为学习而变：“AI+”时代的学习空间重构①

彭娅 黄云

摘要广东省广州市越秀区东风东路小学聚焦人工智能时代的人才培养需求，基于多年来的信息化教育教学实践，重新定义学习空间概念与内涵，并围绕从物理空间到虚拟空间的优化融合、从校园空间到家庭和社会空间的延伸拓展、从学生个体精神世界中认知到情意内化螺旋式上升发展等三个维度重构学习空间，促进了信息技术与教育教学的深度融合，也在培养面向未来的创新型人才方面做出了有益探索。

关键词人工智能；学习空间；现象式学习；STEAM课程；创客教育；智能图书馆；伴随式德育评价

中图分类号G62

文献标识码B

文章编号1002-2384（2018）10-0034-04

进入21世纪以来，移动互联网、大数据、云计算、语音识别等新理论和新技术逐步进驻教育场域，对教育生态产生颠覆性影响，人类进入了真正意义上的人工智能时代（以下简称“AI+”时代）。智能环境不仅改变了教与学的方式，而且深入影响到教育理念、文化和生态。与此同时，国内外关于学习空间的研究和实践也日渐兴起。

广东省广州市越秀区东风东路小学（以下简称“东风东路小学”）从人才培养目标出发，基于多年來的信息化教育教学实践，围绕从物理空间到虚拟空间的优化融合、从校园到社会空间的麦浪式延伸拓展、从学生个体精神世界中认知到情意内化螺旋式上升发展等三个维度重构学习空间，促进了信息技术与教育教学的深度融合，也在培养面向未来的创新型人才方面做出了有益探索。

一、基于时代背景，重新建构学习空间概念及内涵

长期以来，学习空间被认为是学习者（主体）进行学习活动的外在环境（客体），人们突破和探索的角度也多为如何让客体更好地为主体服务。但在“AI+”时代，学生的学习空间早已突破教室的局限，面临由课内至课外的延伸、线上学习与面对面学习的整合、正式学习与非正式学习的交融等，这些无一不冲击着原有的教育样态，也为学习空间的变革提供了可能。基于此，“AI+”时代，我们需要将教育目标、学习者和学习空间三者作为整体进行思考。

东风东路小学在学习借鉴国内外相关研究的基础上，将学习空间的概念界定为“以学习者为实践主体，是学习活动的客观存在场域，具有广延性和伸展性”。同时我们认为，学习空间应包含三个维度：一是基础性的物理学习空间与信息技术支撑下的虚拟学习空间的融合，二是由校园→家庭→社会自然的麦浪式拓展延伸的社会学习空间，三是学习者个体精神世界中由认知到情意内化发生的精神空间，可谓多学科交叉，多领域并存。

二、虚实结合：从物理空间到虚拟空间的优化融合

“AI+”时代，学校原有的整齐划一、桌椅秧田式摆放的标准化物理空间将不断重组优化，甚至被突破颠覆；无论教室、图书馆、实验室等正式学习空间，还是运动场、生态园甚至走廊转角等非正式学习空间，都更加美观舒适、灵动开放，便于学生开展主动学习、协作学习，也更能激发学习者的学习热情与创造力。同时，信息技术还将学校有形的物理空间与无形的虚拟空间进行深度融合，使得“人人皆学、处处能学、时时可学”成为可能。

1. 打造高品质物理学习空间，激发学生创新体验

传统教育教学的主阵地就是教室，学习空间封闭，布局整齐划一；学习的主要路径是教师单一线性的讲授，学习者被动接受，忽略了个体差异性。“AI+”时代，伴随创客教育、STEAM课程等新型跨学科学习方式的出现，这种情况势必发生改变。为适应这一趋势变化，东风东路小学通过智能技术的支撑，打造了以“创客梦工厂”和“创作空间”（以下简称“双创”空间）为范例的高品质物理学习空间。

在“双创”空间里，学校创新教室布局，配备灵活多变的教学设施：如智能课桌提供ipad和摄像头等设备，可以支持学生的协作学习和创意表达；智能移动讲台方便教师融入学生之中，做学生学习的引导者和支持者；教室里还采用去黑板化设计，设置电动投影幕布，可以根据不同教学场景调节光线、温度等物理因素，为学生提供更好的学习体验。在“双创”空间里，学生真正出于兴趣与爱好进行学习，在动手过程中习得知识，培养解决具体问题的能力，真正践行“玩中学”“做中学”的理念。

