多空间融合视域下学习环境及学习情境探究

田阳　万青青　陈鹏　黄荣怀

摘要：互联网、人工智能、大数据、云计算、物联网等技术的教育应用逐渐走向纵深，使得学习环境发生了深刻的变革，亟需探究符合时代背景、面向新型学习环境的教与学交互理论，探究如何设计学习环境来应对新兴技术支持的学习情境。通过分析学习情境的基本特征，探究多空间融合后学习情境革新带来的学习环境设计原则的变化。基于新技术、新理念、新方法等对教与学影响的思考，最终提出学习情境的描述框架。学习情境是一种复杂的网络现象，基于互联网技术、人工智能、大数据分析储存技术等的应用，学习情境客观存在于虚拟环境中，成为一种具有目标性的长期存在的学习活动，借助互联网实现教学知识传播与知识共享，并可以实时进行学习分析、导航、评估、反馈、调节等，学习情境成为学习的连接器和促进有效学习的助推器。

关键词：学习环境设计;多空间融合;学习情境;学习情境框架;学习支持服务

中图分类号：G434

文献标识码：A

一、引言

随着人工智能、区块链、边缘计算、云计算等新兴信息技术逐渐应用到教育的“教、学、管、评、测”全链条，学习环境发生了深刻变革。尤其是新的教育技术、学习科学、学习理论等在教与学的过程中协同使用，给学习环境设计带来了新的挑战和机遇。此外，学习环境设计的方式、方法、承载等也面临重大变革，学习情境构建和创设成为一种复杂的动态事件。学习情境是知识建构、知识转移和知识传播的重要载体，是批判性思维训练、计算思维养成和设计思维培养的重要场域，是实现协作学习和创新设计的加工场所，而这种构建和创设又依赖于学习环境。因此，探究多空间融合环境下的学习情境显得尤为紧迫和重要，这将解决时空分离情况下的学习环境设计难题，通过学习情境使得各种类型的学习交融起来，共同促进学习者进行有成效的学习。

二、学习环境设计和学习情境概念剖析

（一）学习环境设计

学习环境是教与学过程中必须依赖的时空条件[1]。学习环境与学习情境联系十分紧密，尤其是多空间交互融合态势下，学习环境甚至可以作为一种学习情境，二者难以区分，以至于影响整个教与学的进程[2]。学习环境设计是依托教与学的有关理论对学习环境进行升级改造，围绕促进教与学有效进行而采用贴切的设计方法，以达到教与学过程中参与者的目标成效和提升满意度。学习环境本身是人为设计的产物，通过在学习环境中融合促进教与学的技术、方法、情境等，提升教与学的效果[3]。

学习环境设计的过程是基于设计思维，以多空间融合为前提，围绕新兴技术的教育应用，重新对学习环境进行定义，进而实现学习环境的固有功能，促进教师有效完成教学任务和提供学生获取知识的各种支持性条件的有序集合体[4]，包含了多类别的资源、情境、师生关系、支架、工具等要素[5]。学习环境设计一方面强调设计的整体性和微观性，另一方面强调教与学的理论应用。在学习环境设计方面，遵循学习环境设计的原则，通过设计使得学习环境中各要素有利于促进富有成效的教与学，引导各类教育要素形成协同机制，符合教与学的科学规律。为了体现出学习环境设计的精细性和友好性，必然要依托有关理论为支撑，如认知负荷、复杂交互和多元智能等理论。在实际的学习环境设计过程中，设计性和教与学的理论应用需融合于学习情境中统筹考虑。学习环境设计的核心就是使得各要素能有机融合于学习情境当中，发挥各个主体的能动性，调配各主体的功能，促进学习情境发挥出较高的绩效，进而完成教与学的目标并获得良好成效。

