(qū)清秀幼兒園）
深度學習是與淺層學習相對應的概念。眾多研究者對深度學習和淺層學習的認識基本上是一致的，都認為：淺層學習是指被動的、機械式的、記憶性的學習，只是簡單復制、機械記憶那些零散的、不相關的知識信息，不能深度理解復雜概念及其內(nèi)在含義、主動建構個人知識體系、有效解決真實情景中的復雜問題；深度學習是指主動的、探究式的、理解性的學習，要求學習者主動地建構知識意義、將知識轉(zhuǎn)化為技能并遷移應用到真實情景中來解決復雜問題，進而促進學習者元認知能力、問題解決能力、批判性思維、創(chuàng)造性思維等高階能力的發(fā)展。筆者認為深度學習是學習者利用深度學習法來獲得高質(zhì)量學習結(jié)果、實現(xiàn)有意義學習的一種高階學習。就其本質(zhì)而言，深度學習不僅是一種主動的、批判性的、理解性的學習方式，也是實現(xiàn)有意義學習、促進高階能力發(fā)展的一種有效方式。
深度學習的基本特征
由于學習是一個由淺入深的、持續(xù)漸進的過程，因此從個體學習的過程來看，深度學習通常始于簡單的、機械式的低級學習，最終指向有意義的、探究式的高級學習?？梢哉f，深度學習和淺層學習是互相滲透的，在提倡深度學習的同時，也不排斥淺層學習，要根據(jù)所學知識的性質(zhì)和個人的實際情況來做出合適的選擇。
為了更好地區(qū)分淺層學習和深度學習，更深入地理解深度學習的本質(zhì)內(nèi)涵，有必要對淺層學習和深層學習進行比較。如表所示。
深度學習具有以下特征。
1.以學生為中心。深度學習強調(diào)以學生為中心、以學習為導向，既關注學生的學習過程，也關注教師的教學活動，要求教師通過設計教學和評價活動等來幫助學生掌握復雜的知識概念、建構個人知識意義、發(fā)展個人理解能力等。
2.提倡主動終身。在日新月異的知識經(jīng)濟時代，深度學習者為了滿足自身發(fā)展的需要、跟上時展的步伐，不僅要積極主動地去學習知識技能并用來解決實際問題，還要自覺地對自己的學習過程、學習方法、知識理解程度、問題解決能力等進行評價和反思，發(fā)現(xiàn)自身學習方面存在的問題并加以改善。深度學習者通常具有內(nèi)在的學習動機、積極的學習態(tài)度和強烈的學習興趣。此外，由于知識更新速度不斷加快，終身學習已成為保持個人競爭力的唯一途徑，學習者自身對學習的深度也有了更高的要求。
3.注重批判理解。深度學習是在理解基礎上的批判性學習，要求學習者對任何事保持一種批判或懷疑的態(tài)度，批判性地看待新知識并深入思考，從而加深對深層知識和復雜概念的理解。
4.強調(diào)信息整合。首先，深度學習是多渠道信息的整合，學習者不僅僅是接受書本內(nèi)容或教師傳授的知識，更要通過多種途徑來獲取完成學習任務所需的其他知識信息；其次，多學科信息的整合，如在進行基于項目或問題的學習過程中要應用到多門學科的知識；再次，深度學習是新舊信息的整合，它把新信息與已知概念和原理聯(lián)系起來，整合到原有的認知結(jié)構中，從而引起對新信息的深度理解、長期保持及遷移應用。此外，遷移應用實際上是信息整合的高級形式，是建立所學知識信息與應用情境的聯(lián)系。
5.促進知識建構與轉(zhuǎn)化。學習者不僅要能從信息的海洋中獲取到有用的信息，更要能將信息轉(zhuǎn)化為知識，并把新知識與已有知識經(jīng)驗聯(lián)系起來，在已有知識結(jié)構的基礎上建構新知識。在完成知識建構后，深度學習者還要在一定的指導下進行變式練習，將陳述性知識轉(zhuǎn)化為程序性知識，以掌握簡單技能；更要通過在新的情境中遷移應用所掌握的知識技能，將一般性的知識技能轉(zhuǎn)化為問題解決技能，以獲得高階能力。
6.著意遷移運用。“舉一反三”“觸類旁通”“學以致用”是古人提出來的學習理念，在當代的學習中依然適用。如果要達到深度學習的水平，學習者不僅要在深度理解所學知識的基礎上，實現(xiàn)知識的有效遷移，還要創(chuàng)造性地應用所學知識來解決各種真實情境中的復雜問題。可以說，知識的遷移和應用是深度學習與淺層學習的本質(zhì)區(qū)別。
7.面向問題解決。學習的目的是為了解決存在的問題，不只是單純地掌握知識技能。深度學習要求學習者靈活運用所學知識來解決真實情景中的復雜問題、創(chuàng)造新知識。
8.發(fā)展高階思維。高階思維是發(fā)生在較高認知水平層次上的心智活動或較高層次的認知能力，在教育目標分類中表現(xiàn)為分析、綜合、評價、創(chuàng)造等較高認知水平層次的能力。淺層學習主要是對知識的簡單描述、記憶或復制，停留在“知道、理解”等較低的認知水平，是一種低級認知技能的獲得，涉及簡單記憶、淺表理解、良構問題解決等低階思維活動；反之，深度學習更注重知識的理解和應用，處于“應用、分析、評價、創(chuàng)造”等高級的認知水平，面向高級認知技能的獲得，涉及劣構問題解決、元認知、批判性思維、創(chuàng)造性思維等高階思維活動。高階思維是實現(xiàn)深度學習的關鍵，發(fā)展高A思維能力有助于實現(xiàn)和促進深度學習；同時高階思維又是深度學習的核心特征，深度學習的實現(xiàn)又有助于提高學習者的思維品質(zhì)和學習效能。
深度學習的過程模型
深度學習是一種重要而有效的學習類型?！吧疃葘W習是如何發(fā)生的”是當前學習研究的重要內(nèi)容，即研究深度學習的發(fā)生機制及實現(xiàn)過程，本研究構建了深度學習的一般過程模型。該模型將深度學習的實現(xiàn)過程歸為導入、主體和評價這三個主要階段，分為注意與預期、激活原有知識、選擇性知覺、整合知識信息、批判性分析、知識建構或知識轉(zhuǎn)化、提取應用或遷移應用、評價、創(chuàng)造等九個基本環(huán)節(jié)。
深度學習的一般過程模型
1.注意與預期
任何形式的學習都始于學習者的注意與預期。其中，注意是信息進入學習者大腦的門戶，只有當學習者以一定的方式注意到所輸入的信息時，有意識的學習才能夠發(fā)生。通過使用突然的刺激變化比較容易引起學習者短時的注意，但很難使學習者持久地維持自己的注意。學習者的自我預期體現(xiàn)了其達到學習目標的具體動機，指明了其完成學習目標的行動方向。學習者自我預期的滿足和學習目標的實現(xiàn)，都有助于學習者形成持續(xù)性的學習動機，進而持久地維持自己的注意。深度學習源于學習者個體的內(nèi)部動機，要求學習者具備明確的學習目標、保持對學習內(nèi)容的興趣和注意。學習者個體是整個深度學習活動過程中的主體，不僅要注意到所輸入的信息，更要有選擇性地注意那些與學習目標密切相關的重要信息，并對這些重要信息進行深度理解、深度加工。
2.激活原有知識
學習是學習者個體在原有知識經(jīng)驗的基礎上，主動地、積極地進行意義建構的過程。在進入新的學習情境之前，學習者已經(jīng)掌握很多知識技能，但是面對新的學習任務時不一定能回憶出并使用相關的信息。在深度學習活動過程中，要引導學習者預習新學習內(nèi)容、激活與新學習相關的原有知識，特別是激活與劣構問題解決相關的深層知識和復雜技能，以便幫助學習者建立新舊知識之間的聯(lián)系，促進其對新知識的理解和掌握。
3.選擇性知覺
注意到重要信息、確定學習目標和激活原有知識等都為接受和加工信息奠定了基礎，但這些都不足以保證學習者會進一步加工信息。在學習目標的指引下，學習者要λ注意到的信息進行深入分析，再有選擇性地接受信息，并將它們暫時存儲到工作記憶中，以便于進一步加工。在信息極為豐富的時代背景下，深度學習者更要能夠區(qū)別出需要進行深度加工的信息。
4.整合知識信息
學習者所感知到的新信息與其認知結(jié)構中原有的相關知識之間相互作用、相互聯(lián)系，并促使它們以有意義的方式進入到長時記憶中，以加深對新知識信息的理解和掌握。而深度學習也強調(diào)在理解的基礎上獲取新知識信息，并將這些多學科的、多渠道的新舊知識信息整合到原有的知識結(jié)構中，進而建立這些知識信息之間的聯(lián)系，引起學習者對新知識信息的理解掌握、長期保持及遷移應用。
5.批判性分析
批判性思維本質(zhì)上是一種質(zhì)疑的技能，是多種思維技能的綜合運用，是高階思維的重要組成部分。深度學習是在理解的基礎上，要求學習者以一種批判或懷疑的態(tài)度來看待新知識和新問題，并從多個角度來進行批判性的分析，進而解決疑問、修正觀念，加深對深層知識和復雜概念的理解。
6.知識建構或轉(zhuǎn)化
