李玉斌 吳靜哲 陳小格

摘 要：在信息時代，學習者獲取知識的途徑呈多元化發(fā)展，然而從實際效果看，機械式的識記無法取代情感上的體驗，因此國內外研究者針對深度學習進行了深入探索。以中國知網（CNKI）數據庫收錄的相關文獻為樣本，利用Bicomb與SPSS等分析工具，通過關鍵詞聚類與多維尺度分析，對國內有關深度學習研究的重要主題與知識圖譜進行分析，對研究熱點進行探討，并對未來深度學習的研究與實踐提出參考建議。

關鍵詞：深度學習;關鍵詞聚類;知識圖譜;核心素養(yǎng);生命教育

DOI：10. 11907/rjdk. 181855

中圖分類號：G434文獻標識碼：A文章編號：1672-7800（2019）003-0199-05

0 引言

深度學習的概念在20世紀50年代中期被首次提出，2004年在國外掀起了一陣關于深度學習的討論。在國內，對于深度學習的研究則起步較晚，2010年國內首次提出深度學習特征，即學生的自主學習能力，以及學生在學習中的主動性、獨立性、體驗性等。深度學習開始逐漸以其獨特優(yōu)勢得到更多人關注，深度學習理念也日益受到教育者的重視與認同[1]。如今，在這個充斥著碎片化教育的互聯網時代，知識與信息獲取方式層出不窮。MOOC、微課、微視頻等學習平臺，以及自媒體學習等新型學習方式，雖然解決了人們學習與獲取知識的需求，但并不能夠給學習者提供完美的學習與實踐體驗。深度學習將核心素養(yǎng)培養(yǎng)落實在實踐層面，通過對學習本質內涵的探究，深入學習者內心，在一定程度上契合了我國推進新課程改革的需要與教育可持續(xù)性發(fā)展的需求，從而讓當今身處教學改革中的教育者、學習者看到了新的希望。在此期間有關研究層出不窮，本文以中國知網（CNKI）數據庫收錄的相關文獻為樣本，整理國內關于深度學習研究的部分專題與存在問題的基本脈絡，以期為相關研究提供參考。

1 研究方法與數據處理

1.1 研究方法與工具

根據深度學習發(fā)展趨勢，本文采用詞頻分析法與共詞分析法對其進行研究，通過知識圖譜把握深度學習研究熱點，通過直觀的圖表分析挖掘潛在的價值信息[2]。詞頻分析法是指提取深度學習相關研究文獻中最重要與核心的詞，利用這些詞語出現的頻次大小，掌握該領域的發(fā)展態(tài)勢及研究熱點;共詞分析是指利用深度學習研究相關文獻中某些專業(yè)術語出現的頻次情況，把握學科研究主題之間的聯系。本研究利用CNKI文獻檢索引擎、Bicomb共現分析系統(tǒng)以及SPSS19.0統(tǒng)計分析軟件等，通過關鍵詞聚類與多維尺度分析，對國內有關深度學習研究的重要主題與知識圖譜進行分析[3-4]。

1.2 研究過程

本研究在對關鍵詞詞頻與共詞數據分析的基礎上，進行聚類分析與多維尺度分析，從而得到深度學習知識圖譜，具體研究過程如圖1所示。

1.3 樣本采集

在CNKI社會科學II輯下，以“深度學習”為篇名關鍵詞進行檢索，檢索到相關文獻1 024篇（檢索時間為2018年5月1日）。發(fā)表文獻大多集中近在5年，共931篇，占總數的90.9%，說明深度學習作為新的研究熱點已經形成，且研究成果呈穩(wěn)步增長態(tài)勢。其中2017年共發(fā)表文獻506篇，占總數的近一半?？紤]到文獻數據的準確性，本文以檢索到的1 024篇文獻作為樣本來源，以“深度學習、深層次學習、深層學習”等為篇名關鍵詞進行檢索，共檢索到文獻及碩博論文1 030篇，其中與研究主題不符的文獻4篇，剔除無作者論文、會議通知、重復論文等，最后確定有效研究樣本共1 024篇。

1.4 數據處理

整理研究數據時，為了確保數據的準確客觀，對意義相同的關鍵詞如“情境學習、情景教學、教學情境、教學情境化”、“學習活動設計、活動設計、教學活動設計”等，以及關鍵詞使用不準確及帶標點符號等情況進行了修正。經過統(tǒng)計，1 024篇文獻涉及的關鍵詞共有2 933個，關鍵詞總頻次為5 799次，根據具體的實驗數據及研究需要，規(guī)定高頻詞為頻次在12次（含）以上的關鍵詞，統(tǒng)計結果如表1所示。高頻關鍵詞的總頻次為1 618次，占所有頻次的百分數為28%，超過了知識圖譜規(guī)定的27%標準，符合實驗分析要求。

