还原论抑或加工论：深度学习的根基反思与理论走向

/还原论抑或加工论：深度学习的根基反思与理论走向【摘要】深度学习是学习者透过表象、超越知识、潜入心灵、全面领悟的一种知识学习现象、目标与状态，还原论与加工论是深度学习研究的两个理论原生点。问题、思维与意义是深度学习的三个关节点，回植情景、思维升级是深度学习创建的两大基本路径，贯通型深度学习理论是有机整合还原论与加工论的理念范型。面向未来，深度学习的理论走向是：构筑知识学习的立体世界，构建知识学习的生发链、生态环，建立学习力的系统提升机制。【关键词】还原论；加工论；深度学习；知识学习；问题；思维；意义；高阶思维；元学习 当下，深度学习研究备受教育学界青睐，成为当下学者热议的焦点话题之一。无疑，学习是教育的心脏，深度提升是教育品质升级的突破口，而深度学习研究的每一次突破都牵引着整个教育研究领域的走向与变革。然而，当下深度学习的理论生长似乎遭遇了瓶颈，高阶思维加工、劣构问题学习、知识网络构建、经验体验学习等关键词日趋稳定，而深度学习的全新概念理念、理论分析框架、典型学习范式等研究活动尚未出现。在这种形势下，借助理论根基反思与批判并催发深度学习的理论新生点，就成为延续深度学习理论命脉的必由之路。因此，本文试图在对深度学习理论根基剖析的基础上，探寻其未来理论延伸轨迹，促使其内生发展，为深度学习理论研究进一步升级建造台阶。所谓深度学习，就是学习者透过表象、超越知识、潜入心灵、全面领悟的一种知识学习现象与目标，就是引发学习者对知识材料的情景性觉知、创造性理解、灵动性体验的学习活动状态。针对这种学习现象，当代研究领域出现了两种基本学术立场——还原论与加工论：前者将深度学习还原为“真学习”[1]或仿真学习，试图借助基于问题与情景的学习来突破浅层学习的困扰与局限；后者则试图将深度学习置于思维加工领域，着力借助元认知、元学习来升级学习活动本身的层级。这两种学习哲学交互缠绕，成为深度学习研究的两大思维原形与理论原生点，决定着深度学习理论延伸的大致方向与基本轨迹。在本文中，笔者将从反思重构的视角出发，对这两种学术立场的表现、逻辑予以剖析，以期达到拓宽深度学习研究领域、敦促两种学术立场共生格局出现的目标。 一、深度学习的发生源及其发生模式 深度学习是有“深效”的学习，这种“深效”体现在三个方面：撼动了学习者的前概念，引发了学习者思维图式的重构，产出了创造性、超越性的学习效果。一句话，深度学习真正改变了学习者的常识、常态、常理、常规，达到了非凡的学习效果。那么，作为深度学习的终极研究者，深度学习元研究意欲探明的不仅仅是这种学习的表现，更重要的是要探明这种学习的理论根源及其内在机制，进而达到深入理解深度学习背后运行轨迹的目标。因此，探明深度学习的发生源及其发生模式是剖开深度学习内核的入手点。 (一)问题、思维与意义：深度学习的三大原发点 深度学习是以多维表征知识、深入理解知识、灵活运用知识为特征的一种学习形态，是以突破知识的浅层理解、机械思考、简单复现为旨趣的一种学习状态。在这一意义上，深度学习的发生有其独特的方式与希求，这就是基于问题的学习、高阶思维的参与与追求意义的诉求，这三者将其与浅层学习真正区分开来：浅层学习关注的是知识的表象而非根源，关注的是对“是什么”的回答，而深度学习关注的是知识背后的缘由、理据，关注的是对“为什么”的回答，这就离不开问题的导入与深究；浅层学习只需要对现成知识进行表面操作、表层加工即可，故一般的感知、记忆、操演活动即可完成学习任务，而深度学习需要对知识进行深度加工，即通过运用、分析、综合、评判、重构等才能达到更高水平的学习要求；浅层学习走不出书面知识的“囹圄”，关注的是知识体系内部的逻辑组织及其合理性，而深度学习更加关注的是知识对其外部世界——社会、生活、人类等带来的根本改变与效能，关注的是其对外部生活世界的变革效应与意义性。