發布時間：2022-04-16 02:39:36
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇深度學習論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
[摘 要]閱讀教學重在促進學生的思維發展。因此，教師要采用多種教學策略，營造積極的學習氛圍，創設生動有效的情境，設置有思維張力的問題，采用共同體學習的方式，注重知識的遷移運用，以促進學生的深度學習，使學生掌握不同文本的文體特征，習得其不同的知識，提高學生的語文能力。
深度學習已成為當下一種重要而有效的學習理念。它是一種主動性、批判性的有意義學習，強調對知識的深層加工、深度理解以及長期保持，要求學習者善于自主建構且能遷移運用知識，并能在真實的情景中有效地解決復雜的問題。因此，語文課堂教學呼喚深度學習，以培養學生的高階思維能力，包括批判性思維、創造性思維和問題意識等，使語文課成為攀巖課、拔節課，有生長感。閱讀教學都要求有學科感，要基于文體特征來展開，在教學方法上一般沒什么大的差別，但在教學效果上卻不一樣。究其原因，就是缺乏深度學習的引領。那如何基于文體特征引導學生進行深度學習呢？
一、營造積極文化，優化知識建構
深度學習要求學習者不僅能夠從信息的海洋中獲取有用的信息，更要將信息轉化為知識，并把新知識與已有知識經驗聯系起來，在已有知識結構的基礎上建構新的知識。而民主和諧、輕松愉悅的學習氛圍能營造一種安全的、支持的、歸屬的積極學習文化，促進學生進入一種有活力、輕松但靈敏的求知狀態，使學生處于積極的、向上的情緒狀態，從而自我激活已有的知識經驗，實現新知識與已有背景知識的聯結，促進學生主動地進行知識建構，使學生的思維向廣度、深度打開，并具有多元性、有效性和創造性。
如，教學蘇教版二年級的科普童話《蠶姑娘》一文，一個學生在了解了蠶的生長過程，知道蠶最后變成蛾后，主動舉手說：“老師，我知道蛾姑娘產下卵后，一個小時后就會死掉?！蔽页脵C補充：“是的，飛蛾是一些蟲子的成蟲，主要任務就是交配、產卵，好繁殖下一代。因此，它產過卵后，就會正常死亡了。”這種知識的主動建構，使課堂教學變得靈動、智慧。再如，教學蘇教版二年級的詞串韻文《識字7》時，講到“祖先”一詞，一個學生主動要求上_畫人類進化的過程。（如下圖）他惟妙惟肖的繪畫加口頭說明，極具創造力，打開了同伴的知識視野。
二、創設自然情境，促進深度理解
情境認知理論揭示了人類學習知識的本質，認為知識具有情境性、生成性、分布性以及條件性等特征，學習者只有通過參與真實情景中的活動并用所獲得的知識來解決實際問題，才能建構知識意義并真正掌握這些知識。因此，教師要創設真實的、有意義的學習情境來支持和促進學生的深度學習。教師不僅要激活學生原先的知識，為解決問題提供腳手架，還要通過對話、協商、反思等來促進學生掌握深層知識、理解復雜概念，使學生建構所需的知識意義。因此，在教學過程中，教師要及時捕捉學生的生成，進行智慧的點撥、引領，把學生引向知識的最深處，讓他們看到最本質的東西。一位教師這樣教學說明文《神奇的克隆》一文。
首先，文中有一段寫低等生物克隆的話：“一些單細胞微生物，如細菌，經過20分鐘左右的時間，就可以一分為二，再分為四個、八個……這就是低等生物的克隆?！苯虒W時，教師運用了一小段視頻，直觀形象地再現了細菌克隆的景象，可視化效果很好?？赐旰?，教師追問：“看了這段視頻，你有什么感受？”學生說：“細菌變化很快，數量很多?！钡竭@里，一般教師就可能停步，但這位教師繼續深入，回歸課文、回歸句子，回到說明方法上：“你們看，這里用了很多數字，這些數字寫出了細菌克隆變化快、數量多的特點，這就是列數字的作用?！?
其次，文中還有一段寫克隆作用的語段：“人們利用克隆技術能夠培植人體的皮膚進行植皮手術；能夠‘制造’出人的耳朵、軟骨、肝臟和心臟等人體‘配件’，一旦病人需要，就能重新‘裝配’…… ”教學時，教師抓取三個雙引號引導學生理解。在理解了三個雙引號都表示特殊的含義之后，教師出示：“人們利用克隆技術能夠培植人體的皮膚進行植皮手術；能夠克隆出人的耳朵、軟骨、肝臟和心臟等人體器官，一旦病人需要，就能重新移植……”并追問：“你覺得這兩段話，哪一種寫法好？”通過追問，引導學生明白原文的語言表達生動，從而使學生把握了說明文的語言表達要求。
其三，文中的第三、第四、第五三個自然段依次介紹了植物的克隆、低等生物的克隆、高等生物的克隆。教師在引導學生明白這是分類別的說明方法后，追問：“這三個自然段的順序能否調換？”通過思考，學生明白這三個自然段的順序不能調換，從植物到生物、從低等到高等、從原始自然到人工介入，事物是一步步向前發展的。這里有一種內在的邏輯順序，這正是說明文的特點，體現它結構的嚴謹性。
這樣的教學，教師心中明了到底要教什么、教到什么程度，因此能智慧地點撥、引領，把知識教深教透。
三、設置張力問題，引發深度思維
問題使得思維自動集中到最重要的內容上，進而產生持續不斷的、豐富的想象活動。提問是促進學習者深入探究的策略，是教師基本的教學方式。布盧姆將學習目標分為六個層次，即知道、領會、應用、分析、綜合及評價，它們之間呈遞進關系。根據這一理論經，淺層次學習的認知水平只停留在“知道、領會”這兩個層次，主要是對知識的簡單描述、記憶或復制；而深度學習的認知水平則對應 “應用、分析、綜合、評價” 這四個較高級的認知層次，不只涉及記憶，更注重知識的理解和運用。深度學習的優秀特征是高階思維。發展高階思維能力有助于實現和促進深度學習，同時深度學習又有助于提高學習者的思維品質和學習效能。因此，教師的問題設置要指向高階思維，要有思維張力。
（一）在難點處提問
問在難點處，能讓學生思辨明理。深度學習是在理解基礎上的批判性學習，要求學習者對任何事保持一種批判或懷疑的態度，批判性地看待新知識并深入思考，從而加深對深層知識和復雜概念的理解。如，教學五年級的記敘文《海倫?凱勒》一文，在梳理文脈環節，一位教師針對第二自然段、第五自然段的兩個難點處提問：“分段時你糾結的是哪一自然段？”這樣，引發學生的思辨，讓他們據理力爭。有的學生認為第二自然段開頭“就在這時”表示與第一自然段很緊密，應放在第一段（部分）；有的認為這是過渡句，承上啟下，重在啟下，應放在第二段（部分）。同樣第五自然段，有的認為與下面第六自然段聯系緊密；有的認為第六自然段開頭“海倫10歲的時候”一說表示時間跨度大，應該斷開。最后經過討論，他們得出文章可以分成四個部分。第一部分，即第一自然段，寫海倫在一歲半時因生大病而帶來了災難；第二部分是第二至第五自然段，寫在沙利文老師的熱情鼓勵和精心指導下，海倫學習了盲文，拼寫了單詞；第三部分是第六、第七自然段，寫海倫經過艱苦的努力，使自己的說話能力和一般人沒有什么兩樣；第四部分，即最后自然段，寫海倫大學畢業后，決心像自己的老師一樣，為更多和自己一樣不幸的人服務。在此基礎上，教師又拋出自己的三分法，即把2-7自然段并成一大段，問學生是否可以，再次引發學生思辨。這樣的問題，使學生掌握了不同的分段方法，具有思維的張力。
（二）在虛無處提問
問在虛無處，能促進學生的深度思考。在課堂上，要經常給學生戴“六頂思維帽子”，以促進學生的深度學習。所謂“六頂思維帽子”，即聚焦若干種不同類型的思維，一次一種，以求獲得關于某一主題、問題或難題的更多看法，使情感、信念、觀點受到挑戰，使思維跳出常規模式。這六頂帽子是：關于×××你知道些什么？（有關主題的事實）關于×××你覺得怎樣？（有關主題的情感）了解×××的好處有哪些？（有關主題的積極思想）什么問題可能歸咎于×××？（判斷一個主題）假設×××不存在，將會怎樣？（新觀點，創造力）你認為×××是所有人需要了解的重要觀點？（總結一個主題）。這樣，“每一頂帽子”分別激活了某種類型的思維。在課堂上，問題設置要指向這樣的思維類型。如，教學《海倫?凱勒》，教師一開始拋出幾句名言，問：“你喜歡哪一句？它對你有什么啟發？”中間詞語檢查環節，問：“你理解這些成語嗎？用什么方法理解的？”這樣有梯度的探底式追問，能促進學生積極開展思維活動，深化他們的認識。
四、構建學習共同體，引發深度合作
深度學習是通過探究的學習共同體來促進條件化知識和元認知發展的學習，它的實現需要共同體的支持。為了完成真實或仿真的復雜任務活動，學習者需要參與到相應的實踐活動中，通過與實踐共同體內其他成員的相互對話、 彼此互動來加深對知識的理解，并共同建構解決真實情景中的復雜問題所需要的知識。學習共同體是小組合作的深化。高質量的合作學習有助于發展認知能力、提高工作記憶，促進學生智力、技能、狀態提升。如何構建學習共同體呢？
（一）學習任務有探究性
學習共同體的學多是基于問題的學習。問題讓學生在閱讀時明白他們的活動目標。倘若學生不了解閱讀的目的，他們就會很難發現課文中的重要信息。如，教學科普說明文《蝙蝠和雷達》一文，教師要求學生把第七自然段 “科學家經過反復研究，終于揭開了蝙蝠能在夜里飛行的秘密。它一邊飛，一邊從嘴里發出一種聲音。這種聲音叫做超聲波，人的耳朵是聽不見的，蝙蝠的耳朵卻能聽見。超聲波像波浪一樣向前推進，遇到障礙物就反射回來，傳到蝙蝠的耳朵里，蝙蝠就立刻改變飛行的方向”中的關鍵詞畫出來，然后用三種顏色的小方塊分別代表口、耳、障礙物，讓學生小組合作，用圖式說清蝙蝠夜間飛行的原理。學生畫出這樣的思維導圖：
這樣的學習任務，不是簡單捕捉文本的內容，而是具有探究性、挑戰性，是一種深度的學習。
（二）學習任務分工明確
在共同體學習過程中，要給每個成員安排任務，讓他們有事可做，共同參與，共同努力。如，教學五年級的科普說明文《火星――地球的“孿生兄弟”》一文，一位教師讓學生合作學習3～5自然段，要求他們完成以下任務。1.獨立思考：對火星水的來源，科學家作了哪兩種猜測？2.獨自用簡潔的話說說水的兩種來源，說給小組成員聽。3.共同體合作，根據第五自然段的意思，繪制思維導圖。這樣的合作學習，每個組員做什么清清楚楚，有個人學習，有集體合作，任務明確。
（三）學習過程組織有序
由于合作的時間有限，為了確保在分配時間內完成任務，教師要安排好共同體的學習流程。如，教學《神奇的克隆》，一位教師讓學生合作學習：“默讀課文3～5自然段，思考：植物、低等生物、高等生物的克隆神奇在哪里？運用了什么說明方法？”同時，教師提出合作交流的要求：“議――組內交流，人人發言；評――組內互評，完善批注?！边@樣的合作要求明確，順序清晰，學生一讀就明白合作的流程與方法，使得接下來的合作學習能有序開展。
（四）學習展示有互動有點撥
在交流展示環節，生生之間、師生之間要有互動，教師的點撥要及時。如，《火星――地球的“孿生兄弟”》一課的共同體學習交流展示環節，教師及時發現學生思維導圖中的缺漏，并呈現出自己的導圖讓學生M行比較，使他們發現差異，這樣就教在學生的難點處。
在共同體學習中，教師要將學習自主權還給學生，營造和諧寬松的學習氛圍，促進學生的思維碰撞，提高思維訓練的深度。
五、設計練筆仿寫，實現深度遷移
深度學習意味著遷移運用。深度學習要求學習者對學習情境的深入理解，對關鍵要素的判斷和把握，能在相似的情境中舉一反三，能在新的情境中分析判斷差異并將方法思路遷移運用。如不能將知識運用到新情境中來解決問題，那么學習者的學習就只是簡單的復制、機械的記憶、膚淺的理解，仍停留在淺層次學習的水平上。遷移運用主要是語言的運用實踐。
如，教學說明文《春聯》一文，在學生理解了春聯的特點后，教師給學生講述了“門對千根竹，家藏萬卷書”這副經典對聯的故事：“解縉是明朝有名的才子，他從小聰明好學，但家境貧寒。解縉家對面是一家財主，門對富豪的竹林。除夕，他在門上貼了一副春聯“門對千根竹， 家藏萬卷書”。 富豪見了，叫人把竹子砍掉。解縉深解其意，于上下聯各添一字，變成一副新的春聯?！闭垖W生猜猜加了什么字。一個學生說：“上聯加‘骸’?！闭б宦?，有點可怕！他繼續往下說：“下聯加‘簡’。門對千根竹骸，家藏萬卷書簡。古時候的書都是用竹簡做的?！豹毺氐乃季S令人叫絕。又有學生說加“矮――高”“少――多” “去――來”等。最后，教師告訴學生解縉加了“短――長”。這樣的語言實踐饒有趣味，發散了學生的思維。
總之，閱讀教學重在促進學生的思維發展。因此，教師要采用多種教學策略，營造積極的學習氛圍，創設生動有效的情境，設置有思維張力的問題，進行智慧的點撥引領，采用共同體合作學習的方式，注重知識的遷移運用，以促進學生的深度學習，讓學生掌握不同的文體特征，習得其不同的文體知識，提高學生的語文能力。
【摘 要】深度教學的價值在于提高學生學習的興趣與效能，問題導向學習是政治深度教學的根本策略。文章在建構主義學習理論的指導下，從“創設情境、引入問題――質疑釋疑、生成問題――建構知識、解決問題――活動評價、遷移問題”4個環節來探討高中政治深度教學策略。
【關鍵詞】高中政治；問題導向學習；深度教學；策略
【基金項目】本文系福建省寧德市2015年普通基礎教育課程與課堂教學改革科研課題“基于深度學習的高中思想政治教學實踐研究”（課題編號：NDMS049）的成果之一。
實現教育的內涵式發展，質量提升是關鍵，課堂教學是主渠道。但是，在當前高中政治課堂中仍存在教與學的表層化現象，學生學習的只是碎片化知識，缺乏完整知識體系的建構；教師的知識教學止于符號表征、缺少邏輯關聯、忽略意義關懷。深度教學是引導學生“深度學習”的一種教學策略，它關注學習者的學習過程與狀態，關注學習者對知識優秀概念和原理的深層次理解，關注學習者自身對學習意義和知識的協同建構。筆者在深度教學的課堂形態轉型實踐中作了積極探索，并借助《政治生活》第四單元第八課“國際關系的決定性因素：國家利益”教學課例，談談“問題導向學習”的高中政治深度教學的基本策略。筆者通過研究，發現深度教學能有效解決上述問題。
