基于教育場域的網絡學習環境探究*

田 陽，紀 河

(1.北京師范大學 教育學部 教育技術學院，北京 100875；2.江蘇開放大學 教務處，江蘇 南京 210036；3.江蘇開放大學 教育研究院，江蘇 南京 210036)

隨著“教育信息化2.0”的深入推進，大數據、人工智能、區塊鏈、物聯網、云計算等高新技術逐漸應用到教學環境設計、教育服務和支持、學習分析與評估、學習者情境感知等方面，教與學的方式、方法、承載等都面臨重大變革，傳統的教育研究需要以新的視角來重新認識與分析影響教育發展的基本要素，學習環境就是我們需要關注的核心議題之一。

學習環境是教與學的基本載體，一直備受教育學、心理學等學科研究者的密切關注。它通過提供物理空間、虛擬空間、資源空間來支持我們的教與學，同時學習環境又與學習情境有著緊密的關系，而學習情境是承載知識建構、知識轉移、知識傳播、批判性思維訓練、計算思維養成、設計思維培養、協作學習、創新設計等系列活動的重要載體。促進學習情境與學習環境設計形成有機統一體，將有利于教與學的有效進行。從發展的角度看，未來教育將更加注重個性化學習，以及應用智能技術實現自適應學習，更加注重學習者的人文情懷、社會交互，讓學習者在自信、交互友好、沉浸感強、啟發氛圍濃、認知合理、生理舒適的學習情境中有效學習。因此，針對學習環境的不斷演進，進一步強化學習情境的構架設計，使之更加符合人本、以學為中心、個性化教學的需求，面向學習環境設計的學習情境框架的研究就顯得尤為重要和緊迫。

一、相關概念

(一)學習環境

學習環境是教與學過程中必須依賴的時空條件[1]。學習資源和人際關系是學習環境的重要組成部分，其中學習資源是指教材、認知工具的獲取和使用、學習空間的應用等方面；人際關系主要是指“學生與學生”“教師與學生”“學生與管理人員”“學生與教輔人員”等的人際交往活動[2]。從影響學習者開展各項學習的外部環境看，學習環境的主要作用是幫助學習者進行主動知識建構活動和促進某些能力的生成。這主要由物理學習環境、資源(網絡)學習環境、情感學習環境、虛擬學習環境等構成。美國著名教育技術專家Jonassen定義了學習環境的概念，它是指個人或群組開展學習活動的空間，這種空間具有幫助學習者們進行相互學習支持的功能，學習者可調節其學習活動，并且運用信息資源和使用知識建構工具來解決學習過程中面臨的各種問題[3]。教師、學生、工具、技術等都是學習環境的一部分，虛擬與現實有效交互和良好的沉浸式氛圍是學習環境支持學習的重要組成部分[4]。

學習環境固有的時空變化、交互關系、資源空間等形成了一種場域，學習環境設計就成為“教育場域(學習場域)”的設計，物理場景、虛擬場景、人的情感、技術支持等通過場域關聯交互起來，形成有利于知識習得和技能提升的學習環境[5]。這種教育場域一般彌散于學習環境中，與學習環境中的各要素關聯起來，例如學習空間、人、學習媒介等。教育場域是動態變化的，依托于學習空間的形式而發生變化。因此，學習環境設計不僅要注重學習環境中與學習有關的各種空間(物理空間、社交空間、網絡空間)交互協同，還要注重通過設計來實現教育場域的便捷和有效創設。

(二)學習情境

學習情境主要指學習者通過想象、手工、口述、圖形等手段在學習獲知過程中使獲知效能達到最高境界的創設性手段[6]。在不同的教育場域下，面對的學習空間也會有著不同的表現形式，學習情境也就發生了不同的變化。有學者認為學習情境是發生在學習過程中的生活事件，這一生活事件與存在的學習問題和學習內容緊密聯系，并認為教學活動中可以不存在學習情境，因為學習情境的目的是為了幫助學生進行有效的學習知識，有多種辦法可以實現有效學習，創設學習情境只是選擇之一[7]。建構主義也強調學習者在同他者的“社會溝通”過程中，形成一定的“情境”，借助“能動地建構語脈”，從而形成“學習”的情境[8]。因此，不難理解學習情境是學習者實現知識建構的平臺，是促進學生實現從知識轉移到知識內化的“腳手架”[9]。