經(jīng)過前五個學習環(huán)節(jié)，一般意義上的學習已經(jīng)發(fā)生，但多數(shù)學習活動還是處于淺層學習層面。而在“知識建構或轉(zhuǎn)化”階段，學習者的學習活動將發(fā)生本質(zhì)性的變化，不僅僅只是獲取和理解已有的知識信息，而是要主動地建構新的知識意義或方法技能。知識建構就是新舊知識經(jīng)驗之間反復的雙向相互作用的過程，即“一方面是對新信息的意義進行建構，同時又包含對原有經(jīng)驗的改造和重組”。知識轉(zhuǎn)化就是學習者通過變式練習（即在其他有效學習條件不變的情況下，在變化的情境中練習和應用知識技能來解決問題）將知識轉(zhuǎn)化為技能的過程，并通過創(chuàng)造性應用來完善和發(fā)展所習得的新技能?？梢哉f，“知識建構或知識轉(zhuǎn)化”是深度學習和淺層學習的分界點。
7.提取或遷移應用
新的學習不應該僅僅局限于一兩個簡單的情境中，而應該泛化到一些新的復雜情境中，這樣才能更加深入地理解和掌握所學知識技能。理解掌握知識技能的最終目的就是要遷移應用到真實的、復雜的情景中來解決各種問題。不同類型問題的解決需要用到不同類型的知識，陳述性知識用來解決“是什么”的問題，程序性知識用來對外解決“怎么辦”的問題，策略性知識用來對內(nèi)解決“怎么辦”的問題。因此，問題的順利解決需要有效地遷移應用合適的知識技能，而有效的遷移應用又以已學知識技能的成功提取為前提條件。深度學習要求學習者深入理解學習情境，正確感知所處的問題情境，根據(jù)對問題及其所處情境的理解來確定所需要的知識并順利提取出來，進而有效地遷移應用到該情境中來解決復雜問題。教學要創(chuàng)造條件、提供情境來引導學習者積極主動地提取并遷移應用所學知識技能。
8.評價
首先，進行診斷性評價，即預評估學生的學習需求和知識水平，以確定學生學習的起點和目標，以及促進學生學習所需的教學策略等。其次，進行過程性評價，一方面要求教師及時地針對學生的學習活動提供反饋信息，另一方面要求學生經(jīng)常性地對自己的學習活動進行反思，并根據(jù)教師的反饋信息和自己的反思結(jié)果，來發(fā)現(xiàn)學習過程中存在的問題和不足，對自己的學習方法、學習態(tài)度和學習活動等進行調(diào)整，以糾正對知識技能的錯誤理解，促進對正確理解的長久保持，特別是對復雜認知技能的掌握。最后，進行總結(jié)性評價，即對學生的學習結(jié)果做出價值判斷，確定學生所獲得的學習成效及所達到的學習層次。學習評價貫穿于整個深度學習活動過程中，但由于深度學習是一個動態(tài)發(fā)展的過程，因此更要注重過程性評價和表現(xiàn)性評價。
9.創(chuàng)造
深度學習的認知水平對應著布盧姆教育目標分類中的“應用、分析、評價和創(chuàng)造”這四個較高級的認知層次?？梢哉f，深度學習就是運用高階思維進行有意義的學習。而“創(chuàng)造”是布盧姆認知目標系統(tǒng)中最高級的認知層次，同時創(chuàng)造性思維又是構成高階思維的重要能力，因此“創(chuàng)造”是深度學習的最高境界，創(chuàng)造性思維是促進深度學習實現(xiàn)的重要能力。
“創(chuàng)造”就是學習者憑借經(jīng)驗、洞察力及創(chuàng)造力來解決新問題，產(chǎn)生新觀點，聯(lián)結(jié)互不相關的事情。多數(shù)學習中的創(chuàng)造過程都可以分解為三個階段：生成，就是學習者根據(jù)對學習任務的理解，生成對問題的表征，并提出多種可能的問題解決方案；計劃，就是考察各種方案的可行性，選擇出最為可行的方案，再據(jù)此設計出具體的行動計劃；產(chǎn)生，就是根據(jù)行動計劃來解決問題。深度學習的創(chuàng)造過程也基本如此，但是對學習者的要求更高。在深度學習的創(chuàng)造活動中，學習者不僅要能夠運用所學知識技能來解決問題，更要能夠創(chuàng)造性地運用所學知識技能來解決復雜的新問題，最終達到深度學習的最高境界。
由模型可知，深度學習是一個由淺入深的、持續(xù)漸進的過程?！白⒁馀c預期”“激活原有知識”和“選擇性知覺”這三個環(huán)節(jié)是一般學習活動過程中都具備的環(huán)節(jié)，能為深度學習活動的開展提供知識基礎；“整合知識信息”和“批判性分析”則開始了對新知識的深度加工，有助于加深學習者對新知識的理解掌握；“知識建構或轉(zhuǎn)化”則是決定深度學習能否實現(xiàn)的關鍵環(huán)節(jié)，通過知識建構來實現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變，或者通過知識轉(zhuǎn)化來完善基本技能，實現(xiàn)較低層次上的深度學習；“評價”貫穿于整個學習活動過程中，通過對整個學習活動的監(jiān)控調(diào)節(jié)來保證深度學習的實現(xiàn)和發(fā)展；“提取或遷移應用”和“創(chuàng)造”則集中體現(xiàn)了深度學習的高階之處，這個層次上的深度學習較難實現(xiàn)。在實際的活動中，以上九個環(huán)節(jié)往往相互依存、前后交錯、循環(huán)往復，甚至貫穿于整個活動過程中、包含于其他的學習環(huán)節(jié)中，例如注意、知覺、提取和評價這些活動通常都會反復出現(xiàn)在學習過程中。當學習者的認知層次及學習水平提高到一定程度時，深度學習就自然而然地發(fā)生了，當然所達到的深度學習層次大不相同。
為什么課堂中有許多學習無法給學生帶來深刻的印象及持續(xù)的影響？為什么我們學習之后常常感覺學了如同未學？為什么我們的學習無法成為構造我們生命素養(yǎng)的核心能量？原因就在于許多學習缺乏深入人心的深度、缺乏感人至深的深度、缺乏發(fā)人深思的深度――缺乏一種深度的學習。
什么是深度學習呢？布魯納說：“學習存在表層和深層兩個過程，掌握知識經(jīng)驗的過程是學習的表層，而通過掌握知識，形成一定的思考方式、學習態(tài)度，增強解決問題的能力和自信才是學習的深層過程，真正的學習包括獲取知識、發(fā)展能力和形成態(tài)度?！惫P者認為，深度學習是學習者聚精會神、全心投入、積極主動地通過各種資源，采用各種適應個體特征的學習方式，體驗、探究某個領域及內(nèi)容的學習過程。這一過程具體表現(xiàn)為投入深入融入的情感狀態(tài)，表現(xiàn)為對學習內(nèi)容的深刻聚焦及不斷擴展，表現(xiàn)為持續(xù)不斷的專注的學習。即是一種專心致志的學習、一種持之以恒的學習、一種專精廣博的學習、一種富有創(chuàng)造的學習。
沉浸學習：體驗學習過程的“愛之深與樂之深”
只有主動快樂的學習才能轉(zhuǎn)化為生命中的素養(yǎng)。深度學習意味著對學習有著如饑似渴的探求欲望，在學習過程中懷著如癡如醉的情緒狀態(tài)，對知識的奧秘的求索充滿著“樂此不疲，欲罷不能”的程度。正如斯賓塞所言：“興趣是求知和學習最大的動力。這不單是一種方法，而且包含著人類獲得知識的一個充滿智慧而古老的法則?！?中國現(xiàn)代語言學之父、中國現(xiàn)代音樂學先驅(qū)趙元任有一句妙語：對于學術，要懷著“女人對男人的愛”；而對于藝術，要具有“男人對女人的愛”。其實，不管是學術或藝術或是學習，只有根源于深深的癡迷與愛戀，傾其身心的投入，心靈及思想才會產(chǎn)生深刻的本質(zhì)的變化。
馬丁?塞利格曼在《真實的幸福》一書中舉出心理學家希斯贊特米哈伊講述他80歲哥哥的故事。“我最近去布達佩斯探望同父異母的哥哥，他已經(jīng)退休了，酷愛收集礦石。哥哥告訴我，前幾天他拿到一顆水晶石，早飯后，他開始用高倍顯微鏡觀察它，過了一會兒，他發(fā)現(xiàn)越來越不容易看清楚石頭內(nèi)部的結(jié)構了。他想一定是有片云遮住了太陽，他抬頭一看，發(fā)現(xiàn)紅日已西沉，他不知不覺中竟看了一整天。”這一刻，時間對他哥哥來說已經(jīng)停止了，希斯贊特米哈伊把這種境界叫作“享受”……學習與研究達到了這樣的一種程度：被情不自禁地卷入了學習情境之中，為學習活動本身的欣悅所俘虜，甚至是渾然不覺地與學習對象融為一體。如此就像愛因斯坦所說的：“我們體驗到的一種最美好、最深刻的情感，就是探索奧秘的感覺?！鄙疃葘W習就是引導學生沉浸在學習的世界中，流連忘返，興致勃勃，樂不可支。真正的深度學習，就是在學習中獲得心靈生活的“高峰體驗”。教育家布魯姆說：“高峰學習體驗（具有高峰體驗所包含的某些品質(zhì)）是極為生動的，以至于學生在多年后還能詳細地回憶起來……一般來說，它們是對學科產(chǎn)生新的興趣的源泉，是重大的態(tài)度與價值變化的刺激物，它們起到了使學習變得真正令人興奮的作用?！?
