多空间融合视域下学习环境及学习情境探究.docx
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1、多空间融合视域下学习环境及学习情境探究陈鹏黄荣怀陈鹏黄荣怀田阳万青青图1学习环境设计与学习情境的关系的融合;另一方面应全面评估新技术给学习环境带来的变化与影响,以应对新技 术对学习环境乃至学习情境创设带来的理论革新而引发的新问题。学习环境设计要将新兴信息技术和教与学理论有选择的应用到学习环境当中, 还要强调重视教育的本质和规律。当前,终身学习理念备受关注,学习环境设 计理应全面考虑如何构建一种能实现“想学即学、随时可学、处处能学”的学 习环境。基于互联网通信技术和课堂变革,学习环境设计应遵循的原则如下:(1) “设计”应充分考虑多空间的融合,促进各教育要素之间的有效联系和互 动机制形成,实现各
2、类空间的互联互通乃至融合,实现各类态要素协同发展, 以促进教与学的绩效提升。(2) “设计”应正视新兴技术的作用和价值,将技术元素纳入到教与学的各个 环节,避免孤立看技术和教与学的关系,将技术和教与学看成共生整体。实际 应用层面,设计技术融合接口以应对新技术的出现,在遵循教育规律的基础上 充分应用或组合应用新兴技术服务于学习环境设计。(3) “设计”应突出“舒适、善学、能学”的特征,将“以人为本”和“以学 为中心”的思想融入到设计当中,使得环境能让人生理和心理均衡“舒适”, 支持教与学的情境创设达到高沉浸感的“善学”氛围,调动多元化的评价或评 估方式支持“能学”的进行。(4) “设计”应关注教
3、育本质和规律的有效结合,既注重理论指导,又注重实 践应用反作用于理论,处理好理论与现实之间的矛盾或鸿沟,以达到现实与理 论之间的新平衡。(5) “设计”应提供丰富认知工具,实现任务情境的真实性,并且与学习者控 制、程序控制、教师控制相调节,个性化学习、自主学习与协作学习相结合, 重视思维训练,在整个过程中采纳设计思维和计算思维16。2.学习环境设计与学习情境的关联分析学习环境设计的原则与学习情境的特征提供了学习情境可调控的空间范围,二 者结合起来,有利于构建出良好的学习环境。基于学习情境的可塑性、空间 性、目标性、感知性、有限性五个特征,学习情境可以实现创设、塑造、改 进、提升、自适应场景等,
4、提供丰富的应用场景。以上设计原则起到对学习环 境设计的框架性约束作用,明确了学习环境应具备的功能和适用的理论等,这 决定了基于这样的环境创设出何等质量或水平的学习情境。学习环境设计包含 两层含义,一方面是设计基础设施和设备,以及可以调用的环境要素;另一方面 是设计学习环境在应用环节会发生的变化,辅助教与学活动的有效进行。学习 情境创设则较为复杂,要依赖于基础设施和学习情境创设后需要调节或变化过 程中能提供的学习环境要素,学习情境创设过程中还要关注“以人为本”方面 的信息。因此,学习环境可以作为学习环境设计与学习情境的中介变量,通过 相关设计改变学习环境,影响到学习情境,而学习情境在运行过程中,
5、反馈出 可以改善的学习环境设计方案,通过进一步修改,形成新的学习环境,进而实 施学习情境,最终实现有利于教与学进行的学习情境创设。学习情境主要依托于学习环境而产生,学习环境的优劣决定了学习情境创设的 质量(如图1所示)。学习环境设计环节主要基于设计思维开发多空间融合的 环境和调用要素,而后基于学习环境的基础设施进行学习环境创设,创设顺利 的情况下会进入学习情境的较高层次,这一环节需要调节学习环境中可调用的 要素。但是,如果学习情境创设失败,需要终止,并反馈给学习环境设计原则 层面处理;此外,如果学习情境运行过程中出现了相关问题,当结束后也可以反 馈给学习环境设计原则层面进行改进处理。四、多空间
