張立敏　金義富等

摘要：經(jīng)過70多年的發(fā)展，宏觀層面的教育生態(tài)學(xué)研究已經(jīng)非常成熟，而在微觀層面，課堂生態(tài)學(xué)的研究依然相對薄弱。為了探討不同的教學(xué)環(huán)境對課堂生態(tài)的影響，采用實證方法研究分析了基于嶺南師范學(xué)院未來教育空間站的課堂生態(tài)系統(tǒng)的概念、邏輯模型和生態(tài)特征。提出基于未來教育空間站的課堂生態(tài)系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)課堂生態(tài)系統(tǒng)，由教學(xué)群體、教學(xué)環(huán)境和知識信息共同組成，以構(gòu)建形式多樣、內(nèi)容豐富的多功能生態(tài)教室為基礎(chǔ)，具備了整體性、開放性、多樣性和交互性等個性特征。通過教學(xué)實踐證明，多功能生態(tài)教室的建設(shè)有利于構(gòu)建良性發(fā)展的優(yōu)質(zhì)課堂生態(tài)系統(tǒng)，有助于提升課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：未來教育空間站；課堂生態(tài)；邏輯模型；生態(tài)特征

中圖分類號：G434 文獻標(biāo)識碼：A

一、引言

1976年，Lawrence Cremin在《公共教育》一書中提出了教育生態(tài)學(xué)的概念，并且從生態(tài)學(xué)的角度分析了教育領(lǐng)域產(chǎn)生的現(xiàn)象和問題，從而形成了一門新的交叉學(xué)科。教育生態(tài)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)一樣，涉及了從宏觀到微觀的諸多層面，對教育質(zhì)量有著極大的影響。經(jīng)過80多年的探索，教育生態(tài)系統(tǒng)在宏觀上形成了比較完整的理論框架，但在微觀層面上，尤其是對于課堂教學(xué)這樣的微生態(tài)系統(tǒng)的研究還處于起步階段。美國教育學(xué)者Waller.W 1932年在《教學(xué)社會學(xué)》一書中首先提出了“課堂生態(tài)學(xué)”這個概念，在我國，直到2000年范國睿才在《教育生態(tài)學(xué)》一書中將課堂作為具體的生態(tài)系統(tǒng)進行考察和研究。課堂作為—個完整獨立的教學(xué)空間，構(gòu)成了完整獨立的生態(tài)系統(tǒng)，而生態(tài)化的課堂建設(shè)將改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)方式，有助于提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，對整體性教育生態(tài)系統(tǒng)影響巨大。本文以嶺南師范學(xué)院未來教育空間站在教學(xué)實踐中的應(yīng)用為例，對課堂生態(tài)系統(tǒng)的概念、邏輯模型和本質(zhì)特征進行了研究，旨在探討教學(xué)環(huán)境對課堂生態(tài)系統(tǒng)的影響，為建設(shè)生態(tài)化的課堂提供有益的理論支持。

二、未來教育空間站

教育空間是社會空間與學(xué)習(xí)空間的復(fù)合體，既是封閉的，又是開放的，教育的發(fā)展已經(jīng)進入網(wǎng)絡(luò)空間階段，網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化特征越來越明顯，信息化技術(shù)支撐下發(fā)展起來的教育空間站已經(jīng)成為創(chuàng)新教師教育信息化的虛擬平臺和創(chuàng)新課堂教學(xué)的實驗平臺。繼華東師范大學(xué)和廣西師范學(xué)院未來教師空間站建成之后，全國第三個教育信息化虛擬平臺——嶺南師范學(xué)院未來教育空間站于2013年初建成并投入使用，2015年開始教學(xué)試點，2016年開始師范生教育見習(xí)試點。未來教育空間站以未來教育為理念，以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐，實現(xiàn)了傳統(tǒng)課堂與網(wǎng)絡(luò)課堂、高校課堂與中小學(xué)課堂、城市課堂與農(nóng)村課堂在實踐、空間、內(nèi)容及方式四個維度的融合。未來教育空間站共建成包括教育云數(shù)據(jù)存儲與管理中心在內(nèi)的4個支撐平臺，以及遠(yuǎn)程實時交互網(wǎng)真教室在內(nèi)的6個功能教室，同時與粵教云、教育大數(shù)據(jù)中心、異地網(wǎng)真教室、中小學(xué)多媒體教室互聯(lián)互通，輻射整個粵西地區(qū)。未來教育空間站的功能結(jié)構(gòu)如下頁圖1所示。