2. 构建基于云环境的智慧课室，推动学生个性化学习

在未来学习空间中，物理空间与虚拟空间将趋向融合，由此打破时空壁垒，促进学生学习方式的深度变革。东风东路小学通过家校合作，建成71个BYOD（Bring Your Own Device，即自带设备）智慧课室，形成基于云环境的个性化智慧学习空间，方便师生应用信息技术开展常态化学习。

例如：在智慧课室中，学校通过自主开发和共享共建，建成以国家课程为基础的开放式学习资源“智库”，包括“名师微课”“小先生学堂”“网络优课”等学习资源，可以满足学生对各学科知识点的学习。又如：在智慧课室中，学生可以借助移动终端开展泛在学习，并结合自身基础、能力、风格等，自主选取主题资源；这也推动教师在教学方式上进行流程再造，实现课堂的新变革。再如：在智慧课室中，学校可以通过信息技术手段对学生的学习进行监测与辅导，包括通过课前元认知评价，了解学生的学习起点；通过课中检测与学情反馈，分层向学生推送学习资源与习题训练；通过课后反思评价，督促学生依据自身情况调整学习习惯和方法，逐步形成适合个体发展的学习风格。

3. 创设“共享型”智能图书馆，拓展学生阅读深度与广度

“AI+”时代，正式学习与非正式学习之间的边界越来越模糊，学生的学习将随时随地发生。为此，东风东路小学借助智能技术不断扩展公共空间，搭建集图书馆、讨论室、线上阅览等功能于一体的智能图书馆，实现教育资源与创意共享。

例如：学校图书馆应用系统加入广州市公共图书馆通借通还平台，建成广州少年儿童图书馆东风东路小学分馆，可以无缝衔接和利用全市的公共文化资源，实现文化资源的共享。学校智能图书馆借助人脸识别、语音识别、自助借还书管理系统等AI技术辅助服务设施升级：学生可以直接实现“刷脸”借书，不需要经过烦琐的借阅流程；可以使用平板电脑进行语音对话，解决图书导读引读等问题；同时系统还可以根据学生的借阅情况，生成动态阅读轨迹，为学生智能推送阅读书单。又如：智能图书馆系统还可以根据学生的借阅轨迹、阅读兴趣等，组建“我是军事迷”“华夏五千年”等各类群组，学生通过参加不同群组，围绕共同感兴趣的话题进行在线研讨分享、创意表达。这些活动极大地激发了学生的阅读热情，拓宽了他们的阅读深度与广度，也培养了学生的批判性、创造性等高阶思维。

三、推近及远：从学校到社会空间的拓展延伸

已往的学校教育常因与社会实践脱节而被诟病，“AI+”时代，依托数字化、智能化等技术的应用，学生的学习不再局限于校园空间内，而是走向社会大课堂，真正实现“生活即教育、社会即学校、教学做合一”。为此，东风东路小学也通过搭建各种平台，满足学生的社会化学习需求。

1. 创意组合空间，提供学生跨学科学习物质基础

当前，跨学科学习活动已经在各中小学普遍开展，这就需要学校根据课程开设需求对学习空间进行再造。东风东路小学为满足学生跨学科学习的需求，打破传统教室空间边界，有效开发利用包括实验室、生态园、创客室等在内的各类学习场所，让学生从自身感兴趣的生活现象或问题出发，进行跨学科融合学习。

例如：学校改变传统教室的格局，同一个课室既是普通班级授课的教室，也是开展不同主题学习的学习空间。又如：学校现有的四个校区既进行整体布局，又分设自然科学、创意艺术、人文社科、生命成长四个特色鲜明的创新学习空间，并通过特色课程设计、校区交换日等方式，让全校师生走进不同校区进行学习，产生共同的价值认同。

2. 开设研学课堂，让学生的学习连接真实生活

为更好地满足学生的发展需求，让学生的学习与真实生活产生连接，学校开设了研学课堂，通过整合学校、家庭和社会资源，将学生的学习空间从学校拓展延伸至家庭、社会，使其在纷繁复杂的社会现象中进行观察、分析，以此培养学生的社会责任感、国际视野和家国情怀。