科技进步带动了多种学习空间逐渐走向融合，给学习空间设计带来了挑战。实体的教室空间、网络信息空间、社会交互空间等在教与学过程中越来越重要，尤其是随着混合学习、翻转课堂、双师教育等新型教学模式得以在学校教育中应用，学习空间设计更需关注新兴技术、教与学以及物理环境各要素之间的关系。《中国教育现代化2035》对我国教育信息化建设提出较高的要求，明确了利用现代新兴技术变革人才培养模式[6]，对学习环境设计与技术的结合提出了新的要求。学习环境设计的核心问题是学习情境要采纳各类适合于教与学的新技术实现多空间融合，促进个性化学习和群体学习等的交互式切换，助力实现教育现代化。学习环境设计的核心问题赋予了学习环境设计新的使命，通过设计使得技术、学习情境、教与学的理论、各类空间、物化环境、人等要素有机融合，促进形成富有成效的学习环境。

（二）学习情境

学习情境是以环境为载体，通过一定的方法或策略帮助学习者获取知识的现象集合，具体表现为在教与学的进程中，通过直观呈现、视频/图像演示、口语描述等方式促进知识获取达到最佳效果的一种情境[7]。不同学习情况下的各种要素有着不同的表现形式，学习情境也就随之会发生不同的变化。学习情境的创设是基于若干连续学习活动进行的，目的是为了实现知识内容的有效学习，进而满足教育的内在需求和实现教育绩效的提升[8]。社会建构主义强调社会沟通在学习过程中的作用，认为学习参与者可通过有意义的社会沟通方式，沉浸在一定的情境中，借助参与者间的建构性语言沟通，形成“学习”的情境[9]。由此，学习情境可被理解为是经过教师专业设计，尽量通过直观教学的方式，帮助学生实现“意义建构”的平台，通过构建“脚手架”让学生实现知识的“同化”与“顺应”[10]。

学习情境自身较为复杂，学习所处空间（物理空间、资源空间、社交空间、虚拟空间）、人文社会环境、时空关系等都牵涉其中，其包含情景、语境和場域等，并受限于学习空间的固有条件。情境学习理论源于哈贝马斯的“情境理性”，他认为人的理性总是镶嵌于具体事件当中，超越于经验的、难以描述的、普适的理性并不存在，而知识的加工正是在这种情境理性的氛围中发生[11]。根据BrownCollins和Duguid对情境认知的研究，学习与情境在某种程度上是共生关系，情境是学习的必要非充分条件，在学校教育场景当中，学习情境是自然存在的，学习情境会根据环境的设计与调节而变化[12]。通常，学习情境需要引导方能达到教与学的目标，正向引导的初始学习情境发生了变化，为学习者的知识建构起到促进作用;学习情境也会伴随学习者知识水平变化而发生变化，促进学习者从知识存量条件下发生知识建构、重组、再造，即知识迭代或质变。

三、学习情境与学习环境设计的内在关联

（一）学习情境的特征

学习情境是学习环境和学习活动的中介桥梁，起到为教与学等活动提供连接机会的作用，使得学习环境和学习活动融合起来，各要素协同促进教与学活动的有效进行。学习情境在教与学过程中发挥着不可或缺的作用，学习情境的优劣将直接决定教与学的质量高低，甚至是教学成败。因此，学习环境设计理应重视学习情境的特征，避免在学习环境设计的过程中违背教育的本质和规律，影响教与学成效。与此同时，学习环境的设计与学习活动过程中发生的变化塑造了辅助教与学活动进行的学习情境，因此学习情境具有一定的可被塑造特征。另一方面，学习情境的创设有助于学习活动的进行，而学习活动的任务则基于教与学的目标展开，因此学习情境的创设也必须要依托于同样的教与学目标进行。教与学过程中的学习情境是可以调节的，随着教与学的进程变化，情境中的各要素也要随之进行调整，因此学习情境是可以感知的。学习情境的服务对象主要是教与学的各项活动，具有一定的功能限制。综上所述，学习情境具有可塑性、空间性、目标性、感知性、有限性五个特征。