一、創設情境、引入問題是高中政治課堂深度教學的前提
建構主義學習理論認為，“學習者要想完成對所學知識的意義建構，最好的辦法是讓學習者到現實世界的真實環境中去感受、去體驗”。要激發學生自主發現問題和解決問題的熱情，起點是創設問題情境。問題情境即能誘發學生發現、提出和解決問題的刺激事件和信息材料。而問題引入的方式很多，可以是教師直接提出問題，或通過創設問題情境，引導學生自主探究發現問題，也可以先確定主題，讓學生圍繞主題搜集、整理相關信息來引入問題。教師在創設問題情境時需注意：首先，問題設計要有探究性。能揭示矛盾，形成認識沖突，引發學生思考；其次，問題設計要有啟發性。多用疏導性、鋪墊性提問，有適當的深度和難度；再次，問題設計要有有序性。由易到難，由具體到抽象，層層遞進，逐漸接近問題的本質，培養學生思維的深刻性。
活動一：直擊南海――中菲南海爭端（課前展示微視頻材料，包括友好合作篇和沖突對立篇，并設置了問題情境）：南海位于中國版圖的最南端，這里海天一線、風景宜人，但她的美麗，總被菲律賓、越南等國家窺視。
問題探究：①南海海域對中菲兩國有何特殊的價值？②中菲南海爭端反映了國際關系的哪些內容和形式？③為什么中菲兩國會出現友好合作和對立沖突的關系？產生這種變化的決定性因素是什么？
通過微視頻材料為學生營造了接觸時政、探究知識的氛圍。根據學生的認知水平設置難易適中的問題鏈，采取逐層遞進的辦法，激發學生思維的創造力。學生在合作探究中初步感受當今國際關系的內容和形式錯綜復雜，理解國際關系的決定性因素是國家利益，突破了教材的重點，拓展了政治課堂教學的廣度和深度。
二、質疑釋疑、生成問題是高中政治課堂深度教學的根本
美國著名心理學家布魯納說過，最精湛的教學藝術，遵循的最高準則就是讓學生自己提問題。學起于思，思起于疑，疑解于問。教師要培養學生自主發現問題和解決問題的能力，必須把課堂提問的權力還給學生，充分尊重學生的主體地位，讓課堂真正成為學生的課堂，使學生敢問、想問和會問。首先，建立民主、平等、和諧的師生關系，培養學生的主動參與意識，讓學生“敢問”；其次，激發學生|疑的興趣。鼓勵學生質疑，引領積極思維，主動參與，探究知識，體驗情感，讓學生“想問”；再次，傳授給學生質疑的方法。引導學生充分挖掘相關信息，鼓勵學生多問為什么，提出與眾不同的看法，使學生“會問”。通過質疑釋疑，形成師問生解、生問生解、生問師解，師生共問共解的互動學習氛圍，并不斷培養學生的問題意識、自我探究能力和互動合作精神。
活動二：學生通過合作探究，得出結論：中菲兩國的合作和沖突，是由國家利益決定的。有學生冷不丁地說：“落后就要挨打！現在中國強大了，何不使用武力解決南海爭端？”
當課堂上學生出現認識上的疑惑時，教師并沒有敷衍了事，而是積極捕捉極其可貴的課堂生成資源，允許相互質疑，展開辯論，“弱國無外交！應以武力解決”，“中國不能走美國爭霸式的發展道路”，“核戰爭會造成毀滅性的后果” …… 教師繼續追問：“中國與東盟自貿區的發展需要什么樣的國際環境？”“中國是負責任的大國，應以什么方式來解決國際爭端問題？”適時有效地點撥與指導，“任何國家都不應以維護本國國家利益為理由，去侵犯別國的主權和安全，應以和平方式解決國際爭端”。通過對話來幫助學生澄清思想上的疑惑點，引導學生在多元價值中做出正確、合理的選擇，既能增強政治課的可信度，又培育了學生理國的精神。
三、建構知識、解決問題是高中政治課堂深度教學的基礎
建構主義學習理論認為，“學習不是知識由教師向學生的傳遞，而是學習者在原有知識經驗基礎上，在一定的社會文化環境中，主動對新信息進行加工處理，建構知識的意義過程”。深度學習是一種有利于培養學習者高級思維能力的學習方式。課堂上，教師應把知識建構的主動權交給學生。首先，要求學生在掌握基礎知識的前提下，通過組織、分析和綜合信息，尋找知識間的橫向和縱向聯系，將知識點“穿成線，連成面”，形成一個完整的知識體系。通過知識的建構，既能加深對學科知識的理解，更能讓學生走進知識的內在邏輯，達到“明理”的境界；其次，要求學生在學習中求發展，把課本上的重點事實資料和社會上的熱點問題結合起來，學會用書本知識來多角度、多層次地分析社會現象，形成綜合解決問題的能力。
活動三：在中菲南海仲裁問題上，外媒輪番“進攻”，中國外交部長給出中國的態度：南海軍事化的指責中國“不背鍋”、變味的仲裁中國“不奉陪”……
問題探究：①中菲南海爭端中國為什么要維護我國國家利益？②中菲南海爭端侵犯了我國哪些國家利益？③面對外媒輪番“進攻”，我們應如何維護我國的國家利益？
問題的設置關注學生發展，突出問題探究性。通過對熱點問題的關注和討論，增強學生分析問題的能力。在學習中建構知識體系，引導學生把知識內化為自己的信念，培養學生的歷史使命感，堅定地維護我國的國家利益，培養學生的公民意識和國家觀念。
四、活動評價、遷移問題是高中政治課堂深度教學的保證
建構主義學習理論認為，學習過程是對既有知識體系不斷進行再創造和再加工以獲得新的意義、新的理解的過程。深度教學是教師的教與學生的學在具體教學情境中動態生成的互動關系。在深度教學中，教師的作用是引導學生實現知識的意義轉化，讓基礎知識經過學生的思維加工，進行自我建構，形成具有個性化意義的知識。
學生深度學習方式的養成與教師的培養分不開，所以教師的評價方式至關重要。首先，評價內容是多方面的。問題導向學習的優秀思想之一是試圖讓學生自主探究、自主建構獲取知識，并能進行自主遷移，把獲得的新知識用于觀察新問題、分析新問題、解決新問題。在問題的解決過程中強調對學生合作意識的評價，不僅有利于教學目標的實現，更有利于培養學生的合作交流能力；其次，評價方式要多維度。從“學生自我評價、同伴評價和教師評價”3個維度進行。自我評價是學生對自己活動過程的反思和矯正，通過反思不斷調整細節，從而順利實現知識的遷移和能力的培養。同伴評價則發揮了監督和促進作用。教師評價要更加注重過程評價，注重學生在課堂的表現，使學生在教師的激勵下持續地進行深度學習；再次，由于教師精心創設了貼近學生生活實際的問題情境，學生在活動、自主、交流、碰撞中積極主動地參與課堂，實現邏輯教學與意義教學的統一，從而使表層教學走向深度教學。
總之，以問題導向學習的政治學科深度教學優化了學生的學習方式和知識建構，激發了學生的學習興趣與效能感，給教學帶來了真正意義上的有效與高效，為培養素養、塑造人格的思想政治教學提供了新樣態。
【摘 要】隨著新課程改革的推進，“深度學習”的概念被廣大教師所接受，并積極引入到了初中化學的課堂教學之中。所謂“深度學習”，是指在激發學生學習興趣和學習動機的基礎上，以學生主動參與為前提，重視學生知識的理解過程，學生知識框架的構建以及學生學習能力的提高，幫助學生提高其學習效率的課堂教學方法。文章主要分析了初中化學課堂中深度學習的探索與實踐策略。
【關鍵詞】初中化學；課堂教學；深度學習；探索；教學策略
從學習層面而來，深度學習指的是，在一定學習量的積累基礎之上，實現質的飛越。深度學習指的就是學習能力的質變和新的突破。深度學習需要建立在一定經驗和能力的基礎之上。
“深度學習”這種新型的教學模式的提出，有利于加強師生課堂互動，提高學生知識理解，知識整合，知識應用以及知識構架的能力。那么，教師應該如何在初中化學課堂教學中引導學生進行深度學習呢？
1.借助多媒體教學工具，深入理解化學實驗知識點
初中化學的學習過程中，化學實驗知識的理解及其操作技巧的學習是非常重要的一個部分?；瘜W實驗的學習需要學生首先了解化學實驗的目的，掌握化學實驗的方向和任務。其次，學生應該做到化學實驗步驟的大致了解，分析每個步驟設置的意義，相鄰兩個步驟之間銜接的重要性，完成基本實驗框架的構建。最后，學生還應該進行實驗的細節知識學習，了解實驗操作過程中需要注意的地方，做到對實驗的宏觀調控和微觀把握。因此，教師在初中化學的課堂教學中，可以借助多媒體教學工具，引導學生進行實驗知識點的深入學習和探索，提高學生的深度學習能力。多媒體工具的引入，可以幫助教師完成實驗步驟的演示，知識點的整體總結，幫助學生完善課堂學習筆記，提高學生的課堂學習效率。同時，教師在利用多媒體教學工具引導學生學習的時候，還可以設置課堂問答環節，提出視頻或者總結中沒有提到的問題，幫助學生做到重點問題，重點掌握，加強師生課堂互動，營造課堂積極向上的學習氛圍。
例如：在學習《二氧化碳的實驗室制取與性質》的相關內容時，教師應該首先使學生明確相關藥品的選取標準?！疤妓徕c是小顆粒藥品。濃硫酸具有一定的腐蝕性，容易發生實驗意外。碳酸鈣通常選用塊狀的大理石進行實驗?！比缓蠼處熆梢蕴岢鰩追N實驗方案供學生選擇，幫助學生選出最合適的方案，同時引導學生總結藥品選用的規則?！暗谝唤M：碳酸鈉和濃硫酸，第二組：碳酸鈉和稀鹽酸，第三組：碳酸鈣和濃硫酸，第四組：碳酸鈣和稀鹽酸”教師可以在提出以上的方案以后，組織學生進行討論，做出選擇，并解釋自己的理由?！耙陨系乃膫€方案中，第四個方案最合適。硫酸在和碳酸鈣反應的時候，容易形成微溶的硫酸鈣附著在藥品的表面，使反應難以繼續進行。碳酸鈉和酸反應時反應速率過快，不容易觀察實驗現象。所以應該選擇碳酸鈣和稀鹽酸進行反應，反應速率適中?！蓖瑫r，教師還應該引導學生進行實驗藥品選用規則的總結?！皩嶒炈俾蔬m中，藥品比較常見且便宜，無毒無害，實驗裝置比較簡單，氣體比較容易收集?！鄙鲜鼋忉層欣谝l學生主動思考，積極探索，進行知識點的細化總結，同時幫助學生掌握一定的學習技巧，提高學生深度探索學習的能力。
2.進行課堂習題講解，提高學生知識運用能力
初中化學屬于學生化學學習打基礎的階段，教師不僅應該引導學生掌握一定的理論知識，同時還應該注重鍛煉學生知識運用的能力。在初中化學課堂教學中，教師往往注重學生化學方程式的學習，化學實驗知識的學習，忽略了課堂實踐的鍛煉。學生知識運用的能力得不到提高，不僅難以激發學生的學習興趣和學習動機，而且不容易促進學生知識的深入理解，錯過了學生將理論知識與實踐運用相結合的最佳學習階段，使得學生的課堂學習效率得不到提高，影響學生的作I完成和考試發揮。因此，教師在進行初中化學課堂知識講解時，應該引導學生進行課堂習題的求解，提高學生知識運用的能力，幫助學生做到知識的靈活應用。同時，課堂教學中習題的講解，考驗教師對課程進度的把握能力，對重點知識的把握，以及對考點的把握。教室應該首先提高自身綜合素質，做到教學內容的整體把握，教學進度的宏觀調控，才能真正提高課堂教學質量。
例如：在學習《利用化學方程式進行簡單計算》的相關內容時，教師首先應該使學生明確相關的化學方程式?！?KMNO KMnO+MnO+O”然后教師可以利用典型例題考驗學生知識的掌握程度?！爸袊巧絽f會為紀念我們首次攀登珠穆朗瑪峰成功50周年，再次組織攀登珠穆朗瑪峰活動。阿旺扎西等一行登山運動員成功登頂。假如每位運動員沖頂時消耗自帶的液氧4.8g。求：（1）這些氧氣在標準狀況下的體積是多少升？（標準狀況下氧氣密度為1.43g?L-1）（2）若在實驗室用高錳酸鉀為原料制取相同質量的氧氣，需要多少千克的高錳酸鉀？“第一題中，學生可以利用體積等于質量除以密度的公式，求解氧氣的體積。第二題中，學生可以利用高錳酸鉀制備氧氣的公式進行求解，兩倍的高錳酸鉀加熱形成錳酸鉀，二氧化錳和氧氣，高錳酸鉀與氧氣是二比一的關系，利用二者的相對分子質量與質量的比值列出等式，求出高猛酸鉀的質量?！鳖愃频睦}是簡單的利用化學方程式進行計算，考驗學生知識遷移應用的能力。教師在課堂教學中，所展示的例題應該是基礎的，幫助學生提高知識運用能力，為學生課下完成難度比較大的例題打基礎。
總結
初中化學課堂教學中“深度學習”概念的提出，不僅是提高教師課堂教學質量的要求，同時也是鍛煉學生知識學習能力的要求。教師應該培養學生課堂學習中“主人公”意識，引導學生主動探索，通過借助多媒體工具以及化學典型例題的講解，激發學生學習興趣和學習動機，使學生能夠做到知識的深入理解和靈活運用，從而整體提高學生的課堂學習效率。
《數學新課程標準》指出為了幫助學生真正理解數學知識，教師應注重數學知識與學生生活經驗的聯系、與學生學科知識的聯系，組織學生開展實驗、操作、嘗試等活動，引導學生進行觀察、分析，抽象概括，運用知識進行判斷。新課程下的小學數學課堂教學強調學生的發展，注重調動學生的內在潛力，培養深度學習的能力。所謂深度學習能力是強調學生能夠批判的學習新的思想和事實，并把它們融入原有的認知結構中，能在眾多思想中進行聯系，并能將已有的知識遷移到新的情景中去，并作出決策和解決問題的學習能力。下面將以“游戲公平”教學為例談談小學數學教學中如何培養學生深度學習的能力。
一、深度學習在教學設計中，首先應該設計出學生學習可以積極參與的學習活動；如教師出示音樂廳的圖片，大家喜歡的明星在這里開演唱會?，F在只有一張票哥哥和弟弟都想去，怎么辦呢？弟弟看到桌上的硬幣，就說：媽媽，我們拋硬幣吧。如果正面朝上就我去，如果反面朝上就哥哥去。
二、深度學習教學設計不僅要設計好大的問題，更要設計好小的問題；這樣才能不斷地激發學生深入的思考，并且注意隨時生成新的問題；
師：“同學們，你們想一想，這個辦法好不好？認為好的舉手。（學生們紛紛舉手表示認可）為什么好？誰能說一下，你是怎么想的？”。
生1：“我認為是公平的，硬幣拋起來可能是正面朝上，也可能是反面朝上。”
師：“有沒有不同的想法？”
生2：“我認為在現實生活中會有爭議，正面的花紋和反面的花紋不一樣，會影響最終的公平性?！?
