深度学习与大概念教学

深度学习与大概念教学近年来，大概念教学成为基础教育课程变革领域的一个热词，有人认为“大概念教学是实现学生从浅层学习向深度学习转型的关键”。人们对大概念教学实现学生的深度学习寄予厚望，这主要是因为它“从传统学科导向的教学方式向以学生为中心、更具人文主义倾向的教学方式发展，旨在促进学生内在的学习”。相当一部分学者认为，现有“全面覆盖式”的学校课程让师生不堪重负，学生没有足够的机会进行深度思维的加工，难以把握核心内容。在全球化的影响之下，不少学者主张追求新的教学方式，譬如启发教学、探究教学等。而大概念串联起知识体系，组织课程内容，这种革新让人们认为大概念是落实核心素养的重要途径，并希望它能够克服传统课堂的弊端，促进学生的深度学习。在实践中，众多教师积极尝试大概念教学，希望以此打破培养学生综合素养的教学困境。不少人认为大概念视角下的教学可以帮助学生深度理解知识，借助大概念能够有效实施深度教学，甚至认为大概念教学是实现深度学习的关键。但是，大概念教学是不是有效促进深度学习的必要途径？对这一问题的回答，将帮助我们进一步认识大概念教学与深度学习的关系。一、深度绑定的大概念教学与深度学习深度学习的概念源于计算机科学、人工智能和脑科学的相关研究。20世纪50年代中期，瑞典心理学家马顿做了大量实验，以检验大学生在阅读散文的过程中所使用的策略和理解记忆的实验，并在此基础上提出了深度学习和浅层学习的相对概念。而我国的深度学习发展于2005年教育技术学定义进入中国之后。美国教育传播与技术协会重新修订了教育技术定义，更加关注绩效和深度学习。AECT2005定义在我国的迅速推广，使得众多学者的研究目光转向深度学习领域。2005年，何玲、黎加厚率先介绍了国外关于深度学习的研究成果，同时探讨了深度学习的本质，认为深度学习应该建立在对知识理解的基础上，学习者可以批判地学习新知识，并将新知识迁移到不同的情境之中，作出适当的决策以解决实际问题[11]29-30。该文被认为是我国较早介绍深度学习的研究成果。2013年，教育部基于课程改革的需要，启动深度学习的项目研究。此后，追求核心素养培育背景下的深度学习研究不断出现，“深度学习”成为教育研究领域内的一个热词。大概念教学也是一个舶来品，在传入国内之前已经经过了充分的发展。布鲁纳认为知识是有结构的，学校课程应该重视知识体系建设，教师的职责是使学生掌握本学科的基本结构，使学生能够将复杂的教材“单纯化”，帮助学习者更好实现“迁移”。这启发了一些专家对课程体系结构的探索，推动了大概念理念的产生。如美国课程专家埃里克森提出大概念是居于学科中心的核心概念，是从具体事实基础上抽象出来的具有迁移价值和持久价值的关键性概念。为了适应课程变革的需要，众多研究者将目光投向国际课程变革领域，将西方借助“大概念”培育核心素养的经验引入国内，希望通过对大概念的本土化促进课程的深入变革。深度学习与大概念教学在我国受到高度关注的时间和原因都不相同。深度学习伴随着计算机科学、人工智能和脑科学的发展，随着新一轮信息技术革命的浪潮而受到我国理论学界的关注。而大概念教学是学者为了回答在课程改革的核心素养时代如何培养学生的核心素养而进行的一轮研究热潮。看起来，深度学习先提出，大概念教学后提出，两者应该是没有关系的两个概念。但是，现在有许多专家学者和一线的教学工作者将深度学习和大概念教学这两个概念深度绑定在一起，即两者是相伴而生的，好像实行了大概念教学就能带来学生的深度学习，甚至要实现深度学习，必须通过大概念教学。二、目标与过程的不同指向深度学习是一个指向结果的概念，是目标化的指向。深度学习是学生的学习活动，如郭华认为“深度学习是在教师的引导下，学生围绕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”，而钟启泉认为深度学习是学生肉眼可见的学习行为，主要体现在课堂的表现形式上，如发现学习、问题解决学习、体验学习、调查学习等才属于深度学习的范畴。