學習情境本身較為復雜，學習發生地點、物理空間、資源空間、社交空間、虛擬空間、人文社會環境、時空關系等都牽涉其中，其包含學習情景、學習語境，發生于教育場域中，并受制于學習空間的限制。根據Brown Collins和Duguid的情境認知理論[10]，學習一旦發生，學習情境不僅自然存在，而且還會受制于學習環境的限制和調節發生變化，當正向引導學習情境向著積極一面發展的時候，初始的學習情境就發生了變化，產生了新的情境，并對學習者的知識建構起到促進作用，當學習者基本掌握知識后，學習情境又會隨著學習者知識水平變化而發生變化，可能會發生知識迭代或質變。因此，學習情境有三個層次，分別是固有層次、引導層次、質變層次。固有層是學習情境伴隨學習環境而固然存在的學習場景；引導層是隨著學習事件的發生，通過積極創設、干涉、引導學習情境的變化，促進有效的學習；質變層是學習事件的較高層次，學習環境中的各要素都構成了復雜的網絡關系，交互頻繁緊密。

(三)教育場域

法國社會學家布迪厄(P.Bourdieu)在場域研究方面做出了較大的貢獻，他認為域就是指由各種位置之間客觀組成的一個網絡(Network)或構型(Configuration)，在其中有力量、有生氣、有潛力等存在，并基于這種思想研究了美學場域、法律場域、文化場域、教育場域等[11]。從布迪厄的場域理論出發，有學者認為教育場域是由教師、學習者、其他與教育有關的人員形成的，從知識的創造到記載，再到傳播與應用，進而形成的客觀關系網絡[12]。教育場域把教師、學生、教輔人員、媒介、教與學相關的技術等聯系起來，構成一個復雜的關系網絡，在這樣的場域當中，以應用為導向，當教學為主導的時候可調整為教學場域，當以學生學習主導的時候可調整為學習場域。而這些必須依托于學習環境的適應性調整，通過場域作為中介，聯結環境中的各要素形成支持教與學的動態復雜網絡，起到協同促進教與學的有效進行。

二、網絡學習環境設計中的學習情境分析

(一)學習環境設計的基本要求

近年來國外學者對學習環境設計的研究不斷涌現。例如，有學者研究了針對交叉學科的教室學習環境設計促進批判性思維和個體成就感獲得，研究發現學習環境中的教學方法、關系、學習內容、挑戰性作業等要素對學生的成就感有著影響[13]。Jason MacLeod等人開展了智能教室學習環境研究，這種環境能理解學生的喜好，作為一種支撐教學的有效工具[14]。還有研究者探究了社交媒體在學習活動中的作用和影響，并認為社交媒體能對學習者認知起到一定的支持作用[15]。Boelens等人通過系統的文獻研究，發現了混合學習環境設計的四個挑戰，分別是融入靈活性、調動互動、促進學生學習過程、培養學習的情境氛圍[16]。在網絡學習環境設計方面，Nam等人基于集成設計思想，對網絡學習環境進行了研究，發現在集成的網絡學習環境中，學習者的學習積極性更高，學習成效得到顯著提升[17]。此外，還有研究者對學習者自我控制與教學設計整合的個人學習環境設計進行了研究[18]。整體上看國外學者主要基于個性化學習視角來關注課堂教學環境與學習成效之間的關系、網絡學習的環境的構建、混合學習環境的設計、生態系統視角下的學習環境研究等方面。

國內研究者更加關注具體的學習環境設計和學習環境設計的影響因素等方面。近年來MOOC、SPOC等教學模式商業化運行，得到了廣泛的關注，例如有研究者基于物聯網技術構建的虛實融合學習環境[19]；關于Web X.0時代的網絡學習環境設計，有學者認為應當以創設網絡學習生態為理念，幫助學習者構建個人學習環境為目標，基于復雜網絡學習環境，“以學習者為中心”“標準化”“一體化”“開放化”為學習環境設計標準[20]。有學者建議改革評價理念，以及設計了多元評價方法來促進反向設計的學習環境，實現個性化的評價反饋，具有一定的啟發意義[21]。此外，也有研究者從認知負荷理論[22]、聯通主義[23]、心理學的理論[24]、建構主義學習理論[25]等研究學習環境設計。從國內研究者公開發表的文獻資料中可以看出國內研究更加關注理論研究，宏觀來看重視把學習科學、心理學、社會學等理論應用到學習環境設計當中，微觀看國內研究者重視網絡學習環境設計、環境的交互、測量與評估等方面。

