引领学习环境重构的中小学创新实验室行动研究

竺建伟  ：上海市教委教育技术装备中心主任

一、关于中小学学习空间的研究

1  为什么要研究？

随着现代学习方式的不断的演变，中小学学习空间的研究受到关注。

《2016年新媒体联盟中国基础教育技术展望》提出：

新型的教学模式要求新型的学习空间与之匹配，并模拟真实的事件和社会，以此满足和促进学生动手、交流互动的需要，使学生在获取知识的同时，体验、感受知识产生的过程。

在《2017年地平线报告（高等教育版）》中又提及：

学习空间设计的一条重要原则，即学习空间的设计要和学习方式相匹配。

现阶段对中小学学习空间的研究，基于三方面原因：

一是环境育人的要求。

二是学习方式变革的要求。

案例1：美国明尼苏达大学关于“活动学习教室”的研究

自2007年开展关于“活动学习教室”的研究。研究设置了2个场景：

一是活动学习的教室，有5个圆桌，每个圆桌配备3台笔记本电脑和投影仪相连，方便同学之间协作；

二是普通教室，按照传统“秧苗式”格局布置。

由同一个老师，在同一个时间段(不同的教学周)，采用相同的教学材料、教学法、教学活动、作业和评价等，分别在活动学习教室和传统教室授课，使教室的物理环境作为研究的唯一变量。

研究采用课堂观察法、学生调查法和教师访谈法等搜集数据，并对数据进行了相关性分析，得出以下几个结论：

(1)学生在活动学习教室内的学习的积极性较普通教室高，学习效果也优于普通教室。环境的特征对学习有重要的影响。

(2) 在普通教室内教师站在讲台上的讲授比例明显偏高；在活动学习教室内，教师的讨论比例和答疑比例也明显偏高，学生的小组活动也有所增加，学生在高技术环境下能获得更多体验。学习环境影响课堂教学和学习行为。

(3) 学生更喜欢活动学习教室快速、可靠的网络学习环境。基于现代信息技术的学习环境是学生学习中不可或缺的重要组成。

三是目前中小学校主要学习空间（如教室、实验室等）存在三方面问题。

因此，伴随着教育改革、学习科学的发展和现代技术的迭代，学习空间重构在促进育人方式转变和学习方式变革中发挥着越来越重要的作用。

当前中小学学习空间的理念、功能和设计，已远远滞后于当今时代的发展需要，必须基于未来学校的发展趋势，对学校场所形态进行系统思考，以培育学生的核心素养为出发点，重构学校的各类学习空间，使其符合新时代的学校育人模式的理念和要求。

2 研究什么？

案例2 芬兰学习空间设计实践

芬兰早在2002年时，为匹配适应课程改革教学法与现代教育科技，计划改建全国的中小学教室，通过为学生提供更多个性化发展支持，激发学生的内在学习兴趣。

他们在现代学习空间的设计注重：一是学习带入性。能够在空间里面得到学习的重视；二是人性化。芬兰冬天气候寒冷，芬兰学校班级中设置了衣柜，用于学生悬挂衣服，方便学生在教室中的活动。

此外，还注重现代性和技术性、灵活性和开放性，打开教室围墙，是因为有教育的理念和教学要求。有研究认为，更好的学习空间设计能够带来更好的学业成绩，这是芬兰学生在PISA评估中取得优异成绩的重要原因，也是芬兰基础教育成功的秘诀之一。

