面向未來:讓深度學習發(fā)生
2023年3月15日,已經震驚世人的ChatGPT,再次發(fā)布了GPT-4。相比之前版本,GPT-4 實現了幾個方面的飛躍式提升:強大的識圖能力;回答準確性顯著提高;能夠生成創(chuàng)意文本,實現風格變化……
人工智能時代已經來臨,它不僅將改變我們的生活,也對我們的人才觀產生了巨大的挑戰(zhàn)。未來或許有許多工作會被AI所代替,那么我們的孩子應該接受怎樣的教育,才能適應未來社會的需求,也許深度學習能讓你找到答案。
01
什么是“深度學習”
隨著人工智能的發(fā)展,“深度學習”一詞開始出現在我們日常的話題中,那么什么是深度學習呢?
“深度學習”概念源于人工智能的研究,是機器學習研究中一個新的領域,其動機在于建立、模擬人腦進行分析學習的神經網絡,它通過模仿人腦的機制來解釋數據,比如我們日常的圖像、聲音和文本。
△ AlphaGo與李世石的比賽
例如,2016年3月人工智能圍棋程序“AlphaGo”戰(zhàn)勝韓國世界圍棋冠軍李世石,谷歌團隊就是運用所謂的深度學習的策略設計計算機。而最近刷屏朋友圈的ChatGPT也是一款基于深度學習的自然語言模型。
當然,人工智能中深度學習概念與教育領域用的深度學習意義有很大區(qū)別。隨著人們對深度學習越來越重視,深度學習在教學領域中開始得到運用。
△ ChatGPT
02
在教育領域,“深度學習”是什么?
早在20世紀70年代,深度學習的概念就被引入教育領域。深度學習并沒有那么神秘,我們沒有必要將深度學習“神圣化”。深度學習不是一個新的話題,它其實一直在那里,只不過我們沒有特別多的去關注它,所以才會覺得深度學習是一個新概念。
一般專家學者認為, 深度學習是一種基于理解的學習,孩子能夠積極主動地、批判性地學習新的知識和思想,并能夠將新舊知識相結合,以達到學會運用知識的目的。
拿我們身邊的例子來講,我們都知道速度等于路程除以時間的這一物理公式,如何在真實生活情境中應用此物理知識,積極主動地用它來解決生活實際中的問題,這就是一種理解的知識,積極主動地遷移。
03
孩子的“深度學習”如何發(fā)生?
學齡前的孩子的學習,最重要的任務一定不是學會多少知識,而是形成深度學習的能力,養(yǎng)成深度學習的習慣,而這往往是家長最容易忽略的。
2023年4月2日由中國教育科學研究院課程教材研發(fā)中心與廣州大學教育學院主辦的首屆幼兒深度學習研討會上,不同專家學者與一線工作教師向我們分享了什么是孩子的深度學習,并且從學術角度向我們闡釋了幼兒深度學習的特質與框架,從實踐角度帶領我們感受了幼兒深度學習的魅力。
△ 首屆幼兒深度學習研討會
幼兒的深度學習是一種遷移的學習,是“活學活用”并非“死記硬背”,在這個過程中,孩子能像一個科學家一樣主動探究,相互合作解決問題,并且能夠獲得幸福感與滿足感。
“幼兒深度學習是在興趣和問題的內在動機驅動下,主動積極地探究并解決問題,豐富和發(fā)展認知、情感、能力和個性,并將學習所得遷移到新情境中的一種學習?!薄?葉平枝?
所謂深度學習,就是與淺層學習或者說機械學習相對應的,是一種生命在場的高階學習。
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首先,先來思考一下下面幾種學習是深度學習還是淺層學習:
背誦唐詩三百首;
20以內加減法;
背誦九九乘法表。
我們都能感受出來,以上幾種學習都是由外部動機引發(fā)、低情感投入的被動學習;是在孤立地機械重復、靠死記硬背來獲取表面知識,缺少思維深度參與;這類學習不能遷移,不能與生命發(fā)生互動,指向低級認知技能水平與低階思維。而東北師范大學王小英教授指出孩子的深度學習的發(fā)生應伴隨著問題解決能力的提升、積極的情緒情感和高效的人際互動。
毫無疑問,以上幾種學習是淺層學習,并非深度學習。
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△ 唐詩三百首
與淺層學習相對的深度學習應該是怎樣的呢?
