学习可以发生在任何场所,广义地讲,任何学习活动发生的场所都可称为学习空间。学习空间包括物理空间和网络(虚拟)空间,高等学校学生的学习空间一般可以分为三类:正式学习空间、非正式学习空间和网络(虚拟)学习空间。正式的学习空间主要指上课的教室、实验室等学习场所;非正式的学习空间主要指走廊、图书馆、休息讨论区等公共区域;网络社区、在线学习资源库、慕课课程等就属于网络(虚拟)学习空间。学习空间和学习活动关系密切,特定的学习空间会激发和促进特定的学习活动,学习空间的建设与设计最终目标是促进学习者的学习。
1.学习空间的起源与发展
学习空间的理解关键在于对“空间”一词的解释。《现代汉语词典》(第6版)将“空间”一词解释为:物质存在的一种客观形式,由长度、宽度、高度表现出来,是物质存在的广延性和伸张性的表现。《辞海》中对“空间”的解释包括“宇宙空间”“太空、外层空间”“物质存在的一种基本形式,指物质存在的广延性”“一定的范围”。“空间”对应的英语表述是“space”,《柯林斯英汉双解大词典》对“space”的释义包括“空白区域”“用于特定目的的场所”“太空”“宽敞的地方”等多种不同的解释。[9]可见,单独对“空间”进行解释,将会产生多种不同的理解。但若将“学习空间”作为一个整体来看,我们将会发现“用于特定目的的场所”是其中最为恰当和最合乎情理的解释,因此从字面意义上,我们将学习空间界定为“用于学习的场所”。
“学习空间”这一术语兴起于20世纪90年代,在“学习空间”之前,人们通常使用“教学空间”来指代这种场所,将有教学活动存在的场所均称作教学空间。教学空间在物质形态上的特征包括大小、形状、空间的封闭或开放程度、空间调整组合的灵活程度等方面,最典型的教学空间就是传统教室。大多数传统教室都具有位于前方的讲台、行列式(秧田式)桌椅布局、有清晰的前后方向之分等特征,主要用来开展面对面的教学活动。
学习空间的兴起与人们对学习过程的理解变化、计算机网络通信技术在教育领域的广泛应用以及人们对非正式学习的重视密切相关。目前有关学习空间的研究仍处于起步阶段,关于学习空间的设计理念、划分标准与类型、应具备的特征、对教学的影响等方面的研究尚未成熟,该领域的研究成果已经对传统教室和传统实验室等教学空间的研究产生了重要的影响。
2.学习空间的隐喻
教室的历史可以一直追溯到古代苏美尔人的“泥版书屋”和我国夏、商、周时期的“庠”“序”“学”“校”。现代意义上的教室则是在16世纪末班级授课制出现以后产生的。自从班级授课制实施以来,教室等教与学发生的学习空间在形态上虽然有所改变,但是教师在讲台上教、学生排排坐在下面听的形式却历经数百年的时间而没有本质的改变。研究表明,这种类型的学习空间无论是从物理环境还是心理环境都不能满足学生的需求,其教条化、模式化、单一化、静态化的缺点不能发挥学生的积极性。在这样的诉求下学习空间的多形态应运而生,其活动课桌椅和多屏显示系统的组合不仅为教师不同形式的教学内容呈现带来可能性,更能创造“以学习者为中心”的课堂形态。
由教学空间演变为学习空间并不是一个简单的概念替换,这二者背后都蕴含着丰富的隐喻。我们将从比较的视角对教学空间和学习空间进行分析,以揭示其丰富的内涵。
(1)学习空间蕴含着学习不只局限于学校课堂中,它可以发生在任意场所。因此学习空间也不只局限于教室、教学实验室等教学空间,它还涵盖校园内和校园外的学习空间,甚至涵盖正式与非正式的学习空间,这一变化体现了研究者对课堂之外发生的学习活动的重视。而教学空间的范围则主要局限在学校的教室、教学实验室、计算机机房等用于开展课堂教学的场所。从这一角度来看,学习空间包含的范围要大于教学空间的范围。
(2)学习空间还蕴含着学习既可以发生在物理场景中,也可以发生在虚拟场景中。由此,学习空间也包括物理学习空间与虚拟学习空间,二者的有机耦合能够为学习活动提供有效支持。随着信息技术在教育中的广泛应用,教学空间也由传统的物理空间拓展到了包括物理空间与虚拟空间在内的教学场所。从这点上来看,学习空间与教学空间并无区别,二者都包含了物理空间与虚拟空间。
(3)学习空间蕴含着其最终目标是促进学习者学习的隐喻。以传统教室和教学实验室为代表的教学空间更多是为教师的“教”提供支持与服务,学生的“学”限定在教师的“教”之后;学习空间则是从学习者的角度出发,考虑的是如何通过激发学习者的学习兴趣、支持与学习相关的活动来促进学习者的学习。由于二者的出发点不同,因此无论是它们的外在特征、形态,还是最终对教学产生的影响都将有很大的区别。