1.学习情境的可塑性

学习情境具有一定的可塑性。面对不同的学习任务和目标，基于相关的学习环境设计和调整，有利于创设不同的学习情境。这依赖于对学习环境以及教与学过程的部署、管控和治理。学习情境本身是一个可以动态调整的事件，未进行教与学活动的时候，学习情境是不存在的，只有进行了教与学活动的时候，学习情境才会存在，而这种存在依赖于活动的进程，即学习情境的成长性。在这样的进程中，可以根据相关目标、技术手段、环境中要素的分布和关联等进行调控，使得学习情境向着有利于教与学进行的一面改变。

2.学习情境的空间性

学习情境的发生依赖于学习空间，无论是在物理空间、社会空间，还是信息空间，再或者是物理空间、社会空间与信息空间的混合，学习情境均无法摆脱对空间的依赖和与空间的交互。空间是学习情境的载体，能为学习情境创设提供脚手架[13]，对整个学习情境的发展与场景变化有着重要的支撑和影响作用。

3.学习情境的目标性

学习情境的目标性，源于师生开展教与学过程中各类与活动有关的任务和目标。教与学的过程是一个任务与目标相互协调的过程，学习情境的主要任务就是为了完成这样的任务和目标，因此必须使得学习情境具有一定的目标性，不断生成相关的目标任务，使得学习情境能胜任相关的教与学任务。学习情境的目标性恰恰能调和学习情境创设过程中的困难，围绕教与学的目标，学习情境的目标也就清晰，进而可降低困难维度，或者调节相关困难。当前，融合新兴技术的学习情境创设或建构面临着四个基本挑战：一是学习者使用媒体的差异;二是信息化教与学过程中传授知识、解决情感价值观的考量存在的困难;三是个性化学习理念随着人工智能、大数据等技术的教育应用，逐渐走上日程和实践当中，为学习情境创设带来了困难和挑战;四是学习情境中的各个要素需要调节的同时，互联网技术的教育应用使得学习情境融人了家庭、学校、教师、个体等多方面的关系。围绕学习情境的目标性，以结果为导向重构学习情境创设的流程和方法，是实现化解媒体差异、情感价值观形成、新技术应用、接人各要素的有效途径。

4.学习情境的感知性

学习情境的感知性是指教与学过程中存在的要素对学习情境的干扰可被感知出来，进而能调节学习情境，诱导整个学习情境倾向于促进教与学的有效进行。学习情境的基本配置和场景设计主要由环境、模式、教育制度三个方面决定，学习情境在运行过程中出现了问题或者偏离了原有的教学目标，将被学习情境感知出来， “环境感知一匹配情境”这一现象在学习环境运行过程中屡见不鲜。通过对学习环境和需求改变的感知，学习情境能较快的做出相应的调整，依托于学习环境、学习模式、教育制度、各类空间等调整学习情境，促进教与学的有效进行。

5.学习情境的有限性

学习情境发生于教与学的过程中，学习情境的有限性包括时空特性、条件限制、目标维度等方面。互联网技术的发展和相关科技进步拓展了学习情境的功能和外延，学习情境可以进行同步、异步时空的学习，同时关联更多的环境要素。但是学习情境的目标导向明确，围绕相关的学习目标制定相关的任务，同时学习环境的各要素配置是基于相关教与学理論研究后决定的，具有一定的固定特征;此外，学习情境的应用场景局限于教与学的过程中。因此，学习情境受时空、条件、目标任务等多维度的限制，具有明显的有限性。