由此观之，深度学习的三大原生点是问题探究、高阶思维与意义追求，它让主体的学习活动彻底超越了知识自身的束缚，敦促知识学习向三个维度延伸：向内部延伸，走进更大的外围知识系统；向外延伸，走向知识与社会生活的丰富意义关联；向主体延伸，走向主体性的丰富蕴含，包括思维、人格、身体、心灵等丰富世界，让知识学习成为催生学习者高级主体性的诱因与刺激物。正因如此，学者普遍认为，深度学习是指“在教师引领下，学生围绕着具有挑战性的学习主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程”[2]。所以，问题、思维、意义构成了深度学习的三大核心要素，探寻三者间的观念链接是揭开深度学习内核的切入点。 (二)深度学习的发生机制 深度学习的生发源是问题、思维与意义，三者间形成的动态关联模式构成了深度学习的发生机制。其实，从理论严谨逻辑上分析，深度学习研究经历了三个阶段的跃迁，一是高阶思维主宰阶段。学者们普遍认为，高阶思维、高阶认知、高阶能力、理解评判、创新重构等心理活动参与是深度学习的本质特征。二是知识网络主宰阶段。学者们逐渐意识到网络化知识关联是深度学习的关键特征，知识整合、结构化运转即“知识就像神经元一般相互连接起来”[3]，是深度学习的特质所在。三是全学习理念流行阶段。学者进一步认为，只有全身的参与才可能导致深度学习的发生。以前的深度学习“有一种‘单向度取向’，过于关注学生大脑内部的‘信息加工’过程，忽视了社会文化、情感、精神以及价值过程”[4]。就其发展趋势来看，深度学习日益成为各种相关学习要素全面介入的一种形态，各要素间的动态关联方式随之成为深度学习探究的焦点，深度学习的发生机制研究日益受宠。在深度学习运行中，驱动、运转与产出是其三个枢纽环节，有学者研究认为：劣构问题是深度学习发生的内驱力与源头，高阶思维是深度学习的运转机制，而创造性知识产出、学习的社会意义实现则是深度学习的输出终端。这样，“问题激发—思维加工—意义实现”就成为深度学习的经典发生机制，成为深度学习研究者潜在公认的学习模型。如若对之进一步分析，深度学习包括三个关键层面：一是动力层，包括问题驱动、学习体验与主体的学习精神追求；二是执行层，包括思维参与与知识网络两个要素；三是意义层，涉及学习者对学习结果的体认与发现。所以，深度学习的发生机制其实就是学习在这三个层面的链环式实现过程(见图1)。 图1深度学习的发生机制分析 (三)深度学习的技术性操作 对于深度学习的付诸实施，综观既有研究成果，学者们给出的三大技术操作是知识整合、回植情景与学习反思。具体操作思路是：一是整合性学习，即建立所学知识与相邻知识间的网络式关联，构筑知识结构系统，克服单纯知识点学习的缺陷，其缘由是，“在知识整体网络里，一个点可以诱导出一个面、一个体或整个系统”[5]，知识间的线索式关联得以建立，理解性学习较容易发生；二是情境性学习，即将知识回植入其产生情境之中，建立知识与其所涉生活情境间的关联，以此将知识呈现具体化、位置化，使其获得鲜活、生动的表达形式，还原知识原本的活性和活力；三是反思性学习，即要求学习者在反思学习观念、学习过程、学习方式中学会学习、理解学习，成为学习活动的专家与主人，发挥元认知对学习活动的优化与改良功能。诚如学者所言，深度学习“能够在知识之间进行整体性联通，将它们融入原有的认知体系进行建构，能够在不同的情境中创造性地解决问题，能够运用元认知策略对学习进行调控，并达到专家学习程度的学习”[3]。所以，建立知识关联网络、回植知识原生情景、历练学习技能技艺是深度学习增加学习“深度”的基本操作与技术要领，深度学习其实就是关联式学习、扎根式学习与反身式学习。