6、融合应用的学习情境分析及案例(一)学习情境的内涵学习情境作为教与学的重要组成部分,其形态和形式决定着教与学的最终成 效,依据学习环境设计的原则以及学习环境设计与学习情境的关系,学习情境 的基本要件和应用内涵是学习情境的价值所在。因此,既要关注学习情境的环 境因素,又要考虑学习情境的教学组织因素,二者的统一才是学习情境实现教 与学活动的根本任务。教学组织是学习情境创设的根本动力,学习情境的创设完全依赖于教学组织, 而学习环境为学习情境创设提供各种物质、资源、空间、内容等支持,使得教 学组织有序、有效率地进行。传统意义的教学组织源于2000年前孔子的传道授 业解惑,逐渐演化到课堂教学等有组织形态的
7、教学活动,但今天的教学组织含 义和外延就远远的被拓展开了,尤其是在终身学习的理念深入人心,以及国家 在教育综合改革方面充分考虑结构化学习的背景下,通过应用终身学习这一学 习方式,改革过去将知识学习的时间集中于学制教育内,调整为将学制教育和 终身学习整合为一体的学习理念,使得教与学的组织形式拓展为学制教育和终 身学习两个阶段,实现对教育的全纳。因此,教学组织的涵义可以概括为服务 于教与学过程中的纲领性教学理念,统筹学制教育和终身学习两个层面,使得 学习情境、学习活动、学习组织既层次分明又有效融合协同促进教与学富有成 效的进行。 教学组织的类型有很多槿,但均是在学习情境的框架下开展的教与学活动。目
8、 前常见的教学组织形态有个性化教学、班级授课、分组学习、远程教育、协作 学习、慕课(MOOC)、小规模私播课程(SPOC)等,教学组织进程均服务于学 习支持和教学设计两个方面,而教与学的过程事件中,又离不开学习组织,学 习组织的作用在于提供对学习有帮助的各种资源和完成预先设定的目标。同 时,围绕教与学的开展,即教学组织的引导下,学习组织提供资源,学习情境 进行创设。在学习情境创设的过程中,基于时间、同伴、地点对学习活动进行 框架限制,为学习活动的开展提供了可调控的范围与可发展的空间(如图2所 示)。学习情境与教学组织的关系是层次性的。教学组织主要由学校或学习机构进行 组织,这包含公办学校、培训
9、机构、社会学习等资源呈现组织机构,而教学组 织的实施者一般为教师、学习者自身(自学为主,主要由学习者个体制定相关 的学习计划)、教辅人员、学习自助系统等。教学组织作为机构和实施主体, 共同促进有效能的学习。学习情境正是由教学组织的实施主体创设而成,根据 时间、地点、同伴的不同,学习情境发生的形式也不尽相同,进而形成不同的 学习形态,如协作学习、行动学习、慕课等形式的学习,其时空差异明显,学 习同伴的性格、经验、能力、认知、沟通交流、社会交往等方面都不尽相同, 多个方面共同作用,学习情境必然变得十分复杂。教与学活动的基本要求明确 了目标、任务、形式、成果等方面,并对应着教学组织的评测,无论是形成
10、性 评价,还是总结性评价,最终结果是教学组织控制着学习情境的发生过程和学 习情境的边界范围,决定学习情境的开始、中间过程、结束三个层面,以及学 习情境发生的进程速度、资源丰富程度、环境要素纳入的复杂呈几个方面。 教学组织进行教与学活动必须依赖于学习情境而进行,最终实现学习活动,因 此学习情境在整个教与学的过程中发挥着重要作用。与此同时,学习情境的创 设又受学习环境设计的制约,学习环境实际上对教学组织也有一定的影响,因 此学习环境设计在这一进程中发挥了调节的作用。(二)学习情境描述框架学习情境描述框架将多要素融合与协同、设计原则和相关要求全面考庵;进来, 坚持“学生为主体,教师为主导”的理念,充