（二）学习情境与学习环境设计的关联分析

1.学习环境设计的原则

学习环境设计注重技术、环境、教育规律的融合设计性[14]，学习情境则关注是否能有效完成相关的教与学任务[15]，二者有机结合后对应的就是教与学的成效。学习环境设计的设计性主要体现在学习环境设计的原则上，它是确定学习环境该如何应对教与学复杂问题的有效抓手。当前科学技术领域正加速诞生新兴技术，随着科学技术研发队伍的不断壮大和研究手段的提升，新兴技术呈现指数般的涌现，教育领域吸纳的新兴技术给教育变革带来了可能。信息技术与教学的融合使用俨然成为未来教育的标配，这给学习环境设计提出了新的要求，信息技术已经成为学习环境不可替代的一项基础设施。因此，在学习环境的设计过程中，一方面应探究如何应用新技术进行学习环境设计，促进多空间的融合;另一方面应全面评估新技术给学习环境带来的变化与影响，以应对新技术对学习环境乃至学习情境创设带来的理论革新而引发的新问题。

学习环境设计要将新兴信息技术和教与学理论有选择的应用到学习环境当中，还要强调重视教育的本质和规律。当前，终身学习理念备受关注，学习环境设计理应全面考虑如何构建一种能实现“想学即学、随时可学、处处能学”的学习环境。基于互联网通信技术和课堂变革，学习环境设计应遵循的原则如下：

（1）“设计”应充分考虑多空间的融合，促进各教育要素之间的有效联系和互动机制形成，实现各类空间的互联互通乃至融合，实现各类态要素协同发展，以促进教与学的绩效提升。

（2）“设计”应正视新兴技术的作用和价值，将技术元素纳入到教与学的各个环节，避免孤立看技术和教与学的关系，将技术和教与学看成共生整体。实际应用层面，设计技术融合接口以应对新技术的出现，在遵循教育规律的基础上充分应用或组合应用新兴技术服务于学习环境设计。

（3）“设计”应突出“舒适、善学、能学”的特征，将“以人为本”和“以学为中心”的思想融人到设计当中，使得环境能让人生理和心理均衡“舒适”，支持教与学的情境创设达到高沉浸感的“善学”氛围，调动多元化的评价或评估方式支持“能学”的进行。

（4）“设计”应关注教育本质和规律的有效结合，既注重理论指导，又注重实践应用反作用于理论，处理好理论与现实之间的矛盾或鸿沟，以达到现实与理论之间的新平衡。

（5）“设计”应提供丰富认知工具，实现任务情境的真实性，并且与学习者控制、程序控制、教师控制相调节，个性化学习、自主学习与协作学习相结合，重视思维训练，在整个过程中采纳设计思维和计算思维[16]。

2.学习环境设计与学习情境的关联分析

学习环境设计的原则与学习情境的特征提供了学习情境可调控的空间范围，二者结合起来，有利于构建出良好的学习环境。基于学习情境的可塑性、空间性、目标性、感知性、有限性五个特征，学习情境可以实现创设、塑造、改进、提升、自适应场景等，提供丰富的应用场景。以上设计原则起到对学习环境设计的框架性约束作用，明确了学习环境应具备的功能和适用的理论等，这决定了基于这样的环境创设出何等质量或水平的学习情境。学习环境设计包含两层含义，一方面是设计基础设施和设备，以及可以调用的环境要素;另一方面是设计学习环境在应用环节会发生的变化，辅助教与学活动的有效进行。学习情境创设则较为复杂，要依赖于基础设施和学习情境创设后需要调节或变化过程中能提供的学习环境要素，学习情境创设过程中还要关注“以人为本”方面的信息。因此，学习环境可以作为学习环境设计与学习情境的中介变量，通过相关设计改变学习环境，影响到学习情境，而学习情境在运行过程中，反馈出可以改善的学习环境设计方案，通过进一步修改，形成新的学习环境，进而实施学习情境，最终实现有利于教与学进行的学习情境创设。

学习情境主要依托于学习环境而产生，学习环境的优劣决定了学习情境创设的质量（如图1所示）。学习环境设计环节主要基于设计思维开发多空间融合的环境和调用要素，而后基于学习环境的基础设施进行学习环境创设，创设顺利的情况下会进入学习情境的较高层次，这一环节需要调节学习环境中可调用的要素。但是，如果学习情境创设失败，需要终止，并反馈给学习环境设计原则层面处理;此外，如果学习情境运行过程中出现了相关问题，当结束后也可以反馈给学习环境设计原则层面进行改进处理。

