毫无疑问，每个设计出来的学习环境本质上都是希望促进学习的，但我们要学会分析和辨别：它支持的是哪种学习形式？这种学习形式是我们期望和倡导的吗？要使学习者能够适应未来的挑战，我们需要为他们创设怎样的学习环境从而可以支持他们的创新、协作和问题解决？
什么是学习环境
“学习环境”是指学习发生于其中的物理的、社会的、心理的、教育教学的情境，对学习者的学习态度和学习成就有着重要影响。学习环境既包括课堂、学校等正式学习环境，也包括家庭、科技馆、博物馆、实地考察等校外的非正式学习环境。现代信息技术支持的网络学习环境或虚拟学习环境也是学习环境的重要形态。
学习环境是人为设计的产物，其中蕴含着设计者对于什么是学习以及如何通过环境的设计促进学习的认识和理解。如果设计者认为学习就是教师把人类已有的知识直接传递给学生的话，那么他设计出来的学习环境就会是我们通常所见到的课堂教学那样的环境：教师的讲台和黑板（或白板）是整个环境的中心，学生的课桌排列最有利于使他们听老师讲授而不是开展小组合作或自主探究；很少有学生作品的展示，因为设计者认为重要的是教师的讲授和呈现，而不是学生观念或作品的呈现，信息技术如果有的话也只是为了更好地呈现和传递知识……但是，如果设计者认为学习其实是学习者进行探究、问题解决、与他人合作、观念协商这样一个过程的话，那么他设计出来的也许就如本文插图所示的那样，是一个充满乐趣的、多功能的开放性与交互性空间，为学生创造性的学习、合作与交流提供了充分的环境给养。
我们可以把学习环境看作一个连续统，它的一端是封闭，另一端则是无尽的开放，任何一个被设计出来的学习环境都可以在这个连续统上找到自己的位置。毫无疑问，每个设计出来的学习环境本质上都是希望促进学习的，但我们要学会分析和辨别：它支持的是哪种学习形式？这种学习形式是我们期望和倡导的吗？要使学习者能够适应未来的挑战，我们需要为他们创设怎样的学习环境从而可以支持他们的创新、协作和问题解决？
谁是学习环境的设计者
说到学习环境的设计，很多人想到的首先是物理空间环境的设计，例如采用什么建筑材料，空间如何分割布局，墙壁刷上什么颜色，桌椅如何摆放，灯光线路如何安排，配备什么设备装置，并进而认为学习环境设计其实是建筑师或室内设计师等环境设计师从事的工作。
然而事实并非如此。物理空间环境的设计是学习环境设计的一个方面，但从学习科学的视角来看，并非主要方面。因为学习环境设计最重要的聚焦点是学习，物理空间布局固然会影响学习者的外在动机、心理倾向和学习的氛围，但是与知识的互动、与他人的合作协商、对自我和学习的反思与评价等教育教学因素、社会文化因素对学习有着更为直接的影响。所以，学习科学家所讨论的学习环境设计更多地指围绕着学习者的学习，从知识设计、学习活动设计、学习共同体设计、学习评价设计等教育教学和社会文化的层面进行的学习生态系统的设计。这样，凡是从上述角度进行学习生态系统的规划和设计的，我们也可以视之为学习环境的设计者。
学校里的老师是学生学习环境的设计者，科技馆、博物馆等校外教育机构负责展览布置和参观活动设计的工作人员也是学习环境的设计者。随着信息技术和开放教育的发展，计算机科学和信息技术领域的研究者与开发者也加入了学习环境设计领域，他们和教育学、心理学的研究者一起构建出了众多更为开放的网络学习环境或虚拟学习环境。例如，2012秋天由麻省理工学院和哈佛大学共同创建并启动的大规模开放在线课堂平台edX（https://www.edx.org/courses），它免费给大众提供大学教育水平的在线课堂，学习活动由在线视频、网页插入式测试、即时反馈、学生分级问答、在线实验室、学生分阶段学习等学习形式组成，任何一个完成某一课程并通过课程测试的学习者仅需花费很少的费用就能获得一个不同于全日制大学的技能证书。
学习科学家为什么强调学习环境的设计与研究
