深度学习论文

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深度学习论文:基于文体的深度学习优化策略

[摘 要]阅读教学重在促进学生的思维发展。因此，教师要采用多种教学策略，营造积极的学习氛围，创设生动有效的情境，设置有思维张力的问题，采用共同体学习的方式，注重知识的迁移运用，以促进学生的深度学习，使学生掌握不同文本的文体特征，习得其不同的知识，提高学生的语文能力。

深度学习已成为当下一种重要而有效的学习理念。它是一种主动性、批判性的有意义学习，强调对知识的深层加工、深度理解以及长期保持，要求学习者善于自主建构且能迁移运用知识，并能在真实的情景中有效地解决复杂的问题。因此，语文课堂教学呼唤深度学习，以培养学生的高阶思维能力，包括批判性思维、创造性思维和问题意识等，使语文课成为攀岩课、拔节课，有生长感。阅读教学都要求有学科感，要基于文体特征来展开，在教学方法上一般没什么大的差别，但在教学效果上却不一样。究其原因，就是缺乏深度学习的引领。那如何基于文体特征引导学生进行深度学习呢？

一、营造积极文化，优化知识建构

深度学习要求学习者不仅能够从信息的海洋中获取有用的信息，更要将信息转化为知识，并把新知识与已有知识经验联系起来，在已有知识结构的基础上建构新的知识。而民主和谐、轻松愉悦的学习氛围能营造一种安全的、支持的、归属的积极学习文化，促进学生进入一种有活力、轻松但灵敏的求知状态，使学生处于积极的、向上的情绪状态，从而自我激活已有的知识经验，实现新知识与已有背景知识的联结，促进学生主动地进行知识建构，使学生的思维向广度、深度打开，并具有多元性、有效性和创造性。

如，教学苏教版二年级的科普童话《蚕姑娘》一文，一个学生在了解了蚕的生长过程，知道蚕最后变成蛾后，主动举手说：“老师，我知道蛾姑娘产下卵后，一个小时后就会死掉。”我趁机补充：“是的，飞蛾是一些虫子的成虫，主要任务就是交配、产卵，好繁殖下一代。因此，它产过卵后，就会正常死亡了。”这种知识的主动建构，使课堂教学变得灵动、智慧。再如，教学苏教版二年级的词串韵文《识字7》时，讲到“祖先”一词，一个学生主动要求上_画人类进化的过程。（如下图）他惟妙惟肖的绘画加口头说明，极具创造力，打开了同伴的知识视野。

二、创设自然情境，促进深度理解

情境认知理论揭示了人类学习知识的本质，认为知识具有情境性、生成性、分布性以及条件性等特征，学习者只有通过参与真实情景中的活动并用所获得的知识来解决实际问题，才能建构知识意义并真正掌握这些知识。因此，教师要创设真实的、有意义的学习情境来支持和促进学生的深度学习。教师不仅要激活学生原先的知识，为解决问题提供脚手架，还要通过对话、协商、反思等来促进学生掌握深层知识、理解复杂概念，使学生建构所需的知识意义。因此，在教学过程中，教师要及时捕捉学生的生成，进行智慧的点拨、引领，把学生引向知识的最深处，让他们看到最本质的东西。一位教师这样教学说明文《神奇的克隆》一文。

首先，文中有一段写低等生物克隆的话：“一些单细胞微生物，如细菌，经过20分钟左右的时间，就可以一分为二，再分为四个、八个……这就是低等生物的克隆。”教学时，教师运用了一小段视频，直观形象地再现了细菌克隆的景象，可视化效果很好。看完后，教师追问：“看了这段视频，你有什么感受？”学生说：“细菌变化很快，数量很多。”到这里，一般教师就可能停步，但这位教师继续深入，回归课文、回归句子，回到说明方法上：“你们看，这里用了很多数字，这些数字写出了细菌克隆变化快、数量多的特点，这就是列数字的作用。”

其次，文中还有一段写克隆作用的语段：“人们利用克隆技术能够培植人体的皮肤进行植皮手术；能够‘制造’出人的耳朵、软骨、肝脏和心脏等人体‘配件’，一旦病人需要，就能重新‘装配’…… ”教学时，教师抓取三个双引号引导学生理解。在理解了三个双引号都表示特殊的含义之后，教师出示：“人们利用克隆技术能够培植人体的皮肤进行植皮手术；能够克隆出人的耳朵、软骨、肝脏和心脏等人体器官，一旦病人需要，就能重新移植……”并追问：“你觉得这两段话，哪一种写法好？”通过追问，引导学生明白原文的语言表达生动，从而使学生把握了说明文的语言表达要求。

其三，文中的第三、第四、第五三个自然段依次介绍了植物的克隆、低等生物的克隆、高等生物的克隆。教师在引导学生明白这是分类别的说明方法后，追问：“这三个自然段的顺序能否调换？”通过思考，学生明白这三个自然段的顺序不能调换，从植物到生物、从低等到高等、从原始自然到人工介入，事物是一步步向前发展的。这里有一种内在的逻辑顺序，这正是说明文的特点，体现它结构的严谨性。

这样的教学，教师心中明了到底要教什么、教到什么程度，因此能智慧地点拨、引领，把知识教深教透。

三、设置张力问题，引发深度思维

问题使得思维自动集中到最重要的内容上，进而产生持续不断的、丰富的想象活动。提问是促进学习者深入探究的策略，是教师基本的教学方式。布卢姆将学习目标分为六个层次，即知道、领会、应用、分析、综合及评价，它们之间呈递进关系。根据这一理论经，浅层次学习的认知水平只停留在“知道、领会”这两个层次，主要是对知识的简单描述、记忆或复制；而深度学习的认知水平则对应 “应用、分析、综合、评价” 这四个较高级的认知层次，不只涉及记忆，更注重知识的理解和运用。深度学习的核心特征是高阶思维。发展高阶思维能力有助于实现和促进深度学习，同时深度学习又有助于提高学习者的思维品质和学习效能。因此，教师的问题设置要指向高阶思维，要有思维张力。

（一）在难点处提问

问在难点处，能让学生思辨明理。深度学习是在理解基础上的批判性学习，要求学习者对任何事保持一种批判或怀疑的态度，批判性地看待新知识并深入思考，从而加深对深层知识和复杂概念的理解。如，教学五年级的记叙文《海伦・凯勒》一文，在梳理文脉环节，一位教师针对第二自然段、第五自然段的两个难点处提问：“分段时你纠结的是哪一自然段？”这样，引发学生的思辨，让他们据理力争。有的学生认为第二自然段开头“就在这时”表示与第一自然段很紧密，应放在第一段（部分）；有的认为这是过渡句，承上启下，重在启下，应放在第二段（部分）。同样第五自然段，有的认为与下面第六自然段联系紧密；有的认为第六自然段开头“海伦10岁的时候”一说表示时间跨度大，应该断开。最后经过讨论，他们得出文章可以分成四个部分。第一部分，即第一自然段，写海伦在一岁半时因生大病而带来了灾难；第二部分是第二至第五自然段，写在沙利文老师的热情鼓励和精心指导下，海伦学习了盲文，拼写了单词；第三部分是第六、第七自然段，写海伦经过艰苦的努力，使自己的说话能力和一般人没有什么两样；第四部分，即最后自然段，写海伦大学毕业后，决心像自己的老师一样，为更多和自己一样不幸的人服务。在此基础上，教师又抛出自己的三分法，即把2-7自然段并成一大段，问学生是否可以，再次引发学生思辨。这样的问题，使学生掌握了不同的分段方法，具有思维的张力。

（二）在虚无处提问

问在虚无处，能促进学生的深度思考。在课堂上，要经常给学生戴“六顶思维帽子”，以促进学生的深度学习。所谓“六顶思维帽子”，即聚焦若干种不同类型的思维，一次一种，以求获得关于某一主题、问题或难题的更多看法，使情感、信念、观点受到挑战，使思维跳出常规模式。这六顶帽子是：关于×××你知道些什么？（有关主题的事实）关于×××你觉得怎样？（有关主题的情感）了解×××的好处有哪些？（有关主题的积极思想）什么问题可能归咎于×××？（判断一个主题）假设×××不存在，将会怎样？（新观点，创造力）你认为×××是所有人需要了解的重要观点？（总结一个主题）。这样，“每一顶帽子”分别激活了某种类型的思维。在课堂上，问题设置要指向这样的思维类型。如，教学《海伦・凯勒》，教师一开始抛出几句名言，问：“你喜欢哪一句？它对你有什么启发？”中间词语检查环节，问：“你理解这些成语吗？用什么方法理解的？”这样有梯度的探底式追问，能促进学生积极开展思维活动，深化他们的认识。

四、构建学习共同体，引发深度合作

深度学习是通过探究的学习共同体来促进条件化知识和元认知发展的学习，它的实现需要共同体的支持。为了完成真实或仿真的复杂任务活动，学习者需要参与到相应的实践活动中，通过与实践共同体内其他成员的相互对话、 彼此互动来加深对知识的理解，并共同建构解决真实情景中的复杂问题所需要的知识。学习共同体是小组合作的深化。高质量的合作学习有助于发展认知能力、提高工作记忆，促进学生智力、技能、状态提升。如何构建学习共同体呢？

（一）学习任务有探究性

学习共同体的学多是基于问题的学习。问题让学生在阅读时明白他们的活动目标。倘若学生不了解阅读的目的，他们就会很难发现课文中的重要信息。如，教学科普说明文《蝙蝠和雷达》一文，教师要求学生把第七自然段 “科学家经过反复研究，终于揭开了蝙蝠能在夜里飞行的秘密。它一边飞，一边从嘴里发出一种声音。这种声音叫做超声波，人的耳朵是听不见的，蝙蝠的耳朵却能听见。超声波像波浪一样向前推进，遇到障碍物就反射回来，传到蝙蝠的耳朵里，蝙蝠就立刻改变飞行的方向”中的关键词画出来，然后用三种颜色的小方块分别代表口、耳、障碍物，让学生小组合作，用图式说清蝙蝠夜间飞行的原理。学生画出这样的思维导图：

这样的学习任务，不是简单捕捉文本的内容，而是具有探究性、挑战性，是一种深度的学习。

（二）学习任务分工明确

在共同体学习过程中，要给每个成员安排任务，让他们有事可做，共同参与，共同努力。如，教学五年级的科普说明文《火星――地球的“孪生兄弟”》一文，一位教师让学生合作学习3～5自然段，要求他们完成以下任务。1.独立思考：对火星水的来源，科学家作了哪两种猜测？2.独自用简洁的话说说水的两种来源，说给小组成员听。3.共同体合作，根据第五自然段的意思，绘制思维导图。这样的合作学习，每个组员做什么清清楚楚，有个人学习，有集体合作，任务明确。

（三）学习过程组织有序

由于合作的时间有限，为了确保在分配时间内完成任务，教师要安排好共同体的学习流程。如，教学《神奇的克隆》，一位教师让学生合作学习：“默读课文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？运用了什么说明方法？”同时，教师提出合作交流的要求：“议――组内交流，人人发言；评――组内互评，完善批注。”这样的合作要求明确，顺序清晰，学生一读就明白合作的流程与方法，使得接下来的合作学习能有序开展。

（四）学习展示有互动有点拨

在交流展示环节，生生之间、师生之间要有互动，教师的点拨要及时。如，《火星――地球的“孪生兄弟”》一课的共同体学习交流展示环节，教师及时发现学生思维导图中的缺漏，并呈现出自己的导图让学生M行比较，使他们发现差异，这样就教在学生的难点处。

在共同体学习中，教师要将学习自主权还给学生，营造和谐宽松的学习氛围，促进学生的思维碰撞，提高思维训练的深度。

五、设计练笔仿写，实现深度迁移

深度学习意味着迁移运用。深度学习要求学习者对学习情境的深入理解，对关键要素的判断和把握，能在相似的情境中举一反三，能在新的情境中分析判断差异并将方法思路迁移运用。如不能将知识运用到新情境中来解决问题，那么学习者的学习就只是简单的复制、机械的记忆、肤浅的理解，仍停留在浅层次学习的水平上。迁移运用主要是语言的运用实践。

如，教学说明文《春联》一文，在学生理解了春联的特点后，教师给学生讲述了“门对千根竹，家藏万卷书”这副经典对联的故事：“解缙是明朝有名的才子，他从小聪明好学，但家境贫寒。解缙家对面是一家财主，门对富豪的竹林。除夕，他在门上贴了一副春联“门对千根竹， 家藏万卷书”。 富豪见了，叫人把竹子砍掉。解缙深解其意，于上下联各添一字，变成一副新的春联。”请学生猜猜加了什么字。一个学生说：“上联加‘骸’。”乍一听，有点可怕！他继续往下说：“下联加‘简’。门对千根竹骸，家藏万卷书简。古时候的书都是用竹简做的。”独特的思维令人叫绝。又有学生说加“矮――高”“少――多” “去――来”等。最后，教师告诉学生解缙加了“短――长”。这样的语言实践饶有趣味，发散了学生的思维。

总之，阅读教学重在促进学生的思维发展。因此，教师要采用多种教学策略，营造积极的学习氛围，创设生动有效的情境，设置有思维张力的问题，进行智慧的点拨引领，采用共同体合作学习的方式，注重知识的迁移运用，以促进学生的深度学习，让学生掌握不同的文体特征，习得其不同的文体知识，提高学生的语文能力。

深度学习论文:问题导向学习的高中政治深度教学策略

【摘 要】深度教学的价值在于提高学生学习的兴趣与效能，问题导向学习是政治深度教学的根本策略。文章在建构主义学习理论的指导下，从“创设情境、引入问题――质疑释疑、生成问题――建构知识、解决问题――活动评价、迁移问题”4个环节来探讨高中政治深度教学策略。

【关键词】高中政治；问题导向学习；深度教学；策略

【基金项目】本文系福建省宁德市2015年普通基础教育课程与课堂教学改革科研课题“基于深度学习的高中思想政治教学实践研究”（课题编号：NDMS049）的成果之一。

实现教育的内涵式发展，质量提升是关键，课堂教学是主渠道。但是，在当前高中政治课堂中仍存在教与学的表层化现象，学生学习的只是碎片化知识，缺乏完整知识体系的建构；教师的知识教学止于符号表征、缺少逻辑关联、忽略意义关怀。深度教学是引导学生“深度学习”的一种教学策略，它关注学习者的学习过程与状态，关注学习者对知识核心概念和原理的深层次理解，关注学习者自身对学习意义和知识的协同建构。笔者在深度教学的课堂形态转型实践中作了积极探索，并借助《政治生活》第四单元第八课“国际关系的决定性因素：国家利益”教学课例，谈谈“问题导向学习”的高中政治深度教学的基本策略。笔者通过研究，发现深度教学能有效解决上述问题。

一、创设情境、引入问题是高中政治课堂深度教学的前提

建构主义学习理论认为，“学习者要想完成对所学知识的意义建构，最好的办法是让学习者到现实世界的真实环境中去感受、去体验”。要激发学生自主发现问题和解决问题的热情，起点是创设问题情境。问题情境即能诱发学生发现、提出和解决问题的刺激事件和信息材料。而问题引入的方式很多，可以是教师直接提出问题，或通过创设问题情境，引导学生自主探究发现问题，也可以先确定主题，让学生围绕主题搜集、整理相关信息来引入问题。教师在创设问题情境时需注意：首先，问题设计要有探究性。能揭示矛盾，形成认识冲突，引发学生思考；其次，问题设计要有启发性。多用疏导性、铺垫性提问，有适当的深度和难度；再次，问题设计要有有序性。由易到难，由具体到抽象，层层递进，逐渐接近问题的本质，培养学生思维的深刻性。

活动一：直击南海――中菲南海争端（课前展示微视频材料，包括友好合作篇和冲突对立篇，并设置了问题情境）：南海位于中国版图的最南端，这里海天一线、风景宜人，但她的美丽，总被菲律宾、越南等国家窥视。

问题探究：①南海海域对中菲两国有何特殊的价值？②中菲南海争端反映了国际关系的哪些内容和形式？③为什么中菲两国会出现友好合作和对立冲突的关系？产生这种变化的决定性因素是什么？