從表1的統(tǒng)計結果可知，國內有關深度學習的研究中排名前10的關鍵詞分別是：深度學習（580）、學習過程（163）、課堂教學（78）、淺層學習（73）、學習活動（58）、認知結構（52）、教學策略（51）、問題解決（50）、自主學習（48）、情境化學習（45）。統(tǒng)計結果說明目前我國針對深度學習的研究仍處于基本理論研究階段，主要從概念定義出發(fā)，相對于淺層學習而言，其是一種基于問題解決的情境化學習方式。另外學習過程、學習活動、教學策略也是當前的研究熱點。然而，僅憑關鍵詞的統(tǒng)計，很難發(fā)現其內在聯系，還需作進一步分析與挖掘。

1.5 知識圖譜分析過程

根據高頻關鍵詞出現在不同文獻的頻率組成詞篇矩陣，并在此基礎上，通過系統(tǒng)聚類與多維尺度分析揭示關鍵字之間的關系與研究熱點，具體過程如圖2所示。

2 研究結果與分析

2.1 相似矩陣與研究熱度分析

在得到的？Ochiai相似矩陣中可以統(tǒng)計得到高頻關鍵詞，分析這些關鍵詞后可以得到一些潛在信息。本文通過Bicomb共詞分析系統(tǒng)對22個高頻關鍵詞進行共詞分析，得到以txt文件格式存儲的詞篇矩陣，再將此文件讀入SPSS，選取Ochiai二分類度量標準將其轉化為22×22的共詞相似矩陣，計算結果如表2所示。

在相似矩陣中，數值大小表示對應兩個關鍵詞之間距離的遠近，數值越接近1，表明關鍵詞間距離越近，相似程度越大;數值越接近0，表明關鍵詞間距離越遠，相似程度越小。從統(tǒng)計結果看，學習過程（0.359）、課堂教學（0.277）、淺層學習（0.329）、學習活動（0.22）、認知結構（0.222）、教學策略（0.316）、問題解決（0.224）、自主學習（0.251）、情境化學習（0.199）等與翻轉課堂的距離較近，說明這些主題受到了研究者關注。例如，從研究對象來看，數學學科與物理學科針對深度學習的研究熱度較高，研究成果也較多。在CNKI以“深度學習+物理”或“深度學習+數學”為篇名關鍵詞進行檢索，相關文獻多達173篇，占文獻總數的16.9%。相比較而言，其它關鍵詞（甚至是一些重要領域）與翻轉課堂距離較遠，相似度相對較低。例如，情感投入（0.049）、可視化分析（0.093）、評價標準（0.037）等，說明在現階段研究成果中，基于這些關鍵詞的研究成果較少，受關注程度較低，因而具有較大的探索空間。

2.2 關鍵詞聚類與研究主題分析

本文通過關鍵詞聚類分析的方法進行相關實驗，分析對象為關鍵詞兩兩出現在同一篇文章的頻數，再通過聚類的統(tǒng)計學原理，將實驗中的關鍵詞聚集為類團[5-6]，該方法反映了出現頻數較高的關鍵詞之間的親疏關系。將Bicomb生成的詞篇矩陣導入SPSS生成的聚類，分析結果如圖3所示。

從圖3來看，目前深度學習的主要研究方向如下：

（1）種類1：關于深度的理論及一般應用研究，包括學習過程、學習方式、學習效果、信息化運用、思維能力培養(yǎng)等。

（2）種類2：深度學習在學科教學中具體情境的應用研究。該類研究呈現3大特點：①聚焦具體課程教學改革;②針對大學課程與職業(yè)院校課程的研究較多;③針對物理數學學科教學研究較多。

（3）種類3：深度學習在核心素養(yǎng)培養(yǎng)方面的價值研究。

（4）種類4：深度學習在學科素養(yǎng)、課程評價、課程創(chuàng)設、教學改革方面的應用研究，例如基于深度學習的校本課程創(chuàng)設、語文閱讀能力培養(yǎng)、英語語篇教學能力提升等。

