景玉慧,王成梁,沈书生,李浩君
(1.浙江工业大学,浙江 杭州 310023;2.华东师范大学,上海 200062;3.南京师范大学,江苏 南京 210097)
高质量学习空间(High-quality Learning Space)作为支持高质量教与学发生的中介物集群[1],其设计是教师开展高质量教学系统设计的重要内容。教育高质量发展战略下,教师如何设计高质量学习空间,并以此为高质量教与学提供支撑成为重要研究议题。当前学界已有系列针对学习空间设计的理论探讨[2-4],但已有研究多聚焦空间整体功能与布局等,即从整体论视角论述设计关注点与方法,如不同教学法适合的物理学习空间布局设计、不同教学环节所需的空间功能等,而从学理层面深入学习者认识发生规律进而探讨体现“高质量”学习空间设计的研究极度匮乏。这不仅易导致空间设计与学习者需求不适配等问题的出现,还难以实现空间与教学相耦合的学习空间融合赋能。兼顾教师“空间-教学设计”能力不高[5],以及教育高质量发展战略和“双减”政策落实对高质量学习空间融合赋能教学的必然诉求,立足高质量学习空间的学理源头,沿着“梳理内涵,明晰设计视角→揭示运作机理,诠释设计理路→深入结构要素,描述设计实践”的思路,结合空间整体功能和结构要素深入认识发生规律探讨高质量学习空间的设计体系,从“空间-教学设计”角度促进筑牢高质量教与学实施所需的数字底座,也为空间融合赋能教学提供一定理论参考。
因镌刻“高质量”这一非操作性概念的属性,高质量学习空间成为内涵极其丰富的综合性和发展性概念[6]。因此,构建高质量学习空间一种可行的思路是,从规整其内涵、价值、特征等学理源头探寻设计依据,进而建构源于学理且便于转化为实践行动的设计理论。
当前,鲜有专门针对“高质量学习空间”的探讨。因此,厘清其概念内涵、特征及价值成为本研究开展的首要工作。鉴于高质量学习空间随高质量教育诞生,是高质量教与学实施的基础支撑,由此,我们可以从高质量教育的角度切入来框定其内涵、价值与特征。
当前,学者们对高质量教育展开了诸多探讨,包括:第一,其核心特征是公平、优质、永续、全纳[6-7];第二,其根本任务是立德树人、培养社会主义建设者和接班人[8];第三,其实践方式是素质教育、因材施教[9];第四,其表现形式是以“学生”和“学习”为中心的“双学中心”[10]等。在此基础上,立足学习空间是教与学发生的中介物集群的内涵定位[1],可以看出高质量学习空间实则是为每个学习者个体在全生命周期内开展个性化学习,及时持续提供符合其认识特点与认知需求的物化支持条件的中介物集群。其教育价值体现在通过支持“双学中心”的教与学过程,促进落实公平、优质、永续和全纳的素质教育,并以此达成助力立德树人、培养社会主义建设者和接班人的育人任务。其核心特征表现为适应性,即为师生提供适应性教与学支持服务,该特征也是高质量学习空间支持以“双学”为中心的公平、优质、永续、全纳型素质教育落实的根本。
综上,已有研究从核心特征、根本任务、实践方式和表现形式等方面对高质量教育进行了多维探讨,为理解高质量学习空间的内涵、价值与特征提供了指导,但当前探讨更多偏向顶层设计层面的宏观理念描述,多是回答“何为高质量”(目标)的问题,从指导实践行动角度开展“何以高质量”(方法)的探讨仍十分匮乏。因此,易将此研究定位到高质量学习空间设计层面,即探讨高质量学习空间设计方法。
秉承构建源于学理的高质量学习空间设计体系的研究初衷,在明晰高质量学习空间的内涵、价值与特征基础上,需要进一步探讨能够规整这些内容的学理基础:第一,“双学中心”是高质量学习空间彰显价值的表现形式,实现“双学中心”的关键方法是关注学习者的认识发生规律[11]。从价值而言,映射学习者认识发生规律是学习空间实现高质量的旨归。第二,“适应性”是高质量学习空间体现高质量的根本,实现“适应性”需要基于学习者建模以及关注学习者的认识发生规律。从特征而言,映射学习者认识发生规律是学习空间实现高质量的依据。第三,基于学习空间是教与学发生的中介物集群的内涵定位。从内涵而言,遵循学习者认识发生规律是高质量学习空间能够有效发挥作用的前提,也是践行“双学中心”和实现“适应性”的前提。综上所述,映射学习者认识发生规律实则是高质量学习空间一切功能、特征与样式得以存在与构建的学理体现。基于此,本研究以映射学习者认识发生规律作为高质量学习空间设计的逻辑起点,亦将此作为设计视角。