師：“用拋硬幣的辦法，剛才大家都說好，現在在他的啟發下，有兩種意見了。經過剛才的討論，我們發現了問題，用拋硬幣的辦法來決定誰去看演唱會，究竟公不公平呢？答案不一致，怎么辦呢？”
生3：“做個實驗，看一下到底有沒有問題。”
三、深度學習的課堂上要多給學生獨立思考、表達交流的時間，讓學生對自己的思考有一種滿足感和成就感，進一步促進他的思考和動腦。多關注思考的過程而不是結果，慢慢培養學生的思維能力，為深度學習奠定良好的基礎。
實驗要求：裝有硬幣的水杯分給每個小組，實驗10次，“正面”記“1”，“反面”記“0”，并數出合計數統計好填在括號里。
實驗過程：學生分工合作，動手操作，小組匯總后匯報。
組1：我組實驗后發現，正面有2次，反面有8次。我組推斷反面的次數比較多。哥哥贏得概率比較大。
師：我們做實驗的目的是解決問題。剛才問題是用拋硬幣的方法到底公平嗎？現在我們能得出一個推斷――不公平，哥哥贏得可能性要大一些。其他組有不同的結果嗎？
組2：我們組的實驗數據是正面5次，反面5次。我們覺得這個辦法是公平的。
組3：我們組正面7次，反面3次。我們得出結論：弟弟贏的可能性要大。
組4：我們組反面6，正面4。我們得出推斷哥哥贏得可能性大。
師：我們的結論都不一樣，我們碰到了一個問題。通過實驗可以得到一些數據，根據不同的數據得出不同的推斷。（問題-實驗-數據-推斷-？）通過各小組實驗10次，全班沒有形成統一意見，我們又該怎么做呢？
生：全班合計，正面的次數合計一共多少，反面的次數合計一共多少?？茨膫€總數比較多，就能作出推斷。
（各組合計后，按組匯報，教師輸入匯總表（表2））
師：為什么正面朝上的可能性大？請同學們觀察思考？出示毽子圖。
生：毽子的羽毛下面有皮圈，會增加重量，和硬幣的道理是一樣的。
師：老師查過資料，數學教授在拋硬幣的研究中發現正反面的概率不是50/50，而是更接近51/49。拋出時正面的概率比較有優勢。只是優勢的區別不是很大，拋硬幣相對公平。
四、深度學習的教學設計中作為老師的我們，要有一定的高度和眼界，在教學中要注意知識點的縱向和橫向聯系，根據自己的經驗和新課標的要求，要有整合教材和知識點的能力。
師：除了拋硬幣公平，還有拋什么也公平？（板書：游戲公平）
生：拋骰子。
師：骰子有六個面，拋一次，怎么決定誰贏？
生：拋單數哥哥贏，拋雙數弟弟贏。
師：行嗎？
生：有二分之一的可能。
師：拋到單數的情況有？
生：1、3、5
：拋到雙數的情況有：
生：2、4、6
師：所以說，各有二分之一的可能。如果這樣確定――大于3，哥哥去，小于3，弟弟去，行嗎？
生：不行。
師：怎么不行？
生：大于3的有3個，4、5、6，小于3的有2個，所以不公平。
師：就拋一次的話，還可以制定出很多公平的規則，但必須有個前提條件，就是骰子必須是均勻的。如果讓你來判斷一個骰子是不是均勻的你有什么好辦法？
生：實驗，拋一拋。
師：我準備了兩種骰子，一種是均勻的，一種是不均勻的。但不知道哪種是均勻的，哪種是不均勻的。4小組領骰子，每個小組拋15次，記錄下來分別是幾點。我們簡單統計一下，只統計“1”，“6”點。剛才我們已經有經驗了，次數少不能說明問題，所以小組做完后，四個組數據再合計起來。
生：推斷出1、2組骰子是均勻的，“1”“6”點出現的概率差不多；3、4組“1”點出現的概率比較多。骰子可能不是均勻的。
師：3、4組的骰子，我在“6”點上加重了，哪一面朝上的可能性大。
生：“1”點朝上可能性大。
師：這說明我們的實驗成功了，判斷出1、2組骰子均勻的，3、4組骰子不均勻的。
五、深度學習更加注重過程的評價，注重學生在課堂的表現，注重學生的點滴進步。而不是最后的一個分數。深度學習能力的養成是一個漸進的過程，教師應該敏銳地察覺學生的每個哪怕微小的一點進步而給予積極地評價，讓學生把深度學習持續進行下去。注重學生的自我評價。開發學習者的自我評價能力，以便于他們能反思和自我管理?！傲私庾约骸?，這種觀點有助于終身學習。
總之，深度學習是一種基于建構主義的科學的學習方式，深度學習的能力不是每個學生自然所形成的，它要求學生持續不斷練習，我們相信，把這方式應用于課堂教學必然帶來的是學習能力的提高，而且這種學習是自我導向的終身的學習，掌握深度學習的方式，終身受益。
【摘 要】交流是人與人之間情感的溝通，內心的表白，是現代教育改革發展必不可少的精髓。在國家大力提倡“素質教育”風起云涌的今天，數學交流更是彌漫、充盈于師生、生生之中，召喚著師生創造力、智慧的涌動和勃發。積極有效的互動是課堂教學成功的關鍵。學生在互動中不但獲得知識與技能，而且能發展情感，形成人格。
【關鍵詞】交流；合作；個性；共享
新的《數學課程標準》指出：“數學教學是數學活動的教學，是師生之間、學生之間交往互動和共同發展的過程。數學課堂中的任何教學活動，都離不開師生雙方的互動，數學課堂沒有了互動，也就沒有了課堂教學的活動和師生的對話與溝通?！庇纱丝磥?，積極有效的互動是課堂教學成功的關鍵。學生在互動中不但獲得知識與技能，而且能發展情感，形成人格。
數學交流是現代數學教育的精髓，從世界各國近年來的數學改革來看，都十分重視數學交流能力的培養。因此，在由“應試教育”走向“素質教育”的今天，我們要讓數學交流走進每一節數學課，為全面提高學生的素質服務。那在數學教學中，教師和學生應該如何互動呢？
一、課堂討論 合作共享
課堂討論是學生依據教師或學生提出的問題，在集體中相互交流個人的看法，相互學習、啟發的一種教學形式。不僅能促使學生思維的發展，還有利于認識的深化，增強參與和合作意識，活躍課堂氣氛。學生在相互交流中，真正實現資源共享，知識與情感的“雙贏”。例如在討論“0為什么不能做除數”時，課堂氣氛活躍異常。生甲：0÷0=1，因為1÷1=1；8÷8=1；100÷100=1……由此得出，兩個相同的數相除的商都是1，那么0÷0也不例外。生乙：0÷0=0，因為0÷1=0；0÷2=0；0÷100=0……0除以任何非零數都得0，所以0÷0也應該是0。過了一會兒，學生丙說：“我認為0÷0=2。因為0×2=2，根據除法的意義可以得出0÷0=2”。這時，“一石激起千層浪”，教室里一下子炸開了鍋。學生都拼命搶著說“0÷0=3”、“0÷0=4”、“0÷0=5”……他們爭論不休，各有各的理由。此時教師及時“收網”：“同學們說的都很有道理，說明大家都很愛動腦筋。那么0÷0到底等于多少，它有沒有固定的答案”“沒有”“因此，0÷0的商不確定?！苯又?，教師再啟發學生思考：通過剛才的討論和研究，我們能不能給“0作除數會得到怎樣的結果”這個論題下個結論呢？學生紛紛表示：0不能作除數，0作除數沒有意義。以上過程中，學生真正體驗了交流的快樂，在交流中實現了自我的價值，增強了學習數學的自信心和創造力。
二、換位思考 思維互現
傳統的教育學習，強調教師講，學生聽。學生成了儲存知識的容器，師生很難有有效的數學交流。而新的數學課程標準則強調：教師是學生學習的合作者、引導者和參與者，教學過程是師生共同交流、共同發展的互動過程。如果在課堂教學中，師生互換位置、互教互學，彼此形成一個真正的“學習共同體”，有利于學生暢所欲言。在解惑答疑的過程中，充分鍛煉學生運用數學語言交流的能力，呈現和展示教師的思維。在角色互換之中，實現師生思維的互動、交流。
三、小組合作 深思細辯
小組合作是當今教學中一種重要的學習方式，這種學習方式為每一個學生創設了表現自我的寬松氛圍，使學生的思維顯示出積極的狀態，能較大程度地發揮集體互助力量。一位同學的發言往往會引發其他幾位學生的思維火花，促使小組各成員從不同角度，用不同方法提出更好的想法，從而達到對問題的較全面、較深入的認識和理解。
“三角形的認識”教學中，為使學生進一步認識三角形的穩定性，教師可設計這樣一個環節：使活動的四邊形穩定，要求小組合作完成這個任務。
學生在小組活動中個個出謀劃策、積極配合，忙得不亦樂乎。學生在小組合作的寬松的發展空間中，相互交流，擦亮了思維的火花，學生提出了五種解決方法：
方法（一）、給四邊形框架的接頭處多釘幾根鐵釘，使其穩固。
方法（二）到方法（五）都是給四邊形框架加釘木條。
教師接著讓學生小組合作驗證哪種辦法好，最后學生在實驗和辯論中自己發現：只有使四邊形框架上出現三角形框架才能使其穩定。這樣，學生對三角形的穩定性又有了進一步的認識，而且在探索中使學生感受到數學與生活的密切聯系。在上述過程中，突出利用小組合作，把學習的主動權真正交給了學生，通過營造民主和諧的學習氛圍，讓學生在小組合作活動中充分郵幀⒍腦、動口，多種感官協調參與，既發展了智力，又培養了學生數學交流的能力。
四、面向全體 有效互動
在實際的教學中，很多時候我們的師生互動僅僅局限于教師與個別優秀學生的互動。這樣的互動有時是需要的，但不應該是我們所提倡的師生互動的主要方式。學困生同樣有進取心，讓他們獲得某一種成功，設法滿足他們的成功欲，不僅可以使他們看到自己的潛力，增強進步的信心和勇氣，還可以激起他們對更大成功的追求，并由此引發戰勝困難的決心和毅力。使他們一點點建立起自信心，產生上進的動力，進而喜歡師生、生生互動的學習方式，形成良好的師生情感交流的氛圍。因此，教師在組織師生互動時，盡量引導不同層面的學生參與互動，讓他們展示不同層面的思維水平，從而有利于調動起各個層面學生的學習積極性，即“關注全體學生，提升有效互動。”
總之，讓學生置身于積極參與的寬松環境中，讓每個學生明確地表達自己的想法和接受他人的思想。在活動中，學會人際交流、觀點交鋒和智慧的碰撞。引導他們善于互相學習、善于與他人合作、善于傾聽他人的意見，力圖理解他人的想法。把別人的思想同自己的想法綜合起來，反思自己的知識和解決問題的方法。在師生互動、生生互動、小組互動中交流數學、理解數學，為自己和他人創造更大的發展空間。
近十年來國際上最先進的教學理論其實根本不是國內瘋傳的“翻轉課堂”等技術性的策略，而是源于人工智能和腦科學的深度學習理論。深度學習注重讓學生沉浸于知識的情境和學習的情境，強調批判性思維，注重實現知識的內在價值。理解深度學習理論對深化我國的教學改革具有重要的意義。
一、深度學習概念的提出
深度學習的概念，源于30多年來計算機科學、人工神經網絡和人工智能的研究。上世紀八九十年代，人們提出了一系列機器學習模型，應用最為廣泛的包括支持向量機（Support Vector Machine，SVM）和邏輯回歸（Logistic Regression，LR），這兩種模型分別可以看作包含1個隱藏層和沒有隱藏層的淺層模型。計算機面對較為復雜的問題解決訓練時，可以利用反向傳播算法計算梯度，再用梯度下降方法在參數空間中尋找最優解。淺層模型往往具有凸代價函數，理論分析相對簡單，訓練方法也容易掌握，應用取得了很多成功。①隨著人工智能的發展，計算機和智能網絡如何基于算法革新，模擬人腦抽象認知和思維，準確且高清晰度地進行聲音處理、圖像傳播甚至更為復雜的數據處理和問題解決等，在21世紀來臨的時候成為擺在人工智能領域的關鍵問題。
30多年來，加拿大多倫多大學計算機系辛頓教授（Hinton，G.）一直從事機器學習模型、神經網絡與人工智能等問題的相關研究，并在機器學習模型特別是突破淺層學習模型，實現計算機抽象認知方面取得了突破性的進展。2006年，他在《Science》上發表了《利用神經網絡刻畫數據維度》（Reducing the Dimensionality of Data with Neural Networks）一文，探討了應用人工神經網絡刻畫數據的學習模型，首先提出了深度學習（Deep Learning）的概念和計算機深度學習模型，掀起了深度學習在人工智能領域的新高潮。這篇文章的兩個主要觀點是：第一，多隱藏層的人工神經網絡具有優異的特征學習能力，學習到的特征對數據有更本質的刻畫，從而有利于可視化或分類；第二，深度神經網絡可以通過“逐層初始化”（Layer-wise Pre-training）來有效克服訓練和優解的難度，無監督的逐層初始化方法有助于突破淺層學習模型。②基于深度置信網絡（DBN）提出非監督逐層訓練算法，為解決深層結構相關的優化難題帶來希望，隨后提出多層自動編碼器深層結構。③2012年，辛頓又帶領學生在目前最大的圖像數據庫ImageNet上，對分類問題取得了驚人的結果，將計算機處理圖像數據問題時排名前五的錯誤率（即Top5錯誤率），由最高26%大幅降低至15%，大大提高了人工智能圖像數據處理的準確性和清晰度，這是早先計算機僅僅依賴數學模型的表層學習和單層學習根本無法實現的水平。
在人工智能領域，深度學習其實是一種算法思維，其優秀是對人腦思維深層次學習的模擬，通過模擬人腦的深喲緯橄筧現過程，實現計算機對數據的復雜運算和優化。深度學習采用的模型是深層神經網絡（Deep Neural Networks，DNN）模型，即包含多個隱藏層（Hidden Layer，也稱隱含層）的神經網絡（Neural Networks，NN）。深度學習利用模型中的隱藏層，通過特征組合的方式，逐層將原始輸入轉化為淺層特征、中層特征、高層特征直至最終的任務目標。深度學習可以完成需要高度抽象特征的人工智能任務，如語音識別、圖像識別和檢索、自然語言理解等。深層模型是包含多個隱藏層的人工神經網絡，多層非線性結構使其具備強大的特征表達能力和對復雜任務的建模能力。訓練深層模型是長期以來的難題，近年來以層次化、逐層初始化為代表的一系列方法的提出，為訓練深層模型帶來了希望，并在多個應用領域獲得了成功。
人工智能學者們認為計算機和智能網絡的這一深層的自動編碼與解碼過程，是一個從數據刻畫、抽象認知到優選方案的深度學習的過程。由于人腦具有深度結構，認知過程是一個復雜的腦活動過程，因而計算機和人工智能網絡模擬從符號接受、符號解碼、意義建立再到優化方案的學習過程也是有結構的；同時，認知過程是逐層進行、逐步抽象的，人工智能不是純粹依賴于數學模型的產物，而是對人腦、人腦神經網絡及抽象認知和思維過程進行模擬的產物。應該說，到目前為止，深度學習是計算機和智能網絡最接近人腦的智能學習方法。近幾年來，深度學習進一步嘗試直接解決抽象認知的難題，并取得了突破性的進展，AlphaGo的問世，便是明證。2013年4月，《麻省理工學院技術評論》（MIT Technology Review ）雜志將深度學習列為2013年十大突破性技術之首。④深度學習引爆的這場革命，將人工智能帶上了一個新的臺階，不僅學術意義巨大，而且實用性很強，工業界也開始了大規模的投入，一大批產品將從中獲益。二十世紀八九十年代以來，隨著學習科學的不斷發展，深度學習的概念和思想不斷在教育中得到應用。
二、深度學習在教育中的興起與發展
來自腦科學、人工智能和學習科學領域的新成就，必然引起教育領域研究者的深刻反省。計算機、人工智能尚且能夠模擬人腦的深層結構和抽象認知，通過神經網絡的建立開展深度學習，那人對知識的學習過程究竟應該是怎樣的一個腦活動過程和學習過程？學生的學習有表層和深層等層次之分嗎？從作為符號的公共知識到作為個人意義的個人知識究竟是怎樣建立起來的？知識學習過程究竟是一個怎樣的抽象認知過程？信息技術環境支持下深層次的學習如何實現？近十多年來，這些問題引起了許多教育研究者特別是教育技術學研究者的濃厚興趣，深度學習、深度教學的研究日益引起人們的重視。也正是在辛頓的“深度學習”概念明確提出后，教育學領域特別是教育技術學領域的深度學習研究日益活躍起來。
