【予教学以最优化的环境】环境系统最优化

　　编者按：“未来课堂”项目是华东师范大学“985工程”《教师教育创新基地和优势学科平台建设》子项目“教师实践创新的主阵地”研究内容之一。该项目由华东师范大学张际平教授领衔，带领强大的研究团队，并与多家科技企业紧密合作，经过两年左右时间的研究，在课堂的理论研究、物理空间的设计、新技术新媒体的运用、多种互动形式的实现、学生座位的形态组合、教学平台的设计开发、新型教学模式的创建及教学实践的探索等方面均取得了很大成果，引起了社会各类教学机构和部门的极大关注。本文为专栏系列文章的第三篇。
　　课堂是学生学习的主要场所，与传统课堂设计以高效地将信息从教师传递到学生为主要目的所不同的是，未来课堂主要考虑的是为学生而设计，是为师生之间知识的交流和共同的建构而进行的环境设计，需要满足多种不同形式的知识交流，其设计的目标在于创设符合学习者学习需要的和谐的学习环境[1]，也就是说为教学提供最优化的环境。
　　目前已有越来越多的技术装备应用到传统的课堂中，如录音机、CD、DVD、投影仪、交互式电子白板等。然而，当课堂成为新装备的展示平台时，有一些研究者对这种课堂提出了批评，认为这是一种为设备而不是为人设计的教室。在未来课堂的设计中，首先考虑的是要基于现代教育教学理念，以“学”为中心，以促进教师的教和学生的学为目的。
　　● 为怎样的教学而设计
　　自从夸美纽斯倡导并组织实施班级授课制以来，以课堂为中心、以教师为中心的传统课堂教学模式并没有发生多大的变化。这种课堂教学忽略了学习过程的复杂性，忽略了学生个体生命的成熟过程，学生从学习主体变成教育对象，被固定在学科与知识传递的程序中，教学按科学逻辑体系进行，以知识传授与获得为价值取向，知识获得过程被等同于教学过程，等同于信息传递的模式流程。传统的课堂设计考虑到固定的桌子，狭窄的过道，只有在课堂的前方具有屏幕和黑板，这是一种以教师为中心的教学环境，课堂适合信息的单向传递。
　　随着技术的发展和泛在学习概念的提出，课堂的时间与空间界限逐渐模糊，课堂将不再是一个封闭的空间，教学可以超越现有的专业壁垒、教学设施及办学条件，可以不受时空限制，延伸到学生的一切空间和时间，师生将从封闭的课堂逐渐转移到一个开放的、广阔的学习空间。在这里，正式学习和非正式学习相结合，即时学习和延时学习相结合，课内学习和课外学习相结合。这种教育范式的转换需要教师更多地把精力集中于让学生更好地学、更好地进行知识建构，教师更像是学生意义建构的促进者。未来课堂的设计应体现以促进学习为目的，为教学提供最优化的环境。
　　当然，课堂的变革不应只围绕教学理念和方法，同时也应包括与之配套的学习空间[2]。课堂设计怎样促进学习？未来课堂设计考虑的原则主要包括：第一，课堂要促进学习者的学习体验；第二，课堂要适合情境学习；第三，课堂要促进师生之间、学生之间的多重交互；第四，课堂的范围应进一步扩展；第五，课堂要支持不同类型的学习。具体剖析如下。
　　1.课堂要促进学习者的学习体验。课堂要让学生有充分实践的机会。例如，在华东师范大学未来课堂的研究中，体验式学习空间的设置正是为了在师范大学的教师教育课程中，促进学生在体验学习实践中掌握教学理念和教学方法，完成不断增加的挑战性任务，而不仅仅是汲取学科概念知识。
　　2.课堂要适合情境学习。网络和多媒体技术的应用，使得情境学习成为可能。例如，对于学习英语的学生，与传统的坐在房间中练习中规中矩的语法和发音不同，可以在教室中通过多种方式与在异地的英国人面对面，通过手势、眼神的辅助进行交流，语速快，表达随意，学习者能够使用情境线索来理解交流的内容。
　　3.课堂要促进师生之间、学生之间的多重交互。当学生积极投身班级的协作和小团体的交互活动中时，我们认为这就是主动参与的标志。课堂有多种不同类型的交互原则，其中教师与学生的联系、学生与学生的协作、快速课堂反馈，高期待的沟通应用得最普遍。为了优化课堂上学生与学生、学生与教师的交互，对于课堂的设计而言，要求允许学生迅速地结对、形成小团体。这就要求课堂从传统的行、列排列的方式变为更加灵活的、允许多种组织的方式，课桌和椅子都要便于移动，进行重新排列组织。也就是说，课堂要适合于不同类型的团体活动方式，既要便于学生进行头脑风暴，也要便于教师的协助指导。当然，是教师，而不是教室，决定了课堂的教学策略，但是教室的结构可以便于策略的实施[3]。
　　4.扩展“课堂”的范围。学习到底发生在什么地点？虽然我们把重点放在教师和学生互动的课堂中，但是泛在学习使得课堂扩大到了更大的范围，一些研究考虑将正式学习和非正式学习结合，设计课内和课外相结合的学习方式[4]。
　　5.课堂要支持不同类型的学习。学生参与不同类型的学习，需要新的空间设计和支持技术，这种学习需要不同的配套环境，如设置与现实环境对应的虚拟学习支持系统、虚拟实验系统等，帮助学生进行协作和交流。
　　未来课堂设计的内容涉及很广，包括课堂的物理环境设计、教学的信息装备选用，以及高交互智能教学的设计。
　　● 未来课堂的物理环境设计
　　物理环境，是指研究对象周围的环境。传统课堂的物理环境，包括课堂的物理空间、讲台黑板的位置、课桌座位的摆放、教学设备的布局，甚至包括储藏室的安排等（如右图由陈卫东设计的未来课堂物理环境[5]）。对于一个成功的未来课堂设计而言，应遵照以人为本的设计原则，根据未来课堂的教学特点，需要考虑最优化的物理环境设计要素，具体包括：教室类型和用途、课堂空间布局、教室内部装修、教师移动讲台形式和摆放、学生活动桌椅形式和摆放、教室的空调与通风、教学设备的供配电、自然环境及灯光环境的照明、多媒体设备的排布、通讯网络的接入类型及信号覆盖、教室音响及扩声的声学效果等，此外还需要考虑使用的安全性、设备调整的灵活性、节能环保以及存储空间等。
　　1.教室的类型和用途设计。根据教室的不同类型和期望的功能用途，可以设计不同容量、座位类型的教室。在Emory学院的指导手册上[6]，教室被分为自由座位（Loose Seating）、研讨班(Seminar)、会议(Conference)、协作、固定座位、礼堂等几种类型。Cincinnati大学则将教室分为研讨班（10～22人）、一般的教室（21～199人）、礼堂（>200人）、远程学习、课堂服务和教学实验室等[7]。