无论是学生在理解知识时在头脑中看不见的思维活动，还是在课堂之上表现出的学习行为，深度学习都指向了学生的活动，是在教师的引导和帮助之下，学生在感知觉、思维、情感和价值观的全面参与和全身心投入，强调学生的全面发展，实现学生核心素养的发展。大概念教学是一个指向过程的概念，用以指导教学应该怎样做。在教学中，大概念在宏观上凝练学科视野与思维，在微观上统摄教学目标。教师以单元为导向凝练大概念，深入细致地研读教学材料并结合大概念的定义寻找教学切入点。教师通过整合教学内容并突破教材的桎梏，围绕大概念丰富与拓展教材之外的知识，深化学生对于大概念的认识。教师要围绕大概念，使用整合后的教学内容为学生创设适切性的情境，由此引出大概念，激活学生对于大概念的初步感知。教师要鼓励学生围绕大概念进行自主探究，促使学生完善大概念体系，逐渐实现对大概念的迁移应用。教师要指导学生将大概念内化于心、外化于行，以大概念教学引领学生形成正确的价值观念，帮助学生在建构大概念体系的基础之上发展核心素养。由上述可知，大概念教学要求教师自身构建起关于学科的宏观视野，并以大概念为核心设计教学过程，引领学生实现感知觉、思维、情感的全身心投入，实现深度学习。从这一角度来看，大概念教学是教师进行教学的过程，而深度学习是学生在教师的引领下实现的结果，即大概念是指导教师教学应该怎么做的过程性概念，深度学习是在大概念教学观念指导下的结果性概念，是目标化的指向，这两个概念本来就不处于一个层次。既然大概念教学是过程，深度学习是目的，那么大概念教学这个过程是否必定能达到深度学习的结果，深度学习这个目的又是否必须通过大概念教学这个过程来实现？（一）大概念教学是否必然能达到深度学习的结果大概念教学的实施程序影响学生学习的深度。大概念的提取建立在教师对科学家发现大概念的过程以及对其间遇到的困难进行深入透彻研究的基础之上，否则，教师的大概念仅仅是建立在自己的教学经验之上，是教师个人的大概念，而不是科学的大概念。如果不能够保证大概念本身的科学性，那么教师围绕自己建构的大概念所组织的教学内容以及设计的教学情境就都不能够保证科学性，也就是说，这样的大概念教学是无效的。正如布鲁纳在针对学科结构时所提出的“没有最具才华的学者和科学家的参与，这一任务将无法完成”。大概念教学要求学生学会从现象中构建理论模型，在实践中检验模型、修正模型，最后利用模型对新的情境进行预测。“在学习情境中的重复应用不能算理解，真正的理解应该是让学生在对该理论重建的过程中形成的。”这样的教学会产生两种情况：一是理想的情况下，学生能够自主建构理论模型，学习效果好，教学效果事半功倍；二是学生的学习效果不理想，学生无法自主建构理论，学生在课堂情境中无法深入，从而影响学生思维能力的提高。当教师发现大多数的学生不能有效地在情境中自主建构理论模型时，会考虑花时间进行进一步的讲解，也不排除一些老师考虑到教学进程的推进，忽视大部分学生的实际学习效果，即因为浪费时间使学习效率降低或者不能有效提高学生的学习质量。在具体的教学情境中，教师会面临着教学设计与学生学习效果不匹配的挑战，在这种情况下，深度学习能否发生、发生的程度都会存在极大的不稳定性。除此之外，教师在教学实践中强调教学设计“必须介入真实情境和任务”，甚至想方设法使其教学活动呈现出高频率的情境化。但是，在教学设计中融入过多的情境，会使学生沉浸在创设的情境之中，会挤压原有知识学习的教学空间，出现空有情境而无具体知识的情况。大概念教学无法保证大概念提取和内容组织的科学性，而且在具体的教学实施过程中还存在着学生无法自主建构大概念的可能，甚至会降低学生的学习效率，这些都影响着学生学习的深度。目前对大概念教学的研究并未推动关于学生深度学习的研究。