四、多空间融合应用的学习情境分析及案例

（一）学习情境的内涵

学习情境作为教与学的重要组成部分，其形态和形式决定着教与学的最终成效，依据学习环境设计的原则以及学习环境设计与学习情境的关系，学习情境的基本要件和应用内涵是学习情境的价值所在。因此，既要关注学习情境的环境因素，又要考虑学习情境的教学组织因素，二者的统一才是学习情境实现教与学活动的根本任务。

教学组织是学习情境创设的根本动力，学习情境的创设完全依赖于教学组织，而学习环境为学习情境创设提供各种物质、资源、空间、内容等支持，使得教学组织有序、有效率地进行。传统意义的教学组织源于2000年前孔子的传道授业解惑，逐渐演化到课堂教学等有组织形态的教学活动，但今天的教学组织含义和外延就远远的被拓展开了，尤其是在终身学习的理念深入人心，以及国家在教育综合改革方面充分考虑结构化学习的背景下，通过应用终身学习这一学习方式，改革过去将知识学习的时间集中于学制教育内，调整为将学制教育和终身学习整合为一体的学习理念，使得教与学的组织形式拓展为学制教育和终身学习两个阶段，实现对教育的全纳。因此，教学组织的涵义可以概括为服务于教与学过程中的纲领性教学理念，统筹学制教育和终身学习两个层面，使得学习情境、学习活动、学习组织既层次分明又有效融合协同促进教与学富有成效的进行。

教学组织的类型有很多種，但均是在学习情境的框架下开展的教与学活动。目前常见的教学组织形态有个性化教学、班级授课、分组学习、远程教育、协作学习、慕课（MOOC）、小规模私播课程（SPOC）等，教学组织进程均服务于学习支持和教学设计两个方面，而教与学的过程事件中，又离不开学习组织，学习组织的作用在于提供对学习有帮助的各种资源和完成预先设定的目标。同时，围绕教与学的开展，即教学组织的引导下，学习组织提供资源，学习情境进行创设。在学习情境创设的过程中，基于时间、同伴、地点对学习活动进行框架限制，为学习活动的开展提供了可调控的范围与可发展的空间（如图2所示）。

学习情境与教学组织的关系是层次性的。教学组织主要由学校或学习机构进行组织，这包含公办学校、培训机构、社会学习等资源呈现组织机构，而教学组织的实施者一般为教师、学习者自身（自学为主，主要由学习者个体制定相关的学习计划）、教辅人员、学习自助系统等。教学组织作为机构和实施主体，共同促进有效能的学习。学习情境正是由教学组织的实施主体创设而成，根据时间、地点、同伴的不同，学习情境发生的形式也不尽相同，进而形成不同的学习形态，如协作学习、行动学习、慕课等形式的学习，其时空差异明显，学习同伴的性格、经验、能力、认知、沟通交流、社会交往等方面都不尽相同，多个方面共同作用，学习情境必然变得十分复杂。教与学活动的基本要求明确了目标、任务、形式、成果等方面，并对应着教学组织的评测，无论是形成性评价，还是总结性评价，最终结果是教学组织控制着学习情境的发生过程和学习情境的边界范围，决定学习情境的开始、中间过程、结束三个层面，以及学习情境发生的进程速度、资源丰富程度、环境要素纳入的复杂呈几个方面。

教学组织进行教与学活动必须依赖于学习情境而进行，最终实现学习活动，因此学习情境在整个教与学的过程中发挥着重要作用。与此同时，学习情境的创设又受学习环境设计的制约，学习环境实际上对教学组织也有一定的影响，因此学习环境设计在这一进程中发挥了调节的作用。