教師如何有效地導引學生進入這種學習的境地呢？第斯多惠提出了很好的建議：第一，對學科要有熱愛的態(tài)度，教師對學科的熱愛會傳導給學生；第二，你先要使學生在學習時有向?qū)W的愿望；第三，不言而喻，講述學科要合乎教學論的原理；第四，這是主要的，激發(fā)學生的情感和意識，使他感到知道一些東西并且會做一些東西，感到他是在前進。
深度思考：挑戰(zhàn)學科內(nèi)容的“知之深與思之深”
著名學者木心先生在《文學回憶錄》中提到，雅典娜，和平神，智慧象征，是朱庇特的女兒。有一天，朱庇特頭痛，請阿波羅醫(yī)，不果，請維納斯的丈夫伏爾坎以斧劈開朱庇特的頭，跳出雅典娜。自她出生，愚蠢永遠被趕出。這里蘊含著這樣的寓意――任何智慧和思想的獲得都要經(jīng)歷一個心理的、內(nèi)在的、磨難的過程。任何深層次的、高層次的智力活動都不可能是淺嘗輒止的，否則僅僅是浮光掠影，一無所獲的。深度學習不是引導學生探尋深不可測、深奧的意義與價值，而是引導學生深入地思考，不求艱深難懂，但求深思熟慮。贊科夫《和教師的談話》中提出，“兒童的智力也像肌肉一樣，如果不給以適當?shù)呢摀?，加以鍛煉，它就會萎縮、退化?！苯虒W要為兒童的精神成長提供足夠的“食糧”，不要使它“營養(yǎng)不良”。深度學習就是要引導學生的思維走向深度、深刻c深層的智慧的運動。
朋友的女兒在讀高三期間，每次面對數(shù)學難題她是不解出來誓不罷休。有一次，面對一道超難的題目，她釘在那兒苦思冥想，想了一個上午，還是想不出來，想得滿臉通紅，想得兩眼發(fā)呆，爸媽去勸她說干脆去請教老師等等的話，她說，不，非要自己想出來不可。于是她在簡單吃完飯后就再想，累了就去睡，睡醒了又開始想……就這樣絞盡腦汁地假設、猜想、畫圖、計算、探尋……兩天兩夜下來，她欣喜若狂地喊道，我終于想出來了！將一道題持續(xù)不斷地思考了兩天兩夜，這就是思考的力量。后來，她說，經(jīng)過那次長途跋涉式的思考，她自己覺得在思考力上有所提升與飛躍，之后，遇到類似的難題她也會比較輕松、思路清晰地解答出來。
這就是深度學習，它類似于我們爬上山頂，我們的肺活量增加，然后回到平原生活，就會覺得呼吸舒暢……也如同我們堅持長跑，跑過了馬拉松，那么，平日的走路及小跑對于我們的體能來說是小菜一碟。思維的深度學習是一種心智的深度呼吸與思想的深度喚醒，它不僅是學生學習經(jīng)歷了由淺入深、由易到難、由仿到創(chuàng)的過程，而且是學生的學習攀升與飛躍的過程。其一體現(xiàn)為循序漸進的思維進階――“仿佛若有光，從口入，初極窄，才通人，復行數(shù)十步，豁然開朗”；其二體現(xiàn)為登臨山頂我為峰的思維超越――“會當凌絕頂，一覽眾山小”。
專精廣博：由約而博、由博返約、博約相濟，走向“博大精深”
深度學習是一個“以一總多”“以多觀一”的過程。一般而言，在學習初始階段是探尋思維的“興趣點”或問題的“關鍵點”，由此出發(fā)，發(fā)揮陶行知先生所說的“一、集、鉆、剖、韌”的精神，從而實現(xiàn)由“點”的深入到“面”的拓展，使學習過程成為一個從點到線到面到立體的建構過程，即是形成豐富性的、生長性的、系統(tǒng)性、動態(tài)化的“深度學習”。
“深度學習”是指在教師引領下，學生圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學習主題，全身心積極參與、體驗成功、獲得發(fā)展的有意義的學習過程。其主要特征是：學習內(nèi)容是具有挑戰(zhàn)性的，學習過程是全身心參與的，學習方式是多樣化的，學習結(jié)果是體驗成功和獲得發(fā)展的。2014年9月，教育部基礎教育課程教材發(fā)展中心啟動了“深度學習”教學改進項目，項目旨在實現(xiàn)課程內(nèi)容的深度整合，實現(xiàn)教與學關系的深度調(diào)整，以學科核心知識為載體，促進學生學習方式的變革，發(fā)展學生的核心素養(yǎng)，推動新課程標準在實踐層面的落實。
深度學習指向?qū)W生的學習過程，關鍵在于教師的教學改進，教師需要對學科核心知識進行再認識，并實現(xiàn)教學取向的變遷。重慶市涪陵第十四中學作為首批參與項目實驗的學校之一，兩年多來，結(jié)合自身的辦學文化和已有的課改基礎，在語文、數(shù)學、英語、物理、化學、思品、歷史、地理、生物、美術等學科全面推進深度學習課堂實踐，收到了良好的效果。
目標整合，構建學生成長課程體系
“深度學習”是培育學生核心素養(yǎng)的重要途徑，不僅僅能深化和拓寬學生認知性（知識、技能、思想和觀念）的素養(yǎng)，而且還能發(fā)展和加強學生的非認知素養(yǎng)（溝通、組織、協(xié)調(diào)和管理）的素養(yǎng)；不僅僅立足于學生的當下，而且讓學生更好地面向未來，促進學生的終身學習。
涪陵十四中專注孩子一生的成長，按照國家課程校本化實施的路徑，構建有利于深度學習的成長課程體系。該課程體系分為道德成長、智慧成長、體能成長、心理成長、特長成長五個維度，把學生興趣的培養(yǎng)、好奇心的呵護作為成長的起點，以培養(yǎng)學生自主學習能力為成長的重點，把享受智力生活的快樂作為成長的境界，整合課標要求和教材內(nèi)容，定位教學主題，制定教學目標，設計教學問題，及時客觀評價。
學校在已有課改的基礎上，構建基于深度學習的“五三一”成長課堂：“五”指課堂的五環(huán)節(jié)“自習、自疑、自探、自測、自結(jié)”；“三”，一是導思維能力、導方法技能、導情感態(tài)度的三類引導，二是過程性評價、結(jié)論性評價、態(tài)度性評價的三種評價方式，三是種子課、生長課、果實課三種課型；“一”指培養(yǎng)學生可持續(xù)的自主學習力。
經(jīng)過探索，學校形成了“先學后導、合作創(chuàng)新”的課堂文化：一是真生成，課堂“自疑”環(huán)節(jié)是學生針對文本自主質(zhì)疑、自主探疑、合作釋疑，讓教學真正實現(xiàn)“教學生最需要的東西”；二是真參與，教學過程的每個環(huán)節(jié)都凸顯學生自主特點，并且教學活動中都有學生具體的學習任務，組內(nèi)交流、班級交流、展示探究，每個學生都有參與的目標和動力；三是真小結(jié)，每學時教師落實好學生自我小結(jié)，要求學生從“如何獲取知識和技能”做學習小結(jié)，盤點收獲，建構知識和能力體系，不讓當堂學習的內(nèi)容碎片化。
課型整合，設計深度學習三種課型
我們倡導教師從“深度學習”角度反思自己的教學，重構課堂實踐，探索有效教學的策略與方法，使課堂教學真正能夠幫助和鼓勵學生進行深刻而卓有成效的學習。核心知識、核心思想、核心方法的掌握，是培B學生自主學習能力的基礎。為此，我們根據(jù)學科特點設計了種子課、生長課、果實課三種課型。
比如傳統(tǒng)的數(shù)學教學，是按照章節(jié)的先后順序，從頭到尾講，而按照三種課型，則是以章為單元，從單元的核心知識、核心思想、核心方法和核心思維出發(fā)，提煉出本章節(jié)的知識概要，整合教學目標，先上一節(jié)總課，讓學生建立起章節(jié)知識的系統(tǒng)性，這節(jié)課就叫種子課；而后對知識點進行分解，一個點、一個點解決，這就是生長課；最后進行復習，對本章節(jié)內(nèi)容進行總結(jié)、反思、拓展，實現(xiàn)觀一般而知全的學習目標，這就是果實課。這三種課型以單元教學為主體，按照“整―分―整”的結(jié)構，讓學生“先見森林，后見樹木”，螺旋上升式地構建知識和能力體系。學校八年級的“全等三角形”單元，采取這樣的教學設計后，效果很好，而且12課時的教學任務降到7課時，提高了教學的有效性。
學科整合，建立知識之間的聯(lián)系
“五三一”成長課堂有兩個支點，一個落在學生實在而高效的“學”，另一個落在教師高效而藝術的“導”。教師要“導”好，課下需下很大工夫。在教學預設時，學校以備課組為單位，跨學科整合人力資源組成教學設計團隊，進行集體備課。
比如，學校通過語文備課組與美術備課組的聯(lián)合教研，讓美術老師把語文的某些教學內(nèi)容可視化，讓形象思維變成可視圖形。讓美術老師參與所有學科的聯(lián)合教研，與其他學科教師一道布局思維導圖，讓思維導圖能夠簡潔明了。讓信息技術老師與歷史學科教師一道備課，把歷史教學內(nèi)容進行信息化處理，讓歷史知識通過信息技術的處理變得可視化。這樣的學科跨界整合，加強了學科教師之間的交流，特別是從前似乎完全沒有聯(lián)系的學科的整合，找到了學科之間的聯(lián)系，加強了知識的理解和運用。在充分研究教材、課標、學情及學習環(huán)境的基礎上，完成學生自主學習的《學導文》《練習文》、資源包以及教師課堂執(zhí)行方案和PPT。《學導文》按單元設計編印成小冊子，每篇目或章節(jié)文本的學習指導包括學習目標、學習重點、學習難點、學法指導、資料鏈接等，并分學時設置了探究問題和練習題，建立了學習資源庫。
技術整合，增加課堂的寬度和厚度
涪陵十四中努力打造“智慧課堂”，現(xiàn)網(wǎng)絡流量1000M進入校園，目前學校已有57個班采用智慧課堂教學手段，根據(jù)課堂教學的“五自”環(huán)節(jié)中的“自習”環(huán)節(jié)，建立了助學空間。教師在課前把相關材料通過文字、圖片、視頻等方式推送給學生，讓學生在課前自主學習，然后通過App學習終端隨時查閱學生自主學習進度，便于加強課堂教學的針對性和實效性。
課堂教學中教師把備課時預設的教學目標與學生在助學空間反饋的疑難問題整合達成課堂學習目標，組織學生合作探究，學生在合作學習中生成的問題是本學時教師講授的重難點問題。教師通過學生課堂學習空間的交流互學，疑難問題的展示，清楚學生已經(jīng)知道了什么，應該教給學生最需要的東西是什么，并尋求解決問題的方法和策略，找準教與學的新路徑。教師引導學生采用多種有效學習方式構建學生自主學習的方法和途徑，每個活動環(huán)節(jié)都有具體的學習任務，通過組內(nèi)交流、班級交流、展示探究等環(huán)節(jié)充分體現(xiàn)課堂學習空間的作用。課后，教師把教學課件、微課等學習資源推送給學生，學生可以隨時隨地查漏補缺復習鞏固。作業(yè)布置，教師也采用推送的方式，讓學生個性化地選擇問題回答。助學空間的建立把成長課堂的五個環(huán)節(jié)智慧化，拉長學生的學習時空，拓展了學習的寬度和厚度。