目前关于大概念教学的研究多集中于大概念内涵与外延表征的研究、大概念在教学实践中的应用研究，这些研究主要是对大概念教学的适切性进行研究，即使有研究证明大概念教学适用于基础教育的课堂，但也未必能证明它能够有效促进学生的深度学习。有部分研究聚焦了大概念教学如何促进学生的深度学习，如概念地图：以大概念促进深度学习、指向深度学习的大概念教学设计等等。这些研究虽然关注了深度学习的问题，但是在大概念教学为什么能够促进学生的深度学习这个关键问题上，却是陈述多而论证少，口号多而依据少。可以说，关于大概念教学促进学生深度学习的研究，只关注了外在教学形式的改变而忽视了实质的内涵，因此相关的研究始终没能取得实质性的突破。（二）深度学习是否必须通过大概念教学来实现传统的教学方法也可以促进学生实现知识的结构化和体系化。一些学者认为，“依据大概念组织相关信息，能够促进所学知识体系化，有助于知识的记忆、理解和迁移”。但是，学生通过聆听和静思等方式也能够实现深度学习。在教师进行讲授时，学生也能够对老师讲授的内容进行积极思考、辨别和批判。学生不是被动的个体，他们能够对所学的知识进行积极思考，将新的知识与已有的经验和现实情境进行主动链接，完成对新知识的个性化理解，将外部的知识内化为自己内部的知识结构，形成对于知识和概念的理性认识，实现知识的结构化和体系化。当然，这也对教师提出了较高的要求，即教师必须提升讲授的技巧，吸引学生的兴趣，使学生能够对教师讲授的内容进行积极思考。传统的教学方法也可以创设具体的情境。一些研究者认为，传统的以知识为本位的教学将理解和使用知识片面等同于呈现书本中的文字符号，将教学的过程窄化和形式化为教师教授学生认识和掌握文字符号的活动。这种传统的教学方式仅仅关注对知识进行传递，向学生引入学习内容常常是采用一个理想化和抽象的情境，忽视了学生现有的兴趣和经验。如果没有真实的情境作为基础，学生就无法理解所学的知识在现实生活中的价值，只能是通过填鸭式的教学和反复的练习，记忆知识，应付考试。但是，如果仅认为传统的教学方法无法使用情境进行教学是完全错误的认知。为了能够引起学生的学习兴趣和帮助学生建构稳固的知识体系，教师也需要通过一些具体的情境引入教学，这对教师了解学生的学习状态和教学技巧提出了较高的要求。例如，教师在向学生讲授我国四大地理区域的划分时可以使用“秦岭以一己之力挡住南下冷空气”的热搜，在调动学生兴趣的同时，激发学生关注生活中的地理。随后教师揭秘秦岭淮河一线的南北分布，指出秦岭淮河一线的地理位置，并引入秦岭淮河一线两侧气温、降水、河流等自然差异和工农业、交通、食物等人文差异的具体实例，帮助学生理解秦岭淮河一线的重要地理意义，明晰地理区域划分的重要影响因素，并且深刻认识地理科目的差异性这一重要特性。在此基础上，教师可以指导学生根据此前所学的关于我国地形、气候等相关知识以及地域划分的影响因素，对我国的四大地理区域进行划分，将所学知识进行应用，深入理解我国地理区域的差异性和地理意义。一些研究者认为，大概念教学需要根植于真实情境，将问题置于有意义的真实情境之中，强调将真实的知识融入学生的生活和社会之中。真实的情境自然更能够提高学生将所学知识融入生活情境、解决现实问题的积极性。但是，引导学生形成解决现实问题的能力不一定完全需要在真实情境中进行培养。伴随着科技的进步和知识的爆发性增长，学生面临的真实情境也更加复杂，面向真实情境的教学反而会增加学生的学习负担，降低知识的深度，这与大概念教学强调的深度理解和学会学习的理念反而是相悖的。传统教学形式中创设的情境虽然大多是虚拟情境，但是这样的情境并不能说是与真实的生活场景割裂，而是虚拟化后的“元宇宙”。教师通过讲解，为学生创设了一个与现实社会相互映射的“元宇宙”，帮助学生通过虚拟情境理解现实生活，实现知识与现实生活的衔接。学生在学习新的知识时，已经拥有了一定基础的先验知识。