（二）学习情境描述框架

学习情境描述框架将多要素融合与协同、设计原则和相关要求全面考慮进来，坚持“学生为主体，教师为主导”的理念，充分调用教与学参与者的积极性，发挥现代教育科学、教育技术、学习科学等方面的优势，实现虚实融合的教与学模式。在学习情境创设方面，不限制时空问题，基于学习分析、大数据、人工智能等技术实现智能导学，自动匹配和推送学习同伴，使得学习活动能充分调动参与者的积极性，创设良好的沉浸感，激发学习者的学习热情和活力，引导学习者养成批判性思维和计算思维，并运用于与学习有关的事件中。

学习情境是个复杂的过程活动或现象，其涉及时间、地点、人物三个维度，具有可塑性、空间性、目标性、感知性、有限性五大特征。学习情境的发生依托于学习环境这一载体，而学习环境的呈现形态被约束在相关的设计原则下。基于学习环境设计的学习情境描述框架主要是围绕活动、时间、同伴、地点、资源进行（如图3所示）。

学习情境的学习活动方面，主要围绕着如何去学习并创设学习情境，进而进行教与学活动。学习活动主要指怎么学（或怎么做）的问题，是一个“动作”或“动作”系列。学习活动由目标、任务、方法、步骤、组织、交互、角色和职责划分等方面组成[17]，这些依托于教学组织的设计和学习支持服务。在这样的过程中，参与者需要依据学习目标和预设好的计划进行学习，并在过程中不断进行形成性评价.然后分析并校正学习方法或反复学习。学习活动的主要作用就是解决怎么学，基于一定的学习方式实施学习，通过相关的教学策略化解如何学的问题，最终完成目标。此时，学习情境被理解为一个目标事件。

学习情境的学习时间方面，学习情境发挥的功能就是解决时间分配的合理性、异步学习的可能性、时间分配的决策性三个方面。学习时间问题受制于传统教学思想的禁锢，认为在学校学习的时间才是真正的学习，忽略了学习的社会性和其他经验性的学习，并在心理上给学习者带来了困惑。近年来的心理学研究逐渐意识到，教育或学习都是生活，终身教育的思想传播开来，并被大多数人接受。此外，教育信息技术与人工智能的广泛应用推动了教育领域的发展，结合互联网技术，智能导学系统提供了丰富的助学功能和学习支持服务，学习情境不仅能长期存在，学习参与者也可以随时、随地进入到学习情境当中。学习情境完全可以脱离学习者而独立存在，学习情境与学习者形成了连接的关系，如慕课（MOOC）的形式，学习者可以随时接人，随时进入学习情境而发生学习。因此，学习时间不再固定，任何时间学习者都可以参与学习，基于智能技术计算学习者的生理、心理、认知等方面对学习的综合影响，给予学习者合理的时间分配和学习任务时间决策，促进学习者有效的学习，此时学习情境成为一种永恒。

学习情境的学习同伴方面，学习者在创设的学习情境中面临着如何选择学习同伴的问题，而学习的组织者如教师、辅导人员则面临如何扮演好他们角色的问题。新的教育技术能支持学习环境持续、长久地创设学习情境，学习情境与学习者、教师、教辅人员构成了一个复杂的关系网络，打破了学习情境是由学习者、教师等人员共同参与创设的局面。因此，学习者在选择学伴的时候更多是对其自身在学习情境中的分析和反射，基于对学习者的情境感知和生理、心理、认知等方面的综合分析，判断学习者与哪些人匹配合作有利于学习者自身能力的提升。学习情境成为学习的熔炉，更多的作用是从过程中获取数据进行学习分析、导航、评估、反馈。

学习情境的学习地点方面，已经发生了深刻的变化。学习地点可以固定也可以由学习者进行自由选择，学习情境的创设不再是固定不变的。以直播课堂为例，学习者可以选择进入物理空间的课堂，也可以选择找一个安静的、适合学习的地方，进行在线直播学习，这意味着学习情境从物理空间延伸到了虚拟空间，并能实现同步、异步的学习功能。学习情境已经成为学习环境中的一部分，或者是学习环境中的一种要素，与学习环境中的其他要素共同构成了一个复杂的网络，基于这种复杂网络，学习即是一种连接。此时，学习情境可被理解为学习性的连接过程事件。