通过微视频材料为学生营造了接触时政、探究知识的氛围。根据学生的认知水平设置难易适中的问题链，采取逐层递进的办法，激发学生思维的创造力。学生在合作探究中初步感受当今国际关系的内容和形式错综复杂，理解国际关系的决定性因素是国家利益，突破了教材的重点，拓展了政治课堂教学的广度和深度。

二、质疑释疑、生成问题是高中政治课堂深度教学的根本

美国著名心理学家布鲁纳说过，最精湛的教学艺术，遵循的最高准则就是让学生自己提问题。学起于思，思起于疑，疑解于问。教师要培养学生自主发现问题和解决问题的能力，必须把课堂提问的权力还给学生，充分尊重学生的主体地位，让课堂真正成为学生的课堂，使学生敢问、想问和会问。首先，建立民主、平等、和谐的师生关系，培养学生的主动参与意识，让学生“敢问”；其次，激发学生|疑的兴趣。鼓励学生质疑，引领积极思维，主动参与，探究知识，体验情感，让学生“想问”；再次，传授给学生质疑的方法。引导学生充分挖掘相关信息，鼓励学生多问为什么，提出与众不同的看法，使学生“会问”。通过质疑释疑，形成师问生解、生问生解、生问师解，师生共问共解的互动学习氛围，并不断培养学生的问题意识、自我探究能力和互动合作精神。

活动二：学生通过合作探究，得出结论：中菲两国的合作和冲突，是由国家利益决定的。有学生冷不丁地说：“落后就要挨打！现在中国强大了，何不使用武力解决南海争端？”

当课堂上学生出现认识上的疑惑时，教师并没有敷衍了事，而是积极捕捉极其可贵的课堂生成资源，允许相互质疑，展开辩论，“弱国无外交！应以武力解决”，“中国不能走美国争霸式的发展道路”，“核战争会造成毁灭性的后果” …… 教师继续追问：“中国与东盟自贸区的发展需要什么样的国际环境？”“中国是负责任的大国，应以什么方式来解决国际争端问题？”适时有效地点拨与指导，“任何国家都不应以维护本国国家利益为理由，去侵犯别国的主权和安全，应以和平方式解决国际争端”。通过对话来帮助学生澄清思想上的疑惑点，引导学生在多元价值中做出正确、合理的选择，既能增强政治课的可信度，又培育了学生理国的精神。

三、建构知识、解决问题是高中政治课堂深度教学的基础

建构主义学习理论认为，“学习不是知识由教师向学生的传递，而是学习者在原有知识经验基础上，在一定的社会文化环境中，主动对新信息进行加工处理，建构知识的意义过程”。深度学习是一种有利于培养学习者高级思维能力的学习方式。课堂上，教师应把知识建构的主动权交给学生。首先，要求学生在掌握基础知识的前提下，通过组织、分析和综合信息，寻找知识间的横向和纵向联系，将知识点“穿成线，连成面”，形成一个完整的知识体系。通过知识的建构，既能加深对学科知识的理解，更能让学生走进知识的内在逻辑，达到“明理”的境界；其次，要求学生在学习中求发展，把课本上的重点事实资料和社会上的热点问题结合起来，学会用书本知识来多角度、多层次地分析社会现象，形成综合解决问题的能力。

活动三：在中菲南海仲裁问题上，外媒轮番“进攻”，中国外交部长给出中国的态度：南海军事化的指责中国“不背锅”、变味的仲裁中国“不奉陪”……

问题探究：①中菲南海争端中国为什么要维护我国国家利益？②中菲南海争端侵犯了我国哪些国家利益？③面对外媒轮番“进攻”，我们应如何维护我国的国家利益？

问题的设置关注学生发展，突出问题探究性。通过对热点问题的关注和讨论，增强学生分析问题的能力。在学习中建构知识体系，引导学生把知识内化为自己的信念，培养学生的历史使命感，坚定地维护我国的国家利益，培养学生的公民意识和国家观念。

四、活动评价、迁移问题是高中政治课堂深度教学的保证

建构主义学习理论认为，学习过程是对既有知识体系不断进行再创造和再加工以获得新的意义、新的理解的过程。深度教学是教师的教与学生的学在具体教学情境中动态生成的互动关系。在深度教学中，教师的作用是引导学生实现知识的意义转化，让基础知识经过学生的思维加工，进行自我建构，形成具有个性化意义的知识。

学生深度学习方式的养成与教师的培养分不开，所以教师的评价方式至关重要。首先，评价内容是多方面的。问题导向学习的核心思想之一是试图让学生自主探究、自主建构获取知识，并能进行自主迁移，把获得的新知识用于观察新问题、分析新问题、解决新问题。在问题的解决过程中强调对学生合作意识的评价，不仅有利于教学目标的实现，更有利于培养学生的合作交流能力；其次，评价方式要多维度。从“学生自我评价、同伴评价和教师评价”3个维度进行。自我评价是学生对自己活动过程的反思和矫正，通过反思不断调整细节，从而顺利实现知识的迁移和能力的培养。同伴评价则发挥了监督和促进作用。教师评价要更加注重过程评价，注重学生在课堂的表现，使学生在教师的激励下持续地进行深度学习；再次，由于教师精心创设了贴近学生生活实际的问题情境，学生在活动、自主、交流、碰撞中积极主动地参与课堂，实现逻辑教学与意义教学的统一，从而使表层教学走向深度教学。

总之，以问题导向学习的政治学科深度教学优化了学生的学习方式和知识建构，激发了学生的学习兴趣与效能感，给教学带来了真正意义上的有效与高效，为培养素养、塑造人格的思想政治教学提供了新样态。

深度学习论文:初中化学课堂中深度学习的探索与实践

【摘 要】随着新课程改革的推进，“深度学习”的概念被广大教师所接受，并积极引入到了初中化学的课堂教学之中。所谓“深度学习”，是指在激发学生学习兴趣和学习动机的基础上，以学生主动参与为前提，重视学生知识的理解过程，学生知识框架的构建以及学生学习能力的提高，帮助学生提高其学习效率的课堂教学方法。文章主要分析了初中化学课堂中深度学习的探索与实践策略。

【关键词】初中化学；课堂教学；深度学习；探索；教学策略

从学习层面而来，深度学习指的是，在一定学习量的积累基础之上，实现质的飞越。深度学习指的就是学习能力的质变和新的突破。深度学习需要建立在一定经验和能力的基础之上。

“深度学习”这种新型的教学模式的提出，有利于加强师生课堂互动，提高学生知识理解，知识整合，知识应用以及知识构架的能力。那么，教师应该如何在初中化学课堂教学中引导学生进行深度学习呢？

1.借助多媒体教学工具，深入理解化学实验知识点

初中化学的学习过程中，化学实验知识的理解及其操作技巧的学习是非常重要的一个部分。化学实验的学习需要学生首先了解化学实验的目的，掌握化学实验的方向和任务。其次，学生应该做到化学实验步骤的大致了解，分析每个步骤设置的意义，相邻两个步骤之间衔接的重要性，完成基本实验框架的构建。最后，学生还应该进行实验的细节知识学习，了解实验操作过程中需要注意的地方，做到对实验的宏观调控和微观把握。因此，教师在初中化学的课堂教学中，可以借助多媒体教学工具，引导学生进行实验知识点的深入学习和探索，提高学生的深度学习能力。多媒体工具的引入，可以帮助教师完成实验步骤的演示，知识点的整体总结，帮助学生完善课堂学习笔记，提高学生的课堂学习效率。同时，教师在利用多媒体教学工具引导学生学习的时候，还可以设置课堂问答环节，提出视频或者总结中没有提到的问题，帮助学生做到重点问题，重点掌握，加强师生课堂互动，营造课堂积极向上的学习氛围。

例如：在学习《二氧化碳的实验室制取与性质》的相关内容时，教师应该首先使学生明确相关药品的选取标准。“碳酸钠是小颗粒药品。浓硫酸具有一定的腐蚀性，容易发生实验意外。碳酸钙通常选用块状的大理石进行实验。”然后教师可以提出几种实验方案供学生选择，帮助学生选出最合适的方案，同时引导学生总结药品选用的规则。“第一组：碳酸钠和浓硫酸，第二组：碳酸钠和稀盐酸，第三组：碳酸钙和浓硫酸，第四组：碳酸钙和稀盐酸”教师可以在提出以上的方案以后，组织学生进行讨论，做出选择，并解释自己的理由。“以上的四个方案中，第四个方案最合适。硫酸在和碳酸钙反应的时候，容易形成微溶的硫酸钙附着在药品的表面，使反应难以继续进行。碳酸钠和酸反应时反应速率过快，不容易观察实验现象。所以应该选择碳酸钙和稀盐酸进行反应，反应速率适中。”同时，教师还应该引导学生进行实验药品选用规则的总结。“实验速率适中，药品比较常见且便宜，无毒无害，实验装置比较简单，气体比较容易收集。”上述解释有利于引发学生主动思考，积极探索，进行知识点的细化总结，同时帮助学生掌握一定的学习技巧，提高学生深度探索学习的能力。

2.进行课堂习题讲解，提高学生知识运用能力

初中化学属于学生化学学习打基础的阶段，教师不仅应该引导学生掌握一定的理论知识，同时还应该注重锻炼学生知识运用的能力。在初中化学课堂教学中，教师往往注重学生化学方程式的学习，化学实验知识的学习，忽略了课堂实践的锻炼。学生知识运用的能力得不到提高，不仅难以激发学生的学习兴趣和学习动机，而且不容易促进学生知识的深入理解，错过了学生将理论知识与实践运用相结合的最佳学习阶段，使得学生的课堂学习效率得不到提高，影响学生的作I完成和考试发挥。因此，教师在进行初中化学课堂知识讲解时，应该引导学生进行课堂习题的求解，提高学生知识运用的能力，帮助学生做到知识的灵活应用。同时，课堂教学中习题的讲解，考验教师对课程进度的把握能力，对重点知识的把握，以及对考点的把握。教室应该首先提高自身综合素质，做到教学内容的整体把握，教学进度的宏观调控，才能真正提高课堂教学质量。

例如：在学习《利用化学方程式进行简单计算》的相关内容时，教师首先应该使学生明确相关的化学方程式。“2KMNO KMnO+MnO+O”然后教师可以利用典型例题考验学生知识的掌握程度。“中国登山协会为纪念我们首次攀登珠穆朗玛峰成功50周年，再次组织攀登珠穆朗玛峰活动。阿旺扎西等一行登山运动员成功登顶。假如每位运动员冲顶时消耗自带的液氧4.8g。求：（1）这些氧气在标准状况下的体积是多少升？（标准状况下氧气密度为1.43g・L-1）（2）若在实验室用高锰酸钾为原料制取相同质量的氧气，需要多少千克的高锰酸钾？“第一题中，学生可以利用体积等于质量除以密度的公式，求解氧气的体积。第二题中，学生可以利用高锰酸钾制备氧气的公式进行求解，两倍的高锰酸钾加热形成锰酸钾，二氧化锰和氧气，高锰酸钾与氧气是二比一的关系，利用二者的相对分子质量与质量的比值列出等式，求出高猛酸钾的质量。”类似的例题是简单的利用化学方程式进行计算，考验学生知识迁移应用的能力。教师在课堂教学中，所展示的例题应该是基础的，帮助学生提高知识运用能力，为学生课下完成难度比较大的例题打基础。

总结

初中化学课堂教学中“深度学习”概念的提出，不仅是提高教师课堂教学质量的要求，同时也是锻炼学生知识学习能力的要求。教师应该培养学生课堂学习中“主人公”意识，引导学生主动探索，通过借助多媒体工具以及化学典型例题的讲解，激发学生学习兴趣和学习动机，使学生能够做到知识的深入理解和灵活运用，从而整体提高学生的课堂学习效率。

深度学习论文:浅谈小学数学教学中的深度学习

《数学新课程标准》指出为了帮助学生真正理解数学知识，教师应注重数学知识与学生生活经验的联系、与学生学科知识的联系，组织学生开展实验、操作、尝试等活动，引导学生进行观察、分析，抽象概括，运用知识进行判断。新课程下的小学数学课堂教学强调学生的发展，注重调动学生的内在潜力，培养深度学习的能力。所谓深度学习能力是强调学生能够批判的学习新的思想和事实，并把它们融入原有的认知结构中，能在众多思想中进行联系，并能将已有的知识迁移到新的情景中去，并作出决策和解决问题的学习能力。下面将以“游戏公平”教学为例谈谈小学数学教学中如何培养学生深度学习的能力。

一、深度学习在教学设计中，首先应该设计出学生学习可以积极参与的学习活动；如教师出示音乐厅的图片，大家喜欢的明星在这里开演唱会。现在只有一张票哥哥和弟弟都想去，怎么办呢？弟弟看到桌上的硬币，就说：妈妈，我们抛硬币吧。如果正面朝上就我去，如果反面朝上就哥哥去。

二、深度学习教学设计不仅要设计好大的问题，更要设计好小的问题；这样才能不断地激发学生深入的思考，并且注意随时生成新的问题；

师：“同学们，你们想一想，这个办法好不好？认为好的举手。（学生们纷纷举手表示认可）为什么好？谁能说一下，你是怎么想的？”。

生1：“我认为是公平的，硬币抛起来可能是正面朝上，也可能是反面朝上。”

师：“有没有不同的想法？”

生2：“我认为在现实生活中会有争议，正面的花纹和反面的花纹不一样，会影响最终的公平性。”

师：“用抛硬币的办法，刚才大家都说好，现在在他的启发下，有两种意见了。经过刚才的讨论，我们发现了问题，用抛硬币的办法来决定谁去看演唱会，究竟公不公平呢？答案不一致，怎么办呢？”

生3：“做个实验，看一下到底有没有问题。”

三、深度学习的课堂上要多给学生独立思考、表达交流的时间，让学生对自己的思考有一种满足感和成就感，进一步促进他的思考和动脑。多关注思考的过程而不是结果，慢慢培养学生的思维能力，为深度学习奠定良好的基础。

实验要求：装有硬币的水杯分给每个小组，实验10次，“正面”记“1”，“反面”记“0”，并数出合计数统计好填在括号里。

实验过程：学生分工合作，动手操作，小组汇总后汇报。

组1：我组实验后发现，正面有2次，反面有8次。我组推断反面的次数比较多。哥哥赢得概率比较大。

师：我们做实验的目的是解决问题。刚才问题是用抛硬币的方法到底公平吗？现在我们能得出一个推断――不公平，哥哥赢得可能性要大一些。其他组有不同的结果吗？

组2：我们组的实验数据是正面5次，反面5次。我们觉得这个办法是公平的。

组3：我们组正面7次，反面3次。我们得出结论：弟弟赢的可能性要大。

组4：我们组反面6，正面4。我们得出推断哥哥赢得可能性大。

师：我们的结论都不一样，我们碰到了一个问题。通过实验可以得到一些数据，根据不同的数据得出不同的推断。（问题-实验-数据-推断-？）通过各小组实验10次，全班没有形成统一意见，我们又该怎么做呢？

生：全班合计，正面的次数合计一共多少，反面的次数合计一共多少。看哪个总数比较多，就能作出推断。

（各组合计后，按组汇报，教师输入汇总表（表2））

师：为什么正面朝上的可能性大？请同学们观察思考？出示毽子图。

生：毽子的羽毛下面有皮圈，会增加重量，和硬币的道理是一样的。

师：老师查过资料，数学教授在抛硬币的研究中发现正反面的概率不是50/50，而是更接近51/49。抛出时正面的概率比较有优势。只是优势的区别不是很大，抛硬币相对公平。