(4)学习空间蕴含着建构主义学习理论、情境认知与学习理论等当代主流学习理论以及学习科学的知识观和学习观。这一点可以从目前学习空间的各种前缀中得到印证,“主动学习”“协作学习”“以学生为中心”等诸多体现当代知识观与学习观的术语纷纷被用来修饰学习空间。而教学空间蕴含的则是知识的传递观,认为学习是由教师向学生传递知识的过程,教师是知识的来源和化身。从这个角度上讲,学习空间与教学空间具有根本性的区别。
(5)学习空间蕴含着它需要通过信息技术的增强来促进学习者的学习。如上所述,学习空间涵盖了正式学习空间与非正式学习空间,既包括物理学习空间还包括虚拟学习空间,它们之间的相互融合都需要信息技术的支持才能得以实现,因此我们认为学习空间这一概念还蕴含着“信息技术的增强”这一隐喻。而对于教学空间而言,虽然信息技术的注入已经成为普遍现象,但与学习空间中的注入目的、方式都存在明显差异。
3.学习空间的基础理论研究
学习空间的基础理论研究包括学习空间的基本理念、设计原则、设计框架等。其中,基本理念关注学习空间的设计理念,设计原则关注如何从理论层面上指导学习空间的设计与开发,设计框架关注学习空间设计过程中的具体流程和所涉及的相关因素。
(1)学习空间的基本理念。虽然研究者使用诸如学习空间、未来课堂、主动学习空间、主动学习教室、技术支持的主动学习等不同术语,但大多与上文中界定的学习空间的内涵高度一致。例如,英国联合信息系统委员会(The Joint Information Systems Committee,JISC)指出,学习空间应能够激励和促进学习者的学习,支持协作学习的开展,提供个性化和包容性的环境,并且能够灵活地满足不断变化的需求。陈卫东认为未来课堂是以互动为核心,[10]旨在构建充分发挥课堂主体的主动性和能动性,促进主体和谐、自由发展的教与学的环境与活动。Whiteside和Fitzgerald认为主动学习空间的目标是通过灵活的设计和创新的技术工具开发综合的空间,以促进互动和以学生为中心的学习经验。[11]Painter等认为主动学习教室是在传统教室和技术注入的教室基础上发展起来的,是为了满足多种教学需要和适应不同的教学模式,以促进互动和以用户为中心展开设计的,[12]因此通常具有易于移动的家具、可移动的电子白板、计算机、网络等特点。由此可见,虽然不同学者对学习空间相关术语基本理念的阐述不尽相同,但大多都强调信息技术增强、主动学习、协作学习、互动、以学习者为中心等特征。
(2)学习空间的设计原则。为了有效指导学习空间的设计与开发,一些组织和研究者提出了学习空间的设计原则,可以归纳为6个方面:用户体验、易用、灵活、兼容、再利用、可靠。
①用户体验是指学习空间应该为教师和学生提供高质量的用户体验,例如轻松、愉快、美观、流畅、舒适的感觉。澳大利亚拉筹伯大学(LaTrobe University)发起并领导的SKG(Spaces for Knowledge Generation)项目在设计学习空间时就着重强调学习空间的用户体验设计,许亚锋与王周秀等以及澳大利亚“改造大学学习空间”项目同样强调学习空间应该提供高质量的用户体验。
②易用是指学习空间内的设施要简单易操作。Mitchell等将易用视作学习空间设计与改造的四个基本原则之一,其余三个原则分别是参与、授权、信任。
③灵活是指学习空间要能够适应当前和以后可能开展的多种不同的教学方法与教学策略。学习空间应具备灵活性已经得到广泛认可,JISC从促进有效学习的角度出发提出了面向21世纪的学习空间设计原则,而且将灵活性作为其中首条设计原则;Tahir等也认为要创建灵活、多用途的学习空间,可以考虑使用可移动和可折叠的家具、可移动的墙面、为师生提供最大限度的设备控制权限等,以满足不同的教学需求。[13]
④兼容是指学习空间要能够与其他学习空间无缝整合在一起,从而有助于学习空间之间互联互通,真正突破学习空间的“围墙”。
⑤再利用是指学习空间可以在将来方便地被重新配置和改造。由于技术的发展日新月异,学习空间中各项软件、硬件技术可能会被频繁地修改与优化,因此学习空间的设计应该考虑到这方面的因素,通过合理设计减少再配置和改造的成本。