其實，早在1956年布魯姆在《教育目標分類學》里關于“認知領域目標”的探討中，對認識目標的維度劃分就蘊含了深度學習的思想，即“學習有深淺層次之分”，將教學目標分為了解、理解、應用、分析、綜合、評價六個由淺入深的層次。⑤學習者的認知水平停留在知道或領會的層次則為淺層學習，涉及的是簡單提取、機械記憶符號表征或淺層了解邏輯背景等低階思維活動；而認知水平較高的深層理解、應用、分析、綜合和評價則涉及的是理性思辨、創造性思維、問題解決等相對復雜的高階思維活動，屬于深層學習。1976年，美國學者馬頓（Marton，F.）和薩爾約（Saljo，R.）在《論學習的本質區別：結果和過程》（On Qualitative Difference in Learning： Outcome and Process）一文中，明確提出了表層學習和深層學習的概念。⑥這被普遍認為是教育學領域首次明確提出深度學習的概念。他們在一項關于閱讀能力的實驗研究中，明確探討了閱讀學習的層次問題。通過讓學生閱讀文章并進行測驗，發現學生在閱讀的過程中運用了兩種截然不同的學習策略：一種是試圖記住文章的事實表達，揣測接下來的測試并記憶，即表層學習（Surface Learning）；另一種是試圖理解文章的中心思想和學術內涵，即深層學習（Deep Learning），也被譯為深度學習。深度學習的學習者追求知識的理解并且使已有的知識與特定教材的內容進行批判性互動，探尋知識的邏輯意義，使現有事實和所得出的結論建立聯系。淺層學習和深層學習在學習動機、投入程度、記憶方式、思維層次和遷移能力上有明顯的差異。深度學習是一種主動的、高投入的、理解記憶的、涉及高階思維并且學習結果遷移性強的學習狀態和學習過程。之后 ，拉姆斯登（Ramsden，1988）、英推施黛（Entwistle，1997）以及比格斯（Biggs，1999）等人發展了淺層學習和深度學習的相關理論。⑦隨著信息技術的發展，近十年來，國外學者對信息技術支持下的深度學習及其在各學科領域、各類教育中的應用研究日漸廣泛。
2002年以來，從技術支持高等教育的深度學習、虛擬環境中的深度學習、形成性評估對深度學習的影響、學習環境對學生進行深度學習的影響、技術支持下的深度學習設計等方面研究成果日益豐富，但絕大部分是基于教育技術學視野的研究成果。2006年，辛頓教授關于深度學習的成果發表，進一步推動了深度學習在教育中的研究與應用。近十年來，在中小學深度學習研究方面最有影響的當屬加拿大西盟菲莎大學（Simon Fraser University）艾根（Egan， K.）教授領銜的“深度學習”（Learning in Depth，簡稱LID）項目組所進行的研究，其成果集中體現在《深度學習：轉變學校教育的一個革新案例》（Learning in Depth： A Simple Innovation That Can Transform Schooling）等著述之中。⑧該研究探討了深度學習的基本原則與方法，分析了深度學習對學生成長、教師發展和學校革新的價值與路徑，并在加拿大部分中小學進行實驗研究。其優秀成果聚焦課堂學習和教學問題，即使是關于教師教育中深度學習的研究，也聚焦于教師的學習過程和學習方式。⑨艾根所開展的深度學習研究項目超越了單一教育技術學視野的研究，不僅僅是關于教學設計、學習技術和學習環境開發的研究，而是基于建立新的學習觀和知識觀，對教學活動與學習過程作出了新的闡釋。
總體上看，國內關于深度學習的研究最近十年才剛剛起步。2005年，我國學者黎加厚教授在《促進學生深度學習》一文中，率先介紹了國外關于深度學習的研究成果，同時探討了深度學習的本質。他認為深度學習是指在理解學習的基礎上，學習者能夠批判性地學習新的思想和事實，并將它們融入原有的認知結構中，能夠在眾多思想間進行聯系，能夠將已有的知識遷移到新的情境中，作出決策和解決問題的學習。⑩此文被認為是國內較早介紹并論及深度學習的研究成果，此后，關于深度學習的探討，特別是基于信息技術環境下的深度學習的相關研究論文逐漸增加。2006年10月，筆者在前期研究的基礎上，與臺灣成功大學教育研究所所長李坤崇教授聯合發起“海峽兩岸能力生根計劃”，推進能力導向的深度教學的理論研究與實驗研究，主張以價值觀、知識觀、學習觀、過程觀的重建為基礎，以發展學生的學科能力為宗旨，實施深度教學，克服課堂教學改革過于注重教學程序、教學技術、教學時間的淺層次改革和表層學習的局限性，深化課堂教學改革。2014年后，中國教育科學院院長兼教育部課程教材研究與發展中心主任田慧生研究員基于深化課程改革的需要，帶領一個團隊開始啟動深度學習的項目研究。直至今日，基于優秀素養追求背景下的深度學習研究項目，如雨后春筍般涌現，“深度學習”成為教育研究中的一個熱詞。
盡管計算機、人工智能領域與教育學領域都提出了“深度學習”概念，但不難看出二者顯然具有本質差異。計算機與人工智能領域的深度學習是建立在機器模擬人腦深層結構的基礎之上的，是基于人腦結構的一種計算機算法思維和問題解決模型，是對人腦和認知結構的模擬。而教育學領域的“深度學習”概念，無論是布魯姆還是馬頓和薩爾約，都指向了“知識”和“學習”兩個優秀，是關于知識學習的目標和過程的問題。布魯姆在教育目標分類學認知領域的目標構設中，認為認知目標是由了解、理解、應用、分析、綜合、評價六個不斷加深的層次構成的。這一目標明顯是關于知識學習和認知過程的目標，在2001年修訂版中，這一目標被精確表述為知識學習和認知過程兩個維度。馬頓和薩爾約在關于閱讀的研究中，基于學生對文本理解的層次和理解的深度提出了“深度學習”的概念，并認為學習的本質區別在于過程而不是學習的結果，是學生對文本知識學習的深刻程度決定了其學習結果的差異性。
艾根的研究實現了從深度學習向深度教學的轉向。艾根的深度學習（Learning in Depth）研究更明確地指向了學生對知識的學習所到達的深度，以及教師通過對知識的處理引導學生逐步到達一定的學習深度。這一深度學習的過程是一個逐步深化的學習過程，要求教師在教學過程中引導學生著眼于知識的深層次理解和深度處理。該項研究表明，深度學習的研究開始從單一的學習技術研究轉向了對教學過程的關注，注重深度學習與深度教學的關聯性和一致性，深度學習的研究呈現出向深度學習與深度教學相結合的轉向。
三、深度學習的優秀理念
從深度學習走向深度教學，一方面是教與學的一致性決定的，另一方面是當前中小學課堂教學普遍存在的局限性Q定的。教與學的關系既不是對立關系，也不是對應關系，而是一種具有相融性的一體化關系，離開了教無所謂學，離開了學也無所謂教。學生真正意義上的深度學習需要建立在教師深度教導、引導的基礎之上。從本質上看，教育學視野下的深度學習不同于人工智能視野下的深度學習，不是學生像機器一樣對人腦進行孤獨的模擬活動，而是學生在教師引導下，對知識進行的“層進式學習”和“沉浸式學習”?！皩舆M”是指對知識內在結構的逐層深化的學習，“沉浸”是指對學習過程的深刻參與和學習投入。離開了教師的教學和引導，學生何以“沉浸”？因此，深度學習只有走向深度教學才更具有發展性的意義和價值。同時，我國新一輪基礎教育課程改革以來，課堂教學改革依然存在著諸多表層學習、表面學習和表演學習的局限性，“學習方式的轉變”往往演變成了教學形式的改變，諸如教與學在程序上的簡單翻轉和在時間上的粗暴分配。其所體現出來的知識觀、價值觀、教學觀、過程觀依然陳舊落后，以學科知識、學科能力、學科思想和學科經驗的融合為優秀的學科素養依然未能得到實質性的滲透。
深度教學的“深度”是建立在完整而深刻地處理和理解知識的基礎之上的。艾根在深度學習的研究中，首次從知識論的角度，論述了深度學習的“深度”（Depth）的涵義。他認為“學習深度”具有三個基本標準，即知識學習的充分廣度（Sufficient Breadth）、知識學習的充分深度（Sufficient Depth）和知識學習的充分關聯度（Multi-Dimensional Richness and Ties）。這三個標準，也是深度學習的優秀理念。
第一，知識學習的充分廣度。充分的廣度與知識產生的背景相關，與知識對人生成的意義相關，與個體經驗相關，也與學習者的學習情境相關。如果教學把知識從其賴以存在的背景、意義和經驗中剝離出來，成為純粹的符號，便成為無意義的符號、無根基的概念知識。知識具有強烈的依存性，無論是自然科學的知識還是社會科學或人文學科的知識，都是特定的社會背景、文化背景、歷史背景及其特定的思維方式的產物。離開了知識的自然背景、社會背景、邏輯背景，前人創造的知識對后人而言幾乎不具有可理解性。隨著深度學習的興起，旨在以廣度促進理解的“無邊界學習”日益引起人們的重視。可見，知識的充分廣度，其實是為理解提供多樣性的支架，為知識的意義達成創造了可能性和廣闊性基礎。
第二，知識學習的充分深度。知識的充分深度與知識所表達的內在思想、認知方式和具體的思維邏輯相關，深度學習把通過知識理解來建立認識方式，提升思維品質，特別是發展批判性思維作為優秀目標。所以說，深度學習是一種反思性學習，是注重批判性思維品質培養的學習，同時也是一種沉浸式、層進式的學習。深度學習強調學習過程是從符號理解、符號解碼到意義建構的認知過程，這一過程是逐層深化的。
第三，知R學習的充分關聯度。知識的充分關聯度，是指知識學習指向與多維度地理解知識的豐富內涵及其與文化、想象、經驗的內在聯系。知識學習不是單一的符號學習，而是對知識所承載的文化精神的學習。同時，通過與學生的想象、情感的緊密聯系，達到對知識的意義建構。從廣度，到深度，再到關聯度，學生認知的過程是逐層深化的。所謂意義建構，即從公共知識到個人知識的建立過程，都需要建立在知識學習的深度和關聯度之上。
摘 要： 以“深度學習”理論為基礎的思辨教學是基于優秀素養的教學。深度學習理念下的思辨教學，對于我們適應知識經濟、終身學習、信息社會等時代新需要，以及推進素質教育、開展以優秀素養為指向的新一輪課程改革具有重要的意義。本文以高中政治特教師的教學片段為基礎，探討促進學生深度學習，發展理性思維的思辨教學策略。
關鍵詞： 高中政治 深度教學 思辨教學 反證 理性精神
當前學校教育存在著一些亟待解決的問題，如重智輕德、分數至上、優先考慮升學率等問題，以及對學生的創新精神、實踐能力、社會參與能力等方面的培養重視力度不夠等問題，為了推進素質教育、開展以優秀素養培養為指向的新一輪課程改革，學習方式和教學方式的變革是首要問題。本文在“深度學習”理論的基礎上，以高中思想政治課教學片段為例展開分析，通過對有效提升學生優秀素養的深度教學實踐范式“思辨教學”的研究，探討高中思想政治課思辨教學策略。
一、深度教學內涵
“深度教學”源于深度學習理論，是引導學生進行“深度學習”的一種教學方式。深度學習立足于學習者的發展需要，涉及學習者對知識的整合和遷移，對學習者的未來發展和終身學習意識的培養具有積極意義。深度教學指能幫助學生深度理解教學內容的教學，是相對于僅側重于機械背誦的填鴨式教學而言的。強調教師在傳授知識的基礎上，注重提高學生獨立思考能力和創造性思維能力，并不追求教學內容的深度和難度[1]。
二、思辨教學理論
（一）思辨教學內涵。
思辨，能夠引發學生的思維沖突，能夠引導學生對問題進行具體分析、獨立思考，在自主判斷的基礎上，按照一定的邏輯表述觀點，能夠引導學生勇于打破常規、追求真理，培養理性思維。無論是學習還是教學，有思辨才有深度。古人云：“博學、審問、慎思、明辨、篤行五者，廢其一，非學也?！彼急娼虒W，即教育實施者以探究性活動為主題，通過學習者自主學習、合作的方式，運用思考、辨析等手段，解決問題、實現教學目標和完成教學任務的教學；是一種既能完成教學任務，又能提高學生理性思維、批判意識等多方面能力的課堂教學模式。
（二）思辨教學適用范圍。
政治課教學尤其是哲學教學之魅力就在于思辨[2]。就今天的政治學科而言，思辨也是培養學生政治優秀素養――理性精神的重要手段。但思辨教學方式對學生的搜集知識、整合知識、分析問題和綜合運用能力要求較高，所以這一教學模式相對較適用于高年級學生。
（三）研究思辨教學的理論意義。
一是有助于提高學習者的思辨、創新能力，解決實際問題的能力和靈活運用知識解決問題的能力。二是能夠發揮教學過程中的學習者的主體作用和教師的主導作用。對于學生批判、質疑探究性問題中的矛盾沖突，教師加以引導，使得學生發散性思維得以發揮，從而打破思維定式，創造性地運用所學知識和生活經驗分析問題、解決問題。
三、促進深度學習的高中思想政治課思辨教學策略
（一）教學內容一例貫之，以合作探討引導學生建構。
教師以一個主題、多條主線將教學內容串聯起來，在教師的啟發誘導下，學生根據教師設置好的問題，進行課堂小組討論、探討研究。這是一種以問題為運作機制，以學生獨立思考為基礎，通過生生、師生共同探討，幫助學生深入理解和把握教材的主要觀點，發展問題解決能力，培養問題意識、創新思維和社交技能，提高思想認識的教學運作模式[3]。
教學片段1：對“實踐是認識的基礎”的具體探究。
材料一：西紅柿曾經被視為有毒之果，并被取名為“狼桃”。直到18世紀末，法國一位畫家在冒險時品嘗“狼桃”后，才揭開了西紅柿的食用之謎。
材料二：西紅柿采摘后，時間一長，就會腐爛變質，促使人們開始研究西紅柿等食品的防腐儲存。鐵罐式瓶子的發明，促進了密封殺菌技術的發展。隨著科技的發展，防腐技術的研究還在繼續。
材料三：歐洲一些國家曾爆發腸出血性大腸桿菌感染，法國媒體稱與生食西紅柿、黃瓜有關。但很多專家認為需要進一步驗證。
材料四：對西紅柿的研究讓我們有了新的發現，每100克西紅柿含糖2.2克、維生素B10.03毫克、胡蘿卜素0.31毫克、鈣8毫克、磷37毫克、鈦0.3毫克，還有蘋果酸、檸檬酸等?，F代生物學和生理學表明，人體獲得一定量的維生素C，是提高機體抗癌能力的主要因素之一。關于西紅柿的新發現對我們的養生有一定的指導意義。
上述材料如何體現實踐是認識的基礎[4]？
在上述教學片段中，教師首先讓學生通讀本課時的內容，形成感性認識；其次從學生最熟悉的蔬菜“西紅柿”入手，通過四段材料，將體現實踐是認識基礎的三個主要知識點串聯起來，以一例貫之，提出探究問題，引導學生進行課堂討論。本探究活動要求小組討論完成，目的在于把學生在學習過程中遇到的各種問題提出來，通過小組成員間的相互提問、相互質疑，直至達成共識。該探究活動使學生的思維在切磋中得到啟發，加之教師的適當引導，使得學生的思路更加開闊、聯想更加豐富、思維更加縝密的同時，也鍛煉了語言表達能力。
（二）教師啟發引導，學生獨立思考。
政治課教學要啟發學生運用已有的知識積極思考，使他們自己做出結論，自覺地形成觀點。只有引導學生而不牽著學生走，策勵學生而不推著學生走，啟發學生而不代替學生達成結論，才能使學生積極主動地接受知識的熏陶，從而收到寓思想教育于課堂教學之中的效果。
教學片段2：對“實踐是檢驗真理的唯一標準”的講解。
師：檢驗真理的標準問題，指的是根據什么來判明認識是真理還是謬誤的問題。關于這個問題，長期以來在哲學界爭論不休，眾說紛紜，莫衷一是。有的說，“上帝的命令、神的啟示”可以作為檢驗真理的標準；有人認為，“圣人、偉人的話”可以作為檢驗真理的標準；有人主張，“多數人的意見”可以作為檢驗真理的標準；有人認為，“有用就是真理”，也就是“是否對人們有用”可以作為檢驗真理的標準。以上這些能否充當檢驗真理的標準？為什么？請同學們思考一下回答。
生：（略）
師：以上列舉了四種，其實還可以列舉很多?！肮f公有理，婆說婆有理”，這就是說，應該以“公”、“婆”說的話為標準嘍！這實際上是以“我的意見”為標準，每個人均以“我的意見”為標準，就等于沒標準！種種標準，說法不一，卻有一個共同的特點！大家想一想，它們的共同特點是什么？
生：他們都是從人的主觀認識范圍內找檢驗真理的標準，都是主觀標準[5]。