从某种角度看，深度学习旨在打通知识的三重关联，即该知识与毗邻知识的关联、知识与其生发使用场景的关联、知识与学习主体自身的关联，从而让知识在左右互通、上下互动、共生共融中回归知识生长的连续体、重现知识存身的有机体，克服单维、孤立、碎片、散点式知识学习的缺陷，全面提升知识学习的效能与品质。 二、还原论与加工论的缠绕：深度学习理论根基的追究 当前，尽管深度学习的视角与观点丰富多样，但从根本理论范式上来看，大都可以归属于两类：一类是还原论，即将深度学习视为面向真实问题、复杂场景的知识还原实践，其基本表现是将深度学习视为真实社会情境中面向问题的经验性学习活动；另一类是加工论，即将深度学习视为以高阶思维、元认知、元学习为内核的信息加工活动。这两种学习立场各有特色，并在实践中呈现出交叉融合的状态，成为支撑当代深度学习理论的两大内核。因此，深度剖析两种理论立场的利弊，在更高层次上推进两种学习立场的化合与共生，就成为当代深度学习理论持续延伸的方向。 (一)深度学习的还原论审视 深度学习的前身是人工智能研究领域对人的学习的算法模拟实践，但在教育学、心理学研究领域，其意指一种更高层级、更好效果、更加立体的学习形态。从某种意义上看，深度学习之“深”在于这种学习活动撼动了学习者的生活世界、行动轨迹、价值系统，与学习者的现实生活世界发生了实质性、意义性、深层性的关联。正是如此，深度学习的对象是书本知识、间接认识，其学习目标是将抽象知识回植到相应的社会环境、生活情境中，让抽象知识获得具体、鲜活、真实的指涉对象，这就需要将知识教学活动情景化、生活化、社会化，让书本知识获得生活化、背景化、社会化的表达形式，使之具备真实、立体、原生的学习形式。这就是深度学习的还原论立场。诚如学者所言，“学习总是嵌入在一个社会性的情境中的，这个情境提供冲动，设定能够以及如何学习什么的框架”[6]。更进一步看，知识与情景相关联的纽结是问题，用问题来激活情景，再现知识生发场景，让学习者在经历现场、情景体验、探究问题、理解知识、追求真知中获得书本知识的真意，这正是深度学习的还原论立场。所以，在还原论视野中，深度学习的关键构成要素是问题、情景、探究、经验、体验、理解、生活、意义等，由此构成了一个以生活意义追求为目标、以问题探究为外显、以体验经验获得为结果、以环境情境为支持的逼真学习世界。在这一世界中，学习者的原始学习冲动被触发、真实学习体验被唤醒、学习的社会意义被实现，一个全新、全真、全视角的学习形态赫然而现。 (二)深度学习的加工论审视 深度学习是一个恒久的教育研究话题，提高学习的深度、效果与质量是高效能教学的至高追求。而在当代，真正将深度学习推上前台的正是高阶思维的提出，由此生发出深度学习的另一重要轨道——信息加工论的出现。有学者指出，“知识贮存在单元间的联结中”[7]，“学习是一个对各种信息源与节点进行连接的过程”[8]，信息加工与激活是知识学习的经典解释模型，也是计算机之所以能够模拟人的学习过程的主因所在。人的认知活动既是一个涌现顿悟的过程，又是一个信息加工处理的过程，其具体实现方式就是思维，而高级思维就是超越浅层学习、增强信息加工深度、构筑深度学习的一把利器。正是如此，多数学者认为，深度学习“要求学习者进行理解性的学习、深层次的信息加工、批判性的高阶思维、主动的知识建构和知识转化、有效的知识迁移及真实问题的解决”[9]，高阶能力的显著特征是“以高阶思维为核心，解决劣构问题或复杂任务”[10]。在此意义上，学习主体的高阶思维能力，即分析能力、综合能力、评价能力、创造能力、批判能力等，是深度学习的核心要素与物质依托，提高人脑对知识信息的加工能力与水平是深度学习的实质所在。无疑，高阶思维的单独运转不可能导致深度学习的发生，它需要一系列相关因素的配合与支持，这就是知识信息整合、学习方式组织、元认知元学习参与，三者在深度学习运行中发挥着独特的作用：知识信息整合为高阶思维提供了结构化、网络化的知识材料支持，有助于提高思维加工的品质；学习方式组织，尤其是主动学习、探究学习、合作式学习等，有助于创造性信息加工方式的形成；元认知元学习参与则可能全面监控、调适、优化信息加工方式，推动信息加工方式的迭代，促进学习本身的持续改进。