数字时代语文深度学习的机制与策略探析

2023-06-26 09:01申宣成杨杰
中小学数字化教学 2023年6期
关键词:反馈深度学习信息技术

申宣成 杨杰

摘要: 基于比格斯课堂系统的3P模式,本文分析了信息技术赋能语文深度学习的主要机理:改进教学反馈,提升活动体验,建构真实情境。以此为基础,建构了信息技术赋能语文深度学习的“三阶段十步骤教学设计框架”,并以写作教学为例,呈现了具体的实施过程。

关键词:信息技术;语文;深度学习;反馈;活动;情境

深度学习是缘起于计算机领域的概念。1976年,瑞典学者马飞龙(Ference Marton,又名费伦斯·马顿)和罗杰·萨尔乔(Roger Saljo)将其引入教育学领域,其后的40多年间,深度学习在教育领域的发展经历了蛰伏期、萌动期、新兴期三个阶段。2016年3月,基于深度学习技术开发的谷歌人工智能程序阿尔法围棋(AlphaGo)战胜了世界冠军、韩国棋手李世石,极大地激发了人们以人工智能改变教育的信心和热情,教育领域的深度学习也由此进入迅猛发展时期。如今,它已经成为我国乃至世界教育改革领域的热点。2022年底,美国开放人工智能公司推出自然语言模型ChatGPT,再度引发人们对数字化时代深度学习改变教育生态、提高教育质量的憧憬。作为一个跨学科概念,不同领域的深度学习意义也有所不同。有学者认为,课程与教学论视域下的深度学习,指的是在教师引领下,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學习过程。那么,身处数字化时代,语文该如何运用信息技术赋能本学科的深度学习呢?以下笔者从数字时代语文深度学习的内在机理、机制建构和实施案例三个角度,谈一些粗浅的看法。

一、内在机理

在思考如何利用信息技术赋能语文深度学习之前,我们有必要弄清信息技术为什么能够推动语文深度学习?二十世纪八九十年代,深度学习研究专家比格斯提出的“课堂系统的3P模式”(以下简称“3P模式”),为我们探析信息技术赋能语文深度学习的内在机理提供了分析框架。

比格斯及其团队认为,深度学习本质上是学习者与教学环境的交互方式。学生学习涉及的各要素构成一个复杂的系统,该系统由前提(presage)、过程(process)和成果(product)三个阶段构成,因为它们的英文单词首字母缩写都是“p”,所以称为“3P模式”。前提和过程、成果一起构成课堂教学的三个阶段,即课前的初始状态(状况)、课中的认知过程和课后的成果。这里的前提包括两类成分,即学生特征和教学环境。它们共同构成课堂教学的“前提性条件”,是教师在实施教学前需要仔细考量和“预测”的。其中,学生特征又包括学习能力、成败预期、适宜的学习方法等;教学环境包括学习观、教学技能、课程、方法、评价、程序等。过程阶段借用了计算机科学中元学习的概念,将学生完成特定学业任务的方式分为浅层学习、深层学习等,深层学习即深度学习。这里之所以使用“元学习”的概念,是因为计算机在进行数据分析时,经历了自我学习的过程,也就是将数据分为若干层次,分析低层次数据时会提炼出一种认知模型,进而以这种模型处理和解决高层次的数据,大大提高数据分析的准确率。成果阶段包括量的成果、质的成果、习惯和情感的成果等。反馈则在三个阶段中起着连接和贯通的作用。由此,各阶段诸因素互相关联,组成一个复杂系统,其关系如图1中的箭头所示,其中粗箭头表示课堂教学推进的方向,即从前提到过程再到成果;细箭头显示了各因素之间的互动关系。

立足“3P模式”,结合语文学科特质,我们可以发现,信息技术赋能语文深度学习的内在机理主要体现在以下三个方面。

(一)通过改进教学反馈赋能语文深度学习

在“3P模式”中,反馈是一个非常重要的连接因素。首先,学生特征和学习成果之间构成双向反馈的过程:成果的数量、质量以及习惯和情感都会对学生学习的效能感、学习方法等产生影响,学生效能感、学习方法等也会反过来影响成果的产出。其次,教学环境和学习成果之间同样存在双向互动的关系。最后,元学习方式与成果之间互相关联和影响:深度学习和浅层学习产生的学习成果肯定是不同的;不同的学习成果又会进一步强化学生对于深度学习和浅层学习方式的选择。正如布卢姆在其学习理论中所述,教师只要相信学生都能成功并提供及时、持续、正向的反馈,所有学生都可以达成教师设定的教学目标。