为什么要设计学习环境？学习环境设计的目的是什么？对正式和非正式学习环境中的教育者而言，答案自然是通过环境的创建，更好地促进学习者的学习。但是对于学习科学家而言，他们的“野心”更大。
首先，学习科学家将学习环境的设计看作是践行新的学习理论的过程。从裴新宁教授在本刊第4期《学习科学：一个新的参照系》一文我们可以知道，发源于20世纪70年代的从不同学科领域出发对学习本质的研究在20世纪的最后10年逐渐形成了趋于一致的假设和理论。原先建立在客观主义认识论基础上的传统学习理论被更富于建构主义特征的新学习理论所取代。但是学习理论主要描述的是学习如何发生，却没有给出如何用这些理论去解决课程和教学实践问题的“处方”。所以学习科学家需要做“设计师”的工作，将新的学习理论转变为具有指导性和操作性的学习环境设计框架和原则，设计创建出新型的学习环境，通过设计将理论与实践相连接，从而改进学习和教育。与学习理论的革新同时涌现的是信息技术的迅猛发展，它们使得创新的学习环境的开发成为可能，给予了学习科学家通过创新的技术设计创新的学习环境的探索激情。
其次，学习科学家认为，学习环境的设计活动不是简单的理论运用于实践的过程，它同时还是检验、提升甚至生成学习理论的过程，学习环境的设计活动本身也是研究学习的一种中介和手段（例如上文提到的“edX学习平台”，它不仅是为了给全球的学习者提供随时随地随人发生的学习，也是为了给高等教育领域的教学方法和教学技术的研究提供支持）。在理解学习理论所提出的解释性原则或原理的基础上，设计者面向实践和创新的真实需要，创造性地进行设计和开发，并在真实的学习环境中检验：学习是否有效地发生？人为设计的且镶嵌在环境中的干预是否产生预期影响？它们如何发挥作用？等等。从而一方面解决实践中的问题促进学习，另一方面检验甚至发展学习理论和学习环境的设计原则，并由此通过真实情境中的学习研究逐步逼近学习的复杂性本质。这些面向实践的设计案例及其基础上产生的理论和原则进而可以作为学习科学共同体知识库的一部分，并在后来的学习环境设计实践中得到进一步的检验和发展。所以学习科学提倡一种叫做“基于设计的研究”的研究方法，这种方法的核心是以真实情境中的研究者和实践者的协作为基础，通过不断循环往上的分析、设计、开发和实施，一方面提升教育实践（通过理论改进实践），另一方面提炼设计原则和理论（通过实践发展理论），其目标和结果同时关注了实践的提升、理论的验证和精制、人工制品（如环境中人为设计的产品）的开发等多个方面。
第三，学习科学家用“学习环境设计”这一概念取代传统的“教学设计”概念，试图传达关于学与教的系统观和复杂性思维，引导设计者和实践者将支撑学习的所有要素视为一个生态系统加以设计，环境中镶嵌的内容（知识）、他人、人工制品、技术、工具、资源等都可以为学习提供“给养”，教师是这种“给养”的一部分但并非全部，学习则是对环境的给养作出感知、调适和作用的过程。这样，由“教师－学生”两个维度构成的传统教学设计的“二元论”由此走向学习环境设计的“多中心论”，设计者和实践者的关注焦点也从“如何教”走向“如何为学习提供给养和支持”，“学习者”一词也越来越多地取代“学生”（根据美国学者梅里尔的观点，“学生是说服自己从教学中获得特定知识和技能的人，学习者则是依据自己的经验获得意义和改变自己行为的人。我们大家都是学习者，但是只有那些能说服自己适应精心准备的教学情境的人才是学生”）。
如何设计学习环境
虽然学习理论没有给出如何设计学习环境的具体指导方案，但是学习科学家在设计和开发实践中已经提出了一些设计原则。例如郑太年在本刊第5期《学习科学之要义与政策意蕴》一文中提到了美国范德比尔特大学认知与技术小组的研究者提出的学习环境设计的四个中心：学习者中心、知识中心、评价中心、共同体中心，这四个中心同时也构成了学习环境设计和分析的四个要素。