澳大利亚学者关于深度学习研究的经典成果——“SOLO学习结果分类理论”指出，学习结果分为五类，即“前结构”“单点结构”“多点结构”“关联结构”和“抽象扩展结构”，其实质差异就在于学习者思维的信息加工方式差异，那种倾向于“抽象扩展型”的信息加工方式更容易引发深度学习。正所谓，“进入抽象扩展层的学生能够组织、归纳、整合知识，同时还能够利用知识解决真实的问题”[3]。一句话，信息加工论视野下的深度学习观相信：信息加工方式的改进是创建深度学习的基本途径。 (三)深度学习的贯通论思考 在深度学习研究中，以上两种视角各执一端、差异明显，成为学界理解深度学习的两类理念源头。就二者关系来看，彼此间各具特色和优势，理论上没有优劣之分，互为互补、联合与互促的关系。若在实践中将之融合贯通，深度学习的实践创造就可能获得更高理论智慧的支持，进而催生出更加完美的深度学习实践形态。 首先，还原论与加工论各具理论优势与认知短板。显然，还原论关注学习活动的外部支持与社会意义，关注知识与情景相互缠结的事实，更容易激发学习者的深层学习内驱力，更容易引发学习者对知识材料的多元化理解，更容易实现抽象知识的对象化理解，契合了知识学习的社会化要求。其实，深度学习的内核是学习者的学习力，是面向学习力提升而构筑的一种高级学习形态。能否促进学习力核心要素，如学习内驱力、学习执行力、学习理解力、学习意志力等的凝练、聚合与提升，决定着深度学习价值意义的实现。在这一共同目标的驱使下，还原论与加工论走上了两条岔路——情景还原与思维升级之路，形成了深度学习的两种亚理论。 其次，还原论视角的深度学习观试图借助意义追求来激发学习主体的深层学习内驱力，借助情境回植来启动学习主体的学习行动，借助知识指涉对象化方式来增进学习主体的理解力，对于保养学习主体的学习兴趣、学习意志、学习热情，其优势较为明显。但换个角度看，其缺陷同样很明显：还原论立场不利于学习本体观的建构，不利于学习自身的改进与优化，它更多关注的是学习活动外部功能意义的实现，容易忽视学习自身的升级与进化，容易使学习活动陷于功利化、变异化的困局。 再次，加工论视角的深度学习观关注的是学习主体自身能力的提升，尤其是学习主体信息加工能力的强化，关注的是人的大脑技能的改进，抓住了学习的本体意义与基本功能。学习是大脑的体操与磨砺，其核心内容是提升大脑的思维力、想象力、创造力与批判力，让每个学习者拥有一颗灵动的大脑是全部教育活动、学习活动的意义所在。所以，信息加工论的倡导更符合学习本身、学习者自我的发展要求。不仅如此，无论是高阶思维还是元认知，它们都是教会大脑思考的工具与手段，都代表着大脑学习机能进化的要求，具有其内在合理性。同时，加工论学习观的缺陷也很明显，即把深度学习局限在大脑的内部世界、内部运转之中，容易导致大脑社会智能的退化，使大脑失去外部信息营养的输入，降低大脑对外部世界信息的敏感性，进而影响大脑的健康发育与学习社会意义的实现。 基于上述思考，走向贯通是深度学习理论重构的必然要求。还原论主张通过还原知识学习的立体关联来提高学习效果的深刻性、变通性与适用性，知识在更广袤的空间中获得了生命性与延伸力，堪称一种立体、广域的深度学习观；加工论强调知识学习过程本身的科学性、头脑思维的高性能与学习结果的推演性，为知识的线性深化提供了支持，堪称一种线性、纵深的深度学习观。打通二者间的互通关节，使深度学习在空间广延与线性深化两个维度上持续增效，理应是深度学习实践前进的方向。因此，我们需要构建一种纵横交错、多向延伸、多方联合的深度学习系统，为深度学习的持续展开提供全新的理念支持(见图2)。 