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信息化时代教室布局设计创新的若干思考

2022-09-07 11:00:07

杨钰

关键词:教室布局 空间结构 课堂教学 创新 智慧教室

中图分类号:G481 文献标识码:A

文章编号:1003-0069(2022)06-0133-03

引言

伴随现代教育中班级授课制的确立,教室在课堂教学中一度发挥着重要作用。作为教育教学的基本场所,教室不仅是教师完成课堂教学任务、教书育人的空间,也是学生学习知识、成长发育的空间;更是师生交流互动、共同进步的空间。因此,探索多样化的教室布局设计,对于适应教改新要求、提升教学效果,具有现实意义。

一、教室布局设计——课堂教学效果的重要影响因素

环境对人的影响是深远持久的,在教育教学之中,教学环境是教学理念和行为的物质承担者,也是学生学习心理和行为的重要影响因素。教室空间不仅仅是单纯意义上的物理空间,还是重要的学习场所和人际交往平台,是教师传道授业解惑和学生成长发育进步的重要场所,因此,教室的布局设计必须充分考虑到各方面的合理配置。

(一)教室功能布局设计的基本内容及其影响

教室的布局参数分为空间布局参数、环境参数和设备参数。[1]这三种因素都会对课堂教学效果及师生的身心感觉产生一定影响。

1.空间布局参数:空间布局是教室设计中的首要影响因素:空间的开放性与透明性能增加空间开阔的视觉感受,减少空间的压迫感,高密度的环境容易引起人敌对的情绪,从而影响学习与生活[2]。这里的空间布局指空间大小、空间分配以及桌椅布局。首先是空间的大信息化时代教室布局设计创新的若干思考SOME THOUGHTS ON THE INNOVATION OF CLASSROOM LAYOUT DESIGN IN THEINFORMATION AGE小:空间过大会显得空旷,形成资源浪费,空间过小也会给学生以压迫感,因此教室面积大小要根据教学班规模进行合理安排;其次是空间的分配问题:教室功能区域的划分一般包括讲台区和座位区,但是随着教学需求的增加,教室应合理增添教师办公区、活动区等;最后是教室的桌椅布局问题:桌椅排列方式直接影响到学生的学习感受和教师的课堂效果,赫尔巴特指出“教室内的桌椅布局作为支撑学生学习的重要物理场域,理应成为促进师生间的协作学习、生生间自主学习的关键力量”。

2.环境参数:环境参数内容很多,一般教室内部环境包括以下几种:首先是光环境的影响:光线的明暗会影响师生的视觉感受,阴暗的环境会使人产生抑郁、自闭等心理;而过于明亮导致师生视力下降,造成师生身体上的不适;其次是教室体感环境:舒适温度是指某一环境在给定人体活动量、衣着热阻值及环境温度的条件下满足舒适要求的当量温度。[3]当人们处于舒适温度区间以外时,不适感也会随之而来,影响学习与生活;此外还有通风环境:空气不循环、流通性差会引起学生缺氧、呼吸道感染、身体素质下降等问题,不利于学生的健康成长;声环境也十分重要:音响的摆放位置以及声波的反射都会影响学生视听效果,墙壁的隔音效果还会影响相邻班级上课秩序,从而降低教学效果。

3.设备参数:教室的基础功能设备对教师教学起到辅助作用,教室内的设备参数主要包括多媒体投影仪、音响、黑板等。投影仪位置会影响不同座位学生的视觉感受以及听课体验,加之使用投影仪对光线环境要求较高,安装投影仪时需注意早晚光线的变化以及不同位置学生的视觉需求;音响是设备中容易出现状况的地方,且短期难以维修,极易影响课堂进度,造成不好的课堂体验;黑板的材质与使用状况会影响教师的课堂板书,部分黑板过于光滑不利于教师书写,还会产生反光影响学生视觉,甚至发出刺耳声音影响学生情绪。除以上外,还有多媒体投影机、无线电、总控制台等设备,以上设备在教学活动中均有各自的作用,但需要注意的是:大量设备的安装也会给教室带来一定的电器安全隐患,从而威胁师生的生命安全。

(二)传统秧田式教室空间布局设计的局限性

教室布局中最关键的因素莫过于桌椅排列布局,在我国,教室空间布局设计最常见的是秧田式(如图1)。秧田式即讲台位于教室正前方,课桌按方形整齐排列摆放的布局方式。它有利于课堂上学生注意力的集中,适用于教师讲授占比重的课堂方式,但同时这种布局也逐渐展现出无法适应现代教学需要的一面:

首先是无法开展多样化的教学活动。“在被精细地分割过的教室空间里,每个人都有固定的位置,每个位置都有固定的人,每个人是单一的原点,由点构成线、由线构成面。”[4]受秧田式布局的限制,学生的位置被分割成固定的小单元格,整个教室空间成秧田式分布,除桌椅外的几乎没有可供活动的空间,从而难以为课堂活动的展开提供有效的场地支持。其次是不利于学生个性特征的展现。这种最基本的、应用最广泛的布局方式“利用桌椅的摆放将学生固定在某一个点上,学生注意的焦点只能是在教室前方的黑板或是教师身上”[5],从而一定程度上限制了学生自主学习能力的提升和创新思维的发挥,也不利于课堂上小组讨论和课堂展示活动的开展。

(三)近些年教室布局设计上的改进探索

鉴于传统秧田式布局设计的局限性,为更好激发调动课堂中教学双方的积极性和能动性,近些年许多学校在教学实践中结合教学实际和教学环境条件,对教室空间布局设计作了有益改进和探索。比较典型的是灵活采用圆桌式(如图2 、3)、U形式的(如图4)布局方式。

1.圆桌式:圆桌式是一种能够把各个小组的学生集中到一起进行讨论的布局模式,這种布局将课桌摆放成圆形布局,从而使学生能够更好地参与到讨论式教学之中,融洽的与小组成员相处,促使学生积极融入课堂,促进学生之间思维的碰撞与想法的探讨。圆桌式布局一般分为两种类型,即单个圆桌和多个圆桌。单个圆桌适用于班级人数相对较少、需要更多集体讨论的课堂情景;多个圆桌则更适用于小组分散式讨论的情景。

2.U形式:U形式即课堂的桌椅摆列呈现U字型,教师仍处于教学空间的中心,但与传统秧田式不同的是,U形式能够创设出更大的活动空间,帮助教师开展多样化的教学活动,在保证课堂中教师发挥主导作用的同时,增强学生参与课堂活动的积极性,激发学习兴趣,同时有利于学生个性特长的展示,从而促进师生间的交互沟通。但U形空间布局对教师的要求则更加严格,需要教师具备更强的随机应变能力以及开展多样化教学的能力。

二、创新教室布局设计的基本指导理念与功能需求

未来学校的特征包括:“ 绿色、智能和泛在互联的基础设施”“集成、智慧、因变的新学习场景”等[6],要適应教育发展的要求,首先就必须对学校内部的小单元格——教室进行设计换代,使其能够在更大程度上符合未来学校的智能化特征,更好地为教学服务。

(一)教室布局设计创新的基本理念

伴随着网络技术的不断普及,大量信息涌入教育空间,众多信息载体和科学技术手段对知识的传播发挥着独一无二的作用。将这些新兴技术运用到教室变革中,促进教室布局设计的更新换代,将对教育改革形成巨大推力,新式教室布局设计应体现如下基本理念:

1.增强师生互动:如今教育不再是一种单向度的老师讲授、学生学习的活动,而更多强调学生主体性的发挥。围绕“学生为中心”理念展开的课堂教学活动更加注重学生的课堂融入、个性展示和实践活动。学生对课堂内容的反馈行为是教学得以继续进行的条件之一,为此必须对传统秧田式布局进行改革。一方面要使教室布局朝着智能化、多样化、互动化的方向改变,例如在教室增设“功能性区域”:通过创建留言板、教师办公区促进师生交流,增进师生情谊,提高教师教学知识输出和学生学习行为反馈,为学习营造便于沟通、交互性强的学习氛围;另一方面将新兴科技手段用之于教室之中:让便捷化、智能化的教学设备为教室增添活力,拓宽学生自我展示渠道,通过多种设备载体和大数据算法等实用工具为师生提供互动平台,更大程度地保证学生的课堂参与度,使教育教学从单向度的“教师讲”变成多向度的“师生互动”或“生生互动”。

2.便于灵活转化:传统的学习空间强调秩序,注重营造严肃的氛围,随着教育理念的不断更新,可以适当对学习空间进行改造,结合环境心理学中对空间体验的要素来提升学生的学习体验。[7]新式的教室中,教室桌椅布局应呈现出多种可能性,如南开大学智慧教室配备的可拆卸桌椅,能够支持多样化的课堂教学方式,适应不同教学模式的需求,如小组讨论式、课堂展示式、教师主导式等,在为教师提供开展互动教学条件的同时也在不断调动学生的课堂积极性(如图5)。青少年的一大重要心理特征是追求新鲜感、对事物有着强烈好奇心,可移动组合的教室桌椅布局在满足多种教学模式需要的同时也能够提升学生的学习兴趣。