四、深度学习的教学设计中作为老师的我们，要有一定的高度和眼界，在教学中要注意知识点的纵向和横向联系，根据自己的经验和新课标的要求，要有整合教材和知识点的能力。

师：除了抛硬币公平，还有抛什么也公平？（板书：游戏公平）

生：抛骰子。

师：骰子有六个面，抛一次，怎么决定谁赢？

生：抛单数哥哥赢，抛双数弟弟赢。

师：行吗？

生：有二分之一的可能。

师：抛到单数的情况有？

生：1、3、5

：抛到双数的情况有：

生：2、4、6

师：所以说，各有二分之一的可能。如果这样确定――大于3，哥哥去，小于3，弟弟去，行吗？

生：不行。

师：怎么不行？

生：大于3的有3个，4、5、6，小于3的有2个，所以不公平。

师：就抛一次的话，还可以制定出很多公平的规则，但必须有个前提条件，就是骰子必须是均匀的。如果让你来判断一个骰子是不是均匀的你有什么好办法？

生：实验，抛一抛。

师：我准备了两种骰子，一种是均匀的，一种是不均匀的。但不知道哪种是均匀的，哪种是不均匀的。4小组领骰子，每个小组抛15次，记录下来分别是几点。我们简单统计一下，只统计“1”，“6”点。刚才我们已经有经验了，次数少不能说明问题，所以小组做完后，四个组数据再合计起来。

生：推断出1、2组骰子是均匀的，“1”“6”点出现的概率差不多；3、4组“1”点出现的概率比较多。骰子可能不是均匀的。

师：3、4组的骰子，我在“6”点上加重了，哪一面朝上的可能性大。

生：“1”点朝上可能性大。

师：这说明我们的实验成功了，判断出1、2组骰子均匀的，3、4组骰子不均匀的。

五、深度学习更加注重过程的评价，注重学生在课堂的表现，注重学生的点滴进步。而不是最后的一个分数。深度学习能力的养成是一个渐进的过程，教师应该敏锐地察觉学生的每个哪怕微小的一点进步而给予积极地评价，让学生把深度学习持续进行下去。注重学生的自我评价。开发学习者的自我评价能力，以便于他们能反思和自我管理。“了解自己”，这种观点有助于终身学习。

总之，深度学习是一种基于建构主义的科学的学习方式，深度学习的能力不是每个学生自然所形成的，它要求学生持续不断练习，我们相信，把这方式应用于课堂教学必然带来的是学习能力的提高，而且这种学习是自我导向的终身的学习，掌握深度学习的方式，终身受益。

深度学习论文:小学数学深度学习的初探

【摘 要】交流是人与人之间情感的沟通，内心的表白，是现代教育改革发展必不可少的精髓。在国家大力提倡“素质教育”风起云涌的今天，数学交流更是弥漫、充盈于师生、生生之中，召唤着师生创造力、智慧的涌动和勃发。积极有效的互动是课堂教学成功的关键。学生在互动中不但获得知识与技能，而且能发展情感，形成人格。

【关键词】交流；合作；个性；共享

新的《数学课程标准》指出：“数学教学是数学活动的教学，是师生之间、学生之间交往互动和共同发展的过程。数学课堂中的任何教学活动，都离不开师生双方的互动，数学课堂没有了互动，也就没有了课堂教学的活动和师生的对话与沟通。”由此看来，积极有效的互动是课堂教学成功的关键。学生在互动中不但获得知识与技能，而且能发展情感，形成人格。

数学交流是现代数学教育的精髓，从世界各国近年来的数学改革来看，都十分重视数学交流能力的培养。因此，在由“应试教育”走向“素质教育”的今天，我们要让数学交流走进每一节数学课，为全面提高学生的素质服务。那在数学教学中，教师和学生应该如何互动呢？

一、课堂讨论 合作共享

课堂讨论是学生依据教师或学生提出的问题，在集体中相互交流个人的看法，相互学习、启发的一种教学形式。不仅能促使学生思维的发展，还有利于认识的深化，增强参与和合作意识，活跃课堂气氛。学生在相互交流中，真正实现资源共享，知识与情感的“双赢”。例如在讨论“0为什么不能做除数”时，课堂气氛活跃异常。生甲：0÷0=1，因为1÷1=1；8÷8=1；100÷100=1……由此得出，两个相同的数相除的商都是1，那么0÷0也不例外。生乙：0÷0=0，因为0÷1=0；0÷2=0；0÷100=0……0除以任何非零数都得0，所以0÷0也应该是0。过了一会儿，学生丙说：“我认为0÷0=2。因为0×2=2，根据除法的意义可以得出0÷0=2”。这时，“一石激起千层浪”，教室里一下子炸开了锅。学生都拼命抢着说“0÷0=3”、“0÷0=4”、“0÷0=5”……他们争论不休，各有各的理由。此时教师及时“收网”：“同学们说的都很有道理，说明大家都很爱动脑筋。那么0÷0到底等于多少，它有没有固定的答案”“没有”“因此，0÷0的商不确定。”接着，教师再启发学生思考：通过刚才的讨论和研究，我们能不能给“0作除数会得到怎样的结果”这个论题下个结论呢？学生纷纷表示：0不能作除数，0作除数没有意义。以上过程中，学生真正体验了交流的快乐，在交流中实现了自我的价值，增强了学习数学的自信心和创造力。

二、换位思考 思维互现

传统的教育学习，强调教师讲，学生听。学生成了储存知识的容器，师生很难有有效的数学交流。而新的数学课程标准则强调：教师是学生学习的合作者、引导者和参与者，教学过程是师生共同交流、共同发展的互动过程。如果在课堂教学中，师生互换位置、互教互学，彼此形成一个真正的“学习共同体”，有利于学生畅所欲言。在解惑答疑的过程中，充分锻炼学生运用数学语言交流的能力，呈现和展示教师的思维。在角色互换之中，实现师生思维的互动、交流。

三、小组合作 深思细辩

小组合作是当今教学中一种重要的学习方式，这种学习方式为每一个学生创设了表现自我的宽松氛围，使学生的思维显示出积极的状态，能较大程度地发挥集体互助力量。一位同学的发言往往会引发其他几位学生的思维火花，促使小组各成员从不同角度，用不同方法提出更好的想法，从而达到对问题的较全面、较深入的认识和理解。

“三角形的认识”教学中，为使学生进一步认识三角形的稳定性，教师可设计这样一个环节：使活动的四边形稳定，要求小组合作完成这个任务。

学生在小组活动中个个出谋划策、积极配合，忙得不亦乐乎。学生在小组合作的宽松的发展空间中，相互交流，擦亮了思维的火花，学生提出了五种解决方法：

方法（一）、给四边形框架的接头处多钉几根铁钉，使其稳固。

方法（二）到方法（五）都是给四边形框架加钉木条。

教师接着让学生小组合作验证哪种办法好，最后学生在实验和辩论中自己发现：只有使四边形框架上出现三角形框架才能使其稳定。这样，学生对三角形的稳定性又有了进一步的认识，而且在探索中使学生感受到数学与生活的密切联系。在上述过程中，突出利用小组合作，把学习的主动权真正交给了学生，通过营造民主和谐的学习氛围，让学生在小组合作活动中充分邮帧⒍脑、动口，多种感官协调参与，既发展了智力，又培养了学生数学交流的能力。

四、面向全体 有效互动

在实际的教学中，很多时候我们的师生互动仅仅局限于教师与个别优秀学生的互动。这样的互动有时是需要的，但不应该是我们所提倡的师生互动的主要方式。学困生同样有进取心，让他们获得某一种成功，设法满足他们的成功欲，不仅可以使他们看到自己的潜力，增强进步的信心和勇气，还可以激起他们对更大成功的追求，并由此引发战胜困难的决心和毅力。使他们一点点建立起自信心，产生上进的动力，进而喜欢师生、生生互动的学习方式，形成良好的师生情感交流的氛围。因此，教师在组织师生互动时，尽量引导不同层面的学生参与互动，让他们展示不同层面的思维水平，从而有利于调动起各个层面学生的学习积极性，即“关注全体学生，提升有效互动。”

总之，让学生置身于积极参与的宽松环境中，让每个学生明确地表达自己的想法和接受他人的思想。在活动中，学会人际交流、观点交锋和智慧的碰撞。引导他们善于互相学习、善于与他人合作、善于倾听他人的意见，力图理解他人的想法。把别人的思想同自己的想法综合起来，反思自己的知识和解决问题的方法。在师生互动、生生互动、小组互动中交流数学、理解数学，为自己和他人创造更大的发展空间。

深度学习论文:深度学习:本质与理念

近十年来国际上最先进的教学理论其实根本不是国内疯传的“翻转课堂”等技术性的策略，而是源于人工智能和脑科学的深度学习理论。深度学习注重让学生沉浸于知识的情境和学习的情境，强调批判性思维，注重实现知识的内在价值。理解深度学习理论对深化我国的教学改革具有重要的意义。

一、深度学习概念的提出

深度学习的概念，源于30多年来计算机科学、人工神经网络和人工智能的研究。上世纪八九十年代，人们提出了一系列机器学习模型，应用最为广泛的包括支持向量机（Support Vector Machine，SVM）和逻辑回归（Logistic Regression，LR），这两种模型分别可以看作包含1个隐藏层和没有隐藏层的浅层模型。计算机面对较为复杂的问题解决训练时，可以利用反向传播算法计算梯度，再用梯度下降方法在参数空间中寻找最优解。浅层模型往往具有凸代价函数，理论分析相对简单，训练方法也容易掌握，应用取得了很多成功。①随着人工智能的发展，计算机和智能网络如何基于算法革新，模拟人脑抽象认知和思维，准确且高清晰度地进行声音处理、图像传播甚至更为复杂的数据处理和问题解决等，在21世纪来临的时候成为摆在人工智能领域的关键问题。

30多年来，加拿大多伦多大学计算机系辛顿教授（Hinton，G.）一直从事机器学习模型、神经网络与人工智能等问题的相关研究，并在机器学习模型特别是突破浅层学习模型，实现计算机抽象认知方面取得了突破性的进展。2006年，他在《Science》上发表了《利用神经网络刻画数据维度》（Reducing the Dimensionality of Data with Neural Networks）一文，探讨了应用人工神经网络刻画数据的学习模型，首先提出了深度学习（Deep Learning）的概念和计算机深度学习模型，掀起了深度学习在人工智能领域的新高潮。这篇文章的两个主要观点是：第一，多隐藏层的人工神经网络具有优异的特征学习能力，学习到的特征对数据有更本质的刻画，从而有利于可视化或分类；第二，深度神经网络可以通过“逐层初始化”（Layer-wise Pre-training）来有效克服训练和优解的难度，无监督的逐层初始化方法有助于突破浅层学习模型。②基于深度置信网络（DBN）提出非监督逐层训练算法，为解决深层结构相关的优化难题带来希望，随后提出多层自动编码器深层结构。③2012年，辛顿又带领学生在目前最大的图像数据库ImageNet上，对分类问题取得了惊人的结果，将计算机处理图像数据问题时排名前五的错误率（即Top5错误率），由最高26%大幅降低至15%，大大提高了人工智能图像数据处理的准确性和清晰度，这是早先计算机仅仅依赖数学模型的表层学习和单层学习根本无法实现的水平。

在人工智能领域，深度学习其实是一种算法思维，其核心是对人脑思维深层次学习的模拟，通过模拟人脑的深哟纬橄笕现过程，实现计算机对数据的复杂运算和优化。深度学习采用的模型是深层神经网络（Deep Neural Networks，DNN）模型，即包含多个隐藏层（Hidden Layer，也称隐含层）的神经网络（Neural Networks，NN）。深度学习利用模型中的隐藏层，通过特征组合的方式，逐层将原始输入转化为浅层特征、中层特征、高层特征直至最终的任务目标。深度学习可以完成需要高度抽象特征的人工智能任务，如语音识别、图像识别和检索、自然语言理解等。深层模型是包含多个隐藏层的人工神经网络，多层非线性结构使其具备强大的特征表达能力和对复杂任务的建模能力。训练深层模型是长期以来的难题，近年来以层次化、逐层初始化为代表的一系列方法的提出，为训练深层模型带来了希望，并在多个应用领域获得了成功。

人工智能学者们认为计算机和智能网络的这一深层的自动编码与解码过程，是一个从数据刻画、抽象认知到优选方案的深度学习的过程。由于人脑具有深度结构，认知过程是一个复杂的脑活动过程，因而计算机和人工智能网络模拟从符号接受、符号解码、意义建立再到优化方案的学习过程也是有结构的；同时，认知过程是逐层进行、逐步抽象的，人工智能不是纯粹依赖于数学模型的产物，而是对人脑、人脑神经网络及抽象认知和思维过程进行模拟的产物。应该说，到目前为止，深度学习是计算机和智能网络最接近人脑的智能学习方法。近几年来，深度学习进一步尝试直接解决抽象认知的难题，并取得了突破性的进展，AlphaGo的问世，便是明证。2013年4月，《麻省理工学院技术评论》（MIT Technology Review ）杂志将深度学习列为2013年十大突破性技术之首。④深度学习引爆的这场革命，将人工智能带上了一个新的台阶，不仅学术意义巨大，而且实用性很强，工业界也开始了大规模的投入，一大批产品将从中获益。二十世纪八九十年代以来，随着学习科学的不断发展，深度学习的概念和思想不断在教育中得到应用。

二、深度学习在教育中的兴起与发展

来自脑科学、人工智能和学习科学领域的新成就，必然引起教育领域研究者的深刻反省。计算机、人工智能尚且能够模拟人脑的深层结构和抽象认知，通过神经网络的建立开展深度学习，那人对知识的学习过程究竟应该是怎样的一个脑活动过程和学习过程？学生的学习有表层和深层等层次之分吗？从作为符号的公共知识到作为个人意义的个人知识究竟是怎样建立起来的？知识学习过程究竟是一个怎样的抽象认知过程？信息技术环境支持下深层次的学习如何实现？近十多年来，这些问题引起了许多教育研究者特别是教育技术学研究者的浓厚兴趣，深度学习、深度教学的研究日益引起人们的重视。也正是在辛顿的“深度学习”概念明确提出后，教育学领域特别是教育技术学领域的深度学习研究日益活跃起来。

其实，早在1956年布鲁姆在《教育目标分类学》里关于“认知领域目标”的探讨中，对认识目标的维度划分就蕴含了深度学习的思想，即“学习有深浅层次之分”，将教学目标分为了解、理解、应用、分析、综合、评价六个由浅入深的层次。⑤学习者的认知水平停留在知道或领会的层次则为浅层学习，涉及的是简单提取、机械记忆符号表征或浅层了解逻辑背景等低阶思维活动；而认知水平较高的深层理解、应用、分析、综合和评价则涉及的是理性思辨、创造性思维、问题解决等相对复杂的高阶思维活动，属于深层学习。1976年，美国学者马顿（Marton，F.）和萨尔约（Saljo，R.）在《论学习的本质区别：结果和过程》（On Qualitative Difference in Learning： Outcome and Process）一文中，明确提出了表层学习和深层学习的概念。⑥这被普遍认为是教育学领域首次明确提出深度学习的概念。他们在一项关于阅读能力的实验研究中，明确探讨了阅读学习的层次问题。通过让学生阅读文章并进行测验，发现学生在阅读的过程中运用了两种截然不同的学习策略：一种是试图记住文章的事实表达，揣测接下来的测试并记忆，即表层学习（Surface Learning）；另一种是试图理解文章的中心思想和学术内涵，即深层学习（Deep Learning），也被译为深度学习。深度学习的学习者追求知识的理解并且使已有的知识与特定教材的内容进行批判性互动，探寻知识的逻辑意义，使现有事实和所得出的结论建立联系。浅层学习和深层学习在学习动机、投入程度、记忆方式、思维层次和迁移能力上有明显的差异。深度学习是一种主动的、高投入的、理解记忆的、涉及高阶思维并且学习结果迁移性强的学习状态和学习过程。之后 ，拉姆斯登（Ramsden，1988）、英推施黛（Entwistle，1997）以及比格斯（Biggs，1999）等人发展了浅层学习和深度学习的相关理论。⑦随着信息技术的发展，近十年来，国外学者对信息技术支持下的深度学习及其在各学科领域、各类教育中的应用研究日渐广泛。