未來教育空間站目前以基于遠(yuǎn)程實時交互網(wǎng)真教室為核心開展了全校性教育見習(xí)，打破了時空間的限制，支持多個異地課堂的遠(yuǎn)程音視頻高清實時互動，把物理上分割的中小學(xué)上課教室、高校師范生聽課教室、教研組研討教室等異地課堂轉(zhuǎn)換成邏輯上和感觀上單一的虛擬課堂，為教育見習(xí)提供了新的解決方案。與此同時，基于網(wǎng)絡(luò)智能錄播教室的精品課程的設(shè)計與制作、基于未來課堂體驗室的智慧教學(xué)、基于3D制作互動體驗室多維度、多角度、多感官的情景化課堂教學(xué)以及基于物聯(lián)網(wǎng)互動學(xué)習(xí)教室的項目式教學(xué)也正在實踐當(dāng)中。

三、課堂生態(tài)系統(tǒng)的概念

1935年，英國生態(tài)學(xué)家A.G.Tansley在丹麥植物學(xué)家Eugenius Warming的影響下明確提出了生態(tài)系統(tǒng)的概念，隨后指出生態(tài)系統(tǒng)是一個廣義的概念，任何生物及其環(huán)境的統(tǒng)一體都可以構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)。由教師、學(xué)生與課堂教學(xué)環(huán)境所構(gòu)成的課堂生態(tài)系統(tǒng)，無論是廣義的課堂，還是狹義的課堂，都具有生態(tài)性。課堂生態(tài)系統(tǒng)是以教師和學(xué)生為主體，以教學(xué)場所為環(huán)境，以教學(xué)活動為基礎(chǔ)，動態(tài)發(fā)展的微型生態(tài)系統(tǒng)。這一系統(tǒng)在組成要素、結(jié)構(gòu)和功能等方面與自然生態(tài)系統(tǒng)都具有很高的相似性，基于未來教育空間站的課堂生態(tài)系統(tǒng)符合課堂生態(tài)系統(tǒng)的一般特點，同時具備個性特征（如表1所示）。

基于未來教育空間站的課堂生態(tài)系統(tǒng)在組成成分、主體關(guān)系及空間特征等方面有別于傳統(tǒng)的課堂生態(tài)系統(tǒng)，具備其個性特征，不僅僅局限于有限的課堂教學(xué)，更加注重課堂的外延與擴展，注重教學(xué)的整個過程，強調(diào)各個組成要素之間的聯(lián)系和整體的有機性?；谖磥斫逃臻g站的課堂生態(tài)系統(tǒng)一般有如下兩層涵義：一是局域的課堂生態(tài)系統(tǒng)，由單一教室和單一課時構(gòu)成，著眼于課堂教學(xué)過程的微觀層面，研究不同功能教室環(huán)境下課堂教學(xué)的教學(xué)模式和教學(xué)方法，以及對課堂教學(xué)的影響和作用；二是廣域的課堂生態(tài)系統(tǒng)，由互聯(lián)教室和延伸課時構(gòu)成，著眼于整個教學(xué)過程的宏觀層面，研究課堂與課堂之間的相互作用和演化機制以及對整個教育生態(tài)的影響和作用。

如圖2所示，課堂教學(xué)和討論只是課堂生態(tài)系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，疑點、難點問題的課后討論、網(wǎng)絡(luò)課堂的知識拓展以及問題反饋都會反作用于課堂教學(xué)，教學(xué)模式和教學(xué)方法也會進行相應(yīng)的修正以滿足教學(xué)的需要，整個生命周期不斷循環(huán)演化。