11、分调用教与学参与者的积极性, 发挥现代教育科学、教育技术、学习科学等方面的优势,实现虚实融合的教与 学模式。在学习情境创设方面,不限制时空问题,基于学习分析、大数据、人 工智能等技术实现智能导学,自动匹配和推送学习同伴,使得学习活动能充分 调动参与者的积极性,创设良好的沉浸感,激发学习者的学习热情和活力,引 导学习者养成批判性思维和计算思维,并运用于与学习有关的事件中。学习情境是个复杂的过程活动或现象,其涉及时间、地点、人物三个维度,具 有可塑性、空间性、目标性、感知性、有限性五大特征。学习情境的发生依托 于学习环境这一载体,而学习环境的呈现形态被约束在相关的设计原则下。基 于学习环境设计的学
12、习情境描述框架主要是围绕活动、时间、同伴、地点、资 源进行(如图3所示)。学习情境的学习活动方面,主要围绕着如何去学习并创设学习情境,进而进行 教与学活动。学习活动主要指怎么学(或怎么做)的问题,是一个“动作”或 “动作”系列。学习活动由目标、任务、方法、步骤、组织、交互、角色和职 责划分等方面组成17,这些依托于教学组织的设计和学习支持服务。在这样 的过程中,参与者需要依据学习目标和预设好的计划进行学习,并在过程中不 断进行形成性评价.然后分析并校正学习方法或反复学习。学习活动的主要作用 就是解决怎么学,基于一定的学习方式实施学习,通过相关的教学策略化解如 何学的问题,最终完成目标。此时,学
13、习情境被理解为一个目标事件。学习情境的学习时间方面,学习情境发挥的功能就是解决时间分配的合理性、 异步学习的可能性、时间分配的决策性三个方面。学习时间问题受制于传统教 学思想的禁锢,认为在学校学习的时间才是真正的学习,忽略了学习的社会性 和其他经验性的学习,并在心理上给学习者带来了困惑。近年来的心理学研究 逐渐意识到,教育或学习都是生活,终身教育的思想传播开来,并被大多数人 接受。此外,教育信息技术与人工智能的广泛应用推动了教育领域的发展,结 合互联网技术,智能导学系统提供了丰富的助学功能和学习支持服务,学习情 境不仅能长期存在,学习参与者也可以随时、随地进入到学习情境当中。学习 情境完全可以
14、脱离学习者而独立存在,学习情境与学习者形成了连接的关系, 如慕课(MOOC)的形式,学习者可以随时接人,随时进入学习情境而发生学 习。因此,学习时间不再固定,任何时间学习者都可以参与学习,基于智能技 术计算学习者的生理、心理、认知等方面对学习的综合影响,给予学习者合理 的时间分配和学习任务时间决策,促进学习者有效的学习,此时学习情境成为 一种永恒。学习情境的学习同伴方面,学习者在创设的学习情境中面临着如何选择学习同 伴的问题,而学习的组织者如教师、辅导人员则面临如何扮演好他们角色的问 题。新的教育技术能支持学习环境持续、长久地创设学习情境,学习情境与学 习者、教师、教辅人员构成了一个复杂的关系
15、网络,打破了学习情境是由学习 者、教师等人员共同参与创设的局面。因此,学习者在选择学伴的时候更多是 对其自身在学习情境中的分析和反射,基于对学习者的情境感知和生理、心 理、认知等方面的综合分析,判断学习者与哪些人匹配合作有利于学习者自身 能力的提升。学习情境成为学习的熔炉,更多的作用是从过程中获取数据进行 学习分析、导航、评估、反馈。学习情境的学习地点方面,已经发生了深刻的变化。学习地点可以固定也可以 由学习者进行自由选择,学习情境的创设不再是固定不变的。以直播课堂为 例,学习者可以选择进入物理空间的课堂,也可以选择找一个安静的、适合学 习的地方,进行在线直播学习,这意味着学习情境从物理空间延