從2015年秋期開始，我們以“取消書面假期作業(yè)，豐富學生假期生活形式”為主題，創(chuàng)新學習任務，具體內(nèi)容以社會實踐、悅讀名著、發(fā)明創(chuàng)新、游學之旅等為主。從2017年春期開始，實施“減課提質(zhì)”，推遲上課時間，早上8：40開始上課。初一年級每周減5課時，初二年級每周減少4課時，不僅讓學生身心健康發(fā)育，促進學生養(yǎng)成自主學習的習慣，還極大地提升了學生的綜合素養(yǎng)。
涪陵十四中實施課改以來，通過課程整合，課型優(yōu)化，深度整合成長課堂和信息技術，教學業(yè)績顯著。教育部基礎教育課程教材發(fā)展中心主任田慧生調(diào)研涪陵十四中時，給予了“發(fā)現(xiàn)了新課程改革的又一典范，課改方向完全正確，具有研究與推廣價值”的高度評價。
中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)總體框架已為很多教育工作者所接受，但如果沒有旨在促進深度學習發(fā)生的學科教學的配套改革來實施，是無法落實到位的。長期的一線教學和管理經(jīng)歷，讓我深知機械式學習、淺表化學習是導致學生厭學的根本，學生認識了書本上的死知識是得不到長遠的深層次發(fā)展的，而圍繞著分數(shù)轉(zhuǎn)的應試教學更是忽略了學習的生命意x，導致學生缺乏道德現(xiàn)實感，高分低能、知行分離。
“深度教學”改革站在知識的教育學立場重新審視知識的教育學意義，揭示知識的符號表征、邏輯形式和意義系統(tǒng)，提倡通過課程的過程性規(guī)約來實現(xiàn)知識的教育價值，正好契合了核心素養(yǎng)培養(yǎng)的內(nèi)在要求。本文梳理這一教學實踐的經(jīng)驗與做法如下。
“深度教學”引發(fā)的多樣深度學習
學生的深度學習不可能自動地發(fā)生，需要老師的精心設計與引導。
目標導向性的學習，做一個學習的明白人。應試教育學習知識就是為了考試，知識本身有什么意義和價值，考完之后還有什么用處，教師很少關心，學生很少思考，這樣得來的學習動機不強烈、不持久，自然無法把學生引入深度學習的境界。深度教學要求教師把知識背后的學科思想、學科方法、學科價值及與人發(fā)展的意義挖掘出來，明確地告訴學生，學生在“意義感”的驅(qū)動下進入深刻的意義追求，從而進入深度學習的境界。
例如，高一語文蘇軾《念奴嬌?赤壁懷古》一詞的教學，我們設計了三對人物關系的分析：第一對是小喬對周瑜的襯托，這是基本人物分析。第二對，蘇軾為什么會“遙想公瑾當年？”“周瑜是蘇軾傷疤的挑針還是療傷的良藥？”這種分析拓展了課堂的邊界，加大了理解的深度。但無論是蘇軾、周瑜，還是《念奴嬌?赤壁懷古》，仍然沒有與學生“相遇”，沒有回應到學生身上。第三對，“本文對你有什么啟發(fā)？蘇軾、周瑜對你的人生有什么啟示？” 這一問題討論最為激烈，蘇軾的才華、境遇、人生態(tài)度觸動了學生內(nèi)心深處的某些東西，“人生當如周瑜建功立業(yè)”“我輩當學蘇軾寵辱不驚、開朗豁達”等不同的觀點相互碰撞，蘇軾、周瑜再也不是兩個與學生毫不相干的歷史人物，或為榜樣，或為鏡子，學生從追求知識的理解進位到思考人生的價值與意義、追求精神的生長。
事實上學生對于深度學習的期待遠高于教師的判斷，他們對死記硬背的學習方式和大運動量的重復訓練深惡痛絕。深度學習讓他們做一個學習的明白人。
系統(tǒng)化學習，形成對知識的深度理解?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代學生獲得信息的途徑多樣化、快捷化，移動學習、泛在學習無處不在，這種碎片化學習獲得的知識往往零碎、淺表，是形不成能力和素養(yǎng)的。對此，學校開發(fā)了微課學習方式，將某一教學點涉及的背景知識、例證知識、基本概念、難點知識系統(tǒng)融合，將線上學習與線下學習結(jié)合起來，充分發(fā)揮網(wǎng)絡學習開放式和快捷性的優(yōu)點，利用多種平臺推送，學生可以課前預習、可以自習課選擇性學習、可以課后二次學習，并將學習中遇到的問題通過網(wǎng)絡平臺收集起來，而課堂時間集中對這些問題進行辨析、討論，教師著重于引導學生弄清知識的來龍去脈、知識之間的邏輯關系和內(nèi)在聯(lián)系，形成對知識的深度理解。
例如，配合《念奴嬌?赤壁懷古》教學，我們開發(fā)了一系列微資源：
學生從小學到高中接觸蘇軾的作品不少，但孤立的學習獲得的只是片斷的知識和片面的理解?；诋斚聦W生碎片化閱讀的特點，學校將與蘇軾有關的知識制成微課、微視頻、微資料，利用網(wǎng)絡平臺推送，幫助學生梳理蘇軾不同時期的作品，把蘇軾和蘇軾的作品放到當時的歷史背景下進行研究。系統(tǒng)化和情境化的學習不僅加深了學生對作品的理解，也讓學生理解了蘇軾這個人。從蘇軾身上挖掘的我國古代知識分子的優(yōu)良品質(zhì)成為他們精神生長的養(yǎng)料。
完整性學習，公共知識轉(zhuǎn)變成個人理解。深度教學不僅要求學生完整地理解知識的符號表征、邏輯和意義，而且要求學生經(jīng)歷完整的學習過程，理解知識的邏輯結(jié)構、邏輯方法和邏輯過程。完整性學習首先是過程的完整性。讓學生親身經(jīng)歷真實的發(fā)現(xiàn)、探究和問題解決過程。在這個過程中，任何知識都是可征詢、可討論、可探究的對象，既有個體學習的冥思苦索，又有協(xié)作學習的分工、討論、共享、交流、辯論；既有個人冥思苦索后的頓悟，又有討論后的生成與共識。由此，公共知識就轉(zhuǎn)變成了個人理解，而在這個過程中，學生的思維能力、想象力、創(chuàng)造能力、動手操作能力、表達與溝通能力、合作與領導能力都得到同步的增長。經(jīng)歷完整的學習過程，學生才能獲得多種能力。
例如，對于科學課程，一學期至少有一次完整的探究學習經(jīng)歷，親身經(jīng)歷猜想、假設、推理、實驗與數(shù)據(jù)收集、論證等方法獲得完整的科學體驗，獲得科學結(jié)論背后的學科方法、學科思維、學科思想。為了讓學生經(jīng)歷完整而真實的學習過程，我們進行了兩方面的改革：一方面將現(xiàn)行教材進行了再處理，比如我們精心選取物理、化學、生物學科中的一些經(jīng)典知識編寫了《像科學家一樣做科學》的教材，模仿科學家進行完整的探究性學習；另一方面，我們選取社會和自然生活中的真實問題進行項目學習，比如我們開發(fā)的《嶺南美食工作坊》校本教材，有嶺南美食的文化介紹，有食品營養(yǎng)成分的鑒定和分析，有有害物質(zhì)的檢驗與排除，有嶺南美食的制作，有成品的包裝與推介等。僅“食品營養(yǎng)成分的鑒定和分析”一節(jié)，就包括基于生活經(jīng)驗的成分預測、基于化學知識的實驗探究、基于證據(jù)的結(jié)果分析、基于生物學知識的營養(yǎng)分析等多個學習過程，學生經(jīng)歷了猜想、推理、實驗、科學解釋、科學論證等完整的學習過程，在手腦并用中領會著其中的科學方法和科學精神。
實踐性學習，獲得解決問題的經(jīng)驗和方式。新課標實施以來，教師的教學觀念、教學方式都發(fā)生了可喜的變化，學生的能力培養(yǎng)明顯加強。但多數(shù)學校所加強的仍然是與考試有關的讀寫能力，與考試關聯(lián)不大的動手能力、實踐能力、創(chuàng)造能力、溝通與交流能力仍然不被重視。僅僅從書本上獲得知識是遠遠不夠的，必須拓展學科的途徑和空間，積極探索項目學習、跨學科主題學習和真實情境的實踐活動。
例如，學校設計了假期“三個一”校本課程：做一周家長，學習如何統(tǒng)籌、管理、規(guī)劃、協(xié)調(diào)；做一周義工，體驗社會責任；完成一次旅行，發(fā)現(xiàn)一個社會問題，并提出解決方案。實踐性學習并不針對某一特定知識，而是要獲得解決問題的經(jīng)驗和方式，或者獲得面對真實問題的獨特體驗，或者獲得知識發(fā)生的原初情境，知識的應用情境，通過反思、感悟，體驗知識對人發(fā)生的影響，產(chǎn)生情感的變化。
“深度教學”的“小”改革，通過改變教師的“教”來改變學生的“學”
教與學原本就是不可分割的，著眼于學而又立足于教的改革才是有效的改革，“深度教學”就是通過改變教師的“教”來改變學生的“學”。
小幅度理解。以往的教學改革往往是大規(guī)模的理論轟炸之后接著是大幅度的整齊劃一的實驗跟進，表面上轟轟烈烈，實際并未深入人心。教師的工作方式是一種典型的實踐型思維模式，即只有當某種理論或觀點在他所教的學科之中找到注腳，他才可能真心認同并實踐之。所以在組織教師系統(tǒng)學習深度教學理論之后，學校幫助各學科精選出課堂教學中可以實踐“深度教學”的點，一個一個去實踐。
如語文學科選取了通過改進“課堂導入”來引發(fā)深度學習的點，研究出“背景導入、經(jīng)驗導入、情境式導入、故事性導入、懸疑式導入、圖片導入、音樂導入、詩歌導入、以舊帶新導入”等多種導入方式。對于那些年代久遠的課文用“背景導入”，對于與學生生活相近的內(nèi)容用“經(jīng)驗導入”，對于純文字的課文用圖片或視頻導入等，有效地引發(fā)學生的深度學習。有了“課堂導入”這一“點”的成功，語文教師對于深度教學改革更有興趣，更有信心。
小步子改進。完美無缺的公開課當然令人著迷，但師生大量的時間投入和課前準備令人卻步。我們從“能改變的點滴做起”，每節(jié)課改變一兩點，不求面面俱到，但求總有創(chuàng)新，使實驗課與常態(tài)課渾然天成，不做作、不表演，卻總有深度。運用深度教學的觀點、抓住深度教學的要點，根據(jù)不同的教學內(nèi)容、不同的學生基礎、不同的教師風格選擇不同的教W方法，不搞統(tǒng)一的模式，老師們反而把“深度教學”的理論運用自如。
小作坊實驗。不同的教師對新信息的敏感性差異很大，各學科選擇敏感性強、創(chuàng)新性好的少數(shù)教師組成核心團隊，以小作坊的方式進行深度教學的實驗，保證了實驗的質(zhì)量。這些教師的課堂一天一天地變化，越來越受學生歡迎，效果也越來越好，吸引了越來越多的教師加入其中。
這不經(jīng)意的“小”改革，克服了改革的阻力，積累了教師的實踐智慧，積沙成塔，教學方式悄然發(fā)生了改變，帶來的是意想不到的大變化。
多角度評價保障師生實踐深度教學
制約教學改革的最大因素莫過于教學評價。以考試分數(shù)為唯一評價指標，或者過于看重考試分數(shù)，一旦考試分數(shù)受到影響，哪怕是暫時的，教師也會因害怕而退出實驗，學校會因功利而叫停實驗。實施深度教學必須多角度評價教學。