从映射学习者认识发生规律探讨高质量学习空间设计,需要探寻揭示认识发生规律的成熟理论建树,进而明晰理论指导学习空间设计的理路。
发生认识论作为哲学认识论的最高成就[12],认为认识起源于主客体之间的相互作用,儿童生理机能的成熟为心理认知揭开各种新的可能[13],且随着两者的不断发展,儿童的思维会经历从具体到抽象、从经验到理性的变化,思维材料也会经历从表象到具体概念再到定义概念的变化[14]。随着学习者的成长与发展,其所需的促进认识发生的外部材料也会不断发生变化。换言之,以发生认识论为学理指导高质量学习空间设计,需要在关注主体人认识发生机制的基础上,同步关注其认识特点。鉴于此,本研究以发生认识论为学理,聚焦主体人认识机制与特点关注认识规律。具体而言,立足认识机制揭示学习空间运作机理,立足认识特点关注学习空间功能特征,以此设计高质量的学习空间。
有相关研究已构建了以发生认识论为指导的学习空间设计模型[15],主要立足空间功能与特点的整体视角,结合空间四大结构要素(物理场所、虚拟场所、工具性客体、对象性客体)描述了适合小学生的学习空间。但此研究尚未渗入空间运作机理,未能从结构要素赋能认识发生层面阐释学习空间的具体设计。这不仅易导致空间设计与教学需求不匹配问题,还易引发空间与教学脱轨问题。基于此,进一步基于发生认识论剖析学习空间的运作机理,立足映射认识发生机制与特点,从“整体-结构”视角深层阐释高质量学习空间设计,为促进空间融合赋能教学提供源于认识论的理论参照。其中,“整体”侧重于从学生综合素养提升的视角理解学习空间,关注空间支持学习发生的功能属性;“结构”侧重于从认识发生的内在机制理解学习空间,关注空间支持学习发生的具体实践行动。
学习空间具有“居所”与“转运”双重属性[16](如图1所示)。学习空间运作的过程即“居所与转运”属性协同发挥作用的过程。具体而言:居所提供认识发生的场所,包括物理场所和虚拟场所。学习空间运作过程中,从场所特点以及布局类型的可选择性等方面为学习者提供映射其认识发生规律及促进其认识发生的场所。转运提供学习的通路和展示区,是学习空间适应性功能外显进而支持个性化学习实现的关键属性。其中,学习通路是认识主体与外部世界交往的通道,是学习者获取个性化学习支持服务的重要通道。它主要以两种形式存在并赋能学习者的认识发生,一是联结认识主体与对象性客体的通道,旨在助力主体与认知对象交互。认知对象是工具性客体依据学习者特点与需求将对象性客体进行适当渲染后形成的更加符合学习者需求的学习资源。二是联结认识主体与他者的通道,旨在助力主体与其他主体人(教师、同伴等)交互。学习展示区是帮助学习者表达与诊断其与他者的交往程度和对认知对象学习程度的区域,是学习者个性化输出、诊断及优化自我学习结果的重要区域。它主要以两种方式赋能学习者的认识发生,一是助力学习制品展示与呈现,诊断学习者与他人的交往程度关系,如对他人观点或建议的采纳程度。二是思维的可视化表征,智能诊断学习者与认知对象的交往程度关系,如低阶思维与高阶思维。概言之,学习通路和学习展示区依托工具性客体实现协同,助力学习者建构起循环迭代的个性化认知闭环。
图1 认识发生视阈下学习空间的运作机理