通過縱覽近年來國內外文獻不難發現，教育始終是圍繞人的“學”而進行的，從人本主義、認知主義、建構主義再到近年來流行的關聯主義、聯通主義無不是從讓人如何學為出發點，尤其是現在學習科學理論和高新技術的教育應用，使得個性化學習成為現實，傳統以“教”為主的學習觀念已經被打破，學習逐漸走向“‘教'為引導，‘學'為主體”的模式，這意味著“教”可能與學習環境中的技術、學習資源等列為同等級要素，而“學”將統領學習環境設計中的各個要素發揮其主要的功能和作用。因此，這給學習環境設計提出了新的要求，尤其是面對人工智能、物聯網、大數據、區塊鏈、云計算等高新技術的教育應用，多元化的學習評估手段，以及新的教與學方法的涌現和腦科學領域研究成果深入揭示了人的學習與認知機理，給學習環境設計提出了新的要求，學習環境設計更應注重個體認知、生理、心理等方面的微觀要素變化，改革以往的模式和方法，更加突出“學”的重要性，打破對學習形式以正式學習和非正式學習的區分辦法，使得正式學習和非正式學習成為過去，為學習提供一種“想學即學、隨時可學、處處能學”的環境。

未來的學習環境設計應重視個性化學習，突出設計理念，讓學習變得自然，更加期望讓個體獲得“處處能學、時時可學”的學習條件。基于梳理文獻和對網絡學習環境促進有效學習的定位分析，學習環境設計基本要求應體現出以下幾點：

1.學習環境設計應充分考慮與學習有關的各種空間(物理空間、社交空間、網絡空間等)融合使用，并與學習環境中的各要素進行有效互動，實現學習環境中各要素為教與學的成效協同促進。

2.學習環境設計過程中應充分考慮學習場域的重要性，學習環境設計應把學習場域建設確定為學習環境的基礎設施，充分利用好社會交互、共情、媒介選擇、資源配套、多模態轉換等方法，促進學習環境中的各要素構建成網絡，形成組織架構，便于資源有效流動和資源互補。

3.學習環境設計應嘗試融合新技術支撐教與學，并設計融合接口以應對新技術的出現，尤其是近年來物聯網、大數據、云計算、人工智能、區塊鏈等高新技術的教育應用給學習環境設計帶來了契機，在遵循教育規律的基礎上充分應用或組合新型技術服務于學習環境設計。

4.學習環境設計應注重教與學的理論、教育技術、學習科學、認知理論、教學設計、TPACK等的有效結合，既要處理好理論對實踐的指導作用，又要協調好理論與現實學習環境之間的矛盾，使得學習環境設計過程中的理論因素達到平衡點，有效服務于教與學。

5.學習環境設計應考慮環境的整體協調性質，協調好學習環境設計中的“整體—局部”關系，圍繞學習成效展開設計，學習環境中的各要素都應該服務于學習成效。

6.學習環境設計應考慮環境中個體的生理、心理、健康等因素，突出“以人為本”“以學為中心”的思想，以評促教、促學，實現多元化評估，發揮好教師、教輔人員的主導作用，尊重學生的主體地位，處理好教師、學生、教輔人員、管理人員、技術、多模態信息、媒介等要素的關系。

(二)基于教育場域的學習情境分析

整個教與學都發生于教育場域當中，學習情境就必然在場域中共存。隨著教與學的深入，面對學習情境具有動態生成的特征，以及學習者學習感知的復雜程度提升，學習情境將處于不同的層次。學習情境的衍化必須依賴于場域中的要素，而隨著學習情境衍化和層次的提升，學習情境依賴場域中的要素種類和數量也會攀升，網絡復雜程度以及網絡中的資源交互頻次也會不斷增加。因此，學習情境離不開場域的存在，有場域不一定會有學習情境，但是有學習情境必然存在場域。