行為性評價。不僅看考試成績，還要看行為習慣、處事原則和處事過程，通過觀察和記錄學生的行為進行實證式的評價。學生的行為不僅能反映其能力（特別是交往與溝通能力），而且反映出其品行，而品行是核心素養(yǎng)的重要組成部分，也是當今教育最容易忽視的部分。
發(fā)展性評價。急功近利是教育最大的敵人，好的教育必定會給學生的長遠發(fā)展留下巨大的潛力和空間。我們探索出學生成長評價模型，看學生高中三年各方面的發(fā)展（發(fā)展速度和發(fā)展水平），從定性和定量兩方面來描述。深度教學對于提高考試成績也是有效的，但效不在當下。即使是考試成績，我們也不以一章一節(jié)的“月考”“期中考”來評價老師，而是給老師留出空間，讓老師著眼于學生的長遠發(fā)展。
幸福感評價。學生學習的過程同時也是精神成長的過程，所以學生因?qū)W習帶來的精神面貌的變化，學生對教師教學的滿意度、學校生活的滿意度都是不可忽視的學習變量，我們制作了多種問卷，讓學生成為評價的主體，讓幸福感也成為評價指標。
深度教學實驗改變著學校的教學品質(zhì)。學生學習的目的、態(tài)度、興趣慢慢發(fā)生了變化，從原來“被逼著學”變成了“主動學”；學習方式發(fā)生了變化，喜歡沉思了，喜歡辯論了，喜歡動手了；精、氣、神發(fā)生了變化，笑容和自信寫在臉上了。
摘要：文中對深度學習的發(fā)展現(xiàn)狀及合作領域進行了闡述，對深度學習的基本模型進行了介紹。主要對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的基本模型進行了介紹，對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型的基本工作原理進行初步分析，對深度置信網(wǎng)絡和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡進行了基本描述，為后續(xù)深度學習及卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的深入學習打下基礎。
關鍵詞：深度學習；機器學習；卷積神經(jīng)網(wǎng)絡
1概述
深度學習（Deep Learning）是人工智能、圖像建模、模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡、最優(yōu)化理論和信號處理等領域的交叉學科，主要構建和模擬人腦進行分析學習，它屬于機器學習的新興領域。
2大數(shù)據(jù)與深度學習
目前，光學檢測、互聯(lián)網(wǎng)、用戶數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、金融公司等許多領域都出現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)，采用BP算法對于訓練神經(jīng)網(wǎng)絡出現(xiàn)了梯度越來越稀疏、收斂到局部最小值只能用有標簽的數(shù)據(jù)來訓練等缺點。Hinton于2006年提出了深度學習的概念，Lecun等人提出了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡利用空間關系減少參數(shù)數(shù)目以提高訓練性能。
CPU和GPU計算能力大幅提升，為深度學習提供了硬件平臺和技術手段，在海量大數(shù)據(jù)處理技術上解決了早期神經(jīng)網(wǎng)絡訓練不足出現(xiàn)的過擬合、泛化能力差等問題。
大數(shù)據(jù)和深度學習必將互相支撐，推動科技發(fā)展。
3深度學習模型
深度學習模型實際上是一個包含多個隱藏層的神經(jīng)網(wǎng)絡，目前主要有卷積神經(jīng)網(wǎng)絡，深深度置信神經(jīng)網(wǎng)絡，循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡。
1）卷積神經(jīng)網(wǎng)絡
在機器學習領域，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡屬于前饋神經(jīng)網(wǎng)絡的一種，神經(jīng)元不再是全連接的模式，而是應用了局部感受區(qū)域的策略。然而傳統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡使用神經(jīng)元間全連接的網(wǎng)絡結(jié)構來處理圖像任務，因此，出現(xiàn)了很多缺陷，導致模型⑹急劇增加，及其容易過擬合。
在卷積神經(jīng)網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡中的神經(jīng)元只與前一層的部分神經(jīng)元連接，利用圖像數(shù)據(jù)的空間結(jié)構，鄰近像素間具有更強的相關性，單個神經(jīng)元僅對局部信息進行響應，相鄰神經(jīng)元感受區(qū)域存在重疊，因此，綜合所有神經(jīng)元可以得到全局信息的感知。
另外，一個卷積層中的所有神經(jīng)元均由同一個卷積核對不同區(qū)域數(shù)據(jù)響應而得到，即共享同一個卷積核，使得卷積層訓練參數(shù)的數(shù)量急劇減少，提高了網(wǎng)絡的泛化能力。
一般在卷積層后面會進行降采樣操作，對卷積層提取的特征進行聚合統(tǒng)計。降采樣區(qū)域一般不存在重疊現(xiàn)象。降采樣簡化了卷積層的輸出信息，進一步減少了訓練參數(shù)的數(shù)量，增強了網(wǎng)絡的泛化能力。
卷積神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)了局部特征的自動提取，使得特征提取與模式分類同步進行，適用于處理高分辨率的圖像數(shù)據(jù)。目前，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡在圖像分類、自然語言處理等領域得到廣泛應用。
2）深度置信網(wǎng)絡
深度置信網(wǎng)絡是一種生成模型，網(wǎng)絡中有若干隱藏層，同一隱藏層內(nèi)的神經(jīng)元沒有連接，隱藏層間的神經(jīng)元全連接。神經(jīng)網(wǎng)絡經(jīng)過“反向運行”得到輸入數(shù)據(jù)。
深度置信網(wǎng)絡可以用做生成模型，通過前期的逐層無監(jiān)督學習，神經(jīng)網(wǎng)絡可以較好的對輸入數(shù)據(jù)進行描述，然后把訓練好的神經(jīng)網(wǎng)絡看作深度神經(jīng)網(wǎng)絡，最后得到分類任務的深度神經(jīng)網(wǎng)絡。
深度置信網(wǎng)絡可以用于圖像識別、圖像生成等領域，深度置信網(wǎng)絡可以進行無監(jiān)督或半監(jiān)督的學習，利用無標記數(shù)據(jù)進行預訓練，提高神經(jīng)網(wǎng)絡性能。但近幾年由于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的飛速發(fā)展，深度置信網(wǎng)絡已經(jīng)很少被提及。
3）循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡
循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡是一種專門用于處理時序數(shù)據(jù)的神經(jīng)網(wǎng)絡，它與典型的前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡最大區(qū)別在于網(wǎng)絡中存在環(huán)形結(jié)構，隱藏層內(nèi)部的神經(jīng)元是互相連接的，可以存儲網(wǎng)絡的內(nèi)部狀態(tài)，其中包含序列輸入的歷史信息，實現(xiàn)了對時序動態(tài)行為的描述。這里的時序并非僅僅指代時間概念上的順序，也可以理解為序列化數(shù)據(jù)間的相對位置。如語音中的發(fā)音順序，某個英語單詞的拼寫順序等。序列化輸入的任務都可以用循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡來處理。如語音、視頻、文本等。對于序列化數(shù)據(jù)，每次處理時輸入為序列中的一個元素，比如單個字符、單詞、音節(jié)，期望輸出為該輸入在序列數(shù)據(jù)中的后續(xù)元素。循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡可以處理任意長度的序列化數(shù)據(jù)。
循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡可以用于機器翻譯、連寫字識別、語音識別等。循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡和卷積網(wǎng)絡結(jié)合，將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡用于檢測并識別圖像中的物體，循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡用于識別出物體的名稱為輸入，生成合理的語句，從而實現(xiàn)對圖像內(nèi)容的描述。
4深度學習應用
1）語音識別
語音識別技術主要包括特征提取技術、模式匹配準則及模型訓練技術三個方面。其應用領域主要有語音輸入系統(tǒng)、語音控制系統(tǒng)和智能對話查詢系統(tǒng)，語音識別極大地推動了人工智能的快速發(fā)展。1952年Davis等人研究了世界上第一個能識別10個英文數(shù)字發(fā)音的實驗系統(tǒng)。大規(guī)模的語音識別研究是在20世紀70年代以后，在小詞匯量、孤立詞的識別方面取得了實質(zhì)性的進展。2012年，微軟研究院使用深度神經(jīng)網(wǎng)絡應用在語音識別上將識別錯誤率降低了20%，取得了突破性的進展。2015年11月17日，浪潮集團聯(lián)合全球可編程芯片巨頭Altera，以及中國最大的智能語音技術提供商科大訊飛，共同了一套DNN語音識別方案。