四、課堂生態(tài)系統(tǒng)的邏輯模型

生態(tài)系統(tǒng)由生物與非生物環(huán)境共同組成，其中生物環(huán)境包括生產(chǎn)者、消費者和分解者，而非生物環(huán)境則是生態(tài)系統(tǒng)賴以存在的基礎(chǔ)。課堂生態(tài)系統(tǒng)的非生物環(huán)境是指生態(tài)化的教學(xué)環(huán)境，由物理環(huán)境、社會環(huán)境和規(guī)范環(huán)境相互依存、相互影響共同構(gòu)成，主要包括教學(xué)場地和軟硬件輔助系統(tǒng)。課堂生態(tài)系統(tǒng)中教師是生產(chǎn)者，學(xué)生是消費者，教師和學(xué)生共同組成分解者，系統(tǒng)的邏輯模型如下頁圖3所示：

基于未來教育空間站的課堂生態(tài)系統(tǒng)由教學(xué)群體（包括教師、學(xué)生、教研團隊和興趣小組）、教學(xué)環(huán)境、知識信息共同構(gòu)成的，他們之間經(jīng)由知識信息而相互依存、共同作用，進而構(gòu)成完整的生態(tài)系統(tǒng)。

（一）教學(xué)群體

基于未來教育空間站的課堂生態(tài)系統(tǒng)的主體從微觀到宏觀可以分為個體和群落兩個層次。個體是指系統(tǒng)中不可分割的、可以獨立完成一定功能的主體單元，包括授課教師和聽課學(xué)生，他們是系統(tǒng)中唯一能夠發(fā)揮主觀能動性的單元，是系統(tǒng)中最活躍的因素，是教與學(xué)不可分割的兩個相互聯(lián)系又相互獨立的部分。基于未來教育空間站的多功能教室因其開放性和外延性，主體單元之間又聚合成兩個新的群落：教師教研團隊和學(xué)生興趣小組，群落與群落之間、群落與個體之間相互影響、相互作用，他們存在于課堂生態(tài)系統(tǒng)之外，作用于課堂生態(tài)系統(tǒng)之上，影響著整個系統(tǒng)的發(fā)展和物質(zhì)轉(zhuǎn)換。

（二）教學(xué)環(huán)境

教學(xué)環(huán)境不僅僅是一間教室，一塊黑板，幾排桌椅，而是集計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)于一體的復(fù)雜生態(tài)環(huán)境，主要包括教學(xué)場地和軟硬件輔助系統(tǒng)兩個部分，同時還包括分布于網(wǎng)絡(luò)空間的各種知識、信息和學(xué)習(xí)資源。未來教育空間站形式多樣的教學(xué)功能室構(gòu)成了豐富多彩的教學(xué)環(huán)境，不同的教學(xué)環(huán)境帶來不一樣的教學(xué)模式和教學(xué)方法，同時為教學(xué)群體之間的知識信息傳遞提供了不可或缺的基礎(chǔ)條件。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源日益豐富，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)自助功能越發(fā)強大，課堂教學(xué)向虛擬化方向不斷發(fā)展，知識交互的廣度和深度也在不斷深入。

（三）知識信息

知識信息是指教學(xué)過程中傳遞的內(nèi)容，它可以是來自教師的授課內(nèi)容，可以是來自學(xué)生的提問和回答，還可以是來自多功能教室產(chǎn)生的形式多樣的新媒體信息。在未來教育空間站里，這種新媒體信息形式是多樣的，包括電視數(shù)字信息、3D互動信息、教學(xué)視頻音頻信息等等。課堂生態(tài)系統(tǒng)中的主體活動離不開知識信息的傳遞，其作用主要表現(xiàn)在維護課堂教學(xué)活動的平穩(wěn)進行、科學(xué)知識的雙向傳遞、師生關(guān)系的維持協(xié)調(diào)。知識信息流動是課堂生態(tài)系統(tǒng)的主要媒介，教師通過教學(xué)環(huán)境展示知識信息，學(xué)生通過教學(xué)環(huán)境接受知識信息，教師與學(xué)生之間通過知識信息進行交互，知識信息流動推動著教學(xué)群體和教學(xué)環(huán)境之間的相互聯(lián)系，課堂生態(tài)系統(tǒng)中知識信息的流動是雙向逐級遞增的，知識信息流動越頻繁、越迅速，知識信息的累積越強大。