⑥可靠是指学习空间中的相关设施、设备、技术要具备较高的稳定性,在使用过程中不会轻易产生故障。Mitchell等将信任视作学习空间设计的四大原则之一,而可靠就是信任的重要体现。[14]
上述学习空间的六大设计原则对于指导学习空间的设计有着积极作用,但是由于这些原则大多是根据经验总结而生成,缺乏相应的理论和实证依据,因此它们的通用性值得怀疑,并且不同的使用情境可能会有不同的设计重心,例如不同年龄的用户可能会对色彩的敏感程度有所区别。因此,未来需要深入的实证研究来进一步揭示学习空间的设计原则。
(3)学习空间的设计框架。学习空间的设计框架是指能够指导学习空间的设计、开发、评价的理论或实践结构,它通常规定了学习空间设计的流程、步骤以及在设计过程中需要考虑的因素。当前已有的一些学习空间设计框架通常聚焦于其中的某一方面,例如Britnell等聚焦于学习空间的设计流程,认为传统的设计方法忽视了两个最重要的利益相关者——教师和学生的诉求,因此提出了一个多向协作式的空间设计流程,并根据该流程改造了加拿大瑞尔森大学(Ryerson University)的学习空间。如图3.1所示,该设计流程综合考虑教师、学生和规划者三方的利益诉求,通过空间设计和技术来支持教学。[15]
图3.1 学习空间的多向设计流程
美国普渡大学的Radcliffe提出了PST框架,PST是“Pedagogy Space Technology”的缩写,可以翻译为“教学法-空间-技术”。提出PST框架的初衷是能够有效地指导各种正式和非正式学习空间的设计与评价。该框架包括三个相互关联和相互影响的核心要素:教学法、空间和技术,而且三个要素之间形成了一个迭代,如图3.2所示。
图3.2 PST框架(www.daowen.com)
“教学法”通过使用“空间”与“技术”来实现其理念和目标,“空间”通过嵌入“技术”来实现功能的扩展从而支持“教学法”“技术”则通过嵌入到“空间”中促进“教学法”。在设计时可以先从“教学法”要素出发考虑问题,之后再分别考虑“空间”和“技术”要素,并且从任何一个要素出发都要考虑其余两个要素对其的支持和影响。另外,PST框架还将学习空间设计的生命周期划分为“理念与设计”以及“实施与运作”两个阶段,并从“整体”“教学法”“空间”“技术”四个方面分别详述了在这两个阶段开展过程中应该考虑的一些具体问题。例如,“理念与设计”阶段在整体上应该聚焦以下问题:项目开发的初始动机是什么?项目的目标是什么?项目如何开始?项目的支持者和反对者分别是谁?必须要说服谁?为什么?未来能获得哪些经验教训?在明确上述问题的基础上,再分别从教学法、空间、技术三个方面思考问题,从而较为全面、系统地考虑到“理念与设计”阶段的各个方面,为“实施与运作”阶段的顺利开展提供支持与指导。
虽然PST框架提出的时间不长,但已经有一些学习空间设计项目应用了该框架。如Wilson和Randall利用该框架对“the Pod Room”进行了设计、开发和评价。在为数不多的学习空间设计与评价框架中,PST框架较早提出了学习空间设计的三个核心要素,并阐明了三者间的相互关系,这为我们从整体上理解和把握学习空间设计提供了有益借鉴。然而,该框架从项目实践的角度简单地将学习空间的设计过程划分为两个阶段,缺乏对空间设计不断优化的考虑。另外,在这两个阶段中,该框架分别从四个方面呈现了众多问题以驱动项目开发,但由于这些问题的涉及面过于宽泛,既有学习空间设计方面的考虑,又有学习空间使用方面的考虑,且分散于不同的维度中,这些都使得该框架的可操作性降低。
PST框架提出以后,还有研究者针对其中存在的问题进行了改进。例如,PSST(Pedagogy Social Space Technology)框架就是陈向东等在PST框架的基础上提出的。该框架针对PST框架未充分考虑学习空间设计时的权限归属问题、立项及资金来源问题、后期管理问题等,对原有的三维框架作了修改,将立项、资金、应用、管理以及其他社会因素归为一类,称作“社会维度”,从而形成了PSST框架,如图3.3所示。与PST框架类似,PSST框架同样将学习空间的设计划分为“项目形成与设计”和“实现与应用”两个阶段,并从“整体”“教育”“社会”“空间”“技术”五个方面进行了论述。在该框架的具体应用方面,吴平颐曾经探讨过如何利用PSST框架设计并评价一个研讨型教室。