虽然反馈在课堂教学中的作用非常重要,但在传统的语文教学中,大部分反馈是延时的、间断的、缺乏激励的。以写作教学为例,一直以来,作文批改都是令语文教师头痛的一件事,耗心费力却又收效甚微。教师批完全班学生的作文往往需要几天时间,等到讲评时已经错过最佳反馈期,对于大部分学生来说,这些反馈如同明日黄花,很难再激起他们矫正的兴趣。在数字化时代,借助各种作文批改网站和ChatGPT等人工智能技术,这样的问题则会迎刃而解。以批改网站为例,当学生写完一篇文章之后,教师可以直接将文段或文章贴到批改网站上,它即刻就会给出具体而有针对性的改进建议。学生如果对某个反馈点不清楚,还可以通过人机对话进行深度交流。这种即时性、持续性、点对点的反馈,可以有效提升学生的写作能力。

(二)通过提升活动体验赋能语文深度学习

在“3P模式”中,元学习过程是居于核心的课堂因素,它包括浅层学习和深度学习多个层次。这里的深度学习借鉴了计算机领域的概念,强调学习者对学习材料进行归纳总结,找出学习的内在规律和模型,并运用这种规律和模型解决更复杂的问题,而不仅仅是满足对材料进行平面化、机械的记忆。因而,深度学习不是简单的、静态的记忆过程,而是复杂的、动态的总结提炼活动。正因如此,郭华教授将“活动与体验”定位为深度学习的核心特征。这也是《义务教育语文课程标准(2022年版)》以学习任务群组织语文课程内容的原因所在:将活动与体验纳入语文课程内容的范畴,使其与语文范本、语文知识共同构成语文课程内容的“合金体”,以课程内容的结构化推动学习方式的变革,打破语文课堂教学机械记忆、“满堂灌”的积弊,实现以主题引领、以任务驱动的自主性和体验性学习。

当然,强调学生的活动体验并不意味着教师完全放手。相反,它对教师的教学指导提出更高的要求——教师要从灌输者转变为促进者,从支配者转变为引导者,从知识传授者转变为资源提供者。实现这种转变,一个重要的条件是教师能够为学生提供必要的学习资源和支架。信息技术恰恰为资源的获取、整合和使用提供了极为便捷的条件。借助信息技术,教师可以在课堂教学之前将必要的学习资源打包推送给学生,让其依托资源开展自主、合作、探究学习,因为课前学生已经依托自学解决了很多问题,这样教师在课堂上就可以节省集体讲授时间,用更多的时间与学生进行更具针对性、点对点的互动交流,从而实现课堂的翻转。

(三)通过建构真实情境赋能语文深度学习

《义务教育语文课程标准(2022年版)》指出,义务教育语文课程培养的核心素养,是学生在积极的语文实践活动中积累、建构并在真实的语言运用情境中表现出来的,是文化自信、语言运用、思维能力和审美创造的综合体现。这一定义强调了语文课程核心素养形成的两个重要条件,即“积极的语文实践活动”和“真实的语言运用情境”。关于后者,普通高中语文课程标准修订组组长王宁先生是这样解读的:“所谓‘情境’,指的是课堂教学内容涉及的语境。所谓‘真实’,指的是这种语境对学生而言是真实的,是他们在继续学习和今后生活中能够遇到的,也就是能引起他们联想,启发他们往下思考,从而在这个思考过程中获得需要的方法,积累必要的资源,丰富语言文字运用的经验。”

从王宁先生的解读中不难看出,“真实的情境”并非一定要让学生置身原汁原味的生活,相反,在大多数情况下,它应该是由教师精心设计的、指向语文教学内容的、创设的情境。随着信息技术的发展,虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、人工智能等技术使教师创设的教学情境越来越逼真。依托这些技术,学生足不出户,就可以进入各种语言应用场景,获得如临其境、如闻其声、如见其形的鲜活体验,进而在与文字、照片、视频、声音、表情等多种媒介的亲密接触中提高感知、识读、理解和使用多模态语言的能力。

二、机制建构

通过分析信息技术赋能语文深度学习的三大机理,我们已经在共时层面理解了有效反馈、活动体验和真实情境在语文深度学习中的重要作用。然而,学习并非静态的系统,而是一个动态的过程。因此,要让这些机理发挥作用,就必须从历时的层面,梳理和规划出信息技术赋能语文深度学习的活动流程和运行机制。这里仍从“3P模式”出发,结合郑州第二高级中学“移动自主学堂”,提出“三阶段十步骤”的语文深度学习设计框架(如图2)。