除桌椅排列的灵活转变外,桌椅功能的灵活转化也十分重要:如深圳市福田区黄埔学校在教学研发上的新成果——可变午休床的多功能课桌椅:上课期间是拥有强大储物功能的桌椅,为学生物品的归纳整理提供更多便利,保证桌面的整洁;到午休时间原课桌内部件变为床板,展开后与配套座椅搭配,转变成小型床铺供学生短暂休息,减少学生因趴睡引起的健康问题(如图6)。

3.满足多方需求:一方面教室布局要满足不同课程的需求:现代教育的课程体系中不止包含语数英等基础文化课程,许多学校还开设了种类不同的科学实践课程:例如基础的Scratch编程课程、3D打印课程、生物科学课等,在这类实践性较强的课堂上,秧田式布局的局限性一览无遗:限制学生的课堂参与度,不能很好培养学生的动手能力和实践能力等。教室布局须适应不同课堂内容的需求,才能够更好地推动教学改革。另一方面教室布局要满足不同年级的需求:在小学阶段,传授知识还不是教育的主要目的,因此教室的布局应更加随意、自由,从而减少学生的心理压迫感,提升学生学习兴趣,如国外一些小学教室内部没有桌椅,只零星分布着几个沙发,甚至有些教室仅仅在地面铺设了座垫;在初高中阶段,知识的传授占据更大的比重,此时就应使教室布局更加严肃、整齐,在营造规则意识的同时也使布局更好的为传递知识服务。

(二)教室布局设计创新应满足的基本功能需求

教室是教学空间场所和人际社会场所的结合,其布局类型必须顺应教学实践活动而变革。为促进教育工作的进步发展,必须不断对教室的物理空间进行优化,适当调整教室结构布局,改善教室环境,实现教室的功能性整合。

1.桌椅排列可根据师生需要进行适时转化:物质条件的满足使得学生在注重知识的获取外,也更加重视学习环境的条件,当前大多数的中小学教室空间布局面临着同质化的困境:即桌椅摆放导致的师生间固定位置关系不利于开发学生的探究能力,同时同质化的教学情景也会制约学生学习的主动性。[8]创新教室中所使用的桌椅要具备智能性、可移动性、可调节性。首先是智能性:桌椅高度及摆放角度要按照人体工程学设计,随学生的体型弯曲而变,适应青少年身体发育规律;其次是可移动性:桌椅要能够轻松配合课堂的各种布局,开放的、灵活的座位是最好的,能够让师生自己掌控学习空间,也能够实现教室内部不同空间的合并重组,为教学实践注入创新与活力;最后是可调节性:桌椅不仅可以根据场景的不同以及学生需求的改变变为储物柜、午休床、学习桌等,满足学生基本学习需求。

2.教室环境可按照教学模式进行情境创设:教室是一个集情境感知和环境管理为一体的教学场所。在教师教学情景方面,为更好满足一些具有综合性、实践性、活动性的课堂需要,创新后的教室布局要能够因“课”制宜的创设出课堂的空间环境:调整桌椅排列、增加活动面积等,以及课堂的感知环境:如地理课上涉及到不同国家气候条件时,可凭借智能调节系统控制教室温度湿度等帮助学生置身其中理解课堂内容。此外,还可以借助一些高科技技术如虚拟仿真、可穿戴设备等创设出身临其境的教学环境:例如当体育课由于天气原因转为室内教学时,通过VR仿真机器进行室内的活动与教学,从而满足相应的教学培养计划,为课堂注入新鲜活力。在学生感知情景方面,创新教室布局可以凭借其特有的智能调节系统根据实时天气的状况、季节的变更以及教学内容的需要等对温度、灯光进行相应的调节与改变,通过对教室环境的调节为学生创设良好的学习环境,制订适宜学生身体需要的外部感受,以使教室环境能够最大程度地适应师生身体、心理健康的需要。

3.教学需要可凭借功能区域实现多元满足:随着科学技术的更新换代,教室内部的功能区域也变得更加完备。教师可以利用多种手段和载体丰富教学内容,同时利用各类教学设备让学生切身体验,增强课堂实践性和互动性,如运用iPad充当教学工具,增设抢答功能和积分功能,更好地培养学生的创新思维与自主学习精神;安装课堂监控系统监测学生状况、充当考勤机等;利用实时监控和云计算功能计算学生实际的阅读偏好和学习工具的使用频率等丰富功能区内容,切实满足学生获取知识的主动性;通过电脑和交互电视实现师生间的实时沟通;安装多功能投屏和只能音响保障学生课堂视听需求,为教学活动增添便利;增设读书角、工具区满足学生基本学习需求等。现代教育要求在课堂中更加重视学生的地位,创新教室的设计将运用多种智能化手段改进教学方式,推动教学改革,在满足学生学习需求的基础上实现传统教学与科技发展的新融合。