“于無疑處生疑”，即能夠引導學生從人們習以為常的客觀觀點中，從過去已經有的、現成的結論中，發現問題，提出問題，思考問題，并在你問我答的形式中獲得真知。上面片段，教師運用比較和鑒別的方法，把古往今來人們對檢驗真理的標準問題的各種設想，比如將“圣人、偉人的話”、“多數人的意見”、“是否對人們有用”等作為檢驗真理的標準，引導學生思考以上這些能否充當檢驗真理的標準及原因。學生通過思考、辨析得出以上觀點都不能作為檢驗真理的標準。然后，教師提出了現實生活當中“公說公有理，婆說婆有理”的俗語和歷史上“強權就是真理”等反面的真理標準，從正反兩個方面的主觀性評判標準，啟示學生通過比較它們之間的異同點思考什么是檢驗真理的標準。
（三）逆向思維，反向驗證。
“逆向思維”是一種使學生打破固有的思維定式，對司空見慣的、似乎已成定論的結論逆向思考的思維方式。教師通過反向驗證的教學法，培養學生“反其道而思之”的思辨意識?！胺聪蝌炞C”是教師在教學過程中引導學生的思維向對立面的方向發展，從問題的相反面深入地探索，由結論推導出結論成立的前提條件。這對于培養學生的理性精神具有現實意義。
教學片段3：對“為什么實踐是檢驗整理的唯一標準”的講解。
師：要弄清楚“為什么實踐是檢驗整理的唯一標準”，首先要了解真理的本性是什么？
生：真理的本性就是主觀和客觀相符合。
師：根據真理的本性，作為真理的標準，要判定的是什么？
生：【看書】要判定的是認識是否與客觀對象及其規律相符合。
師：怎樣判定？怎樣檢驗？
生：【看書】所謂檢驗真理，就是要把某一認識和客觀事物相對照、比較，從而判明這一認識是否正確，正確的程度怎樣。
師：這就要求作為真理標準的東西必須具有什么特性呢？
生：【看書】必須具有把主觀和客觀聯結起來的特性。
師：究竟什么東西具備這個特性呢？在人的意識范圍內有沒有具備這個特性的東西？
生：【齊】沒有。
師：對，單在人的主觀認識范圍內兜圈子，不同客觀事物打交道，就無法判明認識是否符合客觀實際。
客觀事物本身是否具備這種特性？
生：【齊】也不具備。
師：對。客觀事物本身對于認識是否與自己一致也不能直接做出回答。例如，西瓜是甜的，還是酸的？他本身能否直接做出回答？
生：【齊】不能。
師：所以，它們都不能充當檢驗真理的標準。
究竟什么東西具有把主觀與客觀聯結起來的特性呢？只有社會實踐[5]。
哲學是富有智慧的學問，具有晦澀難懂的特性。從學情方面講，哲學知識相對脫離學生的認知水平，不利于學生對知識的遷移和理解。上面教學片段中，王老師借“要想知道西瓜是甜的還是酸的，需要嘗一嘗”的實例，指出“單在人的主觀認識范圍內兜圈子，不同客觀事物打交道，就無法判明認識是否符合客觀實際”，從而驗證“只有社會實踐，具有把主觀與客觀聯結起來的特性”的結論，以此反證“實踐是檢驗真理的標準”。
深度學習是指學生在教師引領下圍繞富有挑戰性的學習主題，全身心投入形成優秀素養的學習過程，其間學生的認知、思維、情感、意志以及價值觀全程參與。閱讀是運用語言文字獲取信息、認知世界、發展思維、獲得審美體驗的重要途徑，閱讀教學中的深度學習，必須聚焦思維的投入，聽說讀寫等語文實踐活動必須圍繞“思”展開，這樣才能提升閱讀教學的品質。
一、現狀透視，思維何以在閱讀教學中稀釋
1.緣木求魚，思維偏離了語文的方向
語言與思維是密不可分的，閱讀教學中的思維訓練必須牢牢抓住語言文字的韁繩。離開了語言文字，將文本當成一個由頭展開活動，也就喪失了語文學習的本意。
一位老師在《臺階》一課教學中采用以下設計：首先跳讀，畫出描寫父親的細節，讀一讀，再將文字轉換成照片格式，給照片命名。接著從人物潛臺詞、讀者的感受發表一句話感言，接著將父親形象概括為有理想的父親。這樣的解讀已將語言文字撇在一邊，也沒有深度解讀文本，思維的含金量缺失，這篇小說的文本價值基本上沒有得到發揮。
2.設問繁瑣，思維過程得不到展開與提升
閱讀教學中的思維訓練往往借助于問題展開，如何設問直接影響思維的流暢性與深刻性。有教師在《一顆小桃樹》一課總結環節，設計以下問題進行探究：
①本文運用了什么手法？ ②你從小桃樹的身上得到什么啟示？ ③理解“人世原來有人世的大書，我卻連第一行文字還讀不懂呢”這句話的深刻含義。④作者表面上是在寫小桃樹，實際上是在寫誰？ ⑤本文一方面寫小桃樹的成長過程，一方面寫自己的經歷，這是什么寫法？
這里一共問了五個問題，涉及寫作手法、主題把握、內容理解等，發問瑣碎，一連串問題，學生缺少了思維的時間。同時問題層次淺，缺少邏輯性，也缺少挑戰性。學生在這樣的課堂，只能是被動地回答或記錄，沒有語文學習的樂趣，也得不到語文學習的方法。
3.主體缺席，文本解讀過程中學生被放逐
思維活動強調主體在場，閱讀教學應是學生與文本展開深入對話的過程，教師不可越俎代庖，要留給學生足夠思考的時間與空間，切不可用自己的解讀成果強加給學生接受。
如一位教師在《珍珠鳥》一文教學中，閱讀文本時安排了這樣三個環節：第一，再花一分鐘時間，重新看一下這篇課文，從文中找出你最喜歡的一句話；第二，帶著兩個問題重讀課文，一分鐘以后，請同學來回答；第三，兩分鐘比較閱讀，拿起你的筆，關鍵的地方圈劃一下，比一比，想一想。這樣的閱讀課，無論是感知文本或帶著問題探究文本、比較閱讀，一兩分鐘的快速瀏覽千余字的文本，只能提取一些信息或留有一些w淺的印象。文本的深入解讀，只有在充分感知文本的基礎上，才能夠進行分析理解、評價鑒賞以及審美體驗與創造。
二、促進深度學習：思維品質提升與發展的途徑
（一）務本清源：思維應著力于語言文字的理解運用
語言是思維的家園，閱讀教學中的思維活動必須在字詞句段篇等不同層面的語言實踐中展開，這樣才能走進文本，與作者對話，成為文本作者的知己，獲得審美體驗，領略母語之美，提升思維品質。有專家以為，語文課程的架構包括三個方面：學習語言、關于語言的學習以及通過語言來學習。因此，閱讀教學中的思維訓練也可以從這三個層面展開：
一是在學習語言中進行思維訓練，即在閱讀教學中通過聽說讀寫活動融合一個“思”字?！杜_階》一課有教師設計了這樣兩個問題：①簡要分析下列句子中的細節所表現的人物特點和內心情感；再從文中找出這樣的細節加以體會；②從文中找出暗示性語言，看看作者從哪些地方來表示時間的推移和父親的衰老。第一問引導學生細讀文本，典型例句引路，分析細節體會作用，再舉一反三，尋找文中細節，學會遷移運用。第二問探究語言的暗示性意義，已直抵現代文論闡釋學要義，通過語言的表面意義探究其深層含義，從而把握小說深刻的意蘊。《驛路梨花》是一篇老課文，如今又重新進入新課本，解讀這篇文本必須關注題目的妙處。教學中要引導學生瀏覽課文，先勾畫出描寫“梨花”的相關內容。再細讀課文，從內容和形式兩個方面，思考“梨花”在特定語境中的作用，從字面意思、深層含義、象征意義方面，分析、理解、品味用“驛路梨花”做標題的妙處。
二是在“關于語言的學習”中滲透思維活動，要在關于語言文字、文章、文學、文化的知識與策略學習中突出思維訓練?！杜_階》這篇小說意蘊豐厚，本課的教學重點應放在引導學生結合小說的文體特征，從情節入手，深入細節，欣賞人物形象。小說人物形象的把握要建立在理解文本的基礎上，要引導學生自讀，并抓住細節適當做些批注。引導學生在欣賞人物形象的同時，體會“臺階”的含義，把握小說的主題，從中可以生發出多元的解讀。
三是通過語言學習提升思維品質。2016年秋季，教育部編義務教育語文教科書新版開始啟用，同期，《中國學生發展優秀素養》公布，其宗旨以培養“全面發展的人”為優秀，語文學科優秀素養主要包括語言建構與應用、思維發展與提升、審美鑒賞與創造、文化傳承與理解等四個維度。在語言學習過程中的思維活動，往往與審美鑒賞與創造、文化傳承與理解等活動緊密結合在一起。學習梁啟超的《最苦與最樂》，應引導學生領會作者平實而又略帶書卷氣的語言表達風格，從中理解作者對責任與苦樂關系的辯證認識，以及由此折射出的作者的價值取向，從而聯系實際，形成自己對正確人生觀與價值觀的認識。學習《葉圣陶先生二三事》，引導學生自主閱讀后能概述事例，從中體會葉圣陶先生可貴的精神品質，理解本文刻畫人物的寫法及作用，領會本文以小見大、敘議結合寫法的好處，并引導學生學習這種寫人記事的方法，通過對句段的品讀來體悟本文語言自然平實又感情內蘊的特點。顯然，語言文字的理解運用，在伴隨著審美與文化教育的同時，思維的品質也在不斷得到提升。
（二）任務引領：思維應指向于促進深度學習的問題設計
1.設計主問題，增加思維的張力
閱讀教學需要圍繞設計的問題展開任務性學習，研討的問題過多零碎，往往不能深入文本對話。閱讀教學中的主問題設計尤為重要，主問題一般集中于三至五個話題，這樣留給學生足夠的閱讀文本的時間以及思考討論的時間，學生讀得透徹，思考的空間也更加廣闊。
黃厚江老師教學《孔乙己》，設計以下問題研討：找手――文中幾次寫了孔乙己的“手”？圈手――哪幾處最能體現人物的性格命運？畫手――哪些地方還可以？論手――這雙手折射出孔乙己的悲劇命運，那么他為什么會有這樣的悲劇命運？有沒有辦法避免悲。炕評鮮課堂的每一個細節無不體現了問題由淺入深的導向作用，引領學生緊緊扣住“手”讀出孔乙己這個人物，再由人物的悲劇命運讀出決定了他命運的三只“手”（周圍看客、社會制度、個人性格）。整個課堂，圍繞“手”進行閱讀、想象、描寫、交流，切入點很小，但是思維的空間很大。肖培東老師的《孔乙己》教學課例，其中抓住一個“記”字設計問題：你們最“記得”孔乙己的什么？小說中的其他人最能“記住”孔乙己的又是什么？這些人真的是記住孔乙己了嗎？這三個問題在與學生的對話中層層展開，既深刻地把握了文本的價值與意蘊，又為思維的層層深入形成了鋪墊。
2.關注問題的層次性，滲透復合性思維訓練
閱讀教學問題設計要注意層次性，要符合閱讀教學的一般規律，這樣，思維訓練才會落到實處。思維的過程包括分析與綜合、比較與分類、抽象與概括等基本形式，閱讀教學中的思維活動是一種復合性思維，各種思維活動方式彼此交替融合進行。
有教師在教學《一棵小桃樹》時，從感知文本（一棵樹）、文本細讀（一個人）再到主題探究（一首歌），三個環節由淺入深，層次清晰。首先，讓學生快速閱讀文本，思考小桃樹在成長的過程中經歷了怎樣的生命歷程，這一環節主要以誦讀賞析為主。接著，扣住“可憐”這個詞，從小桃樹的生長環境、外形、遭遇三方面解讀文本。然后介紹賈平凹的成長經歷，讓學生找出小桃樹的成長經歷和作者成長經歷的相似之處。同時引出對“奶奶”這一人物形象的解讀，最后為小桃樹寫一首贊歌，使學生的情感得到升華。這則案例中對小桃樹的解讀包括了分析與綜合的思維活動過程，樹與人的聯讀，有比較思維，也有抽象思維與概括思維的活動。閱讀教學中的復合性思維，需要形象思維與邏輯思維相結合展開語言實踐活動，這樣不僅能夠獲得感性體驗，陶冶情操，也能提升理性認識，領悟思維體操的智性樂趣。
3.增加問題的挑戰性，激活創造性思維與批判性思維
閱讀如登山，一步步有艱難險阻，也有峰回路轉，驚喜不斷。有挑戰性的問題，往往容易激活創造性思維與批判性思維。創造性思維需要借助過去的經驗和知識，綜合組織而形成全新的東西。批判性思維既是一種思維技能，也是一種人格或氣質；既能體現思維水平，也凸顯現代人文精神。批判性思維包括獨立自主、自信、思考、不迷信權威、頭腦開放、尊重他人等要素。
黃榮華老師帶領高中生學習陶淵明《飲酒》，通過還原陶淵明創作的文化邏輯，幫助學生獲得嶄新的啟示?！安删諙|籬下，悠然見南山”，許多學生早已了然于心，高中的教學需要有新發現。黃老師要求學生用兩個字來概括陶淵明的詩意，學生用“心廬”來回答，再讓他們討論“心廬”的深層意蘊：無論外界有多么喧囂與嘈雜，只要我有堅固的“心廬”，就可以獨立于世界之外，就可以有內心的安靜與平和的睡眠。因此，人因“心廬”而安享生命之幸福，這其實也就是真正的隱士文化心理。黃老師通過還原陶淵明作詩產生的隱士文化心理，激活學生的創新思維火花。
（三）切己省思：應落實于學生主體的自學自悟
深度學習關注學生的知識經驗、認知水平與結構，閱讀活動的開展必須建立在學生適當的知識基礎之上，建立起新學習材料與學生已有知識經驗的實質性聯系，這樣才能讓學生成為文本解讀的主體，促進學生與文本之間展開有深度的對話。如果忽視學生的認知基礎與經驗，一味追求深度解讀，甚至用所謂的“學術性”解讀成果直接灌輸給學生，這樣的學習是低效的，也是無效的。請看肖培東老師教學《紫藤蘿瀑布》的精彩片段：
師：一起來讀讀“我在開花”這四個字。思考一下，這四個字在讀的時候你會或你想把重音落在哪個字上？生思考、朗讀。
生：我想放在“我”字上面。
師：為什么？
生：這些花正在開放，在生長，我很驕傲，所以放在“我”字上面，“我在開花！”
師：對的，重讀“我”，那是對個體生命的的一種認可和尊重。“我”的形態也許是渺小的，但是，“我”依然很重要！一起來讀一遍，重讀“我”，預備起――
師：還有沒有同學，你的重音處理有沒有不同？你來讀。
生：側重“開”。
師：“開”字，為什么？
生：因為這個是她生命力綻放的一個點，要努力去綻放。
師：對，也就是說她要趁這個時間去做最有生命意義的一件事情，“開”，動作，實踐了，努力了，你就成為一朵花朵。你讀讀看。
師：我在開花！是這個意思嗎？噯，非常不錯！還有沒有其他讀法？哪個同學還可以怎么讀？
生：花。
師：來，你讀，為什么要重讀“花”字？
生：因為她現在正在開美麗的花，很自豪。
師：“花”是她的什么呀？理想。花代表了她的美好的境界，她代表人生必須抵達的一個理想目標。因此，“花”還能讀重。你讀讀看。
師：所以，這“花”字上面是很有情感的。那么，同學們看，剩下的“在”字可以讀重音嗎？
生：我正在開花，“在”，就是現在！
師：對，我正在開花，時不我待，我要抓住這個時機。因此，無論是寒風凄雨，還是陽光燦爛，這些都不足以成為我不開花的理由。所以，同學們，這句話，其實每個字兒都值得讀重音。讀懂了這句話，其實就讀懂了紫藤蘿和我為什么在人生的厄運面前能夠綻放得如此燦爛的全部緣由。熱愛生命，把握現在，勇于實踐，心有美好，如此，生命之河永無止境。我們一起再來讀一遍。
肖老師抓住“我在開花”這四個字，沒有直接將自己的解讀成果告訴學生，而是讓學生自己理解領悟，每一個字的解讀皆是學生的智慧火花，這樣的思維活動突出了場效應，每一個閱讀主體都在現場思考，在情境中體驗，在對話中與文本、作者建立精神的聯系。由此看來，學生只有成為了文本的主人，才能沉浸其中，涵泳體察，用心與本本對話，這樣的“思”便有了溫度、廣度與深度。
沈壽鴻，江蘇寶應縣實驗初級中學教師。
摘要：目前，信息技術課堂仍以講述、復述、演示、訓練為主，這完全不能滿足培養時代新人的需求。因此，本文提出在高中信息技術課程中要提倡深度學習，因為深度學習能讓學習更徹底，讓學生體驗學習的過程，感受新知的力量，讓他們學會學習，主動學習。
關鍵詞：信息技術；深度學習；淺層學習
課改以后，高中信息技術課本進行了大刀闊斧的修訂，以緊密圍繞“信息素養”的培養為宗旨，提升信息技術教育的高度，堅持“做中學”的教育理念，用實踐檢驗真知，讓真知服務實踐，努力創新，培養學生的實踐應用能力，讓學生親歷問題解決的過程，感受知識的力量。
新教材教學目標的變化決定了教學方式的變化，從單一的演示、操作到靈活應用，從知識技能的訓練到學生信息素養的提升，堅持以人為本，這就要求教師的教學不能簡單地以復述、記憶為目標，以淺層學習為宗旨，應該注重學生學習能力的提升，打造創新型人才。
《教育信息化十年發展規劃（2011―2020年）》明確提出了“培養學生信息化環境下的學習能力”的發展任務，強調了全面提升運用信息技術發現、分析和解決問題的能力。因此，筆者根據教學實踐提出在高中信息技術教學中強化深度學習，深度學習能提高學生學習的質量，促進學生素質的發展，實現三維目標，促進創新。