2）圖像分析
圖像是深度學習最早嘗試的應用領域。1989年，LeCun和他的同事們就發(fā)表了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的工作。2012年10月，Hinton和他的兩個學生用更深的CNN在ImageNet挑戰(zhàn)上獲得了第一名，使圖像識別向前躍進了一大步。
自2012年以來，深度學習應用于圖像識別使得準確率大大上升，避免了消耗人工特征抽取的時間，極大地提升了效率，目前逐漸成為主流的圖像識別與檢測方法。
3）自然語言處理
自然語言處理（NLP）是深度學習的另一個重要的領域。它是計算機科學與語言學的交叉學科，自然語言用電腦處理人類的語言，如英語、漢語、法語等，其主要應用包括機器翻譯、信息抽取等。
【摘要】教師應引導學生學會選擇合理的思維方式，在理解的基礎上，將新獲得的知識與原有認知結(jié)構相互整合，進行深度思考，構建新的知識體系，從而實現(xiàn)從線性走向立體的學習。文章建議從“學習內(nèi)容先探索，促進學生主動思維”“素材呈現(xiàn)巧安排，發(fā)展學生邏輯思維”“自我反思再質(zhì)疑，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維”“自主建構成體系，突破學生思維定式”四個方面引導學生進行深度思考的探索與實踐，從而讓學習真正發(fā)生。
【關鍵詞】思維；深度學習；學習發(fā)生
小學生數(shù)學思維方式有很多，如定向思維、逆向思維、擴散思維、創(chuàng)新思維等，在數(shù)學學習中，從原先的認知結(jié)構中提煉知識，選擇正確的思維方式，獲得新知識，構建新體系，才能使學生的學習從單一走向綜合。通過學生的主動、批判和再建性學習，鼓勵學生在積極探索中不斷實踐、反思，進而實現(xiàn)再創(chuàng)造，從而實現(xiàn)深度學習。
一、學習內(nèi)容“先”探索，促進學生主動思維，讓學有準備
解決問題的策略是蘇教版教材的一大特色，著重讓學生感悟策略并應用策略解決實際問題，培養(yǎng)學生解決問題的能力。例如蘇教版五下“列舉”策略的教學，是在學生已經(jīng)學習了“從條件思考”“從問題思考”“列表”“畫圖”等策略后，學習的策略知識，學生有一定的學習經(jīng)驗。教師要重視學生的認知起點，設計“前置性學習”任務，設計富有啟發(fā)性、探索性的問題，引導學生根據(jù)問題進行自我探索、自我發(fā)現(xiàn)，從而進行自主學習。
在這節(jié)課中，要促進學生主動思維能力的提升，就需要讓學生主動參與列舉策略的學習，在進行前置性思考時，帶著自己主動研究的目的，形成自主想法。課堂上，教師根據(jù)對學生主動思維的激發(fā)程度，引導全體學生參與課堂教學活動，在自主思考的基礎上，最大限度地活躍課堂探究氛圍，以促進學生思辨能力、想象能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。
這一課時改版前的教材例題是“王大叔用18根1米長的柵欄圍成一個長方形羊圈，有多少種不同的圍法？”改版后的教材例題是“王大叔用22根1米長的木條圍一個長方形花圃，怎樣圍面積最大？”不難發(fā)現(xiàn)教材改變例題，是要讓學生通過問題的分析，主動尋求解決問題的策略。但是作為前置性學習的內(nèi)容，必定不能缺少研究的“腳手架”，在研究的時候給學生一點提示，一些必要的研究步驟指導，讓學生有條理地主動思考。在前置性活動中，教師把自主學習的時間真正的交還給學生。學生在觀察、思考、解決問題的過程中鍛煉了主動思維的能力。因此學習內(nèi)容先探索有利于學生自主探究知識，培養(yǎng)主動學習能力，激發(fā)學生的主動思維。
二、素材呈現(xiàn)“巧”安排，發(fā)展學生邏輯思維，讓學有層次
數(shù)學學習素材是課堂教學中激活學生思維，幫助學生獲得數(shù)學知識、提高數(shù)學能力、解決數(shù)學實際問題的基本信息載體，也是學生感受數(shù)學與生活及其他學科的有機聯(lián)系，體驗數(shù)學應用價值的重要資源。對學習素材的選擇、呈現(xiàn)次序和時間是否得當，不但直接制約著課堂教學目標能否順利達成，而且影響著學生對數(shù)學知識的理解、數(shù)學能力的培養(yǎng)和數(shù)學思維的發(fā)展。
數(shù)學學科需要培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。邏輯思維的特點是以抽象的概念、判斷和推理作為思維的基本形式，以分析、綜合、比較、抽象、概括和具體化作為思維的基本過程，從而揭示事物的本質(zhì)特征和規(guī)律性聯(lián)系。學生進行數(shù)學分析、比較的載體就是學習素材，所以選擇數(shù)學學習素材，首先是要看素材是否具備數(shù)學思考價值。
在《解決問題的策略――列舉》教學中，教師運用前置性學習單，給學生自主探索的空間，從學生不同層次的反饋情況，讀懂學生思維的差異性，根據(jù)學生思維的不同層次，從學生的作業(yè)中有選擇性的選取需要的素材，在課堂上和學生進行有條理的分析、比較、綜合，引導學生經(jīng)歷邏輯思維形成和發(fā)展的全過程。本節(jié)課在課堂教學素材的選擇上，選取了學生思維中的典型素材。例如，學生對“22根1米長的木條”的理解存在一定困難，學生知道22米是圍成的長方形的周長，但是容易將“長加寬”的總和看成22米。教師選擇圖1所示的素材，讓學生進行自我質(zhì)疑，先理清解決這個問題的第一個步驟，就是理解題目意思。在理解了“長和寬的總和是22米的一半”后，學生的思維分幾個層次：思維不全面、思維無序、思維有序。在安排素材的時候，讓學生自己發(fā)現(xiàn)問題，結(jié)合圖2～4，通過比較讓學生體會思考問題要全面和有序，并且在比較中提高學生的邏輯思維能力。
三、自我反思“再”質(zhì)疑，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維，讓學有創(chuàng)造
新課標指出要培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力，教師除了要給予學生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的時間，還要引導學生進行獨立思考，發(fā)現(xiàn)疑難點，分析問題，解決問題。教師要鼓勵學生解放思想，發(fā)揚創(chuàng)新精神，大膽提問，為學生創(chuàng)設求異的機會和氛圍，才能培養(yǎng)學生創(chuàng)新的精神。
在學生進行了前置性探索之后，教師應鼓勵學生提出自己的困惑。
生1：我發(fā)現(xiàn)這個花圃的周長是22米，一組長、寬是11米，那是不是長和寬加起來還能是11米？
生2：是不是當周長不變，長方形的長和寬的長度越接近，面積就越大，長方形越接近正方形面積越大？
生3：如果周長相等，那正方形的面積大于長方形的面積嗎？
生4：如果兩個圖形的面積相等，長方形的周長和正方形的周長哪個更長？
反思學生提出的問題，教師可以發(fā)現(xiàn)學生在進行自主探索并主動構建認知體系，在這個過程中，學生發(fā)現(xiàn)了一些規(guī)律，產(chǎn)生了新的疑問。教師根據(jù)學生的疑問，進行分類整理，按層次引導學生進行交流，讓學生在解答自己疑問的過程中發(fā)展新認知。生1的問題產(chǎn)生于列舉時容易出現(xiàn)的常見問題；生2和生3的問題則是根據(jù)自己在解決問題的過程中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律提出的；生4的問題是對周長相等面積變化已有一定認識的基礎上提出的逆向思維。教師按照“一長一寬的總數(shù)”“周長不變時面積的變化規(guī)律”“面積相等時周長的變化規(guī)律”一步步進行深層次探究，有利于發(fā)展學生的創(chuàng)新思維。
四、自主建構“成”體系，突破學生思維定式，讓學有思辨
思維定式是在頭腦中用一種固定的思維模式思考問題，當思維受到框框的限制，就難以打開思路，缺乏求異性和靈活性。學生經(jīng)常會形成思維定式，在思考問題時不能看到實際情況，會盲目照搬已有的知識經(jīng)驗，在不加以辨別的情況下直接用來解決問題。
本節(jié)課幫助學生構建“列舉”策略，學生需要通過教師的引導和同學的互助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式獲得。在新課程理念的指導下，學生的學習“情境”、課堂中的師生、生生的“協(xié)作”“對話”都直接影響了學生的知識建構，而“意義建構”是整個學習過程的最終目標。只有找到知識的規(guī)律以及知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，學生才能有深刻的理解，這種理解在大腦中的長期存儲形成“圖式”，即認知結(jié)構。
本節(jié)課，學生以王大叔圍花圃的情境展開探究，學生對列舉策略有了一定的感性認識，通過分析和比^感悟到列舉“有序”“不遺漏”“不重復”的特點。為了使學生有更豐富的體驗去發(fā)現(xiàn)列舉策略的廣泛應用，在練習中又添加了“商店進了一些花苗，可土培的有3種，可水培的有2種，王大叔想選1種土培的花苗和1種水培的花苗，一共有多少種不同的搭配？”和“王大叔在商店購得花苗后，得到了4張代金券，用這些代金券能有多少種不同的付款方法？”這兩道題，從不同角度豐富學生運用列舉策略解決實際問題的體驗，并且對什么情況下可以運用列舉策略有更深的思考。為了讓學生對列舉策略有更豐富的認識，了解運用列舉策略解決實際問題中的不同運用，并將所學納入到已有的知識框架中，可以使學生的思維更豐富，更靈活，突破思維定式帶來的局限。
教師根據(jù)教材內(nèi)容和學生心理特征進行數(shù)學思維的培養(yǎng)，引導學生進行數(shù)學思維訓練，提升學生的主動思維、逆向思維、擴散思維、創(chuàng)新思維等思維能力，設計易于學生探索的學習內(nèi)容，幫助學生深度理解、建構和發(fā)展知識體系，實現(xiàn)深度學習，讓學習真正發(fā)生。