学习空间借助“居所”属性映射的混合场所以及“转运”属性映射的学习通路与学习展示区的协同作用,赋能学习者与对象性客体相互作用以实现认识发生。基于上述运作机理,可在关注空间整体功能基础上进一步深入认识发生规律以探讨如何设计高质量学习空间。空间四大结构要素支撑混合场所、学习通路和学习展示区运作,再加之发生认识论指导学习空间设计的路径:“发生认识论→学习活动→(学习环境)学习空间”[15],从“整体-结构”视角归结映射主体人认识发生规律的高质量学习空间设计理路:以发生认识论为学理,以学习活动为中介,以空间四大结构要素为抓手,从其支撑混合场所、学习通路和学习展示区协同运作支持学习者循环认知开展高质量学习空间设计。
不同学段学生所处的认知发展阶段不同,其认识特点和认知需求也会存在差异。鉴于此,基于设计理路,立足学段、关注认识特点的同时要进一步满足个性化需求,并以此体现高质量学习空间的适应性特征。以初中阶段为例,从混合场所、学习通路和学习展示区运作过程中四大结构要素的特点、类型、功能等关注学习者的认识规律(机制、特点与需求等),开展高质量学习空间的设计实践。整体行文思路将沿着基于发生认识论分析初中生认识特点→分析映射认识特点的学习活动→基于“居所与转运”运作机理深入四大结构要素分析高质量学习空间设计,具体设计如表1所示。
表1 基于“整体-结构”的初中高质量学习空间设计
在认识特点上,初中生(7~9年级)的思维以抽象逻辑思维为主,但还处于基于自身经验进行抽象、概括的“经验型”逻辑抽象向应用形式逻辑进行论证的“理论型”逻辑抽象过渡的阶段。此学段的学生能够处理假设,也能进行命题内和命题间运演,具有科学创见和理论创新能力[17],但对定义概念、规则、高级规则[18]等的学习仍需借助具体经验。
学习活动上,应以促进初中生与构造类客体的交往为主,适应学习者当前认识特点及发展其下一阶段认知能力。构造类客体强调抽象性,指包含多个组件且组件之间又能形成各种拼接相连的抽象关系的对象性客体,如积木、桥梁组件套装等。教师教学设计时,可以侧重使用动态学习场景为学生创设假设和抽象的学习机会。原因在于,动态学习场景既可以关注到学习活动的并行和顺序衔接,又可以关注到跨学科知识的融通,且映射的新知可以在以学科知识专题为单位的基础上[15],进一步以项目学习为单位。此过程中,学习目标与问题映射的新知弹性也会变高。由此,教师便可依靠弹性活动目标、内容等为学习者提供自主选择的学习机会(如差异化目标与路径等),为个性化学习创设条件。
结合初中生的认识特点和适合他们的学习活动,基于“居所与转运”联动的空间运作机理,对高质量学习空间的物理场所、虚拟场所、工具性客体和对象性客体应有如下设计。
物理场所是面对面教学的必要场所,对于适应学习者认识特点与差异需求的学习活动而言,初中阶段的物理场所设计应有如下特点和类型。
1.特点:体现抽象逻辑和灵活布局
“抽象逻辑”指有助于学生运用高级规则解决问题与进行认知的空间特点。基于初中生抽象逻辑思维为主的认识特点和侧重动态学习场景的学习活动特征,提供构造类客体,助力初中生聚焦基于客体的抽象关系(包括类、关系、假设及基于假设的假设)进行经验抽象和理论抽象,是设计映射其认识特点的空间需要关注的重点。此特点映射到物理场所,空间设计需关注两点:第一,遵循“抽象逻辑”思维。物理场所设计的重点在于营造促进抽象关系建构的学习氛围,为“抽象逻辑”思维培养所依托的概念关系、空间关系、位置关系等抽象关系的形成提供场所支持。第二,立足“经验型”抽象逻辑思维,适度辐射“理论型”抽象逻辑思维。为学生提供激活已有经验的亲身经历的机会,让学生能够在与构造类客体直接作用的感性经验基础上,通过分析、综合、抽象、概括、推理等方式解决问题。对应到物理场所上,即需要为学生提供便于具身实践以及支持建立与验证假设的灵活布局的物理场所。
2.类型:支持个体、集体学习的授导型和探究型场所