学习情境的学习资源方面，主要回答学习情境创设中学什么（或做什么）的问题，基于人工智能、大数据等新一代信息技术，实现为学习者智能推送符合学习者需求的学习内容，以达到促进有效教与学的学习情境创设。学习资源普遍存在教与学有关的场景当中，借助互联网技术广泛传播于不同的学习者之间，通过教学知识传播与知识共享实现社会空间、物理空间与信息空间的互联互通，与学习情境中的各要素形成复杂网络，进而形成连接以推动学习事件的发生。此时，学习情境可被看作是多空间融合环境下的学习性连接载体。

综上所述，学习情境的描述框架即为活动、时间、地点、同伴、资源等构成的一种学习性复杂网络现象，学习情境成为一种学习性的连接，从教与学的动态进程中获取数据进行学习分析、导航、评估、反馈;依托互联网与其他新兴技术融合使用，学习情境客观存在于虚拟环境中，并成为一种具有目标性的长期存在的学习活动，借助互联网实现教学知识传播、分享和转移。

（三）实践案例

本文将以VR创客教室设计案例进行分析。该教室建设强调信息技术和教与学理论的有效应用，通过多空间融合促进各教育要素之间的有效联系与互动，借助信息技术实现真实的学习情境创设，进而促进教与学活动的有效进行。VR创客教室建设依托“产学研用”的形式开发设计，由某“双一流”大学的研究院牵头进行科研项目化研究，探索多空间融合条件下的学习环境设计原则，及学习情境描述框架，并由学术团队与企业合作共同设计学习环境，并在学习环境设计过程中融人了学术理论与新兴技术，重点强调了设计的原则性和学习情境的描述框架，遵循人、空间和教与学共同形成的要素交互网络规律，促进学习情境的可调节，设计出VR创客教室供中小学教学使用。

V R创客教室主要运用于学校创客教育或STEAM的学科教学中，为教师提供创新的教学方式、可靠的实验操作技术、稳定安全的实验运行环境，助力教师拓展教学内容广度和深度、延伸教学空间，提升学校在理化生教学方面整体的质量和水平。该教室系统强调了学习情境的可调节性，依托互联网承载VR技术，实现师生跨空间学习，起到良好的教与学效果。通过多空间切换，使得教学内容得以情境复现，增强了教学沉浸感，充分的调动了各要素的協同作用，使得学习活动与资源调节形成合力，共同围绕教与学进行适应性调配。

VR创客教室融合了沉浸式虚拟现实技术与STEAM理念，以企业开发的“101创想世界”为基础，依托云端素材库的海量教育资源，把学习者转变为创造者，为学生提供自由发挥的空间，培养学生创新精神和动手能力。VR创客教室将为学生实现物理空间、社会空间与信息空间的交互融合，促进师生与技术的联系和互动，调动学生的学习兴趣，鼓励学生大胆创造，激发学生涌现出解决问题能力方面发挥积极作用。除满足课堂教学需求外，VR创客教室还可以在图书馆、科技馆等场所灵活应用，如进行校外科普教学等。体验者在创客教室里进行创作、构建自己想象的世界，在实践学习中加深对知识的理解。此外，整合计算机与可穿戴设备的学习环境中，学生可以自由进入不同的学习情境，通过教师的情境调节与引导，学生能完成不同的学习任务。以古诗《静夜思》的学习为例。此诗描写了秋日夜晚，诗人于屋内抬头望月所感。在VR创客教室中，学生可根据提供的大量初始场景，将3D资源库里的物件资源通过拖拽、缩放、移动等方式搭建静态场景。通过游戏化的构建体验，让学生快速自主设计并构建一个完整的“游子月夜思乡图”场景，培养学生将文字转换成三维场景的想象力。