2002年以来，从技术支持高等教育的深度学习、虚拟环境中的深度学习、形成性评估对深度学习的影响、学习环境对学生进行深度学习的影响、技术支持下的深度学习设计等方面研究成果日益丰富，但绝大部分是基于教育技术学视野的研究成果。2006年，辛顿教授关于深度学习的成果发表，进一步推动了深度学习在教育中的研究与应用。近十年来，在中小学深度学习研究方面最有影响的当属加拿大西盟菲莎大学（Simon Fraser University）艾根（Egan， K.）教授领衔的“深度学习”（Learning in Depth，简称LID）项目组所进行的研究，其成果集中体现在《深度学习：转变学校教育的一个革新案例》（Learning in Depth： A Simple Innovation That Can Transform Schooling）等著述之中。⑧该研究探讨了深度学习的基本原则与方法，分析了深度学习对学生成长、教师发展和学校革新的价值与路径，并在加拿大部分中小学进行实验研究。其核心成果聚焦课堂学习和教学问题，即使是关于教师教育中深度学习的研究，也聚焦于教师的学习过程和学习方式。⑨艾根所开展的深度学习研究项目超越了单一教育技术学视野的研究，不仅仅是关于教学设计、学习技术和学习环境开发的研究，而是基于建立新的学习观和知识观，对教学活动与学习过程作出了新的阐释。

总体上看，国内关于深度学习的研究最近十年才刚刚起步。2005年，我国学者黎加厚教授在《促进学生深度学习》一文中，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。他认为深度学习是指在理解学习的基础上，学习者能够批判性地学习新的思想和事实，并将它们融入原有的认知结构中，能够在众多思想间进行联系，能够将已有的知识迁移到新的情境中，作出决策和解决问题的学习。⑩此文被认为是国内较早介绍并论及深度学习的研究成果，此后，关于深度学习的探讨，特别是基于信息技术环境下的深度学习的相关研究论文逐渐增加。2006年10月，笔者在前期研究的基础上，与台湾成功大学教育研究所所长李坤崇教授联合发起“海峡两岸能力生根计划”，推进能力导向的深度教学的理论研究与实验研究，主张以价值观、知识观、学习观、过程观的重建为基础，以发展学生的学科能力为宗旨，实施深度教学，克服课堂教学改革过于注重教学程序、教学技术、教学时间的浅层次改革和表层学习的局限性，深化课堂教学改革。2014年后，中国教育科学院院长兼教育部课程教材研究与发展中心主任田慧生研究员基于深化课程改革的需要，带领一个团队开始启动深度学习的项目研究。直至今日，基于核心素养追求背景下的深度学习研究项目，如雨后春笋般涌现，“深度学习”成为教育研究中的一个热词。

尽管计算机、人工智能领域与教育学领域都提出了“深度学习”概念，但不难看出二者显然具有本质差异。计算机与人工智能领域的深度学习是建立在机器模拟人脑深层结构的基础之上的，是基于人脑结构的一种计算机算法思维和问题解决模型，是对人脑和认知结构的模拟。而教育学领域的“深度学习”概念，无论是布鲁姆还是马顿和萨尔约，都指向了“知识”和“学习”两个核心，是关于知识学习的目标和过程的问题。布鲁姆在教育目标分类学认知领域的目标构设中，认为认知目标是由了解、理解、应用、分析、综合、评价六个不断加深的层次构成的。这一目标明显是关于知识学习和认知过程的目标，在2001年修订版中，这一目标被精确表述为知识学习和认知过程两个维度。马顿和萨尔约在关于阅读的研究中，基于学生对文本理解的层次和理解的深度提出了“深度学习”的概念，并认为学习的本质区别在于过程而不是学习的结果，是学生对文本知识学习的深刻程度决定了其学习结果的差异性。

艾根的研究实现了从深度学习向深度教学的转向。艾根的深度学习（Learning in Depth）研究更明确地指向了学生对知识的学习所到达的深度，以及教师通过对知识的处理引导学生逐步到达一定的学习深度。这一深度学习的过程是一个逐步深化的学习过程，要求教师在教学过程中引导学生着眼于知识的深层次理解和深度处理。该项研究表明，深度学习的研究开始从单一的学习技术研究转向了对教学过程的关注，注重深度学习与深度教学的关联性和一致性，深度学习的研究呈现出向深度学习与深度教学相结合的转向。

三、深度学习的核心理念

从深度学习走向深度教学，一方面是教与学的一致性决定的，另一方面是当前中小学课堂教学普遍存在的局限性Q定的。教与学的关系既不是对立关系，也不是对应关系，而是一种具有相融性的一体化关系，离开了教无所谓学，离开了学也无所谓教。学生真正意义上的深度学习需要建立在教师深度教导、引导的基础之上。从本质上看，教育学视野下的深度学习不同于人工智能视野下的深度学习，不是学生像机器一样对人脑进行孤独的模拟活动，而是学生在教师引导下，对知识进行的“层进式学习”和“沉浸式学习”。“层进”是指对知识内在结构的逐层深化的学习，“沉浸”是指对学习过程的深刻参与和学习投入。离开了教师的教学和引导，学生何以“沉浸”？因此，深度学习只有走向深度教学才更具有发展性的意义和价值。同时，我国新一轮基础教育课程改革以来，课堂教学改革依然存在着诸多表层学习、表面学习和表演学习的局限性，“学习方式的转变”往往演变成了教学形式的改变，诸如教与学在程序上的简单翻转和在时间上的粗暴分配。其所体现出来的知识观、价值观、教学观、过程观依然陈旧落后，以学科知识、学科能力、学科思想和学科经验的融合为核心的学科素养依然未能得到实质性的渗透。

深度教学的“深度”是建立在完整而深刻地处理和理解知识的基础之上的。艾根在深度学习的研究中，首次从知识论的角度，论述了深度学习的“深度”（Depth）的涵义。他认为“学习深度”具有三个基本标准，即知识学习的充分广度（Sufficient Breadth）、知识学习的充分深度（Sufficient Depth）和知识学习的充分关联度（Multi-Dimensional Richness and Ties）。这三个标准，也是深度学习的核心理念。

第一，知识学习的充分广度。充分的广度与知识产生的背景相关，与知识对人生成的意义相关，与个体经验相关，也与学习者的学习情境相关。如果教学把知识从其赖以存在的背景、意义和经验中剥离出来，成为纯粹的符号，便成为无意义的符号、无根基的概念知识。知识具有强烈的依存性，无论是自然科学的知识还是社会科学或人文学科的知识，都是特定的社会背景、文化背景、历史背景及其特定的思维方式的产物。离开了知识的自然背景、社会背景、逻辑背景，前人创造的知识对后人而言几乎不具有可理解性。随着深度学习的兴起，旨在以广度促进理解的“无边界学习”日益引起人们的重视。可见，知识的充分广度，其实是为理解提供多样性的支架，为知识的意义达成创造了可能性和广阔性基础。

第二，知识学习的充分深度。知识的充分深度与知识所表达的内在思想、认知方式和具体的思维逻辑相关，深度学习把通过知识理解来建立认识方式，提升思维品质，特别是发展批判性思维作为核心目标。所以说，深度学习是一种反思性学习，是注重批判性思维品质培养的学习，同时也是一种沉浸式、层进式的学习。深度学习强调学习过程是从符号理解、符号解码到意义建构的认知过程，这一过程是逐层深化的。

第三，知R学习的充分关联度。知识的充分关联度，是指知识学习指向与多维度地理解知识的丰富内涵及其与文化、想象、经验的内在联系。知识学习不是单一的符号学习，而是对知识所承载的文化精神的学习。同时，通过与学生的想象、情感的紧密联系，达到对知识的意义建构。从广度，到深度，再到关联度，学生认知的过程是逐层深化的。所谓意义建构，即从公共知识到个人知识的建立过程，都需要建立在知识学习的深度和关联度之上。

深度学习论文:深度学习理念下思想政治课的思辨教学

摘 要： 以“深度学习”理论为基础的思辨教学是基于核心素养的教学。深度学习理念下的思辨教学，对于我们适应知识经济、终身学习、信息社会等时代新需要，以及推进素质教育、开展以核心素养为指向的新一轮课程改革具有重要的意义。本文以高中政治特教师的教学片段为基础，探讨促进学生深度学习，发展理性思维的思辨教学策略。

关键词： 高中政治 深度教学 思辨教学 反证 理性精神

当前学校教育存在着一些亟待解决的问题，如重智轻德、分数至上、优先考虑升学率等问题，以及对学生的创新精神、实践能力、社会参与能力等方面的培养重视力度不够等问题，为了推进素质教育、开展以核心素养培养为指向的新一轮课程改革，学习方式和教学方式的变革是首要问题。本文在“深度学习”理论的基础上，以高中思想政治课教学片段为例展开分析，通过对有效提升学生核心素养的深度教学实践范式“思辨教学”的研究，探讨高中思想政治课思辨教学策略。

一、深度教学内涵

“深度教学”源于深度学习理论，是引导学生进行“深度学习”的一种教学方式。深度学习立足于学习者的发展需要，涉及学习者对知识的整合和迁移，对学习者的未来发展和终身学习意识的培养具有积极意义。深度教学指能帮助学生深度理解教学内容的教学，是相对于仅侧重于机械背诵的填鸭式教学而言的。强调教师在传授知识的基础上，注重提高学生独立思考能力和创造性思维能力，并不追求教学内容的深度和难度[1]。

二、思辨教学理论

（一）思辨教学内涵。

思辨，能够引发学生的思维冲突，能够引导学生对问题进行具体分析、独立思考，在自主判断的基础上，按照一定的逻辑表述观点，能够引导学生勇于打破常规、追求真理，培养理性思维。无论是学习还是教学，有思辨才有深度。古人云：“博学、审问、慎思、明辨、笃行五者，废其一，非学也。”思辨教学，即教育实施者以探究性活动为主题，通过学习者自主学习、合作的方式，运用思考、辨析等手段，解决问题、实现教学目标和完成教学任务的教学；是一种既能完成教学任务，又能提高学生理性思维、批判意识等多方面能力的课堂教学模式。

（二）思辨教学适用范围。

政治课教学尤其是哲学教学之魅力就在于思辨[2]。就今天的政治学科而言，思辨也是培养学生政治核心素养――理性精神的重要手段。但思辨教学方式对学生的搜集知识、整合知识、分析问题和综合运用能力要求较高，所以这一教学模式相对较适用于高年级学生。

（三）研究思辨教学的理论意义。

一是有助于提高学习者的思辨、创新能力，解决实际问题的能力和灵活运用知识解决问题的能力。二是能够发挥教学过程中的学习者的主体作用和教师的主导作用。对于学生批判、质疑探究性问题中的矛盾冲突，教师加以引导，使得学生发散性思维得以发挥，从而打破思维定式，创造性地运用所学知识和生活经验分析问题、解决问题。

三、促进深度学习的高中思想政治课思辨教学策略

（一）教学内容一例贯之，以合作探讨引导学生建构。

教师以一个主题、多条主线将教学内容串联起来，在教师的启发诱导下，学生根据教师设置好的问题，进行课堂小组讨论、探讨研究。这是一种以问题为运作机制，以学生独立思考为基础，通过生生、师生共同探讨，帮助学生深入理解和把握教材的主要观点，发展问题解决能力，培养问题意识、创新思维和社交技能，提高思想认识的教学运作模式[3]。

教学片段1：对“实践是认识的基础”的具体探究。

材料一：西红柿曾经被视为有毒之果，并被取名为“狼桃”。直到18世纪末，法国一位画家在冒险时品尝“狼桃”后，才揭开了西红柿的食用之谜。

材料二：西红柿采摘后，时间一长，就会腐烂变质，促使人们开始研究西红柿等食品的防腐储存。铁罐式瓶子的发明，促进了密封杀菌技术的发展。随着科技的发展，防腐技术的研究还在继续。

材料三：欧洲一些国家曾爆发肠出血性大肠杆菌感染，法国媒体称与生食西红柿、黄瓜有关。但很多专家认为需要进一步验证。

材料四：对西红柿的研究让我们有了新的发现，每100克西红柿含糖2.2克、维生素B10.03毫克、胡萝卜素0.31毫克、钙8毫克、磷37毫克、钛0.3毫克，还有苹果酸、柠檬酸等。现代生物学和生理学表明，人体获得一定量的维生素C，是提高机体抗癌能力的主要因素之一。关于西红柿的新发现对我们的养生有一定的指导意义。

上述材料如何体现实践是认识的基础[4]？

在上述教学片段中，教师首先让学生通读本课时的内容，形成感性认识；其次从学生最熟悉的蔬菜“西红柿”入手，通过四段材料，将体现实践是认识基础的三个主要知识点串联起来，以一例贯之，提出探究问题，引导学生进行课堂讨论。本探究活动要求小组讨论完成，目的在于把学生在学习过程中遇到的各种问题提出来，通过小组成员间的相互提问、相互质疑，直至达成共识。该探究活动使学生的思维在切磋中得到启发，加之教师的适当引导，使得学生的思路更加开阔、联想更加丰富、思维更加缜密的同时，也锻炼了语言表达能力。

（二）教师启发引导，学生独立思考。

政治课教学要启发学生运用已有的知识积极思考，使他们自己做出结论，自觉地形成观点。只有引导学生而不牵着学生走，策励学生而不推着学生走，启发学生而不代替学生达成结论，才能使学生积极主动地接受知识的熏陶，从而收到寓思想教育于课堂教学之中的效果。

教学片段2：对“实践是检验真理的唯一标准”的讲解。

师：检验真理的标准问题，指的是根据什么来判明认识是真理还是谬误的问题。关于这个问题，长期以来在哲学界争论不休，众说纷纭，莫衷一是。有的说，“上帝的命令、神的启示”可以作为检验真理的标准；有人认为，“圣人、伟人的话”可以作为检验真理的标准；有人主张，“多数人的意见”可以作为检验真理的标准；有人认为，“有用就是真理”，也就是“是否对人们有用”可以作为检验真理的标准。以上这些能否充当检验真理的标准？为什么？请同学们思考一下回答。

生：（略）

师：以上列举了四种，其实还可以列举很多。“公说公有理，婆说婆有理”，这就是说，应该以“公”、“婆”说的话为标准喽！这实际上是以“我的意见”为标准，每个人均以“我的意见”为标准，就等于没标准！种种标准，说法不一，却有一个共同的特点！大家想一想，它们的共同特点是什么？

生：他们都是从人的主观认识范围内找检验真理的标准，都是主观标准[5]。

“于无疑处生疑”，即能够引导学生从人们习以为常的客观观点中，从过去已经有的、现成的结论中，发现问题，提出问题，思考问题，并在你问我答的形式中获得真知。上面片段，教师运用比较和鉴别的方法，把古往今来人们对检验真理的标准问题的各种设想，比如将“圣人、伟人的话”、“多数人的意见”、“是否对人们有用”等作为检验真理的标准，引导学生思考以上这些能否充当检验真理的标准及原因。学生通过思考、辨析得出以上观点都不能作为检验真理的标准。然后，教师提出了现实生活当中“公说公有理，婆说婆有理”的俗语和历史上“强权就是真理”等反面的真理标准，从正反两个方面的主观性评判标准，启示学生通过比较它们之间的异同点思考什么是检验真理的标准。

（三）逆向思维，反向验证。

“逆向思维”是一种使学生打破固有的思维定式，对司空见惯的、似乎已成定论的结论逆向思考的思维方式。教师通过反向验证的教学法，培养学生“反其道而思之”的思辨意识。“反向验证”是教师在教学过程中引导学生的思维向对立面的方向发展，从问题的相反面深入地探索，由结论推导出结论成立的前提条件。这对于培养学生的理性精神具有现实意义。

教学片段3：对“为什么实践是检验整理的唯一标准”的讲解。

师：要弄清楚“为什么实践是检验整理的唯一标准”，首先要了解真理的本性是什么？

生：真理的本性就是主观和客观相符合。

师：根据真理的本性，作为真理的标准，要判定的是什么？

生：【看书】要判定的是认识是否与客观对象及其规律相符合。

师：怎样判定？怎样检验？

生：【看书】所谓检验真理，就是要把某一认识和客观事物相对照、比较，从而判明这一认识是否正确，正确的程度怎样。

师：这就要求作为真理标准的东西必须具有什么特性呢？

生：【看书】必须具有把主观和客观联结起来的特性。

师：究竟什么东西具备这个特性呢？在人的意识范围内有没有具备这个特性的东西？

生：【齐】没有。

师：对，单在人的主观认识范围内兜圈子，不同客观事物打交道，就无法判明认识是否符合客观实际。

客观事物本身是否具备这种特性？

生：【齐】也不具备。

师：对。客观事物本身对于认识是否与自己一致也不能直接做出回答。例如，西瓜是甜的，还是酸的？他本身能否直接做出回答？

生：【齐】不能。

师：所以，它们都不能充当检验真理的标准。

究竟什么东西具有把主观与客观联结起来的特性呢？只有社会实践[5]。

哲学是富有智慧的学问，具有晦涩难懂的特性。从学情方面讲，哲学知识相对脱离学生的认知水平，不利于学生对知识的迁移和理解。上面教学片段中，王老师借“要想知道西瓜是甜的还是酸的，需要尝一尝”的实例，指出“单在人的主观认识范围内兜圈子，不同客观事物打交道，就无法判明认识是否符合客观实际”，从而验证“只有社会实践，具有把主观与客观联结起来的特性”的结论，以此反证“实践是检验真理的标准”。