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廣州大學的葉平枝教授說深度學習是“授人以魚不如授人以漁”之“漁”的追求。
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舉個例子,孩子在生活中知道了“動物”這個概念,看到農場里的豬牛羊知道都是動物,當第一次看到小馬,兒童會跟已經認識的小狗小貓進行比對,然后確定小馬也是動物,這就是皮亞杰所說的“同化”的過程。
有一天在魚缸里看到鯉魚,兒童覺得這跟之前見過的動物都不一樣,應該不是動物,當家長告訴兒童鯉魚也是動物,這就與孩子原有認知發(fā)生了沖突,兒童產生強烈的好奇心和探索欲,家長要抓住契機引導兒童思考:為什么鯉魚也是動物呢?鯉魚與其它動物有什么共同特征?動物的特點是什么呢?
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這時候兒童的原有認知圖式就會被打破重構,在最近發(fā)展區(qū)內,深度學習就發(fā)生了。
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紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。深度學習必須建立在孩子親身力行的事情上(真實實踐和深切的體驗)。如果家長沒有繼續(xù)讓孩子進行思考,僅僅告訴孩子鯉魚是動物,并讓他記住 ,那這就是傳統的“脖子以上的學習”,機械的學習孩子更多是靠聽、看、想去學,動用的多是聽覺和視覺,而不是做。
難道淺層學習不利于孩子的發(fā)展嗎?答案是, 淺層學習與深度學習是同時發(fā)生的。
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例如,孩子在學習“小白兔白又白,兩只耳朵豎起來”這個歌謠時,發(fā)生了深度學習嗎?大家可能會覺得是淺層學習,那如果我們在與孩子探討時把小白兔、小烏龜和變色龍放在一起會發(fā)生深度學習嗎?
我們可以引導孩子透過現象看本質,這三種動物它們的外觀和行為都指向了“自我保護”。因此,我們可以引導幼兒思考需動物的“自我保護”知識,然后可以從小白兔“為什么耳朵要豎起來”開始設問,再看小烏龜為什么有重重的殼,變色龍為什么會隨著環(huán)境變化它的膚色,這時孩子們就會慢慢對這些動物的結構、功能和自我保護之間的關系有初步的認識,淺層學習就進入到了深度學習。
“小白兔白又白”這種淺層學習是有必要的,認識聯系、關系和核心之間關系的深度學習也是有必要的,是孩子能夠去學的,深度學習不在于知識的深,而在于探究的深。淺層學習和深層學習是一個不同階段的遞進過程,在深度學習階段中回到淺層學習了解事物的來龍去脈,再到一定階段去深度挖掘。
04
日常生活中
家長幫助幼兒深度學習的方法
1
保護幼兒的好奇心
興趣是孩子的重要導師,好奇心會驅動孩子的深層探索,因此我們家長在日常生活中應該保護幼兒的探索欲望,陪著孩子慢下來、蹲下去,去探索他們的世界。
2
做一個會與孩子對話的家長
“啟發(fā)式”對話往往有利于幼兒的深層探索,我們家長如何與孩子有效對話,在解決孩子疑問的同時,給孩子留以探索的空間,有效的對話應該像“打乒乓球”一樣,有來有回。并且在對話過程中引導兒童說出自己的認知過程,讓思維直觀化。比如:引導兒童說出:“我是這樣想的。”“我先......然后......”“要完成......我還需要......”等等。
3
做孩子的反思小助手
每完成一次深度學習,家長要引導兒童進行反思:我對學習這個內容感興趣嗎?為什么?我是怎樣學會的?哪一步最難?我是怎樣克服的?有沒有哪些地方我可以做得更好?我有哪些好的方法?下次再學習類似的內容,我想怎樣來學?
寫在后面
人類的深度學習能力及在此基礎上的創(chuàng)造力是人工智能所無法企及的。這是我們能夠創(chuàng)造人工智能、利用人工智能、管理人工智能的法寶和底氣。
“兒童是天生的科學家,他們努力構建著他們周圍的世界?!彼麄儠伎?、得出結論、形成語言、尋找解釋,甚至會做出實驗,他們是宇宙中最好的學習者。
面對未來,讓深度學習發(fā)生在孩子生活的各個角落。