三、建设更多智慧教室——未来教室布局设计发展趋势

2017年10月,教育部學校规划建设发展中心发布了“未来学校研究与实验计划”,教育要面向未来、面向现代化,就必须朝更高水平、更高阶段发展,当前信息化时代教育内容要转变成培养更多创新型、全方位的人才,为此就需要借助各类科技产品对教室布局等进行相应的调整与改革,智慧教室概念的出现恰好能够应用到未来教室布局之中,对教室布局改革实践起到导向作用。

(一)智慧教室的概念

智慧教室是利用物联网技术、云计算等信息化手段所建立起来的多媒体和网络教室的高端形态,它能够通过教室内所具有的各类智能装备辅助教师教学,提供多样化的教学手段、多种类的教学情境和多方位的教学服务,从而使教学活动更加智能化、便捷化,为学生打造一个更适合个性化发展的学习空间。当前教育者们追求更加个性化、情境化、高效率的教学环境,智慧教室是在教育技术与教学理念两者相互作用的背景下应运而生的产物,是智慧学习时代的必然趋势。[9]

(二)将智慧教室运用到未来教室布局设计之中

未来智慧教室的建立会越来越普及化,在国家相关政策文件如:《教育信息化“十三五规划”》《教育部2018工作要点》中均提到要加快教育信息基础设施的建设。智慧教室的设计旨在通过对教室布局方式的改变以及教室内部环境的控制为学生提供一种适应信息化教育发展的学习空间,从而实现人与科技之间的良性互动,为教育的发展开辟新的道路。

1.未来教室要借鉴智慧教室的空间布局:最好的设计布局一定是服务于使用者的,智慧教室的桌椅布局可以依据课堂需要发生转变,利用桌椅之间的不同排列组合去适应不同的教学模式,使得课堂教学活动的开展更加具有可塑性,为开发多样化的学习空间提供了思路和借鉴。这种转变使得课堂教学不再局限于传统的灌输式教学和学生的被动式接受,且强适应性的桌椅布局设计也为课堂活动的开展提供了便利,有利于学生更好地融入课堂之中,自主制订学习计划、与小组成员沟通探讨课程模式,为师生需求提供了多元满足,也为教学改革的深化提供了广阔的空间。

2.未来教室要借鉴智慧教室的环境布局:良好的环境是师生得以顺利进行教学活动的基础,智慧教室遵循以人为本的设计理念,按照心理学和生理学原则要求,致力于为师生创设温馨舒适的学习环境。在教室内部环境方面,智慧教室可以通过智能计算自动对教室的温度、湿度、灯光进行调节,同时科学计算出适宜学生学习的声音大小和视觉效果并将其运用到多媒体之中,以使教室环境能够最大程度的适应师生身体、心理健康的需要。在改变教室内部环境的基础上,为学生提供良好的学习环境,通过数据计算和实时监测自动调整教室内部的环境指数,提高师生的生理舒适度,保证教室始终处于适宜学习的状态之下。

3.未来教室要借鉴智慧教室的功能布局:智慧教室内部结构需舒适合理、功能强大:空间色彩搭配合理且赋予主体化和个性化,无线网络全覆盖,温湿度自动调节,移动式学习环境,变焦式镜头等,[10]如南开大学所建设的智慧教室,内部配套的一体化云平台包含了智能管控平台、资源运维跟踪平台、教学督导评价平台、录播集中管理平台、资源学习平台、大数据可视化分析平台等多个子平台,使教室的功能布局得到极大的完善与满足,在课堂知识的传输方面提供了更多便利。丰富的线上线下资源、种类多样的教学工具、集成化的电脑配套设备、智能化的云计算功能以及专业化的教学软件,都为教育改革增添了新的色彩。

结语

21世纪是一个充满变革的时代,技术水平的提升为学习方式的丰富提供了新的空间,在此基础上也对学校基础设施、空间布局等提出了新的要求。教室作为学校教育的主要活动场地,必须结合时代发展要求和教育改革要求相应的做出改变。智慧教室的出现在转变教学观念、调整教室布局和促进教学改革方面发挥了巨大的作用,未来教室布局要借鉴智慧教室设计中积极合理成分,推动教室布局的灵活多样化,不断完善教室功能,从而促进课堂教学效果的提升。

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