隨著教與學的進行，學習情境和教育場域的基本層次就已經存在，學習情境與教育場域在學習的不同階段會有不同的狀態，教育場域的復雜程度會與學習情境的程度一同發生變化(如圖1所示)。起初學習者初步學習形成教育場域的基礎層，構建學生、教師、學習媒介、技術、管理人員等學習環境中各要素的聯結關系，形成初步網絡，由于初步啟動學習，場域各要素之間的網絡結構相對簡單；隨著學習的深入，人、多種類型的學習空間、學習媒介等要素的聯結關系會發生變化，相對初步學習階段復雜許多，要素與要素之間會構建出新的聯結關系，形成復雜網絡結構，意味著教育場域發生了變化。圖1中教育場域的中間層網絡關系比起初復雜許多，伴隨的學習情境也發生了變化，因為這一階段可能存在教師引導、學生深入學習，可以稱為引導層或提升層，構成了學習情境的衍化現象；到了深度學習的時候，學習環境中的各要素網絡關系更加復雜，要素與要素之間均已形成了聯結關系，教育場域達到了深度層次，這時學習情境依托于場域的深度變化而進入質變層次，學習情境的衍化程度達到最高水平。

圖1 學習情境與教育場域的漸變關系

圖2 學習環境中空間、場域、情境、語境等的包含關系

(三)網絡學習環境設計與學習情境的關系解析

學習環境當中存在教育場域、學習情境、以及與學習有關的各種空間(物理空間、資源空間、社交空間、網絡空間)等部分(如圖2所示)，它們之間有的相互作用，有的基于某一個部分運行，有的依賴于某一部分運行，有的是多個部分協同運行，有的是按時間變化運行，這說明學習環境的復雜性較高。基于上文分析，學習環境中的教育場域與學習情境有著緊密的聯系，教育場域先于學習情境產生，并與學習情境共生，隨著學習的變化，教育場域的內涵和學習情境的層次都會對應發生變化。學習環境中與學習有關的空間主要有物理空間、資源空間、社交空間、網絡空間等，作為學習環境的基本配置，服務于教與學的各個環節。此外，學習語境是基于學習情境而產生的，依賴于學習情境的變化而變化，學習語境與教育場域對學習情境的發展起到疊加共振效應，反過來促進學習情境的變化。因此，學習環境設計要考慮上文分析的六個基本要求外，還要考慮學習環境內部各部分之間的時間關系、層次關系、順序關系等。

學習環境設計的基本要求就是有利性，即通過對學習環境的設計使得學習環境有利于學習情境的創設和衍化，逐漸進入高層次的學習情境。學習情境本身是非實體性質的概念，其出現主要是依托于教育場域和場域內各要素互動實現的一種情境，如果想調節學習情境，可以通過調節教育場域內的要素形式來實現學習情境的創設。因此，教育場域可以作為學習環境設計與學習情境的中介或橋梁，通過設計改變教育場域，進而實現學習情境的被設計，起到促進有效教與學的目的。基于上文學習情境與教育場域的關系分析，以及學習環境設計的基本要求，可以構建出學習環境設計與學習情境的關系模式，通過教育場域的中介和可調節特征實現對學習情境創設構建學習環境(如圖3所示)。學習環境設計的基本要求可概括為互動協同設計、網絡結構設計、新技術設計、理論平衡設計、“整體—局部”設計、以學為中心的評估設計六點基本要求。此外，由于學習情境依托于教育場域生成，并與教育場域共生，因此通過調控教育場域可以實現對學習情境的調節或干預，使得學習情境由初級的固有層漸變提升到質變層。

圖3 學習環境設計與學習情境的關系分解

三、網絡學習環境設計的學習情境分析

學習環境設計需要遵循教育規律和環境各部分功能的時間、層次、順序，進行整體設計。我們可以通過改變教育場域內各要素的網絡結構或要素之間的關系，實現對場域的調控，進而影響學習情境的變化。

(一)學習情境基本要素分析

學習離不開學習情境，學習情境可讓學習者深度沉浸其中。學習情境本身是一種在學習環境中經過設計或加工而形成的一種可被觀察的學習氛圍。由于學習情境貫穿了學習環境、人、場域，因此學習情境將包含有形或可觀察的要素和無形、但可設計(干預)的要素。學習情境中包含的要素會隨著學習活動的變化而發生變化，但是學習情境在教育場域中創設會有一個基本的要素體系(如圖4所示)。