(一)学习准备阶段

本阶段共分四个步骤。

第一步为学情分析。教师一方面运用传统的学情调查方式,通过和学生的聊天、观察,洞悉学生语文学习方面存在的问题;另一方面,充分发挥信息技术优势,为学情分析提供更为精准、更具深度、更富细节的证据。例如,教师可以运用问卷星等专业的问卷调查工具,实现从问卷设计、问卷填答到问卷收集和分析的自动化;还可以借助鼠标移动热力图、文本关键词、模拟仿真等技术,在线跟踪学生听、说、读、写等语文学习行为的数据,进而对其语文学习基础和学习风格做出准确判断。

第二步为目标确定。在学情分析的基础上,结合语文学习内容,确定学习所要达成的目标。在这一阶段,教师应将媒介素养纳入学习目标,确保学生在信息技术的使用中逐步掌握必备的信息技术知识与技能,具备信息技术应用意识,明确应当承担的数字社会责任。

第三步为资源推送。教师根据学情分析和学习目标,精选语文学习资源,形成资源包并将其推送给学生,以此支持學生的自主、合作、探究学习,实现课堂翻转。学习资源包的品质越高,学生学习的兴趣就越浓,效率就越高,质量也就越好。从某种程度上说,学习资源收集、筛选、重组和开发的能力,是数字时代语文教师的必备能力之一。

第四步为评价设计。信息技术支持的语文深度学习强调评价设计先于活动设计的逆向设计原则,从而以评价工具支撑和促进学生的自主、合作、探究学习。评价工具包括调查问卷、纸笔测试、评分规则、检核表等。评价作为高阶认知过程,集中体现了语文教师的专业素养。借助评价设计,教师能够对学生的语文学习行为做出更加准确的专业判断。

(二)任务探究阶段

完成学习准备工作之后,就进入了任务探究阶段。

第五步为情境导入。该步骤的目的在于激发学生语文探究的兴趣,明确学习目标,关注资源和方法。教师可以充分发挥信息技术优势,运用多媒体、虚拟现实等手段,创设不同的工作任务和场景,如采访任务、劝说任务、编辑任务、创作任务、判断任务等,并赋予学生相应的角色,如记者、演说家、网页设计师、法官等,从而使学生更快、更深地进入学习探究活动。

第六步为分工合作。当代知识观认为,知识具有社会性、建构性、情境性和默会性。因此,教师需要建立学习共同体,让学生在真实的学习场域协商交流,在综合性的学科实践中活动、体悟。教师可以充分发挥信息技术平台的作用,使线上和线下的交流彼此融通,促进深度学习的真正发生。

第七步为任务实施。明确了小组分工和个体责任之后,学生正式进入任务实施阶段。各小组学生按照自己制订的活动计划,开展有序的探究活动。教师作为探究活动的观察者、支持者、陪伴者,可以借助信息工具,持续收集、发现学生学习中的问题,并给予及时反馈。

第八步为展示交流。学生将活动探究成果及时发布到展示平台上,学生个体之间、小组之间和师生之间借助各种手段尤其是数字化手段开展多层次和立体化的互动交流,进行广泛而有深度的反思。

(三)成果反思阶段

该阶段包括成果汇总和反思总结两个阶段。

第九步为成果汇总。尽管活动和体验是深度学习的核心特征,但这并不意味着可以忽略成果的重要性。事实上,作为学生的行为表现,它本身就包括动态的过程和静态的成果两种类型,两者一静一动、相辅相成。及时细致的成果汇总,可以提高学生的成就感和效能感。成果汇总也应充分发挥信息技术的优势,以电子文档、多媒体等方式,增强其设计感、吸引力和传播力。

第十步为反思总结。“价值与评价”作为深度学习的特征之一,强调教师要引导学生以质疑、批判的眼光对所学知识以及学习过程进行价值判断,养成学生自觉而理性的精神与正确的价值观,形成学生自主发展的核心素养。

需要强调的是,在上述运行机制中,各个步骤之间并非单向推进的线性关系,而是彼此关联、前后呼应的关系,必要时完全可以调整次序。同时,信息技术为整个学习过程提供重要支撑,构成语文深度学习的数字化教学环境。

三、实施案例

郑州第二高级中学是一所以信息化为特色的普通高中。近十年来,该校语文组依托学校“移动自主学堂”中的作文批改交流系统,在写作课上尝试摸索深度学习的有效路径。下面以“捕捉‘动情点’”内容为例,阐述“三阶段十步骤语文深度学习设计框架”的应用。