基于授导型教学和探究型学习两种教学法[19],可将物理场所划分为授导型和探究型两种。每种类型均需根据服务对象(个体或集体)的差异支持不同的学习场景(如个体自主学习、小组合作探究、集体授导等)。这些物理场所在实践中不仅会有独立支持个体与集体学习的样式(如个体自主学习室、演讲厅等),还会有体现综合功能的复合样式,如借助分隔板实现个体场所(个体授导与自主探究场所)与公共场所(集体授导和合作探究场所)的复合型设计[20](如图2)。复合型设计也是当前及未来国际教育领域学习空间物理场所设计的核心取向。
图2 复合型物理场所
整体而言,物理场所的适应性主要借助特点和类型映射的多功能来体现。其中,特点方面旨在关注初中生的认识特点,并以此提供促进学习者认识发生的多样化灵活性支持;类型方面旨在关注多样化学习需求,并以此促使空间具备支持个体与集体授导、自主与合作探究活动有效开展的功能,为学习者按需选择物理场所进而开展个性化学习提供支持。
虚拟场所发挥作用的前提是工具性客体在认识主体与对象性客体之间建立起学习通路,使学习者能够置身其中。对于适应学习者认识特点与差异需求的学习活动而言,初中阶段的虚拟场所设计应关注如下特点与类型。
1.特点:兼顾科学性、系统性与联通性
“科学性”的内容设计适应学习者的认识特点。初中生“抽象逻辑”思维的发展促使他们对客观世界有较为丰富的认知经验。虚拟场所的设计可以在关注源于学生生活世界真实性的基础上[15],上升为立足科学世界的真实性,即具备科学性的特征。原因在于,科学内容或主题相较生活化的内容或主题而言,其严谨性和逻辑性更强。这不仅便于教师为学习者创设更加符合其认识特点与需求的科学探究机会,还有助于培养学生的科学创见能力、理论创新能力和“理论型”抽象逻辑思维,助力学生从生活世界走向科学世界。
“系统性”的结构设计关注学习者的高效获取。初中生借助构造类客体认知的特点以及适应该特点的动态学习场景活动,对虚拟场所的结构提出更高的系统性设计要求。系统性旨在强调虚拟场所的版块在“分类”(如讨论区、直播区、作业区、资源存储区等)的基础上,要进一步关注对教与学的全过程和全行为的系统支持。功能完整的结构化版块不仅便于教师为学习者提供灵活便利的在线学习切换接口,还有助于学习者自主高效获取一站式个性化学习服务,在促进个性化学习高效发生的同时,也为动态学习场景高效与有效的构建提供全面物化支持条件保障。
“联通性”的功能设计关注学习者的多元选择。初中生的自主学习能力逐渐增强,这需要进一步培养自身需求驱动的自发学习能力,以在动态学习场景中有效开展个性化学习。自发学习能力对虚拟场所提出了更高的联通性功能设计要求。联通性旨在强调不同虚拟场所以及其中相应版块(如直播区与直播区、指向同类问题解决的资源存储区等)的联通,包括与区域虚拟场所相应版块的横向互联,以及与省市、国家级等上级智慧教育平台相应版块的纵向互通。该特点一方面在于借助“立交桥式”的虚拟场所为教师设计关注学习者差异需求的动态学习场景提供场所保障,另一方面在于借助互联互通的版块功能助力建立校际学习共同体、加大优质学习资源供给和提供多通道虚拟场所服务等,为学习者自主选择同伴、资源与虚拟场所等提供多元支持,促进个性化学习的高品质发生。
2.类型:个人虚拟场所与公共虚拟场所的联动支持
虚拟场所作为支持个性化学习实现的必备场所,既需要为学习者提供个人资料与信息管理的个人虚拟场所版块(如错题本、私人消息与通知版块等),又需要为班级、跨班级甚至跨学校、跨区域的成员提供集体学习的公共虚拟场所版块,为学习者按需获取虚拟学习场所提供选择性支持,并以此满足其个性化与差异化的学习需求。
整体而言,虚拟场所的适应性主要借助特点和类型映射的可选择性来体现。其中,特点方面旨在关注初中生的认识特点与差异需求,并从虚拟场所承载的内容、结构、功能关注服务的选择性供给,以此实现对个性化学习的系统赋能;类型方面旨在关注个性化需求,并从个人和公共虚拟场所联动支持统一步调的集体授导和自定步调的自主学习,促进个性化学习的按需发生。
