基于深度学习的智慧教育的探索与实践

基于深度学习的智慧教育的探索与实践摘要：信息时代知识经济的飞速发展，催生了《中国学生核心素养》，界定了学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展需求的必备品格和关键能力，引发了教育以适应时代要求的深刻变革，培养学生核心素养已经成为当今基础教育变革的目标追求。从信息时代（IT）、大数据（DT）到人工智能（AT）迅猛发展，特别是深度学习在人工智能领域的非凡成效，也必然引发教育领域对深度学习的深度思考与探索。

关键词：深度学习智慧教育

2014年,教育部基课程教材发展中心在全国多个试验区开展了“深度学习教学改进”项目研究，旨在促进学生核心素养的发展深度学习成为促进学生核心素养形成的重要途经。作为基础教育工作者，探讨深度学习具有十分必要的理论价值和实践意义。2020年初，一场突如其来的疫情，是对学校教育以及“互联网＋教育”应对突发事件的承载力和应对能力的一次巨大考验。三门峡市东风小学迎时而动、顺势而为，重塑学校教育，精准目标定位，以网络平台为支点，信息技术为支撑，“知识胶囊”传经送宝、钉钉直播“面授机宜”，寻找适合的线上教学新路径，走出了一条创新之路，更引发了我对深度学习的深刻思索和深层梳理。本文仅从深度学习的内涵与发生机制、情感融入与深度参与、课程构建与整合、高阶思维的培养、目标驱动和项目牵引、现代技术的支撑六个方面，与大家交流、探讨。

一、深度学习的内涵和发生机制

（一）深度学习的内涵

深度学习最早是20世纪50年代美国学者FerenceMarton和RogerSaijo基于学生阅读实验，针对孤立记忆和非批判性接受知识的浅层学习提出的一个概念。2006年作为人工神经网络研究的概念，被引入机器学习领域，使得人工智能迅猛发展。深度学习的核心是指学习者基于理解学习的基础上，批判地学习新思想和事实并融入原有认知之中，做出决策和解决问题的学习策略和样态。可以说浅层学习是外力驱动的机械学习，则深度学习就是理解构建、迁移应用式的学习。从思维的角度讲，浅层学习是低阶思维，深度学习则是高阶思维。中小学课堂教学中的深度学习，应该是指学生在教师的引领下，围绕学习主题，积极参与、体验成功、重构和完善认知结构，创造性的迁移和应用知识解决现实问题的学习状态，获得核心素养发展的有意义的学习过程。强调学习者对知识本质的理解和批判性思考，注重有效的学习迁移和真实问题解决，与核心素养有相同的内在逻辑。可以说，深度学习与核心素养是手段和目标、过程与结果的关系，深度学习是培养学生核心素养的有效途径。基于核心素养的课堂教学改革，就是引导学生由已有知识获取和记忆训练为主要特征的浅层学习向深度学习的转变。

（二）深度学习发生的机制

1、深度参与和情感融入是深度学习发生的决定性因素。学者阿斯汀认为学生进步的大小与其在教学活动的参与度成正比；弗雷德里克斯认为真正达到当今学校的成功，需要学生的行为、情感和认知这三方面深入投入的深度学习。这说明有意义的学习，是学生在教师的引导下，从认知、情感和行为高度统整，全身心参与课堂教学全过程。进入一个“有我”的情景，以情激学、以情启智、情景共生，学生对学习活动保持持续的行为参与，促进客观认知的主观内化，进而孕育个体思维品质和精神价值。

2、课程资源整合和丰富的教学活动是深度学习发生的重要载体。丰富多彩的课程资源和教学活动能使课堂与校园、家庭、社会融通，拓宽教育空间；同时，丰富学生课堂感受和认知构建源泉，把知识学活。