深度學習概念及特點
國內學者何玲、黎加厚在研究中指出，“深度學習是指在理解的基礎上，學習者能夠批判地學習新思想和事實，并將它們融入原有的認知結構中，能夠在眾多思想間進行聯系，并能夠將已有的知識遷移到新的情境中，做出決策和解決問題的學習”。
筆者認為，深度學習具有以下四個特點：①批判地吸收新知。在對新知識理解透徹的基礎上，能批判性地吸收新思想，不是囫圇吞棗，全盤吸收，而是修正自己的錯誤認識，以科學的認識、求實的態度對待問題。②新舊知識相互融合。學習新知時，能通過意義建構，將新知識完全融合在已有知識結構中，重構自己的知識體系。③實踐應用。學以致用，用所學的知識指導實踐，在深度學習中將新知識應用在實踐中，解決實踐中的問題，檢驗真知，學以致用，知行合一。④積極探索、勇于創新。深度學習是對知識“知道、理解、應用、分析、評價、創造”的過程，終極目標是創造性的應用，鼓勵學生積極探索，勇于創新。探索創新的過程，是培養創造型人才的最佳途徑。
高中信息技術課程中深度學習的重要性
高中信息技術課程包含的內容多，涉及面廣，學生能從多視角、多層次的開放性知識環境中，學到知識，應用知識，內化知識，應用于實踐，增強創新精神、創業意識和創新能力。這正是深度學習所要達到的學習目標，可情況并非如此。
1.高中信息技術課程教學現狀分析
（1）知識的吸收停留在淺層
高中信息技術課程分為選修課與必修課兩種，就必修內容而言，涉及信息的獲取、加工、存儲、表達、交流等。其中每一章節的內容具體而又寬廣，學習的方式往往以傳統的“記憶、復述”為主，學習停留在淺層，一些知識概念僅要求達到“知道和領會”層面即可。這種現象與提高信息素養、培養學生個性化發展的目標相差甚遠。
（2）知識的傳授停留在表層
教學目標不同，教師的授課方式、備課程度也應不同，這就需要教師對教學內容在爛熟于胸的基礎上，應用恰當的教學方法，借助信息技術手段推動學生主動獲取知識，吸收知識，應用知識。
現在微課教學、翻轉教學等教學模式都力爭將知識反復、高效地傳授給學生，授課形式多樣，內容豐富，先進的技術眼花繚亂，可又有多少教師能讓學生真正內化知識、主動探究，進行深度學習呢？不管是從知識的吸收還是從知識的傳授來看，大部分高中信息技術課堂都處在知識的傳遞與技能的演示上，以考試為中心，以教師為中心，灌輸式、填鴨式的課堂屢見不鮮?？荚囀菣z驗教學效果的唯一手段，而考試恰恰反映出學習的淺層性。
2.高中信息技術課程深度學習的實施
（1）理論性內容需要深度學習
如何培養合格的信息技術人才，培養時代新人，培養創造型人才，需要教師不斷更新知識儲備，開拓視野，拓寬思維。
有了新知識，才有更深層次的認知，有了新認知，才有可能解決新的問題。僅僅停留在滿足于了解、記憶、復述的表層學習，是不能提高學生信息技術素養的，學習必須要深入內部，研究透徹，才能讓新知識融合到舊的知識體系中，讓知識成為一個整體。
（2）技術性內容需要深度學習
高中信息技術課程的操作類知識需要學生具備用創造性思維解決問題的能力。而技術性的操作知識需要深度學習才可以獲得。陶行知曾說過，“中國教育之通病是教用腦的人不用手，不教用手的人用腦，所以一無所能，中國教育革命的對策是手腦聯盟”。在問題解決中思考知識，檢驗真知，指導實踐，才能實現一定程度的創新，這樣的學習才是真正的深度學習。
深度學習讓學生在習得新技能之后能進行思考、實踐、應用、評價、創新。學習不是為了應付考試，而是通過學習獲得新技能，并應用到生活生產之中。2017年，教育部部長陳寶生在全國教育工作會議上明確指出要出臺《關于推進中小學生研學旅行的意見》，讓學生走出校園，拓展視野、豐富知識、增長才干，增強學生的創新精神、創業意識和創新創業能力?？梢?，實踐在學習中的重要作用，同時深度學習也會讓學習更深入。
深度學習要以掌握知識、吸收知識、指導實踐、實現創新為學習目的，把知行合一，以知促行，以行促知，學以致用，把學生被動學習、機械學習、簡單重復學習的課堂變成自主合作學習、共同探究學習的真正意義上的課堂。
【摘 要】深度學習是當代學習科學的重要概念，是一種有效的學習方式，倡導深度加工知識信息，能夠提高學習效果。為此本文在《操作系統原理》課程的教學中，引入了深度學習的理論，設計了深度學習的一般過程，并對每個過程進行了嚴格的實施，實踐證明，深度學習思想的引入獲得了良好的教學結果。
【關鍵詞】深度學習；教學策略；教學改革
0 引言
S著科學技術的快速發展，現代社會已經進入“知識經濟時代”；而知識通過學習得來，所以現在也是個“學習化時代”。在此大背景之下，作為社會未來的棟梁--在校大學生的學習能力的培養就顯得尤為重要，因此如何培養及評價學生的學習能力，提高個人競爭力也就成為教育改革的優秀問題。
為此我國教育領域實施了一系列重大改革，其重點就是轉變學生的學習方式，形成自主、合作、探究的新型學習方式。深度學習就是這種新形勢下的一種非常重要的學習方式，美國學者FerenceMarton和Roger Saljo，在1976年發表的《學習的本質區別：結果和過程》中首次提出這一概念[1]。一文中提出。相對于淺層學習，深度學習是在陳述性知識和程序性知識的基礎上追求對策略性知識的進一步深化，它不滿足于被動的接受，更注重接受之后的反思，不滿足于對原有知識的擴充，更注重學習者認知結構的重建，并將已有知識遷移到新的情境中，作為決策和解決問題的一種學習方式[2]。
國外對深度學習的研究開展較早，且大多數研究都集中在課堂教學，并且取得了成功，例如：Deep K.Khosa等人已將深度學習應用到大學的獸醫課程學習中，并通過案例法實現了深度學習；Jiangxia Du 和Byron Havard 等人建立了遠程教育中深度學習過程的分析框架，為深度學習的開展奠定了基礎。相關文獻也比較豐富，Marton、Ransden等學者已經著有多本關于深度學習理論的論著，期刊論文的數量也不斷上升，虛擬學習環境、教育游戲、概念圖等多種策略被應用到深度學習中，評價方法也陸續提出，比如問卷測驗、SOLO分類法等。我國對深度學習的研究起步較晚[3]，尚不成熟，直到2004年才出現對深度學習論述較為全面的文獻，2010年后，隨著學習科學研究領域的興起，帶動深度學習研究數量大幅度增加[4]，開始得到了廣泛的關注，目前正是研究熱點，文獻的發表數量呈上升趨勢，在深度學習的體系結構、技術策略和評價因素等多個關鍵點都取得了研究成果。
為此本文以計算機《操作系統原理》課程為例對深度學習展開了研究，引入深度學習的理論，研究其一般實現過程，并對此進行擴展，尋找適合本校學生的深度學習過程和評價方法，從而真正的提高學生的學習能力，保證學習效果。
1 深度學習的基本要素
深度學習強調以學生為主體、注重信息整合、著意遷移和運用、強調多維評價，在此思想之下，相應的教學目標、內容、策略、媒體及評價等要素都會發生變化，因此必須運用系統的方法將深度學習理論與教學理論的原理進行轉化和融合，重新規劃教與學的過程，從而幫助學生去實現深度學習。所以本文對深度學習的一般過程進行了研究，將其歸納為以下5個基本要素：
1.1 營造積極的、鼓舞的學習氛圍
人們在認識客觀事物時，不是冷漠無情、無動于衷，而總是帶有某種傾向性，表現出鮮明的態度體驗，充滿著感情的色彩[5]。學習也是一樣，為學生營造一個輕松的、有活力的、全民皆學的學習環境，才能讓學生主動參與到學習中。而且這個單元貫穿于整個學習過程中，有利于保持學生的學習狀態。
1.2 雙向制定學習目標
任何學習都必須有目標，才能有動力去學習。教師為了設計教學單元的目標，會更加認真的研究教學內容，同時將目標傳達給學生；而學生也需要設置學習目標，將教師的教學目標轉化為每節課的努力方向，督促自己真正地參與到學習中。
1.3 進行預評估
預評估是指在學習活動開始之前，對于學習者進行診斷性評價。預估學生知識水平的這個過程可以讓教師更好地了解所有學生的基礎知識和能力，才能更好地設計出教學目標、內容、策略和方法；同時對學生來說，這個過程能夠讓其更好地對自己評估，然后才能有目的性的根據評估逐一解決其中所存在的問題，為新的學習做好準備，而這又是先期知識的預備。
1.4 獲取新知識，深度加工知識
開始新的知識學習，首先獲得陳述性知識，而后對知識進行構建，這個過程既包含對新信息進行建構，又包含對原有知識的改造和重組；通過變式聯系，將新知識轉化為技能，為更好的分析和解決實際問題做好準備，并最終具備能夠解決真實情景中復雜問題的能力，這個就是深度學習的最高目標。
1.5 多維度評價學習
如何確保學生始終處于深度學習的路線上，就需要對其學習過程進行監控調節，及時提供反饋信息以引導學生調整自己的學習活動[6]；而學習者收到反饋后則可以對自己的學習活動進行反思，從而調整學習方法，這就需要在整個學習過程中進行形成性評價。在深度學習活動結束時，再進行總結性評價，對學習者的學習結果進行價值判斷，確定學生所獲得的學習成效和所達到的層次。
2 深度學習的具體實施和策略
學習是個完整的過程，更是一個有感情的過程，所以學習的第一步就是要營造一個積極的學習氛圍，讓學生愿意學、主動學、成為學習的主人，這需要構建一個廣泛參與的學習共同體，鼓勵所有的學生都參與到這個學習的環境中，使他們能夠互學互助。所以在每節課上都會設置討論時間，學生們可以對課程中的內容進行充分討論，提出自己的問題和見解；課后建立了通信群，老師和學生可以在通信群里進行討論，布置任務等，學生的參與度會非常高，而且能夠拉近師生之間的距離，無限的擴展了課堂。
如果沒有學習目標，學生在學習時會覺得迷茫，在學習過程中就缺乏動力，參與度不高。
所以在學習的一開始，教師就必須認真地研究課程的內容、確定相關的概念、設計相關的問題、提出相關的技能等，并將上述要素綜合起來創造為教學單元和目標，在每節課開始之前，在通信群里下發該課時的學習目的和要求，讓學生有時間、有目的地去預習內容，使得部分學生能夠在課堂教學前就參與學習中，從而有效的保證了學習的開展。這樣學生就能明確地知道學習的方向。另外一方面，在每節課中，會讓每個學生自己給出本次學習的目的，每個學生的目的會有差異性，但是每個人都會因為是自己定的目標，會更好的自我約束，從而朝自己定的目標去努力，對目標的完成情況又會作為后期的考核評價，從而更好的督促學生去實現自己的目標。
一次新的學習開始，對知識的建構必然是建立在學習者原有的知識基礎上。通過前面的預評估可以發現，很多學生會對原有的知識有所遺忘，所以在面對新的學習任務時，就需要重新預備和激活學習者原有的知識，以便幫助學生建立新舊知識之間的聯系，實現兩者之間的整合，使學生在理解的基礎上去學習，從而促進對新知識的掌握和理解。所以就必須對課程的內容進行充分的分析，列出每節課中所需要的先期知識，并設計出相關的問題，形成測試文檔，給學生并要求其獨立完成。對于共性問題，在課堂上統一講解，個別問題在通信群中單獨回答。對教師來說，會根據評估結果，對教學內容等進行適當的調整，對學生來說，可以根據評估結果進行先期知識的準備。
真正的學習過程、深度加工知識的這個環節非常重要，需要充分調用一切手段來進行教學。在這次教學中，特別引入了概念圖的方法。概念圖是由美國康奈爾大學Novak教授及其同事提出，是一種知識加工工具，更是一種有效的學習策略和元認知策略。概念圖用圖和線幫助學生把新概念與已有的概念建立聯系，從而將頭腦中的知識可視化出來；也可以幫助學習者整合零散知識、增強記憶力和理解力；幫助學習者評價知識結構的總體特征、知識間的有機聯系。所以每節課都會要求大家完成相應的概念圖，并且在課程結束時，完成一個關于這門課程的完整概念圖，最終實現對知識的構建。為了實現對知識的遷移和面向解決問題，在教學中也引入了多實例，引導學生利用課堂上學習的操作系統的原理解決實際問題。
學習中離不開評價，需要通過評價來對學習過程進行調節，或者對學習結果做出價值判斷。所以多種評價方法被應用到深度學習中。過程性多維評價方式貫穿了整個學習過程，并及時將評價結果反饋給學生：在每個單元結束時，會設置習題對學生測試，獲得學生對知識的評價；會設置PPT演講環節，讓學生自己總結在這個單元所做的努力和收獲，獲得學生對自我的評價；統計通信群里學生的參與度，獲得學生學習過程中的感情評價。過程性評價可以幫助教師調整教學策略，也可以幫助學生發現自己在學習過程中存在的問題和不足。課程結束時，會給出綜合性評價，給出每個學生的課程完成情況。
3 總結
將深度學習的理論和方法引入到《操作系統原理》的課程中，改變了傳統的“灌輸式”教學方式，變“被動式”學習為“主動式”學習，提高了學生的學習積極性、創造性；改變當前較為單一的學習效果評價方法，提出多元素評價方法；轉變了學生的學習方式，提高了學生的學習能力。深度學習的研究還在不斷發展和繼續，未來本文會在“如何促進深度學習”、“評價深度學習”、“深度學習的技術支持”等多個方面繼續研究。
摘要：筆跡性別識別在取證分析中具有重要意義。近年來，雖然筆跡性別識別獲得了越來越多的關注，但是目前提出的算法都基于人工設計的特征，難以準確地表達筆跡包含的信息，因而準確率較低。針對這個問題，本文提出了一種基于深度學習的筆跡性別識別方法，使用深度學習caffe工具，將預處理后的筆跡圖像輸人本文設計的卷積神經網絡進行分類。本文首先提取筆跡圖像的每個單詞，然后取單詞的不同全排列拼接成基礎圖，接著按照固定的大小從基礎圖截取材料圖，最后以材料圖為輸入數據，以包含7個卷積層的網絡為模型進行分類。本文的方法在IAM On-Line公開數據庫上進行了測試，取得了較高的識別率。
關鍵詞：筆跡；性別識別；深度學習
0引言
近年來，由于在數據挖掘、取證分析、文檔授權和判斷真實歷史筆跡等方面的應用，筆跡分析變得愈加重要。人類學習寫字從模仿他人開始并逐漸形成自己的筆跡風格，在這個過程中，性別的影響是不容忽視的。Beech和Mackintosh研究了激素和筆跡風格的關系，由此發現產前激素對女性的筆跡風格有很大的影響。Mergl和Tigges的研究表明男性筆跡和女性筆跡存在明顯差異，女性的筆跡更加易讀，更加整潔和有組織性，而男性筆跡更加潦草，會出現更多的錯誤。
目前筆跡性別識別的方法有：基于梯度的識別算法GLBP，提取圖像的HOG特征并結合根據LBP算子提取的梯度特征來支持處理識別，使用SVM進行分類，獲得了75.45%的準確率：基于局部特征的識別算法，設計塊特征計算密度并提取多種LBP特征和HOG特征加入研發識別，使用SVM進行分類，獲得了70%的準確率；基于GMM的識別算法，將局部特征和全局特征融合進行分類，獲得了67.57%的準確率。雖然現有的方法可以在一定程度上識別作者性別，但是由于這些特征表達的筆跡信息不準確，識別率一直并不理想。而深度神網絡能夠自主學習特征，并且在人臉識別、物體的檢測識別系統方面取得了堪稱優良的效果，因此本文研發設計了一個深度適中的網絡對筆跡進行性別分類。
1圖像預處理
IAM On-Line數據庫提供了筆跡圖像按行分割的結果，圖1為一幅筆跡圖像按行分割的8幅圖像。訓練神經網絡需要大量的數據，而IAM中的筆跡圖像不到兩萬幅，直接使用數據庫中的圖像顯然不能滿足要求，所以本文將這些圖像經過一系列處理，生成了大量圖像。
摘 要： 光網絡是一種輕便的、通用的和純基于Matlab的深度學習框架。其思想是為深度學習研究提供一個易于理解、易于使用和高效的計算平臺。實現此框架可以支持大部分深度學習架構例如多層感知器網絡（MLP）、卷積神經網絡（CNN）和循環神經網絡（RNN）。該框架支持CPU和GPU無縫轉換。實驗證明此框架在計算機視覺、自然語言處理以及機器人技術中有不同的應用。