五、结语

新兴技术的快速发展正给教育系统带来变革机遇，教育环境也由传统的物理空间逐渐转移到了物理空间与网络空间融合发展的趋势，这种多空间融合将汇聚更多的新兴技术到教育场景中，如虚拟现实技术在课堂中呈现直观教学内容，促进了师生对所传授或所学知识的理解并增加了认知维度，极大地改善了教学效果，减轻了教师授课负担。正是因为这样的学习载体发生了变化，多空间融合的学习环境设计原则价值就突显出来，其有利于促进新兴技术、物理空间、教育要素等的有机融合和协同促进教与学的质量提升。新兴技术在教与学的过程中应用，使得学习情境变得丰富和复杂，信息迷航不再是“谣言”，这就要求师生具备一定信息素养的同时，还要善于在多空间融合的环境下学习。

参考文献：

[1]杨俊锋，黄荣怀等.国外学习空间研究述评[J].中国电化教育，2013，（6）：15-20.

[2]况姗芸.动机视角下的CSCL学习活动设计研究[J].电化教育研究.2012，（3）：80-87.

[3]王美，任友群.从教学设计走向学习环境设计：学习科学视角下的教学变革[J].上海教育，2013，（16）：60-63.

[4]钟志贤.论学习环境设计[J].电化教育研究，2005，（7）：35-41.

[5] Oliver，K.，&HannafinM.Developing and Refining Mental Models inOpen-Ended Learning Envlronments：A Case Study[J].EducationalTechnology Research and Development，2001'49（4）：5-6.

[6]新华网.中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》[EB/OL].http：//www.xinhuanet.com/politics/2019-02/23/c_11241543 92.htm，2019-02-23.

[7]田阳，纪河.基于教育场域的网络学习环境探究[J].中国电化教育，2019，（4）：36-43.

[8]赵蒙成.学习情境的本质与创设策略[J].课程·教材·教法，2005，（11）：23-27.

[9]钟启泉.学习环境设计：框架与课题[J].教育研究，2015，36（1）：113-121.

[10]肖映铭.信息技术课程教学中学习情境设计初探[J].中国电化教育，2007，（10）：93 -95.

[11]尤尔根·哈贝马斯.理论与实践[M].北京：社会科学文献出版社，2010.

[12]王文静.情境认知与学习理论研究述评[J].全球教育展望，2002，（1）：51-55.

[13]赵蒙成.学习情境的本质与创设策略[J].课程·教材·教法，2005（11）：23-27.

[14] Frezzo，D.C.，Behrens，et al.Design patterns for Learning andassessment：Facilitating the introduction of a complex simulation-based leaming environment into a community of instructors[J].Journalof Science Education and Technology，2010，19（2），105-114.

[15] Waheed，M.，Kaur，et al.Students' perspective on knowledge qualityin eLearning context：a qualitative assessment[J].Internet Research，2016，26（1），120-145.

[16]杨开城.建构主义学习环境的设计原则[J].中国电化教育，2000，（4）：14-18.

[17]张晓英，张润芝等.论教学设计理论发展的新领域——问题设计[J].中国电化教育，2008，（11）：11-15.作者简介：

田阳：在读博士，研究方向为互联网教育、知识科学与工程、混合学习交互（tianyangO01@yeah.net）。

万青青：在读硕士，研究方向为自主学习、互联网教育（1655667906@qq.com）.

陈鹏：助理研究员，博士，研究方向为知识科学与工程、设计思维、STEM教育、科学与技术教育（pengchenbnu@163.com）.

黄荣怀：教授，博士，博士生导师，研究方向为智慧学习环境、计算机支持的协作学习（huangrh@bnu.edu.cn）。*本文系国家社科基金“十三五”规划教育学重点课题“人工智能与未来教育发展研究”（课题编号：ACA190006）阶段性研究成果之一。①陈鹏为本文通讯作者。