在传统的学校教育和课堂教学环境下，我们又该如何运用学习科学的成果来重新设计学习环境呢？对此，美国一些学习科学家在该领域的“里程碑式”著作《人是如何学习的：大脑、心理、经验及学校》的基础上，提取出了一个HPL框架（HPL是英文“人是如何学习的”首字母缩写），其中包含了三条可以适用于数学、科学、历史等学科领域学生学习的学习环境设计原则，分别是：重视并运用学生的先前理解，因为新的理解建立在已有理解和经验的基础上；重视事实性知识和概念性框架在理解中的核心作用，因为事实性知识和构成学科领域的核心观念、概念框架在学生的学习中都发挥着重要作用；重视自我监控和元认知的重要性。作为一线教师，可以根据自己的特定需求，从这些原则、要素或参数中整合或重新设计出自己的学习环境设计框架，并通过实践加以检验、改进和提升。
作者简介：王美系华东师范大学上海市数字化教育装备工程技术研究中心工程师、学习科学研究中心兼职研究人员；任友群系华东师范大学副校长、教授、博士生导师。
本文系全国教育科学“十二五”规划教育部重点课题“国际学习科学新进展及其对基础教育课程变革的影响——以发达国家或地区为例”（项目编号：DDA120192）成果之一。
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“欧洲创新课堂推广”项目
欧盟2011年启动了一个“欧洲创新课堂推广”项目，旨在进一步界定“创新课堂”的概念，深入理解信息技术支持的创新型学习环境，并研究如何以节约成本的方式进行推广。
欧盟“创新课堂”中的“课堂”是一个广义上的课堂概念，它包括了所有正式和非正式的学习环境，“创新”则指通过技术支持学与教的革新和现代化。“创新课堂”本质上是充分利用信息技术来促进学与教的革新的创新型学习环境。
项目提出了“创新课堂”生态系统创建的8个核心维度和28个重要参数。
其中，8个维度是——
内容与课程：“内容”是指创新的“教”和“学”的资源，“课程”是指学习目标和活动开发框架。
评价：关注信息技术支持的、面向21世纪技能发展的创新性评价。
学习实践：关注学习经验和学习者如何运用及获得经验。
教学实践：要求教师有效地发挥导师、协调者、促进者以及创新榜样的角色。
组织实践：在宏观、中观和微观层面上，以学习创新为核心采用整体方法，重视学习型组织的所有要素。
领导力与价值观：学校领导力在发起和管理变革、提供必需的资源与基础设施、挑战关于信息技术支持的学习创新的迷思概念、利用创造性的合作伙伴关系等创新的协调方面发挥重要作用。
联结度：关注深刻影响学习机构各成员之间关系的社会因素和情感因素，这些因素对他们参与的动机和水平发挥着重要作用。
基础设施：需要一个动态发展的信息技术基础设施，可以促进、传播和扩散创新的“教”和“学”。
“创新课堂”生态系统创建的28个重要参数包括——
培养情感智能。“创新课堂”学习环境的一个核心因素是情感智能，可以通过各种活动帮助学习者识别和控制情感，形成积极的关系，成功应对在复杂的、不确定的世界中成长的需求。
培养多元思维方式。“创新课堂”的教师应该清晰区分学科和跨学科的思维过程，鼓励学习者在艺术和科学等各种可能领域充分地发展自己的才能和创造潜力。
以学习者个体的专长和偏好为基础。学习者的长处、潜力和偏好是创新学习的重要资源和驱动力，教师应该予以考虑。
培养软技能。软技能指的是问题解决、协作、文化意识之类的技能，和学科领域的硬技能同等重要、互为补充。可以通过各种活动培养学习者的软技能，从而促进硬技能的发展。
鼓励面向社会的创业活动。“创新课堂”应该为学生创建、设计和实施面向真实生活的项目提供更多的机会，这些项目以创新产品或为学校共同体提供服务为核心，形成一种认同风险承担意识、自主意识、创业精神、革新精神的文化。
实践社会融合和社会公平。在“创新课堂”中，所有学习者（包括资优生、移民、辍学生等）都有平等的机会和恰当的途径获得优质学习，从而缓和社会不公，促进积极的公民意识和跨文化整合，减少学校教育失败。