16、伸到了虚拟空 间,并能实现同步、异步的学习功能。学习情境已经成为学习环境中的一部 分,或者是学习环境中的一种要素,与学习环境中的其他要素共同构成了一个 复杂的网络,基于这种复杂网络,学习即是一种连接。此时,学习情境可被理 解为学习性的连接过程事件。学习情境的学习资源方面,主要回答学习情境创设中学什么(或做什么)的问 题,基于人工智能、大数据等新一代信息技术,实现为学习者智能推送符合学 习者需求的学习内容,以达到促进有效教与学的学习情境创设。学习资源普遍 存在教与学有关的场景当中,借助互联网技术广泛传播于不同的学习者之间, 通过教学知识传播与知识共享实现社会空间、物理空间与信息空间的互联互 通,
17、与学习情境中的各要素形成复杂网络,进而形成连接以推动学习事件的发 生。此时,学习情境可被看作是多空间融合环境下的学习性连接载体。综上所述,学习情境的描述框架即为活动、时间、地点、同伴、资源等构成的 一种学习性复杂网络现象,学习情境成为一种学习性的连接,从教与学的动态 进程中获取数据进行学习分析、导航、评估、反馈;依托互联网与其他新兴技术 融合使用,学习情境客观存在于虚拟环境中,并成为一种具有目标性的长期存 在的学习活动,借助互联网实现教学知识传播、分享和转移。(三)实践案例本文将以VR创客教室设计案例进行分析。该教室建设强调信息技术和教与学理 论的有效应用,通过多空间融合促进各教育要素之间的有
18、效联系与互动,借助 信息技术实现真实的学习情境创设,进而促进教与学活动的有效进行。VR创客 教室建设依托“产学研用”的形式开发设计,由某“双一流”大学的研究院牵 头进行科研项目化研究,探索多空间融合条件下的学习环境设计原则,及学习 情境描述框架,并由学术团队与企业合作共同设计学习环境,并在学习环境设 计过程中融人了学术理论与新兴技术,重点强调了设计的原则性和学习情境的 描述框架,遵循人、空间和教与学共同形成的要素交互网络规律,促进学习情 境的可调节,设计出VR创客教室供中小学教学使用。V R创客教室主要运用于学校创客教育或STEAM的学科教学中,为教师提供创 新的教学方式、可靠的实验操作技术、
19、稳定安全的实验运行环境,助力教师拓 展教学内容广度和深度、延伸教学空间,提升学校在理化生教学方面整体的质 量和水平。该教室系统强调了学习情境的可调节性,依托互联网承载VR技术, 实现师生跨空间学习,起到良好的教与学效果。通过多空间切换,使得教学内 容得以情境复现,增强了教学沉浸感,充分的调动了各要素的癌同作用,使得 学习活动与资源调节形成合力,共同围绕教与学进行适应性调配。VR创客教室融合了沉浸式虚拟现实技术与STEAM理念,以企业开发的“101创 想世界”为基础,依托云端素材库的海量教育资源,把学习者转变为创造者, 为学生提供自由发挥的空间,培养学生创新精神和动手能力。VR创客教室将为 学生
20、实现物理空间、社会空间与信息空间的交互融合,促进师生与技术的联系 和互动,调动学生的学习兴趣,鼓励学生大胆创造,激发学生涌现出解决问题 能力方面发挥积极作用。除满足课堂教学需求外,VR创客教室还可以在图书 馆、科技馆等场所灵活应用,如进行校外科普教学等。体验者在创客教室里进 行创作、构建自己想象的世界,在实践学习中加深对知识的理解。此外,整合 计算机与可穿戴设备的学习环境中,学生可以自由进入不同的学习情境,通过 教师的情境调节与引导,学生能完成不同的学习任务。以古诗静夜思的学 习为例。此诗描写了秋日夜晚,诗人于屋内抬头望月所感。在VR创客教室中, 学生可根据提供的大量初始场景,将3D资源库里的
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- 空间 融合 视域 学习 环境 情境 探究
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