案例3 美国河岸高中的学习空间设计

美国河岸高中设计原则为：

1.创建着眼于每一个学生未来的个性化学习环境；

2.营造支持基于关系、促进交往、产生体验的文化环境，形成一种适应于未来生活的生生关系、师生关系、师师关系；

3.设计以“自主学习、自我规划、自我发现”为核心的学生领导力生长环境，用更趋社会化的特征让学生“储备未来经验”。

案例4 上海市实验学校的学习空间设计

上海市实验学校在学校图书馆改造时：

1.通过大台阶把三楼四楼打通，打开学校的图书馆空间，突出整体性；

2.充分利用所有墙面甚至柱子，拓展藏书和阅览空间，强调空间的个性化；

3.将原来的藏书楼，转变成师生学习研讨、协作交流、活动实践的据点和通向数字世界的入口。

基于尊重禀赋差异、开发智慧潜能、发展学生个性的办学理念，在学习空间改造中体现“人性化、生态化、功能化”。改造后的图书馆成为学生最受欢迎的场所。

在图书馆中，图书是一种资源、空间也是一种资源，这种以往被忽视的资源开发对学校的教育、对学生的学习是非常重要的意义。

案例5 未来课堂的学习空间设计

未来课堂就是智能化的学习环境，是

1.基于思维可视化全脑快学模式，

2.依托思维可视化技术，

3.整合各学科知识及思维科学、心理科学、脑科学、信息技术、国际前沿智力发展研究平台等，

4.在构建和完善基础知识概念和基本问题解决能力的同时，着重培养学生综合分析问题、解决问题、动手探究、团队合作等学习能力，系统提升学生的学习力。

未来课堂环境的打造，其价值不是为了单纯的知识传授，而是希望学生在获得知识的过程中，促进学生掌握科学方法、科学思维的发展，培养科学精神。

上述国内外研究结果表明：现代学习方式对学习空间有很高要求甚至依赖。新型学习空间不是简单的布局和设计，而应凸显以学生为中心，融合学习活动、空间设计和技术装备于一体。这也是学习空间重构的基本原则。

“重构”是通过调整结构，改善产品质量和性能。而学习空间的重构，强调的是将学校中的各类学习空间进行重新设计，

1.形成能让学习者主动获取知识、自由参与实践、积极互动交流、

2.形成指向自主探究和深度学习的开放性、支持性、个性化、现代化教育环境，

以支持学校课程教学中的学与教方式变革和新时期基础教育育人目标的有效达成。这也是学习空间重构的目标和灵魂。

学习空间重构的内涵要素既包括物理环境的重构，也包括软环境层面的重构。通过这两方面的互动，最终的目标是办学目标的发展和育人目标的发展，这是学习空间重构的关键。

二、学习空间重构的典例——创新实验室的建设

1  问题的提出

针对

1.传统实验室空间布局固定式、标准化，对学生个性化学习活动支持不足；

2.传统实验教学方式偏重教师单向示范传授、制约学生主动探究和动手实践能力培养；

3.传统学习内容以单一学科为主、更新滞后，学生创新思维受到局限。

三大问题，上海中小学创新实验室建设以行动研究为方法支撑，边实践、边研究、边总结，再实践、再提升至基本定型。

2 实践研究

探索启动阶段（2004-2010）

这些创新实验室与传统学科实验室的区别在于：

课程的内容主要是拓展型和研究型课程，涉及到生命科学、物理、化学、工程技术、地理、音乐、金融等众多学科（跨学科）和领域；

实验方式立足研究性学习（以学生为主体的课题或项目小组式学习）要求，实验方式更加注重过程的探究和体验，呈现开放性、探究性特征。

实践发展阶段（2010-2013）

提升推广阶段（2013年至今）

创新实验室是学生开展自主研究和创新实践的场所，是融合学习内容、学习方式和技术装备于一体的新型学习环境。其核心特征包括：

◆丰富的课程资源

◆灵活的空间组合

上海交通大学附属中学“数字化加工中心”

上海实验学校社团中心学习空间

◆先进的技术装备

  

上海师范大学附属中学“地理教室”

◆真实的情景模拟

 华东政法大学附属中学“明德尚法”创新实验室的模拟法庭

 

上海海事大学附属北蔡高级中学的航海模拟驾驶实验室

◆支持研究性学习

创新实验室建设的成效：

三、思考

新型的学习空间重构必须：

1.适应育人目标、学习方式的变革，

2.体现新时代的目标培养、学习内容和学习方式的要求。

学习空间的重构：

1.要注重认知能力、合作能力、创新能力、职业能力等关键能力的培养；

2.要从注重“教”转向注重“学”，强调学习过程的体验和探究；

3.要注重场景，激发动机，支持个性化学习；要布局灵活，方便学习者之间的合作、交流。

创新实验室是支持培养创新精神和实践能力的新型学习空间。

学校在进一步重构学习空间时：

 本文内容根据竺建伟主任在2019学科实验室3.0大会上的专题报告整理。