關鍵詞： 計算機視覺； D像理解； 卷積神經網絡； 多層感知器
0 引 言
深層神經網絡[1]已經給出了許多機器智能問題的主要進展，最新的神經網絡模型的實現主要強調效率。這些框架可以由20萬～50萬行代碼組成，并經常涉及多個編程語言[2?4]。它需要付出巨大的努力來徹底理解和改進模型。一個簡單的和自我解釋的深層學習框架是高度預期的且加快深層神經網絡模型的理解和應用。
在此提出的光網絡是一個輕便的、通用的和純基于Matlab的深層神經網絡模型。簡潔、高效的Matlab編程技術已被用來實現所有的計算模塊。許多神經網絡流行的類型，如多層感知器、卷積神經網絡、神經網絡都在光網絡中得以實現，是結合隨機梯度下降的幾個變化（SDG）為基礎的優化算法。
自從光網絡僅用Matlab實現，主要的計算用幾百行代碼來矢量化和執行，數量級比現有的框架更簡潔。所有基本操作都可以輕松定制，只需有Matlab編程基本知識。數學化研究人員可以專注于數學建模的一部分而不是工程部分。
應用程序的用戶可以很容易地理解和修改任何部分的框架，開發新的網絡架構，使他們適應新的應用。除了簡單，光網絡還具有以下特點：光網絡包含最現代的網絡架構；計算機視覺中的應用、自然語言處理和強化學習已被證明；光網絡提供了一個綜合的優化算法的收集；光網絡支持在CPU和GPU之間計算的簡單切換；快速傅里葉變換來有效地計算卷積，從而使大卷積核被支持；光網絡自動化的超參數優化了新型選擇性的SGD算法。
1 模 塊
主要的計算模塊包括前饋過程和向后/反向傳播過程。前饋過程評估模型，反向傳播報告網絡梯度。隨機梯度下降算法是用來優化模型參數。
1.1 優秀計算模塊
光網絡能夠專注于數學部分而不是低層次的工程細節。為了使本文更完備，在此說明光網絡中的主要計算模塊。本文的所有網絡和相關實驗都是建立在這些模塊的基礎之上。
1.1.1 線性感知器層
一個線性感知器層可以表示為y=Wx+b。在這里，x表示input_dim×1大小的輸入數據，W表示output_dim× input_dim大小的權重矩陣，b是一個output_dim× 1大小的偏置向量，y表示output_dim× 1大小的線性層輸出。
從線性感知器輸入映射到最終的網絡輸出可以表示為z=f（y）=f（Wx+b），f是一個非線性函數，它表示在更深層次的網絡的計算；z是網絡輸出，通常是一個損失值。
1.1.2 卷積層
卷積層由一個多維濾波器組kio將輸入特征圖Nmap_in映射到輸出特征圖Nmap_out。每個輸入特征圖xi與相對應的濾波器組kio進行卷積，卷積的結果是求和并添加偏置值Bo生成o?th輸出圖： 。允許使用大的卷積核，快速傅里葉變換（FFT）是用來計算卷積（及相關）。根據卷積定理[5]，在空間域卷積等價于在頻域的逐點乘法。因此，ki*xi可以用傅里葉變換計算：ki*xi=F-1{F{ki}?F{xi}}。在這里，F表示傅里葉變換，“”表示逐點乘法運算，卷積層支持填充和跨越。
從o?th輸出特征圖到網絡輸出的映射可以表示為z=f（yo）。這里f是從o?th輸出特征圖yo到最終的網絡輸出的非線性映射。與第1.1.1節類似，，，需要在反向的過程中計算。
1.1.3 Max?pooling層
最大pooling層計算在窗口中的最大元素與步幅大小，一個定制的im2col_ln功能是實現轉換pooling補丁為列向量，來矢量化在Matlab中的pooling計算。內置的最大功能是這些列向量可以返回pooling結果和這些最大值的指數，然后，在原來的批量數據恢復相應指數。此外，零填充可應用于輸入數據。
不失一般性，從Max?pooling層輸入到最終的網絡輸出的映射可以表示為z=f（y）=f（Sx），其中S是選擇矩陣，x是一個列向量，它表示輸入數據到這層。
在反向的過程中，被計算并傳遞給淺層：。
當pooling范圍小于或等于該步長大小時，可以用Matlab中簡單的矩陣索引技術計算出。具體來說，與輸入數據相同大小的一個空的張量dzdx被創建。dzdx（from）=dzdy，from是pooling指數，dzdy是一個記錄pooling結果的張量。當pooling范圍大于步長大小時，x中的每一個條目都可以被匯集多次，并且反向傳播梯度需要為這些多個匯集條目積累。在這種情況下，計算可以利用Matlab自帶的功能accumarray（）。
1.1.4 修正線性單元
修正線性單元（ReLU）作為一個主要的非線性映射函數被實現，一些其他的函數包括sigmoid和tanh這里的討論就省略了。ReLU函數是很獨特的函數，如果輸入大于0，則輸出0，否則y=ReLU（x）=x?ind（x>0）。在反向的過程中，如果輸入數據是非負的，則梯度傳遞到較淺層，否則，梯度被忽略。
1.2 損失函數
通常，一個損失函數會和最深優秀計算模塊的輸出相連。目前，為了達到分類任務光網絡還支持softmax 中的LogLoss函數。
1.3 優化算法
隨機梯度下降（SGD）為基礎的優化算法是訓練深層神經網絡的主要工具。標準的SGD算法和它的一些流行的變型如adagrad[6]，rmsprop[7]， Adam[8]，同樣實現了深度學習的研究。值得一提的是，在此實現了一個新的選擇性的SGD算法便于參數尤其是學習速率的選擇。
2 實 驗
2.1 多層感知器網絡
在MNIST數據上[9]構造一個多層感知器網絡來測試光網絡的性能。網絡從MNIST圖像數據集取得28×28輸入，在接下來的兩層分別有128個節點。然后，128維特征連接10個節點來計算softmax輸出。實驗結果見圖1。
和測試階段的損失和錯誤率
2.2 卷積神經網絡
在cifar?10數據[10]上由4個卷積層構建一個卷積網絡來測試光網絡的性能。此結構與來自MatConvNet的一個報告相同[3]。32，32，64，64在前三層有5×5大小的卷積核，最后一層有4 × 4大小的內核。ReLU函數應用到每一個卷積層之后作為非線性映射函數。光網絡自動選擇和調整學習速率并可以達到非常精確。與有固定的學習速率的SGD標準比較，選擇性SGD具有更好的精度。最重要的是，使用選擇性SGD避免手動調諧的學習速率。圖2為實驗結果。計算在一個Intel i5 6600K CPU和Nvidia Titan X GPU（12 GB內存）的臺式電腦上進行。當前版本的光網絡用這種網絡結構在GPU上每秒可以處理750個圖像，大約比使用的CPU速度快5倍。
2.3 LSTM網絡
長短期記憶（LSTM）[11]是一個流行的遞歸神經網絡模型。由于光網絡的通用性，LSTM網絡作為一個特定的應用程序可以在光網絡包中實現。值得注意的是，在光網絡中的優秀計算模塊用于執行時域前向過程和反向傳播為LSTM。
在一個LSTM模型中的前向過程可以用公式表示為：
和測試階段的損失和錯誤率
優化LSTM模型，在LSTM中通過時間的反向傳播實現和計算最關鍵值：
采用一個關鍵的迭代屬性來計算上述值：
一些其他的梯度可以通過使用上述計算輸出的鏈規則計算：
LSTM網絡測試一個字符語言建模任務，該數據集由選自莎士比亞作品的20 000個句子組成，每個句子斷成67字（和標點符號），LSTM模型可以根據前一個字符預測下一個字符。網絡模型中使用30個隱含節點并且RMSProp用于訓練。在后10次訓練，下一個字符的預測精度提高到70%。
2.4 Q?網絡
作為強化學習中的應用，創建一個和MLP網絡一致的Q?network[12]。然后將Q?network應用到經典的Cart?Pole的問題中[13]。Cart?Pole系統的動力學可以在一個兩層網絡數百次迭代中學習到。對Q?network更新過程的一次迭代為：
式中，act是由概率ε隨機選擇的。所需的網絡輸出值Qnew是利用觀測到的reward和由此產生的狀態的貼現值γV（statenew）計算出來的，通過均衡器預測當前的網絡。通過使用最小平方損失函數：
3 結 論
為了深層神經網絡模型的理解與發展，光網絡提供了一個易于擴展的生態系統。在Matlab環境下，整個計算過程可以很容易地跟蹤和可視化。這些設置的主要功能可以對深度學習研究界提供獨特的便利。
摘 要 深度學習課堂是在“學習金字塔”和“建構主義”理論指導下，對“人本主義”教育思想的深度實踐，它更關注學生的學習目標達成度和學生學習行為方式的有效度。亦可以說，它不簡單是一種課堂教學模式，而是對課堂目標和課堂狀態特別是學生學習狀態的一種客觀描述。建構深度學習的課堂，必須把握好“效度、深度、高度、溫度”這樣四個維度。
關鍵詞 深度學習課堂 “四個維度”
建構深度學習課堂“效度、深度、高度、溫度”這樣四個維度具體分析如下：
一是效度。這是深度學習課堂在學習方式維度上的要求，也是深度學習課堂最基本的形式要求。因為深度學習課堂評價的落腳點是“學生學會多少、學到什么程度”，所以，深度學習的課堂，首先必須是有效甚至是高效課堂。那么，課堂的效度從哪里來？根據學習金字塔理論，聽講、閱讀、看圖片和視頻、示范等傳統個人學習或被動學習的學習方式效果都是在30%以下。而以團隊學習、主動學習和參與式學習為主的小組討論、“做中學”或“實際演練”、“教別人”或者“馬上應用”等，學習效果都在50%以上，有的甚至可以達到90%以上的效果。這就告訴我們，無論是什么學科、無論是什么樣的課型，在組織教學活動時，都要盡可能多的采取團隊學習、主動學習和參與式學習的方式。從學校層面來講，要運用評價的手段，促進教師轉變教學方式，提升課堂教學的效度。從教師個人來講，要精心設計課堂教學的每一個環節和每一次活動，并讓主動學習或參與式學習貫穿于整堂課的教學之中。例如，在語文閱讀教學中的課文朗讀教學，以往比較傳統的設計是教師范讀或者是聽課文錄音范讀，這種教學方式，學生的參與度不高，學習效果僅在20%左右。如果將朗讀教學設計為學生能廣泛參與的小組對抗活動，就能在很大程度上調動學生參與的積極性，教學效度也就自然而然地提高上去了。
二是深度。這是深度學習課堂在學習內容維度上的要求，是課堂教學設計形式和內容的統一。宋理學家周敦頤在《通書?文辭》中指出“文所以載道也。”學習方式的設計只能在形式上決定學習活動的效度，如果不能在學習內容上進行科學地整合，仍不能有效地建構起深度學習的課堂。在處理二者之間的關系上，要堅持以內容設計為主、學習方式設計為輔的原則。在課堂教學設計上，要根據學習內容的不同設計不同的學習方式，使二者相得益彰，才能取得更好的學習效果。例如在學習傳統名篇《木蘭詩》的時候，有的教師采用了“讀、議、品、背”的教學方式，一開始用了20多分鐘的時間，要求學生入情入境的讀并改成故事講給同學聽，然后議論木蘭的人物形象，再后是體會課文的詳略安排。整堂課學生活動的確比較充分，但是給人的總是一種“浮光掠影”的感覺，由于缺乏對教學內容的深度設計，教學效果僅能停留在較淺的層次上。筆者認為，指導學生學習這篇課文，不如根據文本特點，抓住一個“美”字進行反復的品讀訓練，由淺入深地完成教學任務。第一步讓學生品讀體會古樂府詩的“音韻美”；第二步根據對木蘭的形象描述，體會木蘭的“形象美”；第三步，根據故事情節的詳略安排，體會文章結構的“布局美”；最后讓學生以“美”為主題，談談學習本文的認識。這樣以學習內容為主的設計，既能充分體現語文學科的特點，又能達到學習內容與學習方式的完美統一。這樣的課堂，怎能不是深度學習的課堂？
三是高度。這是深度學習課堂在學生思維能力培養維度的要求，是學生學科優秀素養的根本。斯滕伯格認為“教育最重要的目標就是引導學生的思維”。基于初中學段各學科的特點，運用思維導圖，可以將學生的放射性思維和開拓性筆記技巧結合在一起，在有效減輕學生記憶負擔50%-80%的同時，又可以將學習效率提高約50%，將學習成績提升35%以上。例如，在對初中生物《人體的營養》進行復習的時候，教師引導學生運用思維導圖的方式，對整塊知識形成一個相互連接的有機整體，并進一步通過小組研討和課堂展示的方式，讓學生的思維相互碰撞，形成更為完整、更加清晰的知識構圖。然后通過課堂變式練習的方式，讓學生的思維得到螺旋式提升。通過課堂觀察和對學生知識掌握與運用的監測來看，這種以思維導圖引領的專題復習課與傳統的“知識梳理―網絡構建―練習鞏固”課堂相比，學生的思維認知度和課堂達成度都具有較大的優勢。除思維導圖外，在激活和培養學生思維能力方面，教師還可以根據學科特點，通過設置思維訓練學習活動，如語文學科的想象力訓練、辯論活動，物理和化學學科的探究性實驗設計等，從不同的角度對學生思維能力進行培養和訓練，以達到全面、科學訓練學生思維能力的目的，為學生開展實踐創新活動提供堅實的基礎。
四是溫度。這是深度學習課堂在學生情感培養維度的要求，是學生學科素養的優秀內涵。特級教師竇桂梅的語文課堂是被公認為的有溫度的課堂，她曾說過這樣一句話：“沒有激情的課堂就像一口枯井，沒有激情的女教師就像沒有光澤的舊瓷器?！奔で槭潜３终n堂溫度的基礎，無論是人文學科還是數理學科的教師，都要在課堂上時刻保持一份對教育的激情，并將這份激情時時傳達給學生。近段時期，北京四中國際校區校長石國鵬的歷史講課視頻火爆于網絡，透過他對歷史現象的獨特見解和幽默風趣的語言表象，折射出來的是他對課堂教學的激情和責任，這是更能打動學生的根本原因。試想，如果是一位僅僅把n堂當做糊口職業的教師，又怎能做到對自己講授內容的不斷地妙語連珠呢？當然，有溫度的課堂，除了教師要保持激情外，還需要借助學習任務的設計，激發學生的人生激情、社會責任、學習興趣等等，在師生情感的共鳴下，煥發課堂熱力四射的溫度。如在主題班會課堂設計中，有的班主任就結合近段時間全社會關注的拆除違規建設和創建部級衛生縣城的話題，將在社會上收集到的有關宣傳內容和群眾的不同看法展示給學生，讓他們結合自己聽到、看到的事實開展了一次大辯論，引起了學生的廣泛共鳴，激發了學生參與創建的積極性，該班不少學生主動組織志愿活動，為校園和附近社區清掃環境。這樣的班會課，才真正釋放了主題班會和學生們應有的溫度。
摘 要 在小學數學學習活動中，如何體現深度學習的精神，使課堂教學真實有效，根據各年段知識特點和學生的認知水平，采取多種方式提高課堂效率，鞏固知識，形成技能。教學中，創設情景，充分調動學習興趣，明確學習任務，結合學生生活實際，讓學生體會到數學與生活的密切聯系，將數學思想滲透到學生的生活中，促進學生進行深度思考。
關鍵詞 深度學習 有效課堂 學習興趣 聯系生活
小學數學學習活動中，深度學習有許多突破點。有效的課堂教學通過課堂教學活動，使學生在認知和情感上有所發展，其有效性有以下幾點考慮：
1注重創設情境，充分調動學生有效的學習情感
建立良好的師生關系，調動學生有效的學習情緒，維護學生的學習興趣，不僅可以培養學生的學習信心，激發他們的學習主動性，而且提高課堂教學的有效性。在創設情境時，要注意以下幾點：
1.1任務應明確
每個班都有一定的教學任務。創設情境，幫助學生學習數學，有利于促進學生的認知能力、數學思維、情感態度、價值觀等方面的發展。因此，教學不僅要注重教學目標的創造情境，還要充分發揮情境的作用，及時引導學生從語境中運用數學語言來提取數學問題。如果是有問題，提出的問題要具體、明確、新穎、有啟發性，不能提出“你找到了什么？”之類的問題。
1.2教學情境應具有一定的時代氣息
作為一名教師，學生應該被視為一個充滿活力和發展的個體。在當今的信息社會，學生可以通過各種渠道獲取大量的信息，教師也應該創造一個時代的情境，讓他們學會關心社會，關心國家的發展。
2內容和形式應根據學生的生活經歷和年齡特點設計