五、課堂生態(tài)系統(tǒng)的特征

李森教授認(rèn)為課堂生態(tài)作為一種獨特的生態(tài)，具有整體性、協(xié)變性和共生性三大生態(tài)特征。美國學(xué)者Brown J.S在分析網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)后認(rèn)為其具有開放性、動態(tài)性和相互依存性等基本特點。從生態(tài)特征的角度分析，基于未來教育空間站的課堂生態(tài)系統(tǒng)具備整體性、開放性、多樣性和交互性等特征，在相對穩(wěn)定的時間和空間條件下，結(jié)構(gòu)和功能都處于動態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展之中。

（一）整體性

整體性是課堂生態(tài)系統(tǒng)的本質(zhì)與核心，整體性要求系統(tǒng)中各個要素之間相互協(xié)調(diào)、共同作用，一方面促使系統(tǒng)保持良性發(fā)展，實現(xiàn)生態(tài)功能的最大化，另一方面實現(xiàn)各種教學(xué)資源的優(yōu)化配置。以物聯(lián)網(wǎng)互動學(xué)習(xí)教室開展的產(chǎn)品設(shè)計課為例，教師上課之初提出設(shè)計主題，學(xué)生自主構(gòu)思并完成設(shè)計，設(shè)計方案通過智能終端推送到教師端，教師實時展示并提問，視情況發(fā)起全班范圍內(nèi)的討論，學(xué)生均可依據(jù)自己的想法針對方案進行或細(xì)節(jié)或整體的修改，所有的修改又可通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給設(shè)計者，設(shè)計者可以接受，也可以不接受，還可以質(zhì)疑提問者，學(xué)生在完成設(shè)計修改后，教師可重復(fù)上述過程直至教學(xué)結(jié)束。在課堂教學(xué)過程當(dāng)中，智能終端、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)連接等硬件設(shè)備借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無線傳感技術(shù)整合在一起構(gòu)成的教學(xué)環(huán)境與教師、學(xué)生融為一體，缺一不可。課堂生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展是一個不斷由低級向高級、由簡單向復(fù)雜演化的過程，整體性功能展示為課堂教學(xué)的良性循環(huán)提供了必要的基礎(chǔ)條件，為課堂生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力的支持。

（二）開放性

開放性是課堂生態(tài)系統(tǒng)的基本特征之一，開放性為系統(tǒng)中各個要素之間的聯(lián)系提供了基礎(chǔ)性的保證。開放性包括兩層涵義：一是指知識信息的開放性，各種信息、知識、資源在課堂內(nèi)外交互，保持系統(tǒng)的新陳代謝；二是指地域的開放性，多個異地實體課堂的互聯(lián)互通，為參與者提供統(tǒng)一的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境。開放性維持系統(tǒng)與外界環(huán)境的聯(lián)通，知識可以得到充分的交換和發(fā)掘，從而保證了整個系統(tǒng)有效的新陳代謝和旺盛的生命力。

課堂一般情況下是相對獨立和封閉的，以課堂教學(xué)環(huán)境為基礎(chǔ)的課堂生態(tài)系統(tǒng)一般情況下也是相對獨立和封閉的，但基于未來教育空間站的課堂生態(tài)系統(tǒng)卻是開放的、互聯(lián)的。以遠(yuǎn)程實時交互網(wǎng)真教室開展的教育見習(xí)為例，如圖4所示，課堂不再是基于單一的實體教室，而是多個異地網(wǎng)真教室的互聯(lián)互通，學(xué)生不用踏出校園就可以參加遠(yuǎn)程教育見習(xí)，而教研組既可本地參與也可異地參與。在傳統(tǒng)的公開課上，聽課教師坐在教室的后面人手一個筆記本，偶爾低語幾句，不僅給上課的老師和學(xué)生造成心理壓力，而且影響了正常的教學(xué)氛圍。在實踐當(dāng)中，中小學(xué)網(wǎng)真教室與教研組聽課教室直接相鄰，卻只能通過網(wǎng)絡(luò)互通，聽課時上課教室只能單向傳輸，教研組與見習(xí)學(xué)生在觀摩的同時可以討論，即不影響正常教學(xué)，又有利于遠(yuǎn)程見習(xí)交流；在互動環(huán)節(jié)所有教室雙向傳輸，上課教師和學(xué)生、教研組、見習(xí)學(xué)生之間可以互動交流，授課、見習(xí)、教研三位一體，極大地提高了教學(xué)效果。開放性的課堂是課堂生態(tài)系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)，透過開放性而建成的虛擬化課堂教學(xué)環(huán)境不僅可以為教學(xué)群體提供良好的學(xué)習(xí)和交流平臺，還可以體驗到虛擬化課堂教學(xué)的獨特魅力。