深度学习论文:聚焦思维:促进阅读课深度学习真正发生

深度学习是指学生在教师引领下围绕富有挑战性的学习主题，全身心投入形成核心素养的学习过程，其间学生的认知、思维、情感、意志以及价值观全程参与。阅读是运用语言文字获取信息、认知世界、发展思维、获得审美体验的重要途径，阅读教学中的深度学习，必须聚焦思维的投入，听说读写等语文实践活动必须围绕“思”展开，这样才能提升阅读教学的品质。

一、现状透视，思维何以在阅读教学中稀释

1.缘木求鱼，思维偏离了语文的方向

语言与思维是密不可分的，阅读教学中的思维训练必须牢牢抓住语言文字的缰绳。离开了语言文字，将文本当成一个由头展开活动，也就丧失了语文学习的本意。

一位老师在《台阶》一课教学中采用以下设计：首先跳读，画出描写父亲的细节，读一读，再将文字转换成照片格式，给照片命名。接着从人物潜台词、读者的感受发表一句话感言，接着将父亲形象概括为有理想的父亲。这样的解读已将语言文字撇在一边，也没有深度解读文本，思维的含金量缺失，这篇小说的文本价值基本上没有得到发挥。

2.设问繁琐，思维过程得不到展开与提升

阅读教学中的思维训练往往借助于问题展开，如何设问直接影响思维的流畅性与深刻性。有教师在《一颗小桃树》一课总结环节，设计以下问题进行探究：

①本文运用了什么手法？ ②你从小桃树的身上得到什么启示？ ③理解“人世原来有人世的大书，我却连第一行文字还读不懂呢”这句话的深刻含义。④作者表面上是在写小桃树，实际上是在写谁？ ⑤本文一方面写小桃树的成长过程，一方面写自己的经历，这是什么写法？

这里一共问了五个问题，涉及写作手法、主题把握、内容理解等，发问琐碎，一连串问题，学生缺少了思维的时间。同时问题层次浅，缺少逻辑性，也缺少挑战性。学生在这样的课堂，只能是被动地回答或记录，没有语文学习的乐趣，也得不到语文学习的方法。

3.主体缺席，文本解读过程中学生被放逐

思维活动强调主体在场，阅读教学应是学生与文本展开深入对话的过程，教师不可越俎代庖，要留给学生足够思考的时间与空间，切不可用自己的解读成果强加给学生接受。

如一位教师在《珍珠鸟》一文教学中，阅读文本时安排了这样三个环节：第一，再花一分钟时间，重新看一下这篇课文，从文中找出你最喜欢的一句话；第二，带着两个问题重读课文，一分钟以后，请同学来回答；第三，两分钟比较阅读，拿起你的笔，关键的地方圈划一下，比一比，想一想。这样的阅读课，无论是感知文本或带着问题探究文本、比较阅读，一两分钟的快速浏览千余字的文本，只能提取一些信息或留有一些w浅的印象。文本的深入解读，只有在充分感知文本的基础上，才能够进行分析理解、评价鉴赏以及审美体验与创造。

二、促进深度学习：思维品质提升与发展的途径

（一）务本清源：思维应着力于语言文字的理解运用

语言是思维的家园，阅读教学中的思维活动必须在字词句段篇等不同层面的语言实践中展开，这样才能走进文本，与作者对话，成为文本作者的知己，获得审美体验，领略母语之美，提升思维品质。有专家以为，语文课程的架构包括三个方面：学习语言、关于语言的学习以及通过语言来学习。因此，阅读教学中的思维训练也可以从这三个层面展开：

一是在学习语言中进行思维训练，即在阅读教学中通过听说读写活动融合一个“思”字。《台阶》一课有教师设计了这样两个问题：①简要分析下列句子中的细节所表现的人物特点和内心情感；再从文中找出这样的细节加以体会；②从文中找出暗示性语言，看看作者从哪些地方来表示时间的推移和父亲的衰老。第一问引导学生细读文本，典型例句引路，分析细节体会作用，再举一反三，寻找文中细节，学会迁移运用。第二问探究语言的暗示性意义，已直抵现代文论阐释学要义，通过语言的表面意义探究其深层含义，从而把握小说深刻的意蕴。《驿路梨花》是一篇老课文，如今又重新进入新课本，解读这篇文本必须关注题目的妙处。教学中要引导学生浏览课文，先勾画出描写“梨花”的相关内容。再细读课文，从内容和形式两个方面，思考“梨花”在特定语境中的作用，从字面意思、深层含义、象征意义方面，分析、理解、品味用“驿路梨花”做标题的妙处。

二是在“关于语言的学习”中渗透思维活动，要在关于语言文字、文章、文学、文化的知识与策略学习中突出思维训练。《台阶》这篇小说意蕴丰厚，本课的教学重点应放在引导学生结合小说的文体特征，从情节入手，深入细节，欣赏人物形象。小说人物形象的把握要建立在理解文本的基础上，要引导学生自读，并抓住细节适当做些批注。引导学生在欣赏人物形象的同时，体会“台阶”的含义，把握小说的主题，从中可以生发出多元的解读。

三是通过语言学习提升思维品质。2016年秋季，教育部编义务教育语文教科书新版开始启用，同期，《中国学生发展核心素养》公布，其宗旨以培养“全面发展的人”为核心，语文学科核心素养主要包括语言建构与应用、思维发展与提升、审美鉴赏与创造、文化传承与理解等四个维度。在语言学习过程中的思维活动，往往与审美鉴赏与创造、文化传承与理解等活动紧密结合在一起。学习梁启超的《最苦与最乐》，应引导学生领会作者平实而又略带书卷气的语言表达风格，从中理解作者对责任与苦乐关系的辩证认识，以及由此折射出的作者的价值取向，从而联系实际，形成自己对正确人生观与价值观的认识。学习《叶圣陶先生二三事》，引导学生自主阅读后能概述事例，从中体会叶圣陶先生可贵的精神品质，理解本文刻画人物的写法及作用，领会本文以小见大、叙议结合写法的好处，并引导学生学习这种写人记事的方法，通过对句段的品读来体悟本文语言自然平实又感情内蕴的特点。显然，语言文字的理解运用，在伴随着审美与文化教育的同时，思维的品质也在不断得到提升。

（二）任务引领：思维应指向于促进深度学习的问题设计

1.设计主问题，增加思维的张力

阅读教学需要围绕设计的问题展开任务性学习，研讨的问题过多零碎，往往不能深入文本对话。阅读教学中的主问题设计尤为重要，主问题一般集中于三至五个话题，这样留给学生足够的阅读文本的时间以及思考讨论的时间，学生读得透彻，思考的空间也更加广阔。

黄厚江老师教学《孔乙己》，设计以下问题研讨：找手――文中几次写了孔乙己的“手”？圈手――哪几处最能体现人物的性格命运？画手――哪些地方还可以？论手――这双手折射出孔乙己的悲剧命运，那么他为什么会有这样的悲剧命运？有没有办法避免悲。炕评鲜课堂的每一个细节无不体现了问题由浅入深的导向作用，引领学生紧紧扣住“手”读出孔乙己这个人物，再由人物的悲剧命运读出决定了他命运的三只“手”（周围看客、社会制度、个人性格）。整个课堂，围绕“手”进行阅读、想象、描写、交流，切入点很小，但是思维的空间很大。肖培东老师的《孔乙己》教学课例，其中抓住一个“记”字设计问题：你们最“记得”孔乙己的什么？小说中的其他人最能“记住”孔乙己的又是什么？这些人真的是记住孔乙己了吗？这三个问题在与学生的对话中层层展开，既深刻地把握了文本的价值与意蕴，又为思维的层层深入形成了铺垫。

2.关注问题的层次性，渗透复合性思维训练

阅读教学问题设计要注意层次性，要符合阅读教学的一般规律，这样，思维训练才会落到实处。思维的过程包括分析与综合、比较与分类、抽象与概括等基本形式，阅读教学中的思维活动是一种复合性思维，各种思维活动方式彼此交替融合进行。

有教师在教学《一棵小桃树》时，从感知文本（一棵树）、文本细读（一个人）再到主题探究（一首歌），三个环节由浅入深，层次清晰。首先，让学生快速阅读文本，思考小桃树在成长的过程中经历了怎样的生命历程，这一环节主要以诵读赏析为主。接着，扣住“可怜”这个词，从小桃树的生长环境、外形、遭遇三方面解读文本。然后介绍贾平凹的成长经历，让学生找出小桃树的成长经历和作者成长经历的相似之处。同时引出对“奶奶”这一人物形象的解读，最后为小桃树写一首赞歌，使学生的情感得到升华。这则案例中对小桃树的解读包括了分析与综合的思维活动过程，树与人的联读，有比较思维，也有抽象思维与概括思维的活动。阅读教学中的复合性思维，需要形象思维与逻辑思维相结合展开语言实践活动，这样不仅能够获得感性体验，陶冶情操，也能提升理性认识，领悟思维体操的智性乐趣。

3.增加问题的挑战性，激活创造性思维与批判性思维

阅读如登山，一步步有艰难险阻，也有峰回路转，惊喜不断。有挑战性的问题，往往容易激活创造性思维与批判性思维。创造性思维需要借助过去的经验和知识，综合组织而形成全新的东西。批判性思维既是一种思维技能，也是一种人格或气质；既能体现思维水平，也凸显现代人文精神。批判性思维包括独立自主、自信、思考、不迷信权威、头脑开放、尊重他人等要素。

黄荣华老师带领高中生学习陶渊明《饮酒》，通过还原陶渊明创作的文化逻辑，帮助学生获得崭新的启示。“采菊东篱下，悠然见南山”，许多学生早已了然于心，高中的教学需要有新发现。黄老师要求学生用两个字来概括陶渊明的诗意，学生用“心庐”来回答，再让他们讨论“心庐”的深层意蕴：无论外界有多么喧嚣与嘈杂，只要我有坚固的“心庐”，就可以独立于世界之外，就可以有内心的安静与平和的睡眠。因此，人因“心庐”而安享生命之幸福，这其实也就是真正的隐士文化心理。黄老师通过还原陶渊明作诗产生的隐士文化心理，激活学生的创新思维火花。

（三）切己省思：应落实于学生主体的自学自悟

深度学习关注学生的知识经验、认知水平与结构，阅读活动的开展必须建立在学生适当的知识基础之上，建立起新学习材料与学生已有知识经验的实质性联系，这样才能让学生成为文本解读的主体，促进学生与文本之间展开有深度的对话。如果忽视学生的认知基础与经验，一味追求深度解读，甚至用所谓的“学术性”解读成果直接灌输给学生，这样的学习是低效的，也是无效的。请看肖培东老师教学《紫藤萝瀑布》的精彩片段：

师：一起来读读“我在开花”这四个字。思考一下，这四个字在读的时候你会或你想把重音落在哪个字上？生思考、朗读。

生：我想放在“我”字上面。

师：为什么？

生：这些花正在开放，在生长，我很骄傲，所以放在“我”字上面，“我在开花！”

师：对的，重读“我”，那是对个体生命的的一种认可和尊重。“我”的形态也许是渺小的，但是，“我”依然很重要！一起来读一遍，重读“我”，预备起――

师：还有没有同学，你的重音处理有没有不同？你来读。

生：侧重“开”。

师：“开”字，为什么？

生：因为这个是她生命力绽放的一个点，要努力去绽放。

师：对，也就是说她要趁这个时间去做最有生命意义的一件事情，“开”，动作，实践了，努力了，你就成为一朵花朵。你读读看。

师：我在开花！是这个意思吗？嗳，非常不错！还有没有其他读法？哪个同学还可以怎么读？

生：花。

师：来，你读，为什么要重读“花”字？

生：因为她现在正在开美丽的花，很自豪。

师：“花”是她的什么呀？理想。花代表了她的美好的境界，她代表人生必须抵达的一个理想目标。因此，“花”还能读重。你读读看。

师：所以，这“花”字上面是很有情感的。那么，同学们看，剩下的“在”字可以读重音吗？

生：我正在开花，“在”，就是现在！

师：对，我正在开花，时不我待，我要抓住这个时机。因此，无论是寒风凄雨，还是阳光灿烂，这些都不足以成为我不开花的理由。所以，同学们，这句话，其实每个字儿都值得读重音。读懂了这句话，其实就读懂了紫藤萝和我为什么在人生的厄运面前能够绽放得如此灿烂的全部缘由。热爱生命，把握现在，勇于实践，心有美好，如此，生命之河永无止境。我们一起再来读一遍。

肖老师抓住“我在开花”这四个字，没有直接将自己的解读成果告诉学生，而是让学生自己理解领悟，每一个字的解读皆是学生的智慧火花，这样的思维活动突出了场效应，每一个阅读主体都在现场思考，在情境中体验，在对话中与文本、作者建立精神的联系。由此看来，学生只有成为了文本的主人，才能沉浸其中，涵泳体察，用心与本本对话，这样的“思”便有了温度、广度与深度。

沈寿鸿，江苏宝应县实验初级中学教师。

深度学习论文:高中信息技术课程中深度学习的重要性

摘要：目前，信息技术课堂仍以讲述、复述、演示、训练为主，这完全不能满足培养时代新人的需求。因此，本文提出在高中信息技术课程中要提倡深度学习，因为深度学习能让学习更彻底，让学生体验学习的过程，感受新知的力量，让他们学会学习，主动学习。

关键词：信息技术；深度学习；浅层学习

课改以后，高中信息技术课本进行了大刀阔斧的修订，以紧密围绕“信息素养”的培养为宗旨，提升信息技术教育的高度，坚持“做中学”的教育理念，用实践检验真知，让真知服务实践，努力创新，培养学生的实践应用能力，让学生亲历问题解决的过程，感受知识的力量。

新教材教学目标的变化决定了教学方式的变化，从单一的演示、操作到灵活应用，从知识技能的训练到学生信息素养的提升，坚持以人为本，这就要求教师的教学不能简单地以复述、记忆为目标，以浅层学习为宗旨，应该注重学生学习能力的提升，打造创新型人才。

《教育信息化十年发展规划（2011―2020年）》明确提出了“培养学生信息化环境下的学习能力”的发展任务，强调了全面提升运用信息技术发现、分析和解决问题的能力。因此，笔者根据教学实践提出在高中信息技术教学中强化深度学习，深度学习能提高学生学习的质量，促进学生素质的发展，实现三维目标，促进创新。

深度学习概念及特点

国内学者何玲、黎加厚在研究中指出，“深度学习是指在理解的基础上，学习者能够批判地学习新思想和事实，并将它们融入原有的认知结构中，能够在众多思想间进行联系，并能够将已有的知识迁移到新的情境中，做出决策和解决问题的学习”。

笔者认为，深度学习具有以下四个特点：①批判地吸收新知。在对新知识理解透彻的基础上，能批判性地吸收新思想，不是囫囵吞枣，全盘吸收，而是修正自己的错误认识，以科学的认识、求实的态度对待问题。②新旧知识相互融合。学习新知时，能通过意义建构，将新知识完全融合在已有知识结构中，重构自己的知识体系。③实践应用。学以致用，用所学的知识指导实践，在深度学习中将新知识应用在实践中，解决实践中的问题，检验真知，学以致用，知行合一。④积极探索、勇于创新。深度学习是对知识“知道、理解、应用、分析、评价、创造”的过程，终极目标是创造性的应用，鼓励学生积极探索，勇于创新。探索创新的过程，是培养创造型人才的最佳途径。