有形或可觀察的要素主要是圍繞學習環境自身出發，能對學習情境造成影響的可觀察與描述的構成。學習情境最基本的一個要素就是活動，在特定學習目標下進行的口述、想象、腳手架、描述、導學等都被納入其中[26]。學習情境依賴于教育場域，而反觀教育場域又成為學習情境的要素，學習情境寄生于教育場域，然后反客為主，影響教育場域變化；教育場域當中的要素又是學習環境中的各要素，教育場域的主要作用就是構建了一個復雜網絡將學習環境中的各要素聯結起來，此后通過學習情境的創設，使得教育場域的復雜網絡形成通路，而網絡中運行的信息流主要是學習情境中產生的。

圖4 學習情境的基本要素

學習情境離不開學習空間，教與學的整個過程都在學習空間中進行的，這些空間有物理空間、資源空間、社交空間、網絡空間等。物理空間是教與學必須依托的空間，而資源空間、社交空間、網絡空間等都是隨著技術發展和知識累積，逐漸形成的空間；社交空間主要體現在班級內部“同學—同學”“教師—學生”的社交和依托互聯網進行的網絡學習空間中的學習性社交行為[27]；虛擬空間更多的是為了彌補其他空間的交互、沉浸感不足等問題，創設與學習情境有關的更真實、具有較強沉浸感、臨場感的學習環境，主要依賴于虛擬現實(VR)、增強現實(AR)、虛擬仿真、大數據、云計算、物聯網、人工智能等技術支撐[28]。學習情境中還有一個重要的要素就是學習媒介，由于學習媒介是知識的重要載體，因此學習媒介理應作為學習情境的重要要素之一[29]。

學習情境中的無形、但可設計或可干預的要素分析主要圍繞著非物化學習環境展開。通過上文分析發現，學習環境中的情感、學習語境、模態轉換、教學設計等非物化要素對整個學習成效有著十分重要的影響作用。情感方面，主要是圍繞個體的學習產生的情感問題，諸如社交、經驗交流、問題解答等，都可列入情感范疇，因為這些都受制于人的情緒和腦認知的作用，情緒波動、情商、認知水平差異性都會對學習情境造成影響，“人—人”“人—物”“人—技術”“人—空間”等時時刻刻都會有著接觸、摩擦等，造成情緒的波動勢必會影響到學習情境的質量。學習情境中的學習語境是促進學習者進入學習狀態的重要因素，這對學習者復述、描述、記憶或營造良好學習情境有著重要的作用。此外，學習情境離不開模態轉換，尤其是文本、語言、圖像等模態轉換是學習情境中必不可少的環節，這對情境感知有著十分重要的意義。尤其是人工智能技術在語音識別、人臉識別、文本識別方面發揮出優秀的能力，未來將在學習情境中起到重要的作用，是實現學習情境自適應、支持個性化學習重要路徑。最后，教學設計也是學習情境的要素之一，學習情境的創設和升級離不開教學設計和事先預設的一些場景或問題，通過不斷構建腳手架支持學習者建構知識，教學設計發揮了重要的作用。

綜上所述，學習情境中的基本要素主要有學習活動、教育場域、學習空間、情感、學習媒介、學習語境、模態轉換、教學設計等方面。這些要素在教與學的過程中對學習情境衍化起到了一定的影響作用。

(二)學習環境設計影響下的學習情境

面向學習環境設計的學習情境描述框架的基本要求是互動協同設計、網絡結構設計、新技術設計、理論平衡設計、“整體-局部”設計、以學為中心的評估設計六個方面，并且注重時間、順序、層次之間的關系，在充分考慮教與學規律的前提下，應用設計思維，兼顧學習情境中的情感、認知、生理等個體的影響因素，讓學習情境更具有人文情懷、生理舒適、心理舒服的特征。此外，學習環境設計的學習情境描述框架應該具有良好的通用性，面對日益復雜的學習環境和學習模式，學習情境創設應該考慮更多的兼容性和組合性，使得學習環境設計的學習情境能面對各種類型的教與學，諸如在線學習、課堂教學、翻轉課堂、協作學習、行動學習等不同模式的學習方式。