图3.3 PSST框架
作为PST框架的“加强版”,PSST框架在丰富学习空间设计框架构成要素的同时,也存在着与PST框架相似的问题。一方面沿用了PST框架对学习空间设计生命周期的划分,另一方面涉及方方面面的问题,不但未能促进有效设计,反倒增加了设计者的负荷,而且降低了框架的可操作性。
4.学习空间的实践进展
目前国内外都已开展了一些学习空间的实践项目,从已有文献来看,这些实践项目大多由大学发起,虽然近几年许多中小学也发起了类似的项目,但主要还是借鉴一些较为成熟的实践案例。为了较为全面、系统地展现当前国内外学习空间的实践进展,我们选择了五个典型的学习空间实践项目来进行介绍和分析,分别是SCALE-UP项目、TEAL项目、TILE项目、改造大学学习空间项目以及未来课堂项目。
(1)SCALE-UP项目。
SCALE-UP项目起源于美国北卡罗莱纳州立大学的“整合数学、物理、工程、化学”项目。SCALE-UP项目并非是单独针对学习空间的改造,它是包含教学内容、教学方法、学习空间、评价方式等在内的一整套解决方案。该项目的目标是创设一个能够鼓励学生与同伴、教师进行协作的学习环境;尽可能地使用探究学习、体验学习等教学方法,减少讲授式教学方法;帮助学生进行反思与分享,而非直接告知他们答案。
为了实现上述目标,SCALE-UP项目组以“学习金字塔”理论、促进深度学习、促进协作学习、促进主动参与等作为设计理念,对传统教室进行了多个阶段的改造,最终形成了一个包括圆形课桌、可通过周围的壁柜方便获取相关实验设备、2~3人一组拥有一台笔记本电脑、可展示和共享信息的屏幕和手持式白板等特征的学习空间。在这个学习空间中,大多数大学物理课程的教学都可以在其中开展,特别是针对当前物理课程教学中理论课程与实验课程相隔时间过长,因而不利于学生即时的体验与操作进而更好地理解相关概念的问题,SCALE-UP项目将与课程相关的实验设备都放置于壁柜中,因此该学习空间同时具备了传统教室和实验室的功能。
(2)TEAL项目。
TEAL项目是美国麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)针对大学物理课程中过高的缺席率和过低的通过率而发起的。该项目的目标是转变大学物理课程的教学方式,提高大学物理课程的通过率,创建一个吸引人的、技术支持的主动学习环境,摆脱传统的被动授课方式,增强学生对电磁概念的理解和分析能力,培养学生的可视化技能。TEAL环境是以社会建构主义作为理论基础开展设计,强调促进社会性交互,鼓励学生进行主动学习,旨在创建一个有利于转变传统教学观念的环境。
教育理论、学科内容、教育技术是TEAL项目组在设计和开发技术支持的学习空间时主要考虑的三个基本要素。TEAL项目组以社会建构主义为教育指导理论,结合可视化研究的相关成果,根据大学物理课程中电磁学的相关知识特点,使用信息通信技术和软件开发实现了一个拥有动态实验过程仿真和三维立体视觉图形仿真的系统,并结合实验设备、圆形课桌和实时反馈系统等构建了一个可以促进主动学习和协作学习的学习空间。该学习空间的主要特征包括圆形课桌、多个投影构成的多显示屏空间、桌上仿真设备、居于教室中心的教师工作台。
值得一提的是,TEAL项目在世界范围内都得到了广泛推广。我国台湾省的教育行政部门在2006年批准台湾中南部的一所高中建造了台湾第一间TEAL Studio,该学习空间主要是模仿MIT的TEAL环境进行开发,之后,在2009年又启动了“优化高中教学”项目,将TEAL Studio作为成功案例进行推广,截至2012年已经有50多所高中被资助建造了类似于TEAL环境的学习空间。
(3)TILE项目。
TILE是“Transform,Interact,Learn,Engage”的缩写,意指转换教师和学生的角色定位,促进教学活动中的交互,促进学生的主动学习,促进学生参与。TILE项目是美国艾奥瓦大学启动的。2009年8月,爱荷华大学宣布投资1550万美元建造6~10个“主动学习教室”,这些教室的设计理念就是“转换、交互、学习、参与”。
该教室的特征包括每个教室有6张圆桌,每个圆桌最多可以容纳9名学生,教室周围有LCD显示屏幕,每组(3人一组)配备一台笔记本电脑,房间内无线网络覆盖,教师笔记本的信号分别投向两个不同方向的屏幕以方便不同角度的学生观看,教师工作台位于教室中间,教师可以通过工作台上的启动键来自动打开灯光、电源、笔记本、投影,并且教师和学生都能够通过切换器来控制LCD屏幕的显示内容。