高中信息技术课程中深度学习的重要性

高中信息技术课程包含的内容多，涉及面广，学生能从多视角、多层次的开放性知识环境中，学到知识，应用知识，内化知识，应用于实践，增强创新精神、创业意识和创新能力。这正是深度学习所要达到的学习目标，可情况并非如此。

1.高中信息技术课程教学现状分析

（1）知识的吸收停留在浅层

高中信息技术课程分为选修课与必修课两种，就必修内容而言，涉及信息的获取、加工、存储、表达、交流等。其中每一章节的内容具体而又宽广，学习的方式往往以传统的“记忆、复述”为主，学习停留在浅层，一些知识概念仅要求达到“知道和领会”层面即可。这种现象与提高信息素养、培养学生个性化发展的目标相差甚远。

（2）知识的传授停留在表层

教学目标不同，教师的授课方式、备课程度也应不同，这就需要教师对教学内容在烂熟于胸的基础上，应用恰当的教学方法，借助信息技术手段推动学生主动获取知识，吸收知识，应用知识。

现在微课教学、翻转教学等教学模式都力争将知识反复、高效地传授给学生，授课形式多样，内容丰富，先进的技术眼花缭乱，可又有多少教师能让学生真正内化知识、主动探究，进行深度学习呢？不管是从知识的吸收还是从知识的传授来看，大部分高中信息技术课堂都处在知识的传递与技能的演示上，以考试为中心，以教师为中心，灌输式、填鸭式的课堂屡见不鲜。考试是检验教学效果的唯一手段，而考试恰恰反映出学习的浅层性。

2.高中信息技术课程深度学习的实施

（1）理论性内容需要深度学习

如何培养合格的信息技术人才，培养时代新人，培养创造型人才，需要教师不断更新知识储备，开拓视野，拓宽思维。

有了新知识，才有更深层次的认知，有了新认知，才有可能解决新的问题。仅仅停留在满足于了解、记忆、复述的表层学习，是不能提高学生信息技术素养的，学习必须要深入内部，研究透彻，才能让新知识融合到旧的知识体系中，让知识成为一个整体。

（2）技术性内容需要深度学习

高中信息技术课程的操作类知识需要学生具备用创造性思维解决问题的能力。而技术性的操作知识需要深度学习才可以获得。陶行知曾说过，“中国教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑，所以一无所能，中国教育革命的对策是手脑联盟”。在问题解决中思考知识，检验真知，指导实践，才能实现一定程度的创新，这样的学习才是真正的深度学习。

深度学习让学生在习得新技能之后能进行思考、实践、应用、评价、创新。学习不是为了应付考试，而是通过学习获得新技能，并应用到生活生产之中。2017年，教育部部长陈宝生在全国教育工作会议上明确指出要出台《关于推进中小学生研学旅行的意见》，让学生走出校园，拓展视野、丰富知识、增长才干，增强学生的创新精神、创业意识和创新创业能力。可见，实践在学习中的重要作用，同时深度学习也会让学习更深入。

深度学习要以掌握知识、吸收知识、指导实践、实现创新为学习目的，把知行合一，以知促行，以行促知，学以致用，把学生被动学习、机械学习、简单重复学习的课堂变成自主合作学习、共同探究学习的真正意义上的课堂。

深度学习论文:促进深度学习的教学过程和策略研究

【摘 要】深度学习是当代学习科学的重要概念，是一种有效的学习方式，倡导深度加工知识信息，能够提高学习效果。为此本文在《操作系统原理》课程的教学中，引入了深度学习的理论，设计了深度学习的一般过程，并对每个过程进行了严格的实施，实践证明，深度学习思想的引入获得了良好的教学结果。

【关键词】深度学习；教学策略；教学改革

0 引言

S着科学技术的快速发展，现代社会已经进入“知识经济时代”；而知识通过学习得来，所以现在也是个“学习化时代”。在此大背景之下，作为社会未来的栋梁--在校大学生的学习能力的培养就显得尤为重要，因此如何培养及评价学生的学习能力，提高个人竞争力也就成为教育改革的核心问题。

为此我国教育领域实施了一系列重大改革，其重点就是转变学生的学习方式，形成自主、合作、探究的新型学习方式。深度学习就是这种新形势下的一种非常重要的学习方式，美国学者FerenceMarton和Roger Saljo，在1976年发表的《学习的本质区别：结果和过程》中首次提出这一概念[1]。一文中提出。相对于浅层学习，深度学习是在陈述性知识和程序性知识的基础上追求对策略性知识的进一步深化，它不满足于被动的接受，更注重接受之后的反思，不满足于对原有知识的扩充，更注重学习者认知结构的重建，并将已有知识迁移到新的情境中，作为决策和解决问题的一种学习方式[2]。

国外对深度学习的研究开展较早，且大多数研究都集中在课堂教学，并且取得了成功，例如：Deep K.Khosa等人已将深度学习应用到大学的兽医课程学习中，并通过案例法实现了深度学习；Jiangxia Du 和Byron Havard 等人建立了远程教育中深度学习过程的分析框架，为深度学习的开展奠定了基础。相关文献也比较丰富，Marton、Ransden等学者已经著有多本关于深度学习理论的论著，期刊论文的数量也不断上升，虚拟学习环境、教育游戏、概念图等多种策略被应用到深度学习中，评价方法也陆续提出，比如问卷测验、SOLO分类法等。我国对深度学习的研究起步较晚[3]，尚不成熟，直到2004年才出现对深度学习论述较为全面的文献，2010年后，随着学习科学研究领域的兴起，带动深度学习研究数量大幅度增加[4]，开始得到了广泛的关注，目前正是研究热点，文献的发表数量呈上升趋势，在深度学习的体系结构、技术策略和评价因素等多个关键点都取得了研究成果。

为此本文以计算机《操作系统原理》课程为例对深度学习展开了研究，引入深度学习的理论，研究其一般实现过程，并对此进行扩展，寻找适合本校学生的深度学习过程和评价方法，从而真正的提高学生的学习能力，保证学习效果。

1 深度学习的基本要素

深度学习强调以学生为主体、注重信息整合、着意迁移和运用、强调多维评价，在此思想之下，相应的教学目标、内容、策略、媒体及评价等要素都会发生变化，因此必须运用系统的方法将深度学习理论与教学理论的原理进行转化和融合，重新规划教与学的过程，从而帮助学生去实现深度学习。所以本文对深度学习的一般过程进行了研究，将其归纳为以下5个基本要素：

1.1 营造积极的、鼓舞的学习氛围

人们在认识客观事物时，不是冷漠无情、无动于衷，而总是带有某种倾向性，表现出鲜明的态度体验，充满着感情的色彩[5]。学习也是一样，为学生营造一个轻松的、有活力的、全民皆学的学习环境，才能让学生主动参与到学习中。而且这个单元贯穿于整个学习过程中，有利于保持学生的学习状态。

1.2 双向制定学习目标

任何学习都必须有目标，才能有动力去学习。教师为了设计教学单元的目标，会更加认真的研究教学内容，同时将目标传达给学生；而学生也需要设置学习目标，将教师的教学目标转化为每节课的努力方向，督促自己真正地参与到学习中。

1.3 进行预评估

预评估是指在学习活动开始之前，对于学习者进行诊断性评价。预估学生知识水平的这个过程可以让教师更好地了解所有学生的基础知识和能力，才能更好地设计出教学目标、内容、策略和方法；同时对学生来说，这个过程能够让其更好地对自己评估，然后才能有目的性的根据评估逐一解决其中所存在的问题，为新的学习做好准备，而这又是先期知识的预备。

1.4 获取新知识，深度加工知识

开始新的知识学习，首先获得陈述性知识，而后对知识进行构建，这个过程既包含对新信息进行建构，又包含对原有知识的改造和重组；通过变式联系，将新知识转化为技能，为更好的分析和解决实际问题做好准备，并最终具备能够解决真实情景中复杂问题的能力，这个就是深度学习的最高目标。

1.5 多维度评价学习

如何确保学生始终处于深度学习的路线上，就需要对其学习过程进行监控调节，及时提供反馈信息以引导学生调整自己的学习活动[6]；而学习者收到反馈后则可以对自己的学习活动进行反思，从而调整学习方法，这就需要在整个学习过程中进行形成性评价。在深度学习活动结束时，再进行总结性评价，对学习者的学习结果进行价值判断，确定学生所获得的学习成效和所达到的层次。

2 深度学习的具体实施和策略

学习是个完整的过程，更是一个有感情的过程，所以学习的第一步就是要营造一个积极的学习氛围，让学生愿意学、主动学、成为学习的主人，这需要构建一个广泛参与的学习共同体，鼓励所有的学生都参与到这个学习的环境中，使他们能够互学互助。所以在每节课上都会设置讨论时间，学生们可以对课程中的内容进行充分讨论，提出自己的问题和见解；课后建立了通信群，老师和学生可以在通信群里进行讨论，布置任务等，学生的参与度会非常高，而且能够拉近师生之间的距离，无限的扩展了课堂。

如果没有学习目标，学生在学习时会觉得迷茫，在学习过程中就缺乏动力，参与度不高。

所以在学习的一开始，教师就必须认真地研究课程的内容、确定相关的概念、设计相关的问题、提出相关的技能等，并将上述要素综合起来创造为教学单元和目标，在每节课开始之前，在通信群里下发该课时的学习目的和要求，让学生有时间、有目的地去预习内容，使得部分学生能够在课堂教学前就参与学习中，从而有效的保证了学习的开展。这样学生就能明确地知道学习的方向。另外一方面，在每节课中，会让每个学生自己给出本次学习的目的，每个学生的目的会有差异性，但是每个人都会因为是自己定的目标，会更好的自我约束，从而朝自己定的目标去努力，对目标的完成情况又会作为后期的考核评价，从而更好的督促学生去实现自己的目标。

一次新的学习开始，对知识的建构必然是建立在学习者原有的知识基础上。通过前面的预评估可以发现，很多学生会对原有的知识有所遗忘，所以在面对新的学习任务时，就需要重新预备和激活学习者原有的知识，以便帮助学生建立新旧知识之间的联系，实现两者之间的整合，使学生在理解的基础上去学习，从而促进对新知识的掌握和理解。所以就必须对课程的内容进行充分的分析，列出每节课中所需要的先期知识，并设计出相关的问题，形成测试文档，给学生并要求其独立完成。对于共性问题，在课堂上统一讲解，个别问题在通信群中单独回答。对教师来说，会根据评估结果，对教学内容等进行适当的调整，对学生来说，可以根据评估结果进行先期知识的准备。

真正的学习过程、深度加工知识的这个环节非常重要，需要充分调用一切手段来进行教学。在这次教学中，特别引入了概念图的方法。概念图是由美国康奈尔大学Novak教授及其同事提出，是一种知识加工工具，更是一种有效的学习策略和元认知策略。概念图用图和线帮助学生把新概念与已有的概念建立联系，从而将头脑中的知识可视化出来；也可以帮助学习者整合零散知识、增强记忆力和理解力；帮助学习者评价知识结构的总体特征、知识间的有机联系。所以每节课都会要求大家完成相应的概念图，并且在课程结束时，完成一个关于这门课程的完整概念图，最终实现对知识的构建。为了实现对知识的迁移和面向解决问题，在教学中也引入了多实例，引导学生利用课堂上学习的操作系统的原理解决实际问题。

学习中离不开评价，需要通过评价来对学习过程进行调节，或者对学习结果做出价值判断。所以多种评价方法被应用到深度学习中。过程性多维评价方式贯穿了整个学习过程，并及时将评价结果反馈给学生：在每个单元结束时，会设置习题对学生测试，获得学生对知识的评价；会设置PPT演讲环节，让学生自己总结在这个单元所做的努力和收获，获得学生对自我的评价；统计通信群里学生的参与度，获得学生学习过程中的感情评价。过程性评价可以帮助教师调整教学策略，也可以帮助学生发现自己在学习过程中存在的问题和不足。课程结束时，会给出综合性评价，给出每个学生的课程完成情况。

3 总结

将深度学习的理论和方法引入到《操作系统原理》的课程中，改变了传统的“灌输式”教学方式，变“被动式”学习为“主动式”学习，提高了学生的学习积极性、创造性；改变当前较为单一的学习效果评价方法，提出多元素评价方法；转变了学生的学习方式，提高了学生的学习能力。深度学习的研究还在不断发展和继续，未来本文会在“如何促进深度学习”、“评价深度学习”、“深度学习的技术支持”等多个方面继续研究。

深度学习论文:基于深度学习的笔迹性别识别

摘要：笔迹性别识别在取证分析中具有重要意义。近年来，虽然笔迹性别识别获得了越来越多的关注，但是目前提出的算法都基于人工设计的特征，难以准确地表达笔迹包含的信息，因而准确率较低。针对这个问题，本文提出了一种基于深度学习的笔迹性别识别方法，使用深度学习caffe工具，将预处理后的笔迹图像输人本文设计的卷积神经网络进行分类。本文首先提取笔迹图像的每个单词，然后取单词的不同全排列拼接成基础图，接着按照固定的大小从基础图截取材料图，最后以材料图为输入数据，以包含7个卷积层的网络为模型进行分类。本文的方法在IAM On-Line公开数据库上进行了测试，取得了较高的识别率。

关键词：笔迹；性别识别；深度学习

0引言

近年来，由于在数据挖掘、取证分析、文档授权和判断真实历史笔迹等方面的应用，笔迹分析变得愈加重要。人类学习写字从模仿他人开始并逐渐形成自己的笔迹风格，在这个过程中，性别的影响是不容忽视的。Beech和Mackintosh研究了激素和笔迹风格的关系，由此发现产前激素对女性的笔迹风格有很大的影响。Mergl和Tigges的研究表明男性笔迹和女性笔迹存在明显差异，女性的笔迹更加易读，更加整洁和有组织性，而男性笔迹更加潦草，会出现更多的错误。

目前笔迹性别识别的方法有：基于梯度的识别算法GLBP，提取图像的HOG特征并结合根据LBP算子提取的梯度特征来支持处理识别，使用SVM进行分类，获得了75.45%的准确率：基于局部特征的识别算法，设计块特征计算密度并提取多种LBP特征和HOG特征加入研发识别，使用SVM进行分类，获得了70%的准确率；基于GMM的识别算法，将局部特征和全局特征融合进行分类，获得了67.57%的准确率。虽然现有的方法可以在一定程度上识别作者性别，但是由于这些特征表达的笔迹信息不准确，识别率一直并不理想。而深度神网络能够自主学习特征，并且在人脸识别、物体的检测识别系统方面取得了堪称优良的效果，因此本文研发设计了一个深度适中的网络对笔迹进行性别分类。

1图像预处理

IAM On-Line数据库提供了笔迹图像按行分割的结果，图1为一幅笔迹图像按行分割的8幅图像。训练神经网络需要大量的数据，而IAM中的笔迹图像不到两万幅，直接使用数据库中的图像显然不能满足要求，所以本文将这些图像经过一系列处理，生成了大量图像。

深度学习论文:基于光网络的深度学习算法研究

摘 要： 光网络是一种轻便的、通用的和纯基于Matlab的深度学习框架。其思想是为深度学习研究提供一个易于理解、易于使用和高效的计算平台。实现此框架可以支持大部分深度学习架构例如多层感知器网络（MLP）、卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）。该框架支持CPU和GPU无缝转换。实验证明此框架在计算机视觉、自然语言处理以及机器人技术中有不同的应用。

关键词： 计算机视觉； D像理解； 卷积神经网络； 多层感知器

0 引 言

深层神经网络[1]已经给出了许多机器智能问题的主要进展，最新的神经网络模型的实现主要强调效率。这些框架可以由20万～50万行代码组成，并经常涉及多个编程语言[2?4]。它需要付出巨大的努力来彻底理解和改进模型。一个简单的和自我解释的深层学习框架是高度预期的且加快深层神经网络模型的理解和应用。

在此提出的光网络是一个轻便的、通用的和纯基于Matlab的深层神经网络模型。简洁、高效的Matlab编程技术已被用来实现所有的计算模块。许多神经网络流行的类型，如多层感知器、卷积神经网络、神经网络都在光网络中得以实现，是结合随机梯度下降的几个变化（SDG）为基础的优化算法。