认可非正式学习。非正式学习发生在正式学习情境之外，是“创新课堂”中那些面向真实生活的、基于情境的、学习者中心的活动的基础，也是针对本地需求的创新解决方案的形成基础，应该予以认可和重视。
监控质量。“创新课堂”应该开发和传递出一个清晰的质量框架，并使所有成员都了解该框架，从而用以影响、监控和提升教学、学习和评价的质量。
创新时间表。“创新课堂”主张运用创新的、灵活的、专门设计的时间表，从而为教师和学习者提供更多参与创新性的学习活动的机会和时间。
升级信息技术基础设施并使其发挥作用。充分运用高绩效、可通达、可互操作的信息技术基础设施，为学习者创新的“学”和教师创新的“教”提供丰富的多媒体学习内容和在线服务。
创新服务。“创新课堂”应该运用信息技术基础设施，使已有服务现代化或提供新型服务，促进正式环境或非正式环境下的创新学习。
重新安排物理空间。“创新课堂”的物理空间设计需要考虑色彩、光线、声响、材料等的利用，创建一个灵活的、富有艺术美感的、激发创新的环境来促进创新性的“学”和“教”。
跨学科的学习。在“创新课堂”里，各种教和学的材料应该根据主题进行跨学科的组织和编排，从而使学习者能够运用多元视角去看待、分析和理解事物。
探究中学习。“创新课堂”应该使学习者能够去探索复杂的概念并操作自己的观念，从而提高他们的批判性思维和在表面上不相关联的概念之间建立联系的能力。
创作中学习。积极鼓励学习者创建和生产他们自己的内容（人工制品），从而培养他们创造性的想象力、创新的态度和真实的学习。
娱乐中学习。“创新课堂”将趣味性镶嵌于其中，吸引学习者充分地投身于学习过程。
重视多元智能和学习风格。“创新课堂”应该珍视学习者的多元学习风格和智能，并通过多样化任务和教育内容等手段提供解决方案，从而帮助他们有效地达到个人的学习目标。
鼓励自主学习。“创新课堂”鼓励学习者发展自我管理的能力，从而帮助他们管理学习过程，支持他们的反思和元认知。
个性化学习。在“创新课堂”中，学习者是所有学习过程的中心，因此课程和方法应该不断地根据学习者的个体需求进行灵活调整，从而培养学生的内在动机并鼓励自我表达。
有意义的活动。在逼真的情境中实施“创新课堂”的活动，鼓励学习者应用他们的先前知识、探究性思维和独立思维，从而提高他们的软技能和硬技能。
促进同伴间的协作。学习是认知过程，更是社会过程，所以要不断鼓励学习者同伴间的协作。
使用（或重用）开放教育资源（OER）。“创新课堂”应该运用已有的开放教育资源来拓展和更新课程，从而达到预期的学习结果。
创新评价形式。协作、问题解决等在校内外环境中发展起来的复杂技能很难用常规的评价工具进行评价，所以“创新课堂”在评价此类复杂技能时强调把创新性的任务整合进来，从而促进学生的参与和动机激发。
嵌入形成性评价。“创新课堂”应镶嵌各种形成性评价的方法和工具，提供学习者的思维和推理记录，并且方便教师用于了解学习者的学习过程及给予反馈。
学习事件。“创新课堂”的共同体应该积极、系统地参与并组织学习事件。
通过社交网络参与。“创新课堂”应鼓励通过社交网络提高学校共同体的互动机会，使内部过程得以开放和现代化。
实施创新管理。创新和创造性的来源是人，因而组织应该提供必要的结构和激励机制来促进人的实现和管理。“创新课堂”应该通过系统性的方法来学习、界定和采纳策略性的可行方案，从而创建一种倡导创新和有效利用人类资源的学校文化。
建立与真实世界和行动者的沟通网络。“创新课堂”应定期与各类行动者（如各行各业、机构、博物馆等）进行有效互动和合作，从而接触及实验社会价值观和多元文化，支持并培育学习者的动机。
（资料来源：欧盟联合研究中心（2012）：《创新学习：欧洲创新课堂开发的核心要素》科学与政策报告）
《上海教育》 2013年第16期06A 总第873期
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