目前该学习空间已经在艾奥瓦大学应用了三年,主要应用于人文社科领域学科的教学,同时也应用于少数自然科学领域学科的教学,包括音乐治疗、政治科学、世界语言、数学、计算机科学、地理、社会语言学、教育研究和美国历史等。
(4)改造大学学习空间项目。
改造大学学习空间(Retrofitting University Learning Spaces)项目是由澳大利亚教育部下属的澳大利亚教学委员会发起的。该委员会组织昆士兰大学、伊迪丝·考恩大学、查尔斯·达尔文大学、迪肯大学等多所大学共同开展相关研究与实践。改造大学学习空间项目的目标是通过对原有空间的改造来支持主动学习、协作学习和同伴教学。该项目既关注正式学习空间的改造,又关注非正式学习空间的改造。目前该项目取得了许多有学术价值的研究成果,例如上文中述及的PST框架就是该项目的研究成果之一。
在实践方面,该项目中的一些学习空间开发实践还吸取了建筑设计领域的研究成果,从空间规划的角度对学习空间进行了改造。例如,迪肯大学就是从空间规划角度对传统教室进行了改造,改造后的学习空间与传统教室相比,最大的变化不在于其马蹄形桌椅布局、学生使用的桌子、教师的工作台,而在于改造后的学习空间为师生提供了单独的休息区和媒体区。
(5)未来课堂项目。
未来课堂项目是华东师范大学“985工程”“教师教育创新优势学科平台建设”项目的研究课题之一,该项目于2009年正式启动。项目组将探索新技术环境下的创新学习作为研究目标,在研究课堂变革影响因素的基础上,从空间布局、技术应用等方面设计并开发了多个学习空间案例。该学习空间包括颜色各异的学生课桌,这种课桌可以灵活地调节高度且可以自由移动,教师工作台也可灵活移动和调节。空间内配备了四块交互式显示屏幕、无线投影、光触控投影、小组展示屏幕、笔记本电脑、平板电脑等技术设备,并与企业合作定制了一些软件支持系统,以方便用户简便地控制学习空间内的环境和操纵技术。
经过五年多的努力,以未来课堂项目为参照的学习空间已在国内有了许多实践推广案例,包括温州大学、贵州师范大学、华东师范大学等多所高校以及上海浦东新区、上海徐汇区、河南郑州、江苏苏州、广西南宁、江苏无锡等地的多所中小学均已设计或改造了多个未来课堂。虽然这些实践案例的建设标准不尽相同,但都体现了未来课堂项目组所强调的互动、协作、可视化等设计理念。
冯永靖在对台湾和大陆的高等学校教室空间现状进行调研和横向对比后发现,大陆的教室空间的设计存在以下三方面的问题:教室班额过大,桌椅列过密,不但造成了学生活动空间缺乏,还降低了教室空间的灵活性。大部分教室内的新增功能分区,如图书馆、储藏空间、展示区等都存在维护不当或者是功能发挥较差的问题。教室空间的发展滞后于教学理念及教学模式的发展。教室空间弹性不足不仅限制了促进素质教育的多远空间发展,还阻碍了新教学模式的实施。[16]
实际上,对学习空间进行重构还来自以下三方面的诉求:学习者期待;新信息技术的加入;教育范式的转变。
从学习者期待的角度来说,现在的学生对学习的态度、期待有着很大的变化。学习空间通常能反映一个时代的人和学习方式,现在的学习者喜欢活跃的、参与性和实践性强的学习活动,这也是他们在个人生活中展现的学习方式,他们喜欢社交,希望通过各种方式进行交流和分享,并且乐于接受新技术。
从技术的角度来说,信息技术正在改变我们生活的方方面面,收集、分析、展示和传播知识都离不开信息技术的支持。网络不仅仅只是一个图书馆,还是学生的信息世界,学生和老师倾向于通过同伴和信息数据库获取信息,而不是简单地想要去掌握所有的信息;另一方面,各种新技术,如计算机、平板电脑、多屏显示、交互式电子白板、实物投影、智能录播系统都已经走进了教室成为学生的“学伴”。
从教育范式的角度来说,教学关心的重心已经从让学习者掌握知识转向如何让学习者主动建构知识。这一范式重视学习者的参与度,学习者的先前经验、知识与已有的图式衔接以及创造新的图式。环境要提供经验、刺激感官、鼓励信息交流,提供练习、反馈和应用与迁移的机会,以最大限度地支持学习。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。