【摘 要】放眼當下教育，精致的應試教育掩蓋學習能力的問題依然突出，普遍存在重知識輕能力、重技能輕素養(yǎng)的現(xiàn)象，這一切充分說明了當下基礎教育中淺層學習普遍存在。深度學習不僅要思考“教什么”“怎么教”，更要考慮“為什么教這些”“為什么這樣教”，這是在思考教學背后更深層的意義，從而逐漸培養(yǎng)高階思維能力。只有立足“學”，才能弄清楚“教”，為更好地實現(xiàn)深度學習，科學落實“確立高階學習目標”等策略顯得十分重要。
【關鍵詞】淺層學習；深度學習；策略
一、探尋淺層學習普遍存在的原因
現(xiàn)實教學中，有一類教師比較傾向關注自己“怎么教”，在信息傳遞或呈現(xiàn)方式上，想方設法，絞盡腦汁，費盡心力，豐富了“教”的內(nèi)涵，教師占據(jù)主導；另一類教師傾向關注“教或?qū)W什么”即內(nèi)容，竭盡自己之能事，只關注了學習信息轟炸式的輸入，至于讓學生學習真正發(fā)生的狀況幾乎無法顧及，內(nèi)容占據(jù)主導。前者體現(xiàn)了教師立場，后者體現(xiàn)了內(nèi)容立場，兩者忽視了學生立場的主體地位。正因如此，當下教育普遍存在重知識輕能力、重技能輕素養(yǎng)的現(xiàn)象。
在高三復習中我們聽得最多的是，幫助學生建立知識網(wǎng)絡，把書由厚讀薄，再由薄讀厚，提高學生理解能力、推理能力等，但事實上看到的更多的是知識點簡單羅列、方法的生硬灌輸，而教學能真正地從科學的角度切入、引領學生建構知識網(wǎng)絡、創(chuàng)設情境讓學生自主總結(jié)歸納方法并形成學生自己的理解等等行為卻少有發(fā)生。
在課堂教學中，教師更多關注的是自己所要教的內(nèi)容，沒有把學生作為學習的主體，學生經(jīng)常被動地回答教師的提問，學生的主體性沒有得到很好的發(fā)揮，不能實現(xiàn)深度學習，教師沒有真正地引導和幫助學生將知識內(nèi)化成自己的理解并形成能力。正因如此，教育飽受專家、學生及社會的詬病。問題的根源是教育思維主導了教師的教學，它是知識本位和應試為上的理念導致的必然產(chǎn)物。
學生都本能地渴望得到他人的尊重和賞識，現(xiàn)實的課堂中仍有許多教師不去考慮學生的反應和需求，以自我固有經(jīng)驗的認識一成不變地去實施教學，對學生的認識和需求想當然，以自己的興趣代替學生的興趣，不充分尊重學生實際預設教育目標。借用2015春晚的一句經(jīng)典語錄：你以為你以為的就是你以為的？教師立場的實質(zhì)就是太把“我們以為的”強加給“學生以為的”，導致學生立場得不到尊重，學生的創(chuàng)新思維和獨特見解缺失和枯竭。
學生立場得不到尊重的主要根源是：錯誤理解了學習的價值，片面地認為學習只為了應對當下的紙筆考試。
從宏觀層面來看，首先，由于高考在人們心目中的特殊地位。幾乎所有人都明白高考無法繞越，加上高考選拔由于時間緊、人數(shù)龐大的客觀原因，本來設計的一些制度在執(zhí)行過程中都出現(xiàn)了不同程度的折扣，先進的理念無法落地，追求的價值無法得以充分體現(xiàn)。其次，現(xiàn)在的選拔仍只能是紙筆考試，教育的評價還更多地體現(xiàn)在分數(shù)的評判上，這也是教育“兩張皮”現(xiàn)象及素質(zhì)教育理念不能落地的根本原因。最后，專家對教育的設計超越現(xiàn)實太多，很多理想的措施總是無法在現(xiàn)實中落實，這也是導致基礎教育受到社會大眾詬病的重要原因。
上述種種帶來的結(jié)果是學校教育為了應試教學，碎片化傾向越來越嚴重，具體來說就是：學校教育無法與現(xiàn)實抗爭，對教師來說只能是考什么、教什么，對學生來說只能是考什么、學什么。
以高中物理為例，因為高考不考實驗操作，有的學校實驗教學幾乎空白，盛行“做實驗不如看實驗，看實驗不如講實驗”；有的學校生源質(zhì)量層次略低，學生對高考等級要求不高，這樣的學校就采取選擇性教學，舍棄物理中一些難度大的主干知識，如“動能”定理不教不學，選擇一些考試要求低的知識點進行教學，如對要求低的選修模塊花大力氣，甚至把需要“理解”的內(nèi)容上成了“記憶”的要求，根本談不上素養(yǎng)的發(fā)展，這種情況在相當一部分學校存在。這一現(xiàn)狀的實質(zhì)是教學沒有體現(xiàn)學生立場，導致淺層學習普遍存在。
二、理解深度學習的概念、特征和價值
1.“深度學習”的概念。
美國學者Ference Marton和Roger Saljo基于學生閱讀的實驗，針對孤立記憶和非批判性接受知識的淺層學習，于1976年首次提出關于“學習層次”的概念。淺層學習處于較低的認知水平，是一種低級認知技能的獲得，涉及低階思維活動；而深度學習則處于高級的認知水平，面向高級認知技能的獲得，涉及高階思維活動。
在我國，黎加厚教授等（何玲、黎加厚，2005）學者認為，深度學習是在理解學習的基礎上，學習者能夠批判性地學習新的思想和事實，并將它們?nèi)谌朐械恼J知結(jié)構中，能夠在眾多思想間進行聯(lián)系，并能夠?qū)⒁延械闹R遷移到新的情境中，做出決策和解決問題的學習。在基礎教育領域，深度學習是指以學生學習為中心，在教師的指導下學生自主進行知識建構，基于真實情境主動學習和解決問題。
深度學習要求從教師立場、內(nèi)容立場向?qū)W生立場轉(zhuǎn)變，教師要從滿堂灌向少講轉(zhuǎn)變，更多地為學生搭建腳手架讓學生自主攀登而不是背著學生攀爬。從學生全面發(fā)展的視域來看，實現(xiàn)深度學習是l展核心素養(yǎng)的必經(jīng)之路。
2.深度學習的主要特征。
第一，理解學習。深度學習強調(diào)的是對知識、概念的理解而不是記憶，通過學習能夠深刻理解知識的本質(zhì)而非表象，從而加深對深層知識和復雜概念的理解。
第二，內(nèi)容統(tǒng)整。學生學習的文本要具有科學性、層次性、開放性、系統(tǒng)性，文本應當是學生學習的認知地圖，基于文本學生能夠自主學習并能檢測自己的學習狀況，知道自己到了哪里。通過學習文本，學生在同化、順應中將新信息與已知概念和原理聯(lián)系起來，整合到原有的認知結(jié)構中，從而引起對新的知識信息的理解、長期保持及遷移應用。文本的層次性、開放性為解決學習的差和異奠定了基礎，文本的系統(tǒng)性為學習的完整性提供了保障。
第三，自主建構。學生只有通過自主建構才會真正掌握知識，因而在學習過程中教師要想盡辦法激發(fā)學生學習的潛能，讓學生主動去學習，為學生學習搭好腳手架，教師在合適的機會對學生提供最適切的幫助，而不是拖著學生按照自己的意愿去學習。只有這樣學生才能對知識進行內(nèi)化，主動建構形成穩(wěn)固的知識體系。
第四，遷移運用。深度學習要求學習者對學習情境深入理解，對關鍵要素的判斷和把握可以在相似情境“舉一反三”，也能在新情境中分析判斷差異并將原則思路遷移運用。
3.深度學習的價值。
浙江省長郡雙語實驗中學教科室從“記憶方式”“知識體系”“關注焦點”等八個方面對淺層學習和深度學習作了對比（見下頁表1）。
從對比中不難發(fā)現(xiàn)，深度學習不僅要思考“教什么”“怎么教”，更要考慮“為什么教這些”“為什么這樣教”，這是在思考教學背后更深層的意義，從而逐漸培養(yǎng)高階思維能力；深度學習不僅需要恒心、毅力，也需要適宜的方法與措施。學生只有通過深度學習方能將碎片化、片段化、淺表化的知識轉(zhuǎn)化、整合，形成知識體系和結(jié)構化知識。
“十三五”期間，我國基礎教育課程改革進入深化與攻堅階段，學生核心素養(yǎng)（即學生應具備適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力）的培養(yǎng)成為基礎教育改革的著力點，深度學習是一種有效的提升核心素養(yǎng)的學習方式。
4.深度學習的流程。
深度學習要真正發(fā)生，教師首先要引導學生進行自我剖析，為自己畫像，正確認識自己；其次是找準定位，明確自己的目標；再次是掌握學習的方法，熟悉學習路徑，選擇合理的學習素材并利用各種資源；最后是運用各種方法檢測自己，學會總結(jié)和反思。具體流程如圖1。
三、實施深度學習的教學策略
只有立足“學”，才能弄清楚“教”。所有關于教的問題的思考和設計，都應基于學生立場，從課程的視角，以對學的理解和把握為基礎，否則，教就可能成為背離學的規(guī)律、脫離學的目的的無實際效果和意義的活動。為更好地實現(xiàn)深度學習，還要把握好以下五種策略。
1.預評估。預評估是教師對學生的綜合評估，涉及學生已有基礎、學生身心規(guī)律、教育規(guī)律、學生興趣及志向等，預評估要突出“精”和“準”。以高三“法拉第電磁感應定律”復習為例，通過以前的學習，一方面大多數(shù)學生已經(jīng)熟悉法拉第電磁感應定律，能夠熟練解決常見情境下的動生電動勢及感生電動勢的計算及方向判斷。以下三種情況可能對學生還是有難度：導體棒切割長度變化、磁場區(qū)域為非勻強磁場、切割速度為變速運動。學生對影響感生電動勢的兩個要素存在以下情況的學習還是有難度：磁感應強度非線性變化、在變化磁場中部分導體電動勢大小。當電路的面積和所處區(qū)域磁場同時發(fā)生變化相關電動勢的計算有困難。
2.確立高階學習目標。高階思維能力的發(fā)展程度是深度學習與淺層學習的最大區(qū)別。從布魯姆分類目標教育理論來看，當下應試背景下的學多數(shù)停留在“記憶、理解和簡單應用”的層面，教師應該將高階思維的發(fā)展作為學習目標貫穿課堂教學的始終，要始終將“分析、評價和創(chuàng)造”作為學習目標的重點關注。當然，關注“分析、評價和創(chuàng)造”高階思維能力的發(fā)展一定是基于“記憶、理解、應用”基礎上的。
3.整合學習內(nèi)容。學生以碎片化的形式將知識存儲于記憶中，學的越多負擔越重，而且遇到新問題時，往往無從下手。在高三的復習教學過程中經(jīng)常遇到這樣的現(xiàn)象，教師常掛在嘴邊的一句話“要將知識串成線，織成網(wǎng)”，但在教學實施中無論是學生的文本材料學習還是課堂實施仍以片狀化的知識為主要特征，最終的結(jié)果是學習過程沒有在新舊知識之間建立連接，新知識沒有進入學生原有的認知結(jié)構，慢慢就會出現(xiàn)問題解決效率低、效果差的現(xiàn)象。只有指導學生在學習中真正從知識發(fā)生的內(nèi)在規(guī)律出發(fā)，將孤立的知識要素連接起來，將知識以整合的、情境化的方式存儲于記憶中，才能進行有意義的知識建構，從而達到對知識的提取、遷移和應用。