教學情境有多種形式，如問題情境、故事情境、活動情境、實驗情境、競爭情境等。情境創設應遵循不同年齡階段兒童的心理特點和認知規律，并應根據學生的實際生活經歷進行設計。低、中、高年級的孩子，可以講故事、玩游戲、視覺演示等形式創設情境，為高中生創設情境，幫助學生自主學習、合作交流，用活動吸引學生。
3深鉆材料，確保知識的有效性
知識的有效性是保證課堂教學有效性的重要條件。對于學生來說，教學知識的有效性指的是新的思想、新的材料。教學內容是否有效，跟知識的屬性和學生的認知有很大關系。（1）學生知識的增長依賴于有效的知識。學生知識的成長是教學成功的關鍵。（2）學生智力的發展依賴于有效的知識。發展是教學的主要任務，知識不是智慧，知識傳遞是智慧。在知識總量上，個體并不是所有的知識轉移都是一樣的，但內化的知識是熟練的，可以隨時提取，靈活運用，這部分知識被稱為有效知識量的個體，是智慧的象征。（3）學生思維的提高依賴于有效的知識。這種知識是學生獲得的一種知識。（4）教學的心理效果取決于有效的知識。通過知識的獲取產生愉快的心理效應，可以成為動力和催化劑。
4探索有效的學習過程
課堂教學的優秀是調動全體學生積極參與學習的全過程，使學生能夠自主學習，和諧發展。學習過程的有效與否是課堂教學有效性的關鍵。學生是學習的主體，但我們也不得不承認，在小學生的成長和發展中，是不成熟的學習主體。由于年齡、經驗、知識、能力等方面的限制，他們提出問題和分析問題的能力是有限的。因此，只有發揮教師作為組織者的作用，引導、點出，才能發揮學生的主體性、主動性，讓學生學會學習。特別是在學生的困難部位，意見分歧，或在知識、方法上進行總結，也要及時引導。有效的學習過程也可以通過游戲實現。小學生的注意力特點不占優勢，尤其是低年級經常表現出那種學前兒童對游戲的興趣和足夠的力量，他們可以玩幾個小時，但不長時間坐在一個靜止不動的地方。新課程要求“每個學生，特別是學生之間的差異”。所以對差異，可以在教學分層過程中實施分層教學策略，最大限度地發揮學生的潛能，讓學生獨立思考，展現學生的個性，從而使每個學生發展。使數學課堂教學有效。
5接觸現實生活，創造有效的生活情境
建立有效的生活情境是提高課堂教學有效性的重要條件?！稊祵W課程標準》指出：“為生活而奮斗的場景和童話世界是熟悉的數學問題的學生，關注學生的興趣和動機，激發學生的學習，使學生初步感受數學與日常生活密切聯系?！痹跀祵W教學中，教師應創造學生的生活環境密切相關、背景知識和學生的興趣，抓住時機，學習情境，使學生學習數學的樂趣，學習的需要，激發探索新知識的積極性，主動參與學習。在生命教學情境創設中，應選擇現實生活情境。教師可以直接選擇學生在教材中提供一個熟悉的日常生活情境進行處理或創建自己感興趣的學生的真實生活素材作為課堂情境。二要營造開放的生活情境。教師要對課程知識的延伸和拓展，抽象知識的學習過程轉化為實踐的開放性的學習過程，引導學生發現問題，提出了一個大膽的猜想，不斷形成、積累、發展新的數學生活經驗。創造多樣化的生活情境。通過了解學生的生活興趣，把教學內容進行二次加工和整合，創造一個生活情境。生產和生活是數學的起源和歸宿，在數學課堂中，大量的材料可以作為教材使用。要做好工作，繼續為學生提供生活的素材，讓生活走進課堂。真正讓文字的“靜態”數學走進生活“動態”數學。讓學生覺得數學不是白學，學即可用，才是真。這種課堂教學是有效的。
6注重教學反思，促進課堂教學質量
我記得有人說過：“沒有教學方法，教學是一門遺憾的藝術”。因為我們的老師不是圣人，所以上課不完美。我們對自己的一門課，應該進行深入的分析和反思，對每一個教學環節、預設與比賽的實際學習情況、教學狀態、課堂狀態等方面進行認真的總結，在“反思”中找到規律，不斷的學習。我們反思的主要內容有：思維過程、解題思路、過程分析、計算過程、語言表達、教學方法的思考與反思。為了提高課堂教學質量，教學效果會更好。
教學效能作為一種目的明確的認知活動，是廣大教師的共同追求。無論課程改革，“有效課堂”是我們永恒的追求。在新課程理念的指導下，在充分發揮學生主體作用的前提下，改革課堂教學模式，提高課堂教學效果。
摘 要 深度學習是一種基于理解的學習，它強調學習者要批叛地學習新知識，把它們納入原有的認知結構，從而幫助決策，解決問題。深度學習鼓勵學生積極地探索、反思和創造。它凸顯了學生由被動學習向主動學習的轉化，關注了學生發現問題，提出問題，分析問題，解決問題的能力。課堂上教師要注重引導學生進行嘗試學習。
關鍵詞 深度學習 教師引導 學生參與
深度學習是相對于淺層學習所提出的一個概念，是一種基于理解的學習，它強調學習者要批叛地學習新知識，把它們納入原有的認知結構，從而幫助決策，解決問題。深度學習鼓勵學生積極地探索、反思和創造。與淺層學習相比，它凸顯了學生由被動學習向主動學習的轉化，關注了學生發現問題，提出問題，分析問題，解決問題的能力。下面，結合《圓錐的體積》一課的教學，談談教師如何引導學生進行深度學習。
1激發學生主動探究的欲望
贊可夫說過：“單純地聽教師講解，不能調動學生學習的精神力量?！苯處煹闹鲗ё饔镁驮谟诩ぐl他們的學習熱情，促使其積極主動地探索知識。所以，上課伊始，教師可以利用新舊知識的連接點激發學生對圓錐體積探索的興趣：（1）讓學生說說長方體、正方體、圓柱體積的計算方法。因這三個物體的體積都可以用底面積乘高來進行計算，這個問題為下面學生的猜想作了鋪墊。（2）讓學生猜想：怎樣計算圓錐的體積？學生很自然地想到用“底面積乘高”的方法來計算。但有的同學提出了質疑：底面積乘高是計算圓柱體積的，很明顯，圓錐體積不能用同樣的方法來計算。（3）在學生的討論中，新的問題油然而生：那么怎樣計算圓錐的體積？圓錐的體積與圓柱的體積有什么關系呢？這幾個問題激發了學生探究的興趣，學生有了問題才會有探索，只有主動探索，才會有創造。
2引導學生真正參與探究過程
利用學生已有認知經驗，組織學生研究是學生自主學習的良好方式，但在課堂上往往受時空的限制，有時很難有效地完成，要么蜻蜓點水，要么變成個別同學的研究。對于圓錐體積的計算方法，在課堂教學中，很多老師常常是拿來一個圓柱容器、一個與圓柱容器等底、等高的圓錐形容器，老師演示：往圓錐容器中裝水或者谷粒，裝滿后倒入圓柱容器中，讓學生仔細觀察幾次能裝滿。老師裝完，學生也數完，需三次才能裝滿，于是師生共同得出結論：圓錐的體積等于和它等底等高的圓柱體積的三分之一。從課堂教學來看，只是老師在做，學生在看，學生只是一個旁觀者，沒有參與到研究的過程中去，這種學習是機械地、被動地，是一種淺層的學習。
蘇霍姆林斯基說過：“在的人內心深處，都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個發現者，研究者、探索者，而在兒童的精神世界中這種需要特別強烈。”只有讓每個孩子都動起來，在動手做的過程中，引發思考、啟迪思維，學生才會進行深度學習。
我們可以設計這樣的探究活動：
2.1課前制作容器
課前讓學生用硬紙板制作一個圓柱容器，再做與這個圓柱等底等高、等高不等底、等底不等高，不等底不等高的圓錐容器各一個。別小看這簡單的制作活動，在制作容器的過程中，學生需要測量、計算、剪、粘，在動手、動腦的過程中，對圓錐、圓柱的底面積和高又加深了認識，對“等底等高”這個概念有了深入的認識，為新課的學習打下了基礎。
2.2課堂演示操作
課堂上以小組為單位，讓每個學生都親自動手操作：用各種圓錐容器為測量工具，往圓柱容器中裝谷粒，記錄下裝滿的次數，并填好表格。
將與圓柱與關的四種圓錐羅列出來，讓學生分別都動手做一做，旨在讓學生明確“與圓柱等底等高”這一前提的唯一性。
2.3組織學生交流
操作完成后組織學生交流各組操作后的發現，學生從自己小組里的信息可發現，只有與圓柱等底等高的圓錐需3次才能將圓柱容器裝滿，而其它的次數各不相同，這是不是偶然現象呢？教師再匯總全班各小組的數據讓學生觀察并思考：觀察表中數據，會發現什么？學生會發現：所有組與圓柱等底等高的圓錐都需要3次才能將圓柱裝滿，而其它圓錐裝的次數各不相同。
這樣在課堂上組織學生交流分享，碰撞研究火花，學生在獨立研究的基礎上，與同伴在共贏共進中進行深度學習。
2.4啟發思考，得出結論
引導、啟發學生思考：你發現了什么？圓錐體積和什么樣的圓柱體積有關系呢？有什么關系呢？怎樣計算圓錐的體積呢？學生從交流中自己會發現：圓錐體積只和與它等底等高的圓柱體積有關系，而且總是這樣圓柱體積的三分之一，于是利用圓柱的體積公式推導出：圓錐的體積=底面積贅住？
學習情境的真實展現，學生學習過程的真實展開，是學生自我建構知識結構的必備條件，只有真正經歷用已有數學活動經驗，不斷解決新問題的過程，學生的深度學習才有生命力。
3變式練習培養思維的深刻性
學生對某一知識的完全掌握是在多種形式的練習之后，所謂“熟能生巧”，“見多識廣”。而變式練習在一定程度上可克服和減少思維中的絕對化而呈現的思維僵化及思維惰性。 課堂中學生掌握了圓錐體積的計算方法后，教師應設計出形式多樣的習題來加深學生對這一知識的全面理解。如：（1）一個圓柱和一個圓錐等底等高，圓錐的體積是3立方分米，圓柱的體積是（ ）立方分米。 （2）圓柱體的體積一定比圓錐體的體積大（ ）（3）有一根底面直徑是6厘米，長是15厘米的圓柱形鋼材，要把它削成與它等底等高的圓錐形零件。要削去鋼材（ ）立方厘米？像這樣，改變命題的條件，變換問題的形式而不變換問題的本質，引深拓廣，產生一個個既類似又有區別的問題，使學生產生濃厚的興趣，在挑戰中尋找樂趣，培養了思維的深刻性。
數學學習是一個學生自我數學建構的過程，在這一過程中，他們學會知識，學會思考，積累數學活動經驗和數學思想方法，形成數學素養，發展數學思維。個人粗淺地認為，教師有效地引導是學生進行深度學習的關鍵，教師應在充分尊重學生主體地位的基礎上，擺正自身角色，緊扣教學目標，引導學生主動參與學習活動，激發學生的思維，把學生的學習引向自主和諧的境界，真正實現深度學習。
摘 要：器材的更新，消耗，采購的信息化程度越來越高，數據量越來越大，對管理人員掌握器材使用，采購，正常替換等規律的要求越來越高，深度學習可以較好的提取數據中存在的各種隱含規律，掌握這些規律對提高器材管理水平有較大提高。本文針對深度學習在器材管理中的應用，進行了初步研究，提出了基于深度信念網絡的器材管理規律提取方法，經過實際運用表明，對減少器材損耗，提高器材采購資金能效比有明顯幫助。
關鍵詞：深度學習；器材管理；深度信念網絡；效率；損耗
1.引言
深度學習是機器學習的延伸和進一步發展，它基于機器學習，從廣義上講是機器學習的一種，但與機器學習有較大不同，深度學習的模型和人腦皮層結構有較大相似，從某種意義上講，深度學習是智能學習，可對復雜數據進行有效處理[1]。深度學習模型既可以作為特征提取器，也可以用作特征分類器，并且二者可以同時應用，直接得到想要的分類結果。器材有成千上萬種，每種器材的性能、數量、有效期、生產廠家這些基本要素Ю戳舜罅康氖據，而深度學習應用于大數據挖掘方面，實踐中已經取得較好的效果?，F在是一個“大數據+深度學習”的時代。本文研究在器材管理中如何運用深度學習，來探尋器材管理中蘊含的內在規律，通過得出的管理規則進行器材管理，來提高器材管理的信息化水平。
2.深度學習的典型模型
深度學習基礎是受限玻爾茲曼機（RBM），玻爾茲曼機（ BM）可以認為是一種能量模型。即參數空間中每一種情況均有一個標量形式的能量與之對應。對全連通玻爾茲曼機進行簡化，其限制條件是在給定可見層或者隱層中的其中一層后，另一層的單元彼此獨立，即為受限玻爾茲曼機。深度學習的典型模型主要有：自動編碼器（AE），卷積神經網絡（CNN），深度信念網絡（DBN）三種[2]。
（1）自動編碼器
自編碼器的基本原理：將輸入的原始信號進行編碼，使用編碼得到的新信號重建原始信號，求得重建的元信號與原始信號相比重建誤差最小。它的優點是可以有效的提取信號中的主要特征，減少信息冗余，提高信息處理效率。模式分類中經常用到的以下方法：K均值聚類、稀疏編碼、主成分分析等均可理解為是一個自動編碼器。
（2）卷積神經網絡
卷積神經網絡（CNN）善于提取數據局部特征，模型復雜度較低，權值的數量較少，它組合局部感受野（滑動窗口）、權重共享（減少自由參數數量）、和空間或時間上的子采樣這3 種結構去確保平移和變形上的不變性。
（3）深度信念網絡
深度信念網絡（DBN）主要采用貪婪逐層訓練方法。簡言之通過預先訓練與反向調節來訓練整個DBN網絡：在預先訓練階段，先逐個訓練每一個受限玻爾茲曼機RBM，逐層疊加，并將下一層的RBM 的輸出作為上一層RBM 的輸入； 在反向調節階段可以采用BP訓練，通過誤差函數進行反向調節.
3.基于深度信念網絡（DBN）的器材管理方法
器材管理的目的是在最大器材利用率下所用資金最少，耗費管理人員精力最少。從模型分析上來說，這是一個求最優化模型的問題。深度信念網絡在求取最優化方面具有一定的優越性。深度信念網絡（DBN）的優點：（1）采用并行結構，可同時處理多組數據，計算效率得到較大提升，對處理大數據有優勢；（2）可以用較小的模型參數波動得到較高的分類結果，模型穩定性較好[3]。
對器材管理者來說如何制定性價比最高的器材采購方案，最優的器材下發方案，最優的器材存儲方案是急需解決的三個問題。
器材采購方案：其制定主要基于器材的價格，儲存年限，采購批次，采購量，售后服務等因素，針對每種器材的上述指標進行量化打分，再根據每種器材的側重點分配量化系數，整合成10種數據輸入。將這些數據輸入到訓練好的深度信念網絡（DBN）中得出每種器材的采購點數，根據點數決定采購的器材數量、品種、規格和型號。
器材的下發方案：器材的下發要考慮不同單位的需求，現有庫存情況，近期器材補充情況，近期大項工作需求情況，根據不同情況對不同單位，不同器材，具體工作設定不同顏色的標簽，通過標簽整合，將這些數據輸入到訓練好的深度信念網絡（DBN）中得到具體的下撥方案。
器材儲存方案：儲存主要包括使用單位庫存情況，倉庫庫存情況，供貨單位協議代儲情況，運用深度信念網絡（DBN）對器材消耗情況進行分析，進而得出，單位庫存的數質量，使用單位庫存的數質量，供貨單位協議代儲數質量，使三者處于一個最優化狀態，既不影響使用，又可降低庫存空間的需求，減少資金占用。
4. 實驗結果
本文采用深度信念網絡（DBN）對1000種器材采購、運輸、庫存、消耗使用以及不同品牌的通用器材采購成本進行了實驗分析，通過深度信念網絡（DBN）的優化，采購效率提高10%，運輸時間縮短20%，庫存量降低15%，使用消耗準確度提高5%，采購成本降低18%。
5. 未來發展與展望
深度學習方法在器材管理中的應用還處于初步探索之中，但是初步運用表明，其在“大數據+云計算”時代，對提高器材管理的信息化水平具有較大的實用價值和經濟價值，用于器材管理的深度學習模型，還較為簡單，還有進一步發展的空間，實踐應用中對器材數據特征的提取還有待加強，只有深刻的理解器材管理的特征及需求，才能有針對性的建立模型，提高模型的可靠性和有效性。使器材管理水平更上一層樓，使器材管理跟上信息化發展的步伐。
作者簡介：
康克成（1981.04-）河北昌黎人，研究生，碩士，工程師，中國人民解放軍92819部隊，研究方向：信息與通信工程；
王強（1981.02-）山東膠州人，本科，助理工程師，中國人民解放軍92819部隊，研究方向：裝備管理；
鄭飛（1987.10-）山東兗州人，本科，助理工程師，中國人民解放軍92819部隊，研究方向：裝備管理；
劉亮（1981.02-）遼寧北鎮人，本科，工程師，中國人民解放軍92819部隊，研究方向：裝備管理；