3、教学情境是深度学习发生的条件。认知是主体与环境互动的结果，有意义的学习必定在一定的环境中发生。丰富可迁移的情景是促使学生进入深度学习不可或缺的条件。

4、理解迁移是深度学习发生的“显示器”。理解是深度学习的第一要素，学生对知识意义的理解和解释直接影响着他们联结、记忆、推理、获取新知和解决问题的能力。迁移是理解的结果和表现，迁移能力反映了学生的理解程度。

5、基于经验的指导和个体经验的升级与转化是深度学习同一过程的两个方面。深度学习是“教”与“学”相统一的活动，是教师有计划、有组织的“教”和学生高水平深层次的“学”相互促进的活动，具有双主体性——学生和教师都是深度学习的主体。深度学习是教师基于经验的指导过程，需要教师能够把握“教学最佳期”，最大程度的实现学生的“最近发展区”;深度学习也是学生个体经验升级转化的过程，学生的个体意义构建和社会意义构建同时发生，强调知识与经验的统一协调。

二、情感融入和深度参与孕育深度学习的发生

三门峡市东风小学的课堂教学改革是从撤去横亘于学生和老师之间的厚厚的讲桌开始的，实现教师与学生的“零距离”接触、平等交流有效互动，开启了师生无障碍的课堂教学交流模式。学校以“抓教研、促教改、重课堂、提质量”为指导，聚焦有效课堂，抓“堂清”、重“周清”，深入推进分层教学，分类施教分层作业，精准实施分层辅导，提质增效。以《三门峡市东风小学课堂教学评价标准》指导评价课堂，把学生参与作为课堂教学的重要评价指标，提高评价权重值，突出学生全员参与、全程参与，体现自主合作、质疑探究，指导学生“会倾听、讲互助、懂合作、勇质疑、善思考、真收获”，落实堂清。以社会实践活动、亲子互动、手工制作、快乐阅读、安全我知道及假期见闻等主题，用活动记录册替代书面作业的特色假期作业，培养学生的自主学习能力、观察能力及社会实践能力，促进学生个性发展。从情感交流到课堂参与以及假期活动全过程孕育深度学习的发生。

三、基于深度学习的课程构建与整合是关键

“教育要更好的发挥作用，必须整合一切可以利用的技术和资源；课堂要高效，应当整合一切课内外资源。”

只有进行课程整合，才能把当前的教育与未来的人才需求相链接相统一。三门峡市东风小学从三个层面进行课程资源整合，一是学校精心实施基础性课程，有序推进探究性课程，积极开发拓展性课程。按规范要求开足开齐国家课程，把地方课程、校本课程进行跨学科有效融合，探索适合于学校特色和学生核心素养发展需求的校本课程。目前学校开设有益智手工课程，机器人课程，3D打印课程，特色假期作业课程，自编自创的融舞蹈、音乐和体育健康三个学科于一体的大课间课程以及以红色经典、地域文化、现代工业、探寻自然奥秘四个板块构成的研学课程等校本课程。同时，以课程超市的形式、学生不分年级班级、自主选课走班上课，开设社团活动课程，拓展学生视野，基于兴趣促进深度学习。二是教师在教学过程中，从内容上整合学校的基础性课程，以整个单元、整本教材为整体，将知识、经验于生活相结合，体现生活即教育，教育即生活的理念，实现知识的迁移，促进深度学习的发生。三是对教学设计的整合，包括教学流程、教学方式和教学模式的综合运用。要求教师从课件的制作、教学内容攫取、教学重难点的取舍、多媒体的运用等要素的整合，有效组织教学内容和活动，把握好“教学最佳期”，引领学生智慧学习、快乐生活、健康成长，最大程度实现学生的“最近发展区”。校本研修和课题研究的深度与宽度决定了学校发展的高度。学校成立3个名师工作室和4个青年教师工作坊，形成了名师引领、青年教师自主探究的研修格局；开展“争做智慧教师系列活动”和校级课题研究，构建校长引领全员参与省市校三级课题管理网络。课题研究全员化，推动了教学研究和教师业务素养的提升。这一系列措施确保了课程的整合构建和有效课堂的实施。在疫情防控特殊时期，按照“防控为要、健康第一、全员参与、全面育人、激趣益智、适度适用”的线上教学六原则，老师们利用“知识胶囊”完美释放教育激情，开展线上教学。学校凸显激趣益智和适度适用的原则，开设“神秘机器人、好玩3D打印、益智巧巧手、快乐健身操、疯狂客厅舞、我是抖音王”等线上趣味课程，充分发挥“小学科、大舞台”的作用，体现家国情怀、健康生活、生命教育、感恩教育、亲子互动、趣味体验等内容，寓教于乐、启智厉行。形成了学生自学、家长助学、教师导学的智慧学习新样态。