基于以上思考，面向學習環境設計的學習情境不僅考慮學習情境內部要素之間的關系，還要考慮學習環境設計方面的基本要求，實現“整體—局部”的穩定，借鑒模塊化設計思想，學習情境的描述框架分為內核圈層和外圍學習環境設計要求層兩個方面(如圖5所示)。

圖5 面向學習環境設計的學習情境描述框架

在面向學習環境設計的學習情境描述框架內核層中，以學習語境為基礎，開展學習活動，在學習活動進行的過程中學習媒介和情感將起到積極的作用，依托于學習空間的支持，整個教育場域就形成了，學習情境也就自動生成，參與者就可以享受其中并進行相關的學習；在學習情境運行的過程中，模態轉換將起到積極的調節作用，針對學習語境，通過對文本、語言、圖像等不同模態的轉換或組合使用，促進學習情境向深度感知方面發展。

在面向學習環境設計的學習情境描述框架設計需求方面，應注重交互協同學習環境中各種類別的要素關系，有利于形成相互關聯的關系，使得教育場域信息流的通達性增強。要積極關注新技術給學習環境帶來的變化，尤其是大數據、物聯網、人工智能、區塊鏈、云計算等新興技術的教育應用，給學習環境改善帶來了機遇與挑戰，因此學習情境創設更應考慮這些新技術造成的影響。不僅如此，近年來的學習理論、心理學的理論、學習分析、聯通主義等在教與學方面帶來了新的思考和創新，使得我們看到諸如慕課(MOOC)、翻轉課堂等教育形態的出現；學習情境創設的時候也要考慮均衡地使用這些理論，或者有選擇性地使用這些理論。

面向學習環境設計的學習情境描述框架是一個復雜的框架系統，更應注重各模塊的協同，尤其是應考慮時間、順序、層次之間的關系。學習環境的設計需要注重要素之間的關系，但是學習情境是一個動態的事件，比學習環境的設計要復雜許多，不僅考慮物理實體，還要考慮虛擬場景，甚至是意象構念，面對實體、虛擬、構念三個類別的事物，并把他們通過設計組合起來，形成一種能促進有效學習的學習情境，是一個系統工程。要考慮各要素的時間關系，因為學習情境中各要素整體看是一同存在的，但微觀看是有時間關系的，其先后發生、發展的時間長短、以及存在的影響等均需要考慮；學習情境中各要素的順序是保證學習情境有效運行的基礎；學習情境中各要素的層次問題也需要考慮，因為學習情境隨著教育場域的變化和學習程度的變化而變化；學習情境逐漸走向深度學習，如果忽略了層次的變化，而繼續以初始狀態開展教與學活動，對整個學習的成效將造成一定的影響。

面向學習環境設計的學習情境描述框架是對學習事件的微觀考察，對促進有成效的學習將起到積極的作用。對于學習實踐的微觀觀察來看，需要不斷地評估學習情境中的各種狀態，并形成反饋機制，及時調整相關狀態，過程性評價與總結性評價結合使用，并對學習情境中的各種要素進行監管。依托于新技術的使用，可有效地獲取教與學的各類數據，基于此類數據，可以進行學習分析和情境感知，更好地服務于教與學的活動，促進學習情境良好的發展，最終達到促進較好的學習成效實現。此外，智能技術應用也將有利于學習情境的調節，通過對學習情境中各要素生成的數據進行人工智能分析，將為學習情境中的教與學提供智能導學，實現自適應學習，促進學習者的個性化學習，進而促進提高學習情境的臨場感、具身性、沉浸感等，實現有成效地服務于教與學。

四、結語

“教育信息化2.0”時代已經到來，教與學的場景無法離開與教育有關的各類技術支持。因此，面向學習環境設計的學習情境描述框架應運而生。隨著我國“教育信息化2.0”的深入推進，學習環境將發生深刻的變革，尤其是隨著新一代互聯網、大數據、云計算、人工智能、區塊鏈等信息技術的支持，將給學習情境創設帶來了新的挑戰和機遇，相信今后將有更多的學者參與這方面的相關研究，共同促進我國教育事業的向好發展。