自从光网络仅用Matlab实现，主要的计算用几百行代码来矢量化和执行，数量级比现有的框架更简洁。所有基本操作都可以轻松定制，只需有Matlab编程基本知识。数学化研究人员可以专注于数学建模的一部分而不是工程部分。

应用程序的用户可以很容易地理解和修改任何部分的框架，开发新的网络架构，使他们适应新的应用。除了简单，光网络还具有以下特点：光网络包含最现代的网络架构；计算机视觉中的应用、自然语言处理和强化学习已被证明；光网络提供了一个综合的优化算法的收集；光网络支持在CPU和GPU之间计算的简单切换；快速傅里叶变换来有效地计算卷积，从而使大卷积核被支持；光网络自动化的超参数优化了新型选择性的SGD算法。

1 模 块

主要的计算模块包括前馈过程和向后/反向传播过程。前馈过程评估模型，反向传播报告网络梯度。随机梯度下降算法是用来优化模型参数。

1.1 核心计算模块

光网络能够专注于数学部分而不是低层次的工程细节。为了使本文更完备，在此说明光网络中的主要计算模块。本文的所有网络和相关实验都是建立在这些模块的基础之上。

1.1.1 线性感知器层

一个线性感知器层可以表示为y=Wx+b。在这里，x表示input_dim×1大小的输入数据，W表示output_dim× input_dim大小的权重矩阵，b是一个output_dim× 1大小的偏置向量，y表示output_dim× 1大小的线性层输出。

从线性感知器输入映射到最终的网络输出可以表示为z=f（y）=f（Wx+b），f是一个非线性函数，它表示在更深层次的网络的计算；z是网络输出，通常是一个损失值。

1.1.2 卷积层

卷积层由一个多维滤波器组kio将输入特征图Nmap_in映射到输出特征图Nmap_out。每个输入特征图xi与相对应的滤波器组kio进行卷积，卷积的结果是求和并添加偏置值Bo生成o?th输出图： 。允许使用大的卷积核，快速傅里叶变换（FFT）是用来计算卷积（及相关）。根据卷积定理[5]，在空间域卷积等价于在频域的逐点乘法。因此，ki*xi可以用傅里叶变换计算：ki*xi=F-1{F{ki}・F{xi}}。在这里，F表示傅里叶变换，“”表示逐点乘法运算，卷积层支持填充和跨越。

从o?th输出特征图到网络输出的映射可以表示为z=f（yo）。这里f是从o?th输出特征图yo到最终的网络输出的非线性映射。与第1.1.1节类似，，，需要在反向的过程中计算。

1.1.3 Max?pooling层

最大pooling层计算在窗口中的最大元素与步幅大小，一个定制的im2col_ln功能是实现转换pooling补丁为列向量，来矢量化在Matlab中的pooling计算。内置的最大功能是这些列向量可以返回pooling结果和这些最大值的指数，然后，在原来的批量数据恢复相应指数。此外，零填充可应用于输入数据。

不失一般性，从Max?pooling层输入到最终的网络输出的映射可以表示为z=f（y）=f（Sx），其中S是选择矩阵，x是一个列向量，它表示输入数据到这层。

在反向的过程中，被计算并传递给浅层：。

当pooling范围小于或等于该步长大小时，可以用Matlab中简单的矩阵索引技术计算出。具体来说，与输入数据相同大小的一个空的张量dzdx被创建。dzdx（from）=dzdy，from是pooling指数，dzdy是一个记录pooling结果的张量。当pooling范围大于步长大小时，x中的每一个条目都可以被汇集多次，并且反向传播梯度需要为这些多个汇集条目积累。在这种情况下，计算可以利用Matlab自带的功能accumarray（）。

1.1.4 修正线性单元

修正线性单元（ReLU）作为一个主要的非线性映射函数被实现，一些其他的函数包括sigmoid和tanh这里的讨论就省略了。ReLU函数是很独特的函数，如果输入大于0，则输出0，否则y=ReLU（x）=x・ind（x>0）。在反向的过程中，如果输入数据是非负的，则梯度传递到较浅层，否则，梯度被忽略。

1.2 损失函数

通常，一个损失函数会和最深核心计算模块的输出相连。目前，为了达到分类任务光网络还支持softmax 中的LogLoss函数。

1.3 优化算法

随机梯度下降（SGD）为基础的优化算法是训练深层神经网络的主要工具。标准的SGD算法和它的一些流行的变型如adagrad[6]，rmsprop[7]， Adam[8]，同样实现了深度学习的研究。值得一提的是，在此实现了一个新的选择性的SGD算法便于参数尤其是学习速率的选择。

2 实 验

2.1 多层感知器网络

在MNIST数据上[9]构造一个多层感知器网络来测试光网络的性能。网络从MNIST图像数据集取得28×28输入，在接下来的两层分别有128个节点。然后，128维特征连接10个节点来计算softmax输出。实验结果见图1。

和测试阶段的损失和错误率

2.2 卷积神经网络

在cifar?10数据[10]上由4个卷积层构建一个卷积网络来测试光网络的性能。此结构与来自MatConvNet的一个报告相同[3]。32，32，64，64在前三层有5×5大小的卷积核，最后一层有4 × 4大小的内核。ReLU函数应用到每一个卷积层之后作为非线性映射函数。光网络自动选择和调整学习速率并可以达到非常精确。与有固定的学习速率的SGD标准比较，选择性SGD具有更好的精度。最重要的是，使用选择性SGD避免手动调谐的学习速率。图2为实验结果。计算在一个Intel i5 6600K CPU和Nvidia Titan X GPU（12 GB内存）的台式电脑上进行。当前版本的光网络用这种网络结构在GPU上每秒可以处理750个图像，大约比使用的CPU速度快5倍。

2.3 LSTM网络

长短期记忆（LSTM）[11]是一个流行的递归神经网络模型。由于光网络的通用性，LSTM网络作为一个特定的应用程序可以在光网络包中实现。值得注意的是，在光网络中的核心计算模块用于执行时域前向过程和反向传播为LSTM。

在一个LSTM模型中的前向过程可以用公式表示为：

和测试阶段的损失和错误率

优化LSTM模型，在LSTM中通过时间的反向传播实现和计算最关键值：

采用一个关键的迭代属性来计算上述值：

一些其他的梯度可以通过使用上述计算输出的链规则计算：

LSTM网络测试一个字符语言建模任务，该数据集由选自莎士比亚作品的20 000个句子组成，每个句子断成67字（和标点符号），LSTM模型可以根据前一个字符预测下一个字符。网络模型中使用30个隐含节点并且RMSProp用于训练。在后10次训练，下一个字符的预测精度提高到70%。

2.4 Q?网络

作为强化学习中的应用，创建一个和MLP网络一致的Q?network[12]。然后将Q?network应用到经典的Cart?Pole的问题中[13]。Cart?Pole系统的动力学可以在一个两层网络数百次迭代中学习到。对Q?network更新过程的一次迭代为：

式中，act是由概率ε随机选择的。所需的网络输出值Qnew是利用观测到的reward和由此产生的状态的贴现值γV（statenew）计算出来的，通过均衡器预测当前的网络。通过使用最小平方损失函数：

3 结 论

为了深层神经网络模型的理解与发展，光网络提供了一个易于扩展的生态系统。在Matlab环境下，整个计算过程可以很容易地跟踪和可视化。这些设置的主要功能可以对深度学习研究界提供独特的便利。

深度学习论文:建构深度学习课堂要把握好“四个维度”

摘 要 深度学习课堂是在“学习金字塔”和“建构主义”理论指导下，对“人本主义”教育思想的深度实践，它更关注学生的学习目标达成度和学生学习行为方式的有效度。亦可以说，它不简单是一种课堂教学模式，而是对课堂目标和课堂状态特别是学生学习状态的一种客观描述。建构深度学习的课堂，必须把握好“效度、深度、高度、温度”这样四个维度。

关键词 深度学习课堂 “四个维度”

建构深度学习课堂“效度、深度、高度、温度”这样四个维度具体分析如下：

一是效度。这是深度学习课堂在学习方式维度上的要求，也是深度学习课堂最基本的形式要求。因为深度学习课堂评价的落脚点是“学生学会多少、学到什么程度”，所以，深度学习的课堂，首先必须是有效甚至是高效课堂。那么，课堂的效度从哪里来？根据学习金字塔理论，听讲、阅读、看图片和视频、示范等传统个人学习或被动学习的学习方式效果都是在30%以下。而以团队学习、主动学习和参与式学习为主的小组讨论、“做中学”或“实际演练”、“教别人”或者“马上应用”等，学习效果都在50%以上，有的甚至可以达到90%以上的效果。这就告诉我们，无论是什么学科、无论是什么样的课型，在组织教学活动时，都要尽可能多的采取团队学习、主动学习和参与式学习的方式。从学校层面来讲，要运用评价的手段，促进教师转变教学方式，提升课堂教学的效度。从教师个人来讲，要精心设计课堂教学的每一个环节和每一次活动，并让主动学习或参与式学习贯穿于整堂课的教学之中。例如，在语文阅读教学中的课文朗读教学，以往比较传统的设计是教师范读或者是听课文录音范读，这种教学方式，学生的参与度不高，学习效果仅在20%左右。如果将朗读教学设计为学生能广泛参与的小组对抗活动，就能在很大程度上调动学生参与的积极性，教学效度也就自然而然地提高上去了。

二是深度。这是深度学习课堂在学习内容维度上的要求，是课堂教学设计形式和内容的统一。宋理学家周敦颐在《通书・文辞》中指出“文所以载道也。”学习方式的设计只能在形式上决定学习活动的效度，如果不能在学习内容上进行科学地整合，仍不能有效地建构起深度学习的课堂。在处理二者之间的关系上，要坚持以内容设计为主、学习方式设计为辅的原则。在课堂教学设计上，要根据学习内容的不同设计不同的学习方式，使二者相得益彰，才能取得更好的学习效果。例如在学习传统名篇《木兰诗》的时候，有的教师采用了“读、议、品、背”的教学方式，一开始用了20多分钟的时间，要求学生入情入境的读并改成故事讲给同学听，然后议论木兰的人物形象，再后是体会课文的详略安排。整堂课学生活动的确比较充分，但是给人的总是一种“浮光掠影”的感觉，由于缺乏对教学内容的深度设计，教学效果仅能停留在较浅的层次上。笔者认为，指导学生学习这篇课文，不如根据文本特点，抓住一个“美”字进行反复的品读训练，由浅入深地完成教学任务。第一步让学生品读体会古乐府诗的“音韵美”；第二步根据对木兰的形象描述，体会木兰的“形象美”；第三步，根据故事情节的详略安排，体会文章结构的“布局美”；最后让学生以“美”为主题，谈谈学习本文的认识。这样以学习内容为主的设计，既能充分体现语文学科的特点，又能达到学习内容与学习方式的完美统一。这样的课堂，怎能不是深度学习的课堂？

三是高度。这是深度学习课堂在学生思维能力培养维度的要求，是学生学科核心素养的根本。斯滕伯格认为“教育最重要的目标就是引导学生的思维”。基于初中学段各学科的特点，运用思维导图，可以将学生的放射性思维和开拓性笔记技巧结合在一起，在有效减轻学生记忆负担50%-80%的同时，又可以将学习效率提高约50%，将学习成绩提升35%以上。例如，在对初中生物《人体的营养》进行复习的时候，教师引导学生运用思维导图的方式，对整块知识形成一个相互连接的有机整体，并进一步通过小组研讨和课堂展示的方式，让学生的思维相互碰撞，形成更为完整、更加清晰的知识构图。然后通过课堂变式练习的方式，让学生的思维得到螺旋式提升。通过课堂观察和对学生知识掌握与运用的监测来看，这种以思维导图引领的专题复习课与传统的“知识梳理―网络构建―练习巩固”课堂相比，学生的思维认知度和课堂达成度都具有较大的优势。除思维导图外，在激活和培养学生思维能力方面，教师还可以根据学科特点，通过设置思维训练学习活动，如语文学科的想象力训练、辩论活动，物理和化学学科的探究性实验设计等，从不同的角度对学生思维能力进行培养和训练，以达到全面、科学训练学生思维能力的目的，为学生开展实践创新活动提供坚实的基础。

四是温度。这是深度学习课堂在学生情感培养维度的要求，是学生学科素养的核心内涵。特级教师窦桂梅的语文课堂是被公认为的有温度的课堂，她曾说过这样一句话：“没有激情的课堂就像一口枯井，没有激情的女教师就像没有光泽的旧瓷器。”激情是保持课堂温度的基础，无论是人文学科还是数理学科的教师，都要在课堂上时刻保持一份对教育的激情，并将这份激情时时传达给学生。近段时期，北京四中国际校区校长石国鹏的历史讲课视频火爆于网络，透过他对历史现象的独特见解和幽默风趣的语言表象，折射出来的是他对课堂教学的激情和责任，这是更能打动学生的根本原因。试想，如果是一位仅仅把n堂当做糊口职业的教师，又怎能做到对自己讲授内容的不断地妙语连珠呢？当然，有温度的课堂，除了教师要保持激情外，还需要借助学习任务的设计，激发学生的人生激情、社会责任、学习兴趣等等，在师生情感的共鸣下，焕发课堂热力四射的温度。如在主题班会课堂设计中，有的班主任就结合近段时间全社会关注的拆除违规建设和创建国家级卫生县城的话题，将在社会上收集到的有关宣传内容和群众的不同看法展示给学生，让他们结合自己听到、看到的事实开展了一次大辩论，引起了学生的广泛共鸣，激发了学生参与创建的积极性，该班不少学生主动组织志愿活动，为校园和附近社区清扫环境。这样的班会课，才真正释放了主题班会和学生们应有的温度。

深度学习论文:小学生数学深度学习之有效课堂的几点思考

摘 要 在小学数学学习活动中，如何体现深度学习的精神，使课堂教学真实有效，根据各年段知识特点和学生的认知水平，采取多种方式提高课堂效率，巩固知识，形成技能。教学中，创设情景，充分调动学习兴趣，明确学习任务，结合学生生活实际，让学生体会到数学与生活的密切联系，将数学思想渗透到学生的生活中，促进学生进行深度思考。

关键词 深度学习 有效课堂 学习兴趣 联系生活

小学数学学习活动中，深度学习有许多突破点。有效的课堂教学通过课堂教学活动，使学生在认知和情感上有所发展，其有效性有以下几点考虑：

1注重创设情境，充分调动学生有效的学习情感

建立良好的师生关系，调动学生有效的学习情绪，维护学生的学习兴趣，不仅可以培养学生的学习信心，激发他们的学习主动性，而且提高课堂教学的有效性。在创设情境时，要注意以下几点：

1.1任务应明确

每个班都有一定的教学任务。创设情境，帮助学生学习数学，有利于促进学生的认知能力、数学思维、情感态度、价值观等方面的发展。因此，教学不仅要注重教学目标的创造情境，还要充分发挥情境的作用，及时引导学生从语境中运用数学语言来提取数学问题。如果是有问题，提出的问题要具体、明确、新颖、有启发性，不能提出“你找到了什么？”之类的问题。

1.2教学情境应具有一定的时代气息

作为一名教师，学生应该被视为一个充满活力和发展的个体。在当今的信息社会，学生可以通过各种渠道获取大量的信息，教师也应该创造一个时代的情境，让他们学会关心社会，关心国家的发展。

2内容和形式应根据学生的生活经历和年龄特点设计

教学情境有多种形式，如问题情境、故事情境、活动情境、实验情境、竞争情境等。情境创设应遵循不同年龄阶段儿童的心理特点和认知规律，并应根据学生的实际生活经历进行设计。低、中、高年级的孩子，可以讲故事、玩游戏、视觉演示等形式创设情境，为高中生创设情境，帮助学生自主学习、合作交流，用活动吸引学生。