四、高阶思维的培养是深度学习的核心

教育即生长，深度学习就是学生在教师的指导下个体经验不断升级并向更高水平经验转化的过程。布鲁姆将思维过程从低级到高级、由简单到复杂分为六个层级教育目标，即记忆、理解、应用、分析、综合、评价。其中记忆、理解是低阶思维，应用、分析、综合、评价为高阶思维。高阶思维是高阶能力的核心，主要指创新能力、问题求解能力、决策能力和批判性思维能力。学习能力、实践能力和创新能力的培养是学生核心素养的发展的要求，更是学校教育的主要任务，必须培养学生的高阶思维能力，实现学生从知识、方法升华到思考、倾听、质疑、批判，达到价值观。近年来，三门峡市东风小学从创客课程的实施、STEAM教育的引入到常态课堂的评价，特别是在学校的“课堂教学评价标准”和“学生课堂常规”中，明确要求学生要“会倾听、讲互助、勇质疑、善思考、真收获”，十分重视学生高阶思维的培养、创新思维的养成。积极构建平等和谐、交流互动的课堂教学新模式，教育教学质量有明显提升。

五、目标驱动和项目牵引是深度学习发生的路径

2017年4月以来，学校以机器人、3D打印、益智手工等课程构建“社团活动+实验室”模式的创客教育，开启探究具有本土特色的STEAM教育，给学生带来开放、开源、创新及创造的新体验和新价值，引导学生“做中学、创中学”，让学生用灵动的双手表达智慧的头脑，对师生创新思维及创新能力的培养无疑是巨大的促进。其实，创客教育就是一群会玩的教师利用好玩的工具带领学生玩出精彩，目标驱动和项目牵引是其重要特征，更是深度学习发生的重要路径。在常态化课堂教学过程中，教师通过目标驱动即问题引领引导学生“自主、合作、探究”学习，在合作互研过程中实现知识的迁移，形成高阶思维，达到融会贯通，实现教学目标。

六、现代技术的融合是深度学习的支架

当今教育就是现代技术支撑下的教育情怀的智慧表达。教育现代化就是要把技术层面和行为层面相结合,通过信息技术与学科课程的有效整合构建出一种理想的学习环境。教育者就是要想办法把有意义的教育活动变得有意思！面对受教育者，我们每一天、每一节课对我们的教育行为和教学活动都要想想如何才能让孩子们感觉到有意思、好玩。保证学生个性张扬、思维创新的空间，实现深度学习。这应该是教育者的不懈追求，现代教育信息技术正是实现这一教育美好愿望的有力支撑。学校统整管理资源，在原电教中心基础上成立科技信息中心，为教育教学提供技术支撑和服务。在硬件建设方面，全部使用希沃触控一体机，利用希沃教育资源开展有效教学，充分发挥信息技术的支撑力，把信息技术与学科教学深度融合，激发深度学习的发生。

近年来，三门峡市东风小学基于对“有未来的教育”和“深度学习”的思考，以智慧教育理念为引领，以教育创新实践为主线，在推进“智慧教育”的过程中崭露头角，走出了一条具有现代