2.3 多維尺度分析

多維尺度分析是指對實驗觀察數據在概念空間中的特殊位置進行分配，根據所有由數據構成點之間距離在數值上等于預計算的不相似性，展示了分別以向心度與密度作為參數的二維坐標系，該數學結構能夠概括地表現一個領域（或亞領域）的結構。從坐標系中點的位置來看，處于第一象限的主題通常具有關聯密切與處于研究網絡核心地位的特點;第二象限中的主題結構緊密程度較低，具有一定發(fā)展空間與潛在重要性;第三象限主題內部的緊密程度較高且聯系密切，這些主題雖然正研究中，但靠近研究網絡的邊緣;第四象限中的主題處于研究網絡的邊緣地帶，重要程度相對較低[7-8]。

在SPSS 19.0中，將23×23相似矩陣進行處理得到相異矩陣，再對其進行多維尺度ALSCAL分析，根據深度學習關鍵詞聚類，繪制出深度學習相關研究熱點知識圖譜，如圖4所示。

3 當前研究熱點

3.1 理論及應用研究

在理論研究方面，主要包括提升深度學習有效性的理論，其中涉及具體學科應用的一些教學方法及策略，代表文獻包括段金菊的《學習科學視域下的e-Learning深度學習研究》、《e-Learning 環(huán)境下促進深度學習的策略研究》。前者肯定了深度學習在學習科學中的重要地位，并對學習科學視域下e-Learning深度學習的研究熱點進行了詳細論述;后者以深度學習交互層次模型為依據，深入剖析了e-Learning環(huán)境下促進深度學習的策略，并對深度學習交互層次模型與學習策略指導下的實踐案例及其效果進行闡述。在具體學科應用方面，傅竹偉在《在高中物理教學中促進學生深度學習的策略研究》中通過充分分析學習者特點，提出在具體物理學科中促進學生進行深度學習的策略，以提高學生學習效率，并強化對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng);蔣新芳的《導向深度學習讓“留白”落戶課堂》主張在課堂中采用“留白”策略，以促進學生的深入思考與探索，獲得更好的學習效果[9-12]。在教學模式方面，潘慶玉的《導向深度學習的游戲沉浸式教學模式》提出，要將傳統(tǒng)的理解性學習轉變?yōu)樯疃葘W習過程。

從大部分文獻中可以看出，應用研究多著眼于實際問題，而且非常注重學習者能否積極、主動地參與教學活動。然而，教育者大多仍局限于學科知識層面，而忽略了核心素養(yǎng)的全面培養(yǎng)，雖然保證了學習者的積極參與，但是無法保證學生真正進行積極、深入的思考。同時也沒有關注學習者的思維層面、身體情況、情感投入、生命可持續(xù)性發(fā)展等，因而未能對其進行更加深入的研究[13]。

3.2 學科教學研究

學科教學研究主要是指在學科教學具體情境中應用深度學習的策略、方法、模型等。該研究呈現3大特點：①聚焦具體課程教學改革;②針對高校與職業(yè)院校課程研究較多;③針對理科及語篇、閱讀教學研究較多。

王樹濤的《大學生課程學習經驗與教育收獲：基于深度學習的中介效應檢驗》中有效探尋運用深度學習方式的學生教育收獲指標，肯定了深度學習方法的教學效果，并強調了課堂情境創(chuàng)設的重要性。相關熱點文獻還有朱建軍的《魯迅〈故鄉(xiāng)〉綜述：閱讀、研究與深度學習》、黃艷春的《深度學習視角下的非連續(xù)性文本的閱讀策略研究》、管小雯的《促進初中物理深度學習的教學模式初步研究》等。以上文獻從實際學科教學方法與課程目標出發(fā)，將深度學習應用于教學中，以促進學生對知識的理解，同時推動課堂教學改革[14-17]。

3.3 核心素養(yǎng)價值研究

核心素養(yǎng)價值研究是指對于深度學習在核心素養(yǎng)層面以及價值感培育層面的方法模型研究。對核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是當今時代的基本教育原則，培養(yǎng)主旨即培育全面發(fā)展的人，培育的主心骨為文化基礎、自主發(fā)展、社會參與、人文底蘊、科學精神、健康生活、責任擔當、實踐創(chuàng)新等[18]。相關研究中具有代表性的文獻有鐘啟泉[19-20]的《基于核心素養(yǎng)的課程發(fā)展：挑戰(zhàn)與課題》，文獻介紹了核心素養(yǎng)培養(yǎng)的發(fā)展趨勢及我國課改過程中產生的問題與矛盾，強調了課程結構關聯的重要性，分析新時代課程需要面對的系列問題并提出建議。