4.創(chuàng)設真的情境。情境認知理論認為，學習的終極目標是要將自己置于知識產(chǎn)生的特定情境中，通過積極參與具體情境中的社會實踐來獲取知識、建構意義并解決問題。能力的發(fā)展是一個漸進的過程，是一種潛移默化影響的結(jié)果，它是一種隱性特征，因而學生能力的培養(yǎng)和發(fā)展必須建立在一定情境之下，真實的情境具有綜合性、全面性，問題的解決可以是個體也可以是小組，涉及的知識面廣，問題具有開放性，知識的應用具有系統(tǒng)性、開創(chuàng)性，是一種建構性學習，利于打開學生的思路，培養(yǎng)學生的合作意識、遷移應用能力、創(chuàng)新能力。
5.與目標匹配的評價方式。從動機心理學角度來看，對學生學習的評價應樹立評價不是為了證實而是為了改進的評價理念，為實現(xiàn)教學評價的升值，只有在明確教育目標的前提下，設計圍繞目標可能實現(xiàn)的評價任務，再針對評價任務設計教學任務、教學活動、教學手段、教學流程，從系統(tǒng)的立場實現(xiàn)“教―學―評”一致性。過程評價、發(fā)展評價是教學教程中的重要評價方式，及時反饋是引導學生深度反思自己的學習行為，積極評價是激發(fā)學習動力的重要手段。因而當反饋關注學生的學習過程而非最終成果時，反饋就會極大地促進學生學習，當然對高三學習而言，終結(jié)性評價也是學習過程不可缺少的重要環(huán)節(jié)。
（萊西市第二實驗小學，山東 青島 266600）
2016年中國版《地平線報告》指出，中國基礎教育發(fā)展的一大趨勢是課堂教學將日益關注深度學習。齊魯師范學院徐潔副教授指出：深度學習是與淺層學習相對而言的概念。淺層學習是機械的、接受式的，以記憶和復制為特征，是不求甚解的學習。深度學習則是主動的、有意義的學習，注重理解，以反思性、批判性思維能力培養(yǎng)為目標。
如何落實和推進深度學習？我認為，學習習慣是決定深度學習的重要因素之一。深度學習需要優(yōu)秀的學習習慣做支撐，優(yōu)秀的學習習慣能促進深度學習的達成。其中主動、合作、自信這三項習慣特別重要。綜觀學生現(xiàn)狀，這三項習慣恰恰是學生缺乏的。在教學實踐中，我聚焦“課前小研究、合作學習、交流展示”這三條路徑，引導學生逐步養(yǎng)成主動探究、樂于合作、自信展示的習慣，實現(xiàn)了課堂教學面貌和學生學習習慣的蝶變，促進了學生學習不斷向深層次發(fā)展。
一、聚焦“課前小研究”，培養(yǎng)主動探究的習慣
“課前小研究”是我對課前預習的新稱謂，之前，因為對教學、對學習、對學生的認識不夠深刻，導致課前預習粗淺、無序、無效。通過學習建構主義、生本教育以及多元智能理論，我得出兩點認識：一是預習內(nèi)容起點要低、具體適當，精心設計接近學生思維水平的研究題目，改變以往學生單純讀一讀教材、圈一圈重點、做一做習題的預習狀態(tài)；二是預習要體現(xiàn)“研究”特性，使學生在積極的自我探究中，盡量有自我發(fā)現(xiàn)、自我感悟和提升，改變以往預習應付、草率的現(xiàn)狀。
為此，我從內(nèi)容和形式兩方面精心設計了高年級語文“課前小研究”。以精讀課文為例，我一般設計“我會讀書、我會識寫字、我會理解、我會運用、我會查資料”五方面內(nèi)容。以魯教版四年級課文《圓明園的毀滅》“我會理解”為例。我設計四個題目：用一句話總體介紹圓明園；文章二、三、四自然段介紹了“圓明園輝煌的過去”，讀一讀，各用一句話概括這三個自然段的內(nèi)容；有感情地朗讀第三段，一邊讀一邊展開想象，深刻理解課文；針對圓明園是怎樣被毀滅的問題，畫出相關的詞句，談談你從這些詞句中體會到了什么。這樣的設計，讓學生的“課前小研究”具有“五性”：激勵性、開放性、思維性、趣味性和操作性。
為了把“課前小研究”的功用落到實處，把課前和課內(nèi)學習有機融合，我一般運用四項基本策略予以落實。一是認真檢查。課前檢查學生預習是否認真，課堂檢查學生做的質(zhì)量。特別是題目中設計的一些無形的內(nèi)容，如“讀一讀、想一想、說一說、畫一畫、查一查”等內(nèi)容，要通過各種形式的檢查，并給予學生評價。二是直接運用。研究中設計的一些題目，像認讀詞語、整體感知等，直接作為檢查學生研究質(zhì)量的工具；理解和運用方面的問題，作為引領教學的主要問題，引導學生進一步自主探究，集體交流，指導提升。三是及時整改。課堂上，走到學生中間，引導學生及時用紅筆整改。四是有效拓展。教學以“課前小研究”的思路為教學思路，不等于受其限制，要拓展開去，引導學生展示自己的研究過程，并在交流中進行引導、促進和提升。
現(xiàn)在，“課前小研究”成為學生學習的重要支架，改變了學生之前習慣于被動記憶的陋習，引領學生學習由被動走向主動，由單純的記憶走向研究與探索，培養(yǎng)了學生認真扎實、主動探究的態(tài)度、習慣和能力。
二、聚焦合作學習，培養(yǎng)學生樂于合作的習慣
小組合作學習體現(xiàn)了教學活動中多種因素的多邊互助，可以充分發(fā)揮學生學習的積極性、主動性、創(chuàng)造性。之前的合作學習存在合作急、短、簡及學生缺乏合作技巧、優(yōu)生表現(xiàn)突出等問題。長此以往，不僅會造成教學時間的荒廢，更有相當一部分學生將逐漸喪失獨立思考、自主探索的能力，失去學習的能力和興趣。我運用“捆綁評價”和課堂實踐兩項舉措，培養(yǎng)學生的合作意識，讓學生學會合作，樂于合作。
“捆綁評價”以合作小組為評價單位，重在引導學生增進集體榮譽感，形成小組向心力、凝聚力。具體評價時，經(jīng)歷了“均衡分組，選定組長―建立載體，確定量規(guī)―有序評價，及時總結(jié)”的流程。我在班級中合理構建合作小組，民主確定評價標準，注重教學評價，而且評價對象由個人向小組轉(zhuǎn)變，評價結(jié)果由無形向有形轉(zhuǎn)變。具體評價時，我牢記每個個體代表一個小組，關注整個小組的學習狀態(tài)和學習成果，而且注意為每個小組提供均衡的交流展示機會。無論是即時評價還是階段匯總的評價結(jié)果，我都采取恰當?shù)姆绞矫鞔_記錄，讓學生時時處處感受到評價的力量和形成團隊意識的暗示。
課堂實踐是落實合作學習的主要載體。我研究了構建合作教學的基本模式，并落實了合作學習組織過程中的三個要點。一是自主探究充分到位。合作學習不等于放棄自主探究，合作學習要建立在自主探究的基礎上。二是合作探究組織有序。我在合作組織、合作r間、合作效果等方面，當好“管理者”“合作者”“質(zhì)疑者”，運用觀察、參與、巡視、質(zhì)疑、指導等方式加以調(diào)控，有意培養(yǎng)學生的合作意識，教給學生合作學習的技能。三是合作展示面向全體。我注重關注合作學習中的弱勢群體，促使他們從不愛說到愛說，從膽小到膽大，積極主動參與到學習討論中去，實現(xiàn)生生良性互動，促進全面發(fā)展。
經(jīng)過一段時間的研究和探索后，我欣喜地看到了學生的“訓練有素”和明顯變化。特別是集體交流展示環(huán)節(jié)，學生有條理、有深度。實踐證明，有了合作的意識，具備了合作的能力，學生會喜歡合作，喜歡和同學一起學習、進步。
三、聚焦交流展示，培養(yǎng)學生自信展示的習慣
課堂展示就是讓學生圍繞開放性問題各抒己見、唇槍舌劍、據(jù)理力爭，是學生自主學習的動力源泉，是學生實現(xiàn)自我表現(xiàn)欲的重要途徑。以往，學生習慣了沉默聽講，“我要展示、我要登臺交流”的意識并不強烈。長期這樣，必然帶來學生思維與表達的惰性與退化，對學生貽害無窮。
針對這種現(xiàn)狀，我組織“一分鐘演講”活動，引導學生樹立交流展示的意識，形成交流展示的習慣?！耙环昼娧葜v”是利用上課前一分鐘時間，學生輪流登臺演講，重在演講經(jīng)歷，淡化演講水平。這項活動打破了以往優(yōu)秀學生獨霸話語權的現(xiàn)狀，讓全體學生擁有了展示的機會。實踐中，盡管有的學生狀態(tài)還不夠投入，表達還不太流暢，但是我相信，有了第一次，有了內(nèi)心的體驗和觸動，學生一定會在這片天地中嶄露頭角，實現(xiàn)質(zhì)的飛躍和升華。
同時，我要求自己努力打造“注重交流展示”的課堂教學，盡量給學生提供交流展示的機會，引導學生想清楚，更要說明白，做到言之有序、言之有物。以五年級語文《新型玻璃》為例。課堂上，我組織學生“學習第一段課文，練習推銷第一種玻璃”，之后，組織另外幾種玻璃的推銷會。主要經(jīng)歷了四步教學：一是小組自主選擇另一種玻璃，準備“推銷詞”；二是合并共同選擇的小組，逐一組織推銷活動；三是評選優(yōu)勝推銷小組和優(yōu)勝推銷員；四是學生在小組中推銷課前搜集的其他新型玻璃。這樣的設計徹底顛覆了以往逐個內(nèi)容讀課文、抓重點詞句理解感悟的流程，充分發(fā)揮了學生的主體性，讓學生在小組中展示交流，課堂因展示而精彩。
在具體展示過程中，我結(jié)合學生實際，和學生一起構建和落實了交流展示的基本標準：有了想法，要積極舉手，眼睛注視教師，表達自己自信的精神狀態(tài)；集體交流時，立正站直，目視教師或同學，聲音響亮、中等語速，大大方方地表達自己的觀點，學習用手勢、動作等肢體語言幫助表達；別人提出與自己不同的意見時，能虛心用點頭等表示回應，自覺修正自己的意見；每一次發(fā)言都要說完整的話，有條理地說一段話，盡量不重復別人已經(jīng)說過的意見，經(jīng)常使用“我覺得”“我認為”等詞語開頭；小組交流時，目視同學，控制聲音。對于精彩的發(fā)言，教師要給予真心實意的語言贊賞；有不同意見時，用“你的意思是……”“我是這樣認為的”來進行回應。觀念與行為的改變換來學生面貌的蛻變。課堂上，學生沉寂少了，木然不見了，瑯瑯的讀書聲與有理有據(jù)的思辨多了，思維的闡述、質(zhì)疑、拓展成為“座上客”。
聚焦習慣培養(yǎng)，引領課堂面貌、學生學習習慣、學習質(zhì)量實現(xiàn)完美的破繭與蝶變，越來越多的學生“樂學習、會學習、主動學習”，越來越多的家長反映孩子語文學習有了質(zhì)的變化與提升。今后，我將繼續(xù)研究，在“習慣培養(yǎng)推進深度學習”的廣闊天地中不斷實現(xiàn)新的攀升，實現(xiàn)學生的更高、更遠發(fā)展。