工具性客体是表述对象性客体的中介物[21],依据形态将其划分为形式性工具、传统工具和信息技术工具三种。其主要功能是在主体与构造类客体之间建立促进学习者开展抽象逻辑认知的关系,即在主体与“构造→关系”间建立关系。“构造→关系”是起于构造、止于构造蕴含的抽象关系,旨在关注认识的抽象逻辑性。
1.特点:兼顾结构化、易配置、易操作等特征
首先,形式性工具主要指语言。初中生“抽象逻辑”思维占主导,就语言角度而言,一方面需要侧重抽象概念、符号的运用(如公式、定理、规则、高级规则等),以提升学生思维的抽象性与深刻性,另一方面也要融入引导性与启发性的结构化语言,助力学生自发开展学习探究。其次,传统工具指不携带信息技术元素的工具(如黑板、挂图等)。该类工具需要具备易配置、易操作及支持抽象关系建构的特点,为学习者建构抽象关系提供适配性支持。最后,信息技术工具指以现代信息技术为支撑的工具(如信息化终端、软件等)。该类工具需要在易操作的基础上能够促进主体与认知对象之间建构抽象关系,如借助虚拟实验装置验证学习制品设计方案的可行性,帮助学生建立与完善基于假设的抽象认知。
为了向患者提供更加专业化、精细化的医疗服务,医院开设了专病门诊与症状门诊。如开设眩晕门诊,使患者在同一诊室即可由不同专科的医生给予治疗和建议,避免多科奔波。专病门诊数量从16年的18个增加到17年1季度的48个。近年试点推行4个知名专家团队门诊,实现院内层级诊疗服务模式,引导患者有序就医,提高医疗服务资源的利用率与社会效益。
2.功能:帮助构建学习通路和学习展示区
工具性客体是学习通路和学习展示区得以存在与运作的支撑,也是学习空间具备适应性的核心技术。此处立足“转运”属性映射的学习通路和学习展示区运作过程中,工具性客体的属性、功能、实例等阐释其设计,具体如表2所示。
表2 基于转运属性的工具性客体
首先,在学习通路方面,工具性客体旨在帮助主体与认知对象、他者建立联系,类型包括联结主体与他者的工具以及联结主体与客体(对象性客体)的工具。后者又包括旨在建立通路的工具(如实物教/学具等)和表征对象性客体的工具(如多媒体设备等)。初中生“抽象逻辑”思维逐渐发展,促使他们对工具性客体的直观表征功能需求降低,而对促进抽象关系建构的工具需求增强(如图表制作软件、图形组织器等)。
其次,在学习展示区方面,工具性客体旨在促进学习结果的表征、诊断及优化,主要包括制品展示工具和学习分析工具两种。初中生自主学习能力逐渐增强,其有效注意力时间会延长,思维深刻性、灵活性和抽象性等也会提升。对应到工具性客体层面,会增强对记录与诊断学习者全空间、全场景、全过程学习数据工具的诉求。然而,团队前期通过问卷调查发现,基础教育领域教师对工具性客体的过程记录功能需求并不高(占比14.4%),而该功能不仅对初中生尤为重要,同时还是供给差异化、个性化服务及促进循环认知的核心技术支撑。后续,教师在设计高质量学习空间时需进一步增强对学习分析工具的应用意识。
整体而言,工具性客体的适应性主要借助特点和功能映射的智能性来体现。其中,特点方面旨在关注初中生的认识特点,以此设计更加符合学习者认识规律的工具;功能方面旨在关注初中生的认识机制与认知需求,并形成以学习分析工具为核心驱动的学习输入和输出相联结的认知闭环。在输入层面,借助促进联通与表征的智能工具助力教师渲染符合学习者认识特点与需求的认知对象,为学习者有效开展学习互动与资源获取等提供个性化支持;在输出层面,借助制品展示与学习分析工具智能可视化表征学习结果,为学习者自主选择学习结果输出方式及高效获取个性化学习路径提供支持。
对象性客体是映射认知对象的中介物[21]。初中生的文字阅读能力、抽象概括能力显著提升,且随着头脑内部表象逐渐丰富以及思维形式与内容的分离,助力他们认知的对象性客体也需侧重抽象性与多样化。具体而言,在图形、图片、文字、表格、音视频等主要表征形式的基础上,增加符号、原理等抽象概念的比重,以帮助学习者建立超越客体本身的抽象认知。