3.4 學科課程及其評價研究

學科核心素養(yǎng)及課程評價研究著眼于學科及課程本身，培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)需加強對學生實踐能力、情感體驗的培養(yǎng)。課程評價是對于深度學習設計與實施效果的檢驗過程，也是促進深度學習發(fā)展的一個關鍵環(huán)節(jié)。近年來，研究者在深度學習學科核心素養(yǎng)研究中取得了一些研究成果，如張浩在《深度學習的目標與評價體系構建》中勾勒出深度學習的多維評價體系及現實標準，并且結合具體學科評價方向構建多樣化的評價體系;湯國榮的《基于地理核心素養(yǎng)培育的深度學習課堂建構》、陳連林的《深度學習：致力語文核心素養(yǎng)的建構》進行了具體學科課堂的構建研究，并得到了大部分研究者認同。雖然研究者們近年來已在不同評價層面進行了相關研究，但從國內外現狀來看，我國對深度學習評價方法的研究依然很少，需引起重視[21]。

4 問題與建議

4.1 資源建設與技術探尋

資源與技術是深度學習順利開展的基本保障。資源建設需要以學習者為中心，圍繞實踐性、真實性與可持續(xù)發(fā)展性原則，充分考慮學習者的知識需要、情感需求與價值追求，提供能夠促進學習者深度學習的一切資源，并且能夠滿足教育者的教學需求，從而達到更好的深度學習效果。

深度學習資源建設方面的數據資料顯示，針對平臺構建方面的研究非常少。從網絡課程資源開發(fā)角度而言，需要更好地進行前端內容與界面的開發(fā)設計，并根據時代的多樣化需求，構建能夠滿足學習者個性化需求的資源渠道或平臺。具體過程包括：基于大數據的學習者學習興趣資源與符合學習者專業(yè)方向的資源選擇，基于人機交互、人人交互、合作共同體的評價資質獲取，以及基于小組合作協(xié)同的資源平臺建設等。

4.2 評價標準建立

無論是教學評價還是學習評價，都是檢驗并改善學習效果的有效途徑。在現有的國內外研究成果中，尚未建立明確的評價標準。目前研究者對于深度學習評價標準層面的研究還比較少，而且對于深度學習中的情感體驗、實踐注意力、實踐參與度、深度學習的學習質量檢測等方面并未重點關注。因此，為了保障學習質量，需根據學習者的自我評價、相互評價、教師評價與家長評價，建立具體的評價模型與評價機制，而且在學習過程中對學習者進行多角度、全方位監(jiān)控，同時采取相應的分析方法與可視化分析過程等。

4.3 重視情感投入

教育的根本是培養(yǎng)全面發(fā)展的人，應重點關注學生學習過程中情感變化、情感歸屬、意志形成等情感投入層面的現狀。在眾多的文獻分析與研究中，主要重視思維能力與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，并未強調情感投入，即使強調了情感投入也并未在實踐中看到成效。深度學習強調學習情境創(chuàng)設，突出情感體驗對解決問題的重要性。學習環(huán)境、學習過程、學習結果中的情感參與對于最終學習效果可產生積極影響。情感體驗對象包括教師與學生、學生與學生、學生與教學課程，也可稱之為“教學共同體”。從大多數研究實踐中可以看出，教師引導、學習環(huán)境創(chuàng)設、學生獲得的情感體驗在預設水平上呈現比較飽滿的狀態(tài)，教學的每一個環(huán)節(jié)可能限制學生在情感上的感受與表現，因此適當的情緒留白有助于學生深度學習的開展。

4.4 生命發(fā)展與成長

宏觀教育認為《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要 （2010-2020年）》從國家意志層面明確了生命教育的地位。廣義的生命教育認為，教育本身是一項關乎生命的事業(yè)，生命教育是“通過生命”的教育和“為了生命”的教育。生命教育概念中對于潛力給予了特別強調，認為每一個學生個體都具有發(fā)展?jié)摿Γ谡_引導下，隱性潛能會很大程度地激發(fā)出來。同時，生命歷程是一個動態(tài)發(fā)展的過程，生命發(fā)展取決于多種因素的相互作用。因此，對待個體生命與生命發(fā)展，要以全面、發(fā)展的角度來看[22]。深度學習主張培養(yǎng)全面發(fā)展的人，與生命教育的理念不謀而合，也肯定了生命教育對深度學習的指導意義。綜合生命教育的特征，深度學習的未來一定是重視生命成長與發(fā)展的學習。在具體實施過程中應關注生命個體的成長，如學習環(huán)境是否有利于個體學習？是否讓生命體感覺舒適、愉悅且思維放松？活動設計是否有利于生命的持續(xù)發(fā)展？能否充分滿足學習者的學習愿望？能否實現生命的價值？此外，也應為學習者預留出思考的空間。

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（責任編輯：黃 健）