学生在学习秦岭淮河一线两侧的地理差异时，自然能够联想到自己所生活的地理环境，并与教学材料中描述的其他地区的环境进行对比，分析自己所处地区的环境与其他地区环境的差异，进一步理解我国地理区域的差异性和地理意义，对差异性这一特性进行深度理解。传统的教学方法也可以促进学生的迁移和应用。一些研究者认为，传统知识倾向的教学方式采用题海战术，用长时间的反复训练教授给学生支离破碎的抽象知识。对于学生而言，这仅仅是外在的学习任务，为了规避教师的惩罚，学生往往会采用机械化的记忆和反复的训练，因此，学生没有足够的机会进行深度思维的加工，多呈现出表面化和浅层化的学习，依靠记忆而不是理解对获得的学习材料死记硬背。这种以记忆为主要元素的学习，学生仅仅是记住了大量碎片化的知识而难以有效迁移和深化，这些碎片化的知识如果失去有效的整合与加工，就会变成死的、惰性的知识，难以用来解决现实的问题。但是，教师如果能够运用正确的教学方式帮助学生建构起稳固的知识体系，也就能够帮助学生依据新情境中的相关条件，激活和提取记忆网格中的相关知识。教师向学生讲授阅读地图的技巧时，需要先使用不同类型的现代地图引出地图的三要素——方向、比例尺、图例注记，随后通过地图实例向学生讲解地图三个要素各自的概念，再分别比较地图的三要素在不同地图中的体现，如对比使用大比例尺和小比例尺地图的不同，让学生感受比例尺在地图中的应用。学生可以根据之前在生活中的经验及积累的知识基础，将新学习的地图三要素与生活中的地图进行联结，对地图三要素进行深入理解。学生遇到使用地图的真实情境时，通过地图中的相关信息提取知识体系中的地图三要素的知识，在新的情境中再次应用所学的知识，在生活中学习地理。学习者把在一种情境中学习到的知识和技能应用于新情境的过程就是知识迁移。学生在课堂上学习到关于地图三要素的相关知识，并与之前的生活经验相结合，摆脱简单的背诵和记忆，将事实性的知识转换为有意义的知识，深度加工知识，建构起关于阅读地图的知识体系，并将其应用到新的生活情境中，实现知识的迁移应用。三、助力深度学习大概念教学也是促进学生实现深度学习的一条有效途径。大概念承载着学科的重要思想，是学生需要理解的学科核心理念和应该习得的核心素养，是学生在经验、事实和记忆逐渐淡出后仍能长期存在的中心概念，是学生离开学校能够带得走的能力。教师帮助学生建构大概念需要经历“具体—抽象—具体”的过程，教师需要选择真实的和具有典型性的案例帮助学生理解大概念。其中案例要能够反映专家思维，同时预测学生可能出现的误解。在教学过程中，教师通过介绍大概念的相关历史展现专家的思维过程，同时通过贴近学生生活的案例，将大概念与日常生活中的概念衔接，并在日常生活中得到不断强化，由此加深学生的理解，同时联系到新的知识和概念，将不熟悉转化为熟悉，将抽象转化为具体。如教师可以让学生分析长江三角洲地区30年来城市分布变化的历程，随后教师通过对上述案例的分析，为学生讲解城市发展历程、城市等级和服务范围等知识，帮助学生理解“人类社会的发展具有前进性和曲折性的统一”和“城市的结构、等级与范围是不断变化的”等大概念。学生可以将现实生活中城市相关的知识与新知识进行连结，从而巩固自身知识体系，进一步深入理解所学的大概念。值得注意的是，教师在分享大概念的时候，需要引导学生进一步思考大概念的意义和价值，帮助学生联想大概念在其他情境中使用的情形，鼓励学生使用一种新的方式深度理解自身的经验。在理想的状态下，大概念教学能够实现学生的深度学习。但是，如果没有用好大概念教学，还会制约深度学习的实现。一些教师为了在教学中达到良好的教学效果，容易在教学过程中预设大量的基础性提示，帮助学生快速说出显而易见的答案。这虽然满足了课堂教学进程的需要，但是由于答案没有为学生留太多的思考空间，也使得学生学习失去了挑战性。一些教师将大概念等同