表征形式是对象性客体适应个性化需求的关键属性。基于空间“转运”属性映射的学习通路和学习展示区在运作过程中对象性客体的形态(实体和非实体),阐释映射认识规律的对象性客体设计。其中,学习通路中的对象性客体主要为指向知能发展目标的已有资源,学习展示区中的对象性客体主要为承载知能发展目标的生成性资源(如表3所示)。
表3 基于转运属性的对象性客体
在学习通路方面,对象性客体主要指客观世界已存在的资源。实体资源根据资源内容的抽象与具体形态可划分为学校教育资源和社会教育资源,非实体资源根据资源来源可划分为经验资源和数字资源。其中,经验资源主要包括经历、心得、感悟等。数字资源根据具体功能可分为旨在传递信息的“授递型”资源以及旨在增强学习交互与体验的“体验型”资源。对初中生而言,“体验型”资源旨在帮助学习者对抽象概念、关系背后的原理建立深刻认知。教师在设计学习通路式对象性客体时,既可以借助多元化表征形式(如不同形态与实例等)满足学习者的个性化与差异化资源需求,又可依据特点设计适应学习者认识发生需求的针对性资源(如数字化、体验型资源等),为学习者提供可选择的资源支持服务,以实现个性化学习。
在学习展示区方面,对象性客体主要指学习者创生及迭代的用于学习的资源。实体资源主要包括学习者生成的实物制品,非实体资源主要包括经验资源和数字化制品。教师在设计学习展示区式对象性客体时,既可借助生成资源反哺学习者的差异化学习需求,又可借助多样化的资源表征与可视化形式为学习者提供学习结果的个性化输出与优化方式,为他们开展学习展示、反馈、自知与优化等提供资源支持。
2.认知层次:以项目学习问题为载体
初中生聚焦发展“抽象逻辑”思维,适合他们的对象性客体应以促进应用抽象概念建构抽象关系为主,即能够借助对象性客体衍生出系列假设、复杂假设等,助力学习者开展分析、概括、综合、推理等思维活动。对象性客体映射的认知层次可以以项目化学习中的驱动问题为载体,原因在于,驱动问题主要是映射目标新知的劣构问题[22],一方面能够凭借其蕴含的抽象关系为培养学习者的理论型“抽象逻辑”思维和创新问题解决能力等提供支持,另一方面能够凭借劣构型问题的高弹性,设置高于基础目标的层次性(差异化)学习目标和活动任务,为学习者开展符合自身认知水平与需求的个性化学习创设条件。比如,英特尔未来教育中的项目则借助工程学、数学、物理等跨学科知识聚合产生驱动问题——“如何设计一座具备特定承重性能的桥梁”,让学习者聚焦桥梁模型设计与建模、模型组件打印与组装、设计方案验证与修正等高弹性活动开展桥梁原型设计。其中,涉及的空间关系、猜想假设(如桥梁跨度与承重的关系)、逻辑推理、结果验证等均是以具体经验为支持,让学习者基于已有经验假设、循证,进而通过经验与形式逻辑推理、论证得到桥梁设计方案,为培养初中生的“理论型”抽象逻辑思维、理论创新能力提供有力支持。
整体而言,对象性客体的适应性主要借助表征形式和认知层次的多样化来体现,其中表征形式的多样化旨在关注资源形态与类型的多样化,从关注认识特点和满足差异需求为学习者提供选择性支持,促进个性化学习的实现;认知层次的多样化旨在关注学习目标和任务的多样化,从层次目标和弹性任务提供多样化的可选择性支持,满足学习者的差异与个性化需求。
通过聚焦高质量学习空间学理定位及设计方法缺位问题,梳理高质量学习空间的内涵、价值与特征等发现,映射认识发生规律是学习空间实现“高质量”的根本;之后,以发生认识论为学理基础,立足主体人认识发生规律揭示了学习空间的运作机理,并在此基础上立足“整体-结构”视角诠释了高质量学习空间的设计理路;最后,基于上述设计理路,以初中阶段为例,详释了高质量学习空间的设计实践。但后续一方面有待从教育实践场景中空间的具体样式对高质量学习空间的设计做出细化研究,另一方面也有待开展实证研究以进一步验证该设计体系对课堂教学提质增效的影响。