(一)学习准备阶段

进行学情分析时,教师运用学生习作个案分析和网络问卷调查相结合的方法调查学生记叙文写作情况,发现学生在描述动情点这一学习内容上普遍存在两个问题:一是缺少发现美的眼睛;二是缺乏描述美的技能。

针对上述两个问题,教师确定了本次写作学习活动的两个目标:第一,借助学习资源包,运用思维导图、画面定格等方法引导学生学会捕捉“动情点”;第二,借助作文写作交流系统,运用感知思维法,让学生多角度描述“动情点”,完成一篇写作片段。

基于此,教师推送了电子书《文章写作与修改》章节内容、微电影《路过》和舞蹈《手舞四季》,要求学生运用思维可视化技术,从眼、耳、口、鼻、手、心等多种感知角度制作思维导图,记录自己的感受。

接着,教师提供《思维导图质量检核表》《感知思维法写作量规》等评价工具,并让学生以这些评价工具为初稿,随着学习推进在小组和班级讨论的基础上加以补充与完善。

(二)任务探究阶段

为了让学生更好地理解,教师创设了这样的情境:在这人间最美四月天,我校《发现》电子杂志征集最让你心动的校园风景,请你将最让你动情的人或事记录下来。请注意,优秀作品不但可以入选学校电子杂志,还将被推荐到《中学生阅读》等报刊上公开发表。

之后,各小组分工合作,在写作交流系统平台上提交小组分工活动单。

任务实施环节共分为三部分。一是取材:学生手持平板电脑,在教室和校园中捕捉令自己感受最深的场景。二是创作:首先运用思维导图软件创作构思,然后选取一两个感知视角进行写作实践,字数控制在200字左右,时间为8分钟。为了与传统作文教学接轨,教师建议学生用传统作文纸写作,写后拍照上传即可。当然,也可运用文字输入或者语音输入的方式创作。三是批改:作文片段提交后,师生根据系统分配的作文进行批改、打分。学生也可自由组成四人小组,将自己的文段推送给组内其他三人,根据思维导图品质自评表和河南省高考作文评分标准进行交流,选出每小组中人气最高者。

根据系统推送,教师利用信息技术展示优秀作文与典型作文,师生共同总结捕捉“动情点”的方法。接着,师生登录作文论坛,发表对本次作文实践的感悟,也可对推送到论坛上的作文进行评价,或者上传自己修改后的创作。

(三)成果反思阶段

按照分工,相關负责学生将修改上传的定稿汇集成一本电子书,由教师作序,发给每位学生留存。同时,进行反思总结,由学生填写活动反思表,记录自己在此次写作活动中的得与失。

整个写作学习活动结束后,我们也对此次活动进行了反思。此次写作活动依托“移动自主学堂”,充分利用信息技术,调动了学生阅读和写作的体验,让师生在写作交流平台上积极互动、深度交流。这让学生写作的积极性和参与度得到提高。画面定格法和感知思维法的使用也让学生找到了将生活“横断面”拉长的方法,效果很好。

当然,学习贵在持之以恒,深度学习尤其如此。这就要求学校和教师以信息技术增强课堂教学自主性的同时,还应注意充分利用数字化教学平台泛在性、即时性、便捷性的特点,开展丰富多彩的征文比赛,办好班级、学校的电子杂志,为学生提供语文实践的广阔平台。

参考文献

[1] 彭红超,祝智庭.深度学习研究:发展脉络与瓶颈[J].现代远程教育研究,2020(1):41-50.

[2][6]郭华.深度学习及其意义[J].课程·教材·教法,2016(11): 25-32.

[3] BIGGS J, MOORE P. The Process of Learning[M].3th ed. Sydney: Prentice Hall,1993:451.

[4] 申宣成.语文学习任务群的背景、内涵与结构逻辑探析[J].语文建设,2022(11):4-8.

[5] 《语文建设》编辑部.语文学习任务群的“是”与“非”——北京师范大学王宁教授访谈[J].语文建设,2019(1):4-7.

(作者申宣成系杭州师范大学人文学院教授,义务教育语文课程标准修订组核心成员;杨杰系河南省郑州市第二高级中学教师)

责任编辑:孙建辉

猜你喜欢
反馈深度学习信息技术
新一代信息技术征稿启示
新一代信息技术征稿启示
新一代信息技术征稿启示
信息技术在幼儿教育中的有效应用
MOOC与翻转课堂融合的深度学习场域建构
大数据技术在反恐怖主义中的应用展望
对“未来教室”的初步探索
深度学习算法应用于岩石图像处理的可行性研究
基于深度卷积网络的人脸年龄分析算法与实现
媒介融合背景下的分众传播与受众反馈