图2贯通型深度学习理论框架 图2表明：深度学习应该有机整合还原论与加工论各自的优势，使之在学习活动中共同服务于学习者学习力的持续提升。就学习活动本身而言，它是一个“发起—运行—生效—反馈”的过程，与之相应，驱策力是学习发起的原动力，思维力是学习运行的关键机制，影响力是学习生效的直接体现，学习本体力是学习系统自我反馈、自我优化的重要原因。这四种力量共同提升是学习系统良性运转、学习效果深度发生的基本原理。在四种学习力类型中，学习驱策力主要来自学习者对学习社会意义的体认与理解，来自学习者自我改变的成长成就动机，情景性学习正是激发学生深层学习内驱力的应然渠道；思维力是大脑的性能，高阶思维的应用是学习者思维力提升的诀窍，是增强大脑学习性能的根本途径；学习影响力是学习结果对外部世界产生的现实效应，植入情景与背景的学习活动能够让学习者看到学习活动产生的现实效能与社会效应，使学习始终处在“自我改变—社会改变”的链条中，促使学习摆脱空洞、封闭知识体系的束缚与禁锢；本体力是学习活动自身力量的体现，是学习者在元认知、原学习参与下持续优化学习活动本身，促使学习者迈向学习专家的过程，提升学习本体力也会提升学习活动自身的效能。 三、深度学习的理论走向 由上可见，还原论与加工论是深度学习的两大理论之源，回植情景、思维升级是深度学习创建的两大基本路径。面向未来，加速两种理论、两条路径间的深度融合与互促共生无疑是深度学习理论延伸的理想轨道。还原论与加工论告诉我们：学习是学习者内外兼修、内外联动的一项活动，深度学习是学习对象—知识多重关系、多重模态、多重意义的发现与建立过程。深度学习理论探究的意图是打通知识学习境脉，延伸知识学习效力，深化知识学习内涵，提升学习动能与性能，为深度学习的发生与展开提供更科学的理念支持。 (一)构建知识学习的立体世界，连通知识学习的多元通道 回顾深度学习的两条理论进路，还原论要求打通知识与外部世界的意义关联，加工论要求打通知识与毗邻知识的互联通道，让知识学习在内外通联中实现立体建构、协同建构与整体建构，因此，构建知识学习的立体世界，克服机械、封闭、孤立、碎片式知识学习的弊端，就成为知识学习新世界构建的方向。就其本原来看，知识发生于实践活动情境，形成于人的思维加工与抽象，存留于书本媒介载体，流通于不同主体的大脑世界之间，应用于应试、学习、生产与生活等诸多场景。但在体制化、专业化、条块化的学生学习实践中，知识脱离了本原的生存环境，隔断了与生活世界间的多重意义关联，被封杀在符号世界的囹圄之中，知识的多维关联—意义关联、结构关联等被阉割，最终成为浅层学习、低效学习的源头。因此，深度学习实践必须确立知识学习的立体世界观，利用还原论与加工论来重构知识运行的立体世界，打通知识学习的多元通道。可以预期，这一“学习世界”的三个支点是：意义指涉，即找到真实世界中知识的原本指涉与意义所指，突破知识的抽象形态，获得境脉化、具身化、经验化的表达；知识定位，即为所教知识找到其在知识体系、知识地图、知识网格中的准确定位，为知识间的互生共生、内爆创生与知识的深度加工提供条件；主体原点，即学习主体成为该世界的原点、中心，学习主体的自我意识、学习意识、成就意识成为学习世界的擎天柱，借助元学习意识、元学习知识、元学习能力的培育来落实学习主体的中心地位，使之成为知识学习世界持续优化的基点。我们相信：深度学习一定是有世界意识的，是发生在宽广的外围世界、知识集群、心灵世界中的，“走向世界”就是走向更为丰富的意义关联体、知识联合体与思维有机体，努力实现把知识回嵌到宽广视域的实践；深度学习一定是有关系意识的，因为知识只有和学习主体、外部环境、知识体系关联起来，学习的“深度”才可能出现。有学者指出，深度学习就“‘深’在复杂的思维过程、‘深’在丰富的学习结果、‘深’在充分的教学引导”[11]。因此，“深度”的实质是走向更为广袤的关联系统，走进更为高级的思维类型，走向更为生动、多意、丰富的生活世界与教学世界。 (二)构建知识学习的生发链，为知识生长疏通经脉 丰富意义关联不仅是深入理解知识的需要，更是促进知识衍生更新的需要，深度学习的实质是凸显关联、桥接知识、链接经验，催生新知识、新思路、新方法，为知识的内爆、质变与新生铺平道路。显然，无论是让知识回植情景、彰显意义，还是将知识深层加工、还原抽象，这些操作都是在知识生长链上实现的，都着生在知识进化的连续体之中。因此，修复知识运行回路，接通知识链条上的“断链”，为知识生长疏通经脉，为知识新生提供支架与桥梁，是未来深度学习理论探究的方向。从还原论角度分析，深度学习其实是一个“回植情景—引发问题—探究发现—意义实现”的过程，这其实就是一条知识生长链。深度学习创建的核心任务就是沿着这一生长链来构筑支撑性教学链条，让学习者沿着这条学习主链顺利探究问题、发现知识、获得意义；从加工论角度分析，深度学习是一个“知识整合—(高阶)思维加工—新知产生—学习升级”的过程，深度学习实施的意图是引导学习者在知识重构的基础上生产新知识，同时学会学习，成就其学习专家的追求。两条路径殊途同归，都基于知识生长链展开，都是对知识生长规律的自觉应用。更进一步看，还原论视野下的深度学习是让知识学习回归原始生发场景，建立起知识与其指涉对象、实存事物间多通道关联的过程；加工论视野下的深度学习是让知识学习回归知识系统，借助知识间的加工操作，如分析、综合、批判、创新等来建立知识间网络式、可推导的关联通道。这些观点表明：知识学习绝非简单的感知、理解、消化过程，而是借助知识与社会情景、与知识系统间的多维关联来构建知识生长链条、搭建知识生长轨道、促使知识持续衍生的过程。深度学习正是利用知识生长链的搭建与修复，为知识理解应用向更多向度、更深层次衍生提供了助推与支撑。 (三)构建学习的生态环，赋予学习以生命化的形态 深度学习既需要知识信息的深加工，需要知识场景的辅助配合，更需要一种自我延绵、自我生发、自我进化的学习机制支持，这就是学习生态环。所谓生态，就是事物内外部要素在交互作用、动态制衡中形成的一种动态平衡关系，它包括内生态与外生态两种。其中，前者是指事物内部要素在交互作用中形成的自我制衡机制，如自然生态系统等；后者是指事物与外部相关因素在交互作用中形成的相互制衡机制，如动物之间形成的食物链关系。推而广之，学习生态环是指人类学习系统内外部要素在相互制约、相互催生中形成的自我延伸、自我扩张、自我升级的循环系统。宏观地看，它理应由三个关键环节构成，即动机发动、思维加工与效果反馈，三者间形成了一种链环推进关系，即“动机激发—思维运行—反馈改进……”这是一个持续演进更新的循环，赋予了人类学习活动以生命性、生长性特征：如若内部运行良好，该循环可能演变成为学习品质持续提升的增循环，整个学习活动会进入自我升级、自我进化的循环之中，学习的深度、效度、自主度会持续提升。我国著名学者叶澜提出，生态系统的核心内涵是：每个事物都是一个活体，事物内部构成要素始终处于相互作用状态，事物都处在内外循环之中[12]。微观地看，学习生态环包括两个小循环：内部学习要素间构成的内循环与内外学习要素交互中构成的外循环。其中，深度学习的内循环是由知识结构、高阶思维、元学习构成的，它形成的学习内循环是“知识整合—高阶加工—学习升级”；深度学习的外循环是由问题情境、劣构问题、意义发现等要素构成的，它形成的学习外循环是“情境引发—问题生成—探索探究—意义发现”。显然，将两个学习循环链接起来的正是学习启动与效果反馈环节，这是因为：情境是引发问题、引发学习的直接原因，而学习效果反馈则是通过对现实问题的解决来实现的。在此，我们将深度学习的生态环图示如图3。 图3表明：深度学习的生态环其实是由两个小循环构成的，即内循环与外循环，前者源自深度学习的加工论，后者源自深度学习的还原论，外循环是通过情景创设与问题解决来接通内