研学课堂主要通过“请进来”和“走出去”两种方式开设。“请进来”是指充分挖掘家长、社区等资源，开设“职业进课堂”“法制进课堂”“诚信进课堂”等课程，授课者可以是各领域的专业人士；“走出去”是利用寒暑假、周末等课余时间，让学生走进高校科学实验室、高新科技企业、政府职能部门等机构进行参观体验。研学课堂有效突破了学校教育资源的局限性，极大地拓展了学生的学习空间，提升了他们参与社会实践的能力。为保证研学课堂持续深入地开展，学校积极和高校、企业、社会机构等进行合作，共建学生教育基地；教师与领域专家共同设计课程，引导学生研究、学习、实践等，以培养学生的实践和创新能力。

四、由知导行：促进学生个体精神世界中由认知到情意内化螺旋式上升发展

“AI+”时代，脑科学与教育科学的交叉研究日益兴起。每个大脑都是具备个性化连接模式的神经网络，它由先天基因和后天学习所塑造，并决定了每个人面对外界输入的独特反应模式。因此，教育的实质就是发展和建构我们的大脑。由于学习者意识的自我建构与发展实则发生于其头脑里，即精神场域当中，因此我校探索研究学习空间的第三维度，即借助智能技术促进学生个体精神世界中经历由知→行→情→意不断内化的螺旋式上升发展。

1. 借助智能化评价，关注学生情绪体验

脑科学研究成果表明，愉悦的情绪与人脑中多巴胺的神经递质具有相关性，极大地影响着人的思维与记忆，与学习过程息息相关。因此，教学过程中若能及时关注学生的学习体验与情绪变化，将有助于教学质量的提高。目前，我校借助平板电脑、手机等移动设备关注学生的情感體验与情绪变化，在课堂教学中开展学生自评、小组互评、教师评价，并通过投票生成相关数据，为改进教学提供参考。未来，学校还将开展借助可穿戴设备记录学生情绪变化的研究，并将这种研究拓展到家庭教育当中。

2. 依托伴随式德育评价，助力学生道德生长

“AI+”时代，海量信息触手可及，多元文化交融汇聚。在此背景下，如何更新德育理念，创新德育工作，更好地落实立德树人的根本任务，是学校面临的重要课题。我们认为，学校德育工作不应只停留在学生的认知层面，更应关注学生良好情感和意志品质的提升；德育评价要突破甄别选拔功能，突出激励导向作用，用发展的眼光看待学生道德水平的成长。为此，我校在智能技术支持下开展伴随式德育评价，通过对学生行为动态的持续跟踪与评价，形成学生德育发展数据采集策略与模型，并通过可视化设备呈现出来，为学生发展提供参考。

例如：学校借助“V校智慧教育云平台”（如图1），可以对学生的日常行为表现进行即时评价，包括鼓励性加分评价及修正性扣分评价，评价结果还可以及时反馈给家长。课堂上或课间时，班主任或任课教师看到学生出现好或不好的行为时，都可以借助移动终端自动进入该生的评价界面完成评价，并进行勋章发放。一段时间后，学校可以通过评价数据的反馈，了解到学生在日常行为中的整体表现，从中发现其特长优势及不足，从而进行更有针对性的纠正和培养。

参考文献：

[1] 田晓伟.论教育研究中的空间转向[J].教育研究，2014，（5）.

[2] 许亚锋，高红英.面向人工智能时代的学习空间变革研究[J].远程教育杂志，2018，（1）.

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[4] Radcliffe D A.Pedagogy-Space-Technology（PST）Framework for Designing and Evaluating Learning Places[C]//Proceedings of the Next Generation Learning Spaces Colloquium.Brisbane：The University of Queensland，2008.

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[6] 王允庆.脑科学对教育的启示[J].中小学管理，2014，（6）.

[7] 周加仙.“基于脑的教育”理论述评[J].外国教育研究，2007，（2）.

注释：

① 本文系全国教育科学“十三五”规划2018年度教育部重点课题“信息技术支撑下的TRSP课堂研究”（项目编号：DHA180426）的阶段性研究成果。