3深钻材料，确保知识的有效性

知识的有效性是保证课堂教学有效性的重要条件。对于学生来说，教学知识的有效性指的是新的思想、新的材料。教学内容是否有效，跟知识的属性和学生的认知有很大关系。（1）学生知识的增长依赖于有效的知识。学生知识的成长是教学成功的关键。（2）学生智力的发展依赖于有效的知识。发展是教学的主要任务，知识不是智慧，知识传递是智慧。在知识总量上，个体并不是所有的知识转移都是一样的，但内化的知识是熟练的，可以随时提取，灵活运用，这部分知识被称为有效知识量的个体，是智慧的象征。（3）学生思维的提高依赖于有效的知识。这种知识是学生获得的一种知识。（4）教学的心理效果取决于有效的知识。通过知识的获取产生愉快的心理效应，可以成为动力和催化剂。

4探索有效的学习过程

课堂教学的核心是调动全体学生积极参与学习的全过程，使学生能够自主学习，和谐发展。学习过程的有效与否是课堂教学有效性的关键。学生是学习的主体，但我们也不得不承认，在小学生的成长和发展中，是不成熟的学习主体。由于年龄、经验、知识、能力等方面的限制，他们提出问题和分析问题的能力是有限的。因此，只有发挥教师作为组织者的作用，引导、点出，才能发挥学生的主体性、主动性，让学生学会学习。特别是在学生的困难部位，意见分歧，或在知识、方法上进行总结，也要及时引导。有效的学习过程也可以通过游戏实现。小学生的注意力特点不占优势，尤其是低年级经常表现出那种学前儿童对游戏的兴趣和足够的力量，他们可以玩几个小时，但不长时间坐在一个静止不动的地方。新课程要求“每个学生，特别是学生之间的差异”。所以对差异，可以在教学分层过程中实施分层教学策略，最大限度地发挥学生的潜能，让学生独立思考，展现学生的个性，从而使每个学生发展。使数学课堂教学有效。

5接触现实生活，创造有效的生活情境

建立有效的生活情境是提高课堂教学有效性的重要条件。《数学课程标准》指出：“为生活而奋斗的场景和童话世界是熟悉的数学问题的学生，关注学生的兴趣和动机，激发学生的学习，使学生初步感受数学与日常生活密切联系。”在数学教学中，教师应创造学生的生活环境密切相关、背景知识和学生的兴趣，抓住时机，学习情境，使学生学习数学的乐趣，学习的需要，激发探索新知识的积极性，主动参与学习。在生命教学情境创设中，应选择现实生活情境。教师可以直接选择学生在教材中提供一个熟悉的日常生活情境进行处理或创建自己感兴趣的学生的真实生活素材作为课堂情境。二要营造开放的生活情境。教师要对课程知识的延伸和拓展，抽象知识的学习过程转化为实践的开放性的学习过程，引导学生发现问题，提出了一个大胆的猜想，不断形成、积累、发展新的数学生活经验。创造多样化的生活情境。通过了解学生的生活兴趣，把教学内容进行二次加工和整合，创造一个生活情境。生产和生活是数学的起源和归宿，在数学课堂中，大量的材料可以作为教材使用。要做好工作，继续为学生提供生活的素材，让生活走进课堂。真正让文字的“静态”数学走进生活“动态”数学。让学生觉得数学不是白学，学即可用，才是真。这种课堂教学是有效的。

6注重教学反思，促进课堂教学质量

我记得有人说过：“没有教学方法，教学是一门遗憾的艺术”。因为我们的老师不是圣人，所以上课不完美。我们对自己的一门课，应该进行深入的分析和反思，对每一个教学环节、预设与比赛的实际学习情况、教学状态、课堂状态等方面进行认真的总结，在“反思”中找到规律，不断的学习。我们反思的主要内容有：思维过程、解题思路、过程分析、计算过程、语言表达、教学方法的思考与反思。为了提高课堂教学质量，教学效果会更好。

教学效能作为一种目的明确的认知活动，是广大教师的共同追求。无论课程改革，“有效课堂”是我们永恒的追求。在新课程理念的指导下，在充分发挥学生主体作用的前提下，改革课堂教学模式，提高课堂教学效果。

深度学习论文:浅谈如何引导学生进行深度学习

摘 要 深度学习是一种基于理解的学习，它强调学习者要批叛地学习新知识，把它们纳入原有的认知结构，从而帮助决策，解决问题。深度学习鼓励学生积极地探索、反思和创造。它凸显了学生由被动学习向主动学习的转化，关注了学生发现问题，提出问题，分析问题，解决问题的能力。课堂上教师要注重引导学生进行尝试学习。

关键词 深度学习 教师引导 学生参与

深度学习是相对于浅层学习所提出的一个概念，是一种基于理解的学习，它强调学习者要批叛地学习新知识，把它们纳入原有的认知结构，从而帮助决策，解决问题。深度学习鼓励学生积极地探索、反思和创造。与浅层学习相比，它凸显了学生由被动学习向主动学习的转化，关注了学生发现问题，提出问题，分析问题，解决问题的能力。下面，结合《圆锥的体积》一课的教学，谈谈教师如何引导学生进行深度学习。

1激发学生主动探究的欲望

赞可夫说过：“单纯地听教师讲解，不能调动学生学习的精神力量。”教师的主导作用就在于激发他们的学习热情，促使其积极主动地探索知识。所以，上课伊始，教师可以利用新旧知识的连接点激发学生对圆锥体积探索的兴趣：（1）让学生说说长方体、正方体、圆柱体积的计算方法。因这三个物体的体积都可以用底面积乘高来进行计算，这个问题为下面学生的猜想作了铺垫。（2）让学生猜想：怎样计算圆锥的体积？学生很自然地想到用“底面积乘高”的方法来计算。但有的同学提出了质疑：底面积乘高是计算圆柱体积的，很明显，圆锥体积不能用同样的方法来计算。（3）在学生的讨论中，新的问题油然而生：那么怎样计算圆锥的体积？圆锥的体积与圆柱的体积有什么关系呢？这几个问题激发了学生探究的兴趣，学生有了问题才会有探索，只有主动探索，才会有创造。

2引导学生真正参与探究过程

利用学生已有认知经验，组织学生研究是学生自主学习的良好方式，但在课堂上往往受时空的限制，有时很难有效地完成，要么蜻蜓点水，要么变成个别同学的研究。对于圆锥体积的计算方法，在课堂教学中，很多老师常常是拿来一个圆柱容器、一个与圆柱容器等底、等高的圆锥形容器，老师演示：往圆锥容器中装水或者谷粒，装满后倒入圆柱容器中，让学生仔细观察几次能装满。老师装完，学生也数完，需三次才能装满，于是师生共同得出结论：圆锥的体积等于和它等底等高的圆柱体积的三分之一。从课堂教学来看，只是老师在做，学生在看，学生只是一个旁观者，没有参与到研究的过程中去，这种学习是机械地、被动地，是一种浅层的学习。

苏霍姆林斯基说过：“在的人内心深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者，研究者、探索者，而在儿童的精神世界中这种需要特别强烈。”只有让每个孩子都动起来，在动手做的过程中，引发思考、启迪思维，学生才会进行深度学习。

我们可以设计这样的探究活动：

2.1课前制作容器

课前让学生用硬纸板制作一个圆柱容器，再做与这个圆柱等底等高、等高不等底、等底不等高，不等底不等高的圆锥容器各一个。别小看这简单的制作活动，在制作容器的过程中，学生需要测量、计算、剪、粘，在动手、动脑的过程中，对圆锥、圆柱的底面积和高又加深了认识，对“等底等高”这个概念有了深入的认识，为新课的学习打下了基础。

2.2课堂演示操作

课堂上以小组为单位，让每个学生都亲自动手操作：用各种圆锥容器为测量工具，往圆柱容器中装谷粒，记录下装满的次数，并填好表格。

将与圆柱与关的四种圆锥罗列出来，让学生分别都动手做一做，旨在让学生明确“与圆柱等底等高”这一前提的唯一性。

2.3组织学生交流

操作完成后组织学生交流各组操作后的发现，学生从自己小组里的信息可发现，只有与圆柱等底等高的圆锥需3次才能将圆柱容器装满，而其它的次数各不相同，这是不是偶然现象呢？教师再汇总全班各小组的数据让学生观察并思考：观察表中数据，会发现什么？学生会发现：所有组与圆柱等底等高的圆锥都需要3次才能将圆柱装满，而其它圆锥装的次数各不相同。

这样在课堂上组织学生交流分享，碰撞研究火花，学生在独立研究的基础上，与同伴在共赢共进中进行深度学习。

2.4启发思考，得出结论

引导、启发学生思考：你发现了什么？圆锥体积和什么样的圆柱体积有关系呢？有什么关系呢？怎样计算圆锥的体积呢？学生从交流中自己会发现：圆锥体积只和与它等底等高的圆柱体积有关系，而且总是这样圆柱体积的三分之一，于是利用圆柱的体积公式推导出：圆锥的体积=底面积赘住？

学习情境的真实展现，学生学习过程的真实展开，是学生自我建构知识结构的必备条件，只有真正经历用已有数学活动经验，不断解决新问题的过程，学生的深度学习才有生命力。

3变式练习培养思维的深刻性

学生对某一知识的完全掌握是在多种形式的练习之后，所谓“熟能生巧”，“见多识广”。而变式练习在一定程度上可克服和减少思维中的绝对化而呈现的思维僵化及思维惰性。 课堂中学生掌握了圆锥体积的计算方法后，教师应设计出形式多样的习题来加深学生对这一知识的全面理解。如：（1）一个圆柱和一个圆锥等底等高，圆锥的体积是3立方分米，圆柱的体积是（ ）立方分米。 （2）圆柱体的体积一定比圆锥体的体积大（ ）（3）有一根底面直径是6厘米，长是15厘米的圆柱形钢材，要把它削成与它等底等高的圆锥形零件。要削去钢材（ ）立方厘米？像这样，改变命题的条件，变换问题的形式而不变换问题的本质，引深拓广，产生一个个既类似又有区别的问题，使学生产生浓厚的兴趣，在挑战中寻找乐趣，培养了思维的深刻性。

数学学习是一个学生自我数学建构的过程，在这一过程中，他们学会知识，学会思考，积累数学活动经验和数学思想方法，形成数学素养，发展数学思维。个人粗浅地认为，教师有效地引导是学生进行深度学习的关键，教师应在充分尊重学生主体地位的基础上，摆正自身角色，紧扣教学目标，引导学生主动参与学习活动，激发学生的思维，把学生的学习引向自主和谐的境界，真正实现深度学习。

深度学习论文:深度学习在器材管理中的应用初探

摘 要：器材的更新，消耗，采购的信息化程度越来越高，数据量越来越大，对管理人员掌握器材使用，采购，正常替换等规律的要求越来越高，深度学习可以较好的提取数据中存在的各种隐含规律，掌握这些规律对提高器材管理水平有较大提高。本文针对深度学习在器材管理中的应用，进行了初步研究，提出了基于深度信念网络的器材管理规律提取方法，经过实际运用表明，对减少器材损耗，提高器材采购资金能效比有明显帮助。

关键词：深度学习；器材管理；深度信念网络；效率；损耗

1.引言

深度学习是机器学习的延伸和进一步发展，它基于机器学习，从广义上讲是机器学习的一种，但与机器学习有较大不同，深度学习的模型和人脑皮层结构有较大相似，从某种意义上讲，深度学习是智能学习，可对复杂数据进行有效处理[1]。深度学习模型既可以作为特征提取器，也可以用作特征分类器，并且二者可以同时应用，直接得到想要的分类结果。器材有成千上万种，每种器材的性能、数量、有效期、生产厂家这些基本要素Ю戳舜罅康氖据，而深度学习应用于大数据挖掘方面，实践中已经取得较好的效果。现在是一个“大数据+深度学习”的时代。本文研究在器材管理中如何运用深度学习，来探寻器材管理中蕴含的内在规律，通过得出的管理规则进行器材管理，来提高器材管理的信息化水平。

2.深度学习的典型模型

深度学习基础是受限玻尔兹曼机（RBM），玻尔兹曼机（ BM）可以认为是一种能量模型。即参数空间中每一种情况均有一个标量形式的能量与之对应。对全连通玻尔兹曼机进行简化，其限制条件是在给定可见层或者隐层中的其中一层后，另一层的单元彼此独立，即为受限玻尔兹曼机。深度学习的典型模型主要有：自动编码器（AE），卷积神经网络（CNN），深度信念网络（DBN）三种[2]。

（1）自动编码器

自编码器的基本原理：将输入的原始信号进行编码，使用编码得到的新信号重建原始信号，求得重建的元信号与原始信号相比重建误差最小。它的优点是可以有效的提取信号中的主要特征，减少信息冗余，提高信息处理效率。模式分类中经常用到的以下方法：K均值聚类、稀疏编码、主成分分析等均可理解为是一个自动编码器。

（2）卷积神经网络

卷积神经网络（CNN）善于提取数据局部特征，模型复杂度较低，权值的数量较少，它组合局部感受野（滑动窗口）、权重共享（减少自由参数数量）、和空间或时间上的子采样这3 种结构去确保平移和变形上的不变性。

（3）深度信念网络

深度信念网络（DBN）主要采用贪婪逐层训练方法。简言之通过预先训练与反向调节来训练整个DBN网络：在预先训练阶段，先逐个训练每一个受限玻尔兹曼机RBM，逐层叠加，并将下一层的RBM 的输出作为上一层RBM 的输入； 在反向调节阶段可以采用BP训练，通过误差函数进行反向调节.

3.基于深度信念网络（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资金最少，耗费管理人员精力最少。从模型分析上来说，这是一个求最优化模型的问题。深度信念网络在求取最优化方面具有一定的优越性。深度信念网络（DBN）的优点：（1）采用并行结构，可同时处理多组数据，计算效率得到较大提升，对处理大数据有优势；（2）可以用较小的模型参数波动得到较高的分类结果，模型稳定性较好[3]。

对器材管理者来说如何制定性价比最高的器材采购方案，最优的器材下发方案，最优的器材存储方案是急需解决的三个问题。

器材采购方案：其制定主要基于器材的价格，储存年限，采购批次，采购量，售后服务等因素，针对每种器材的上述指标进行量化打分，再根据每种器材的侧重点分配量化系数，整合成10种数据输入。将这些数据输入到训练好的深度信念网络（DBN）中得出每种器材的采购点数，根据点数决定采购的器材数量、品种、规格和型号。

器材的下发方案：器材的下发要考虑不同单位的需求，现有库存情况，近期器材补充情况，近期大项工作需求情况，根据不同情况对不同单位，不同器材，具体工作设定不同颜色的标签，通过标签整合，将这些数据输入到训练好的深度信念网络（DBN）中得到具体的下拨方案。

器材储存方案：储存主要包括使用单位库存情况，仓库库存情况，供货单位协议代储情况，运用深度信念网络（DBN）对器材消耗情况进行分析，进而得出，单位库存的数质量，使用单位库存的数质量，供货单位协议代储数质量，使三者处于一个最优化状态，既不影响使用，又可降低库存空间的需求，减少资金占用。

4. 实验结果

本文采用深度信念网络（DBN）对1000种器材采购、运输、库存、消耗使用以及不同品牌的通用器材采购成本进行了实验分析，通过深度信念网络（DBN）的优化，采购效率提高10%，运输时间缩短20%，库存量降低15%，使用消耗准确度提高5%，采购成本降低18%。

5. 未来发展与展望

深度学习方法在器材管理中的应用还处于初步探索之中，但是初步运用表明，其在“大数据+云计算”时代，对提高器材管理的信息化水平具有较大的实用价值和经济价值，用于器材管理的深度学习模型，还较为简单，还有进一步发展的空间，实践应用中对器材数据特征的提取还有待加强，只有深刻的理解器材管理的特征及需求，才能有针对性的建立模型，提高模型的可靠性和有效性。使器材管理水平更上一层楼，使器材管理跟上信息化发展的步伐。

作者简介：

康克成（1981.04-）河北昌黎人，研究生，硕士，工程师，中国人民解放军92819部队，研究方向：信息与通信工程；

王强（1981.02-）山东胶州人，本科，助理工程师，中国人民解放军92819部队，研究方向：装备管理；

郑飞（1987.10-）山东兖州人，本科，助理工程师，中国人民解放军92819部队，研究方向：装备管理；

刘亮（1981.02-）辽宁北镇人，本科，工程师，中国人民解放军92819部队，研究方向：装备管理；