（三）多樣性

多樣性是保持課堂生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)平衡的必要條件，基于未來教育空間站的課堂生態(tài)系統(tǒng)的多樣性主要體現(xiàn)在教學(xué)環(huán)境的多樣性和教學(xué)角色的多樣性兩個方面，教學(xué)環(huán)境的多樣性帶來多樣的教學(xué)模式和教學(xué)方法，教學(xué)角色的多樣性帶來多樣的教學(xué)體驗和教學(xué)效果。未來教育空間站目前建成的4個支撐平臺和6個功能教室集中體現(xiàn)了教學(xué)環(huán)境的多樣性，這些功能豐富、目標(biāo)多樣的功能教室為課堂教學(xué)帶來了全新的體驗，不僅體現(xiàn)在教學(xué)環(huán)境的多樣化，更重要的是由教學(xué)環(huán)境的多樣化帶來的教學(xué)模式和教學(xué)方法的多樣化，課堂教學(xué)不在是單一的模式，擺脫了原有的枯燥和乏味，進而深層次的影響教學(xué)效果。

在教學(xué)實踐中我們發(fā)現(xiàn)，同樣一門課在不同的功能教室授課會產(chǎn)生不一樣的教學(xué)效果。以計算機文化基礎(chǔ)課為例，概述部分在未來課堂體驗室授課效果最佳，多屏之間的聯(lián)動顯示極好地展現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容之間的對比效果，強化了知識點的記憶；辦公軟件部分的講解放在未來課堂體驗室則無法達(dá)到預(yù)期效果，如果放在物聯(lián)網(wǎng)互動學(xué)習(xí)教室則效果良好，教師與學(xué)生之間的良好互動和實時雙向操作的展示可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性和興趣，提高教學(xué)效果和質(zhì)量。

在教學(xué)角色的多樣性方面，未來課堂體驗室的表現(xiàn)尤為突出。在軟件項目管理課的教學(xué)實踐當(dāng)中，教室中課桌的擺放是按小組設(shè)定的，教師按需隨時加入其中一組進行研討，教師和學(xué)生的角色不再固定，可以實時互換，學(xué)生可以回答問題，也可以提出問題，教師不僅僅是傳授知識，更多的是在進行答疑解惑。在整個課堂教學(xué)環(huán)節(jié)當(dāng)中，教師和學(xué)生即可以是組長，也可以是組員，甚至是旁觀者，擁有不同能力的學(xué)生可以扮演不同的角色，多種角色的設(shè)定與相互之間的轉(zhuǎn)換不僅增加了課堂生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，而且有利于更好地滿足課堂教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定，更重要的是帶來的課堂的生機與活力。

（四）交互性

教學(xué)活動本身就是一個交互的過程，知識信息通過交互在教學(xué)群體之間流動，知識傳授、互動討論、提問回答這些教學(xué)環(huán)節(jié)無一不體現(xiàn)了交互性。課堂生態(tài)系統(tǒng)的交互性區(qū)別于傳統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)，具有時限性和不可回收性，隨著教學(xué)活動的結(jié)束，信息交互也隨之結(jié)束。在構(gòu)建基于未來教育空間站的課堂生態(tài)的過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，交互性不僅僅體現(xiàn)在課堂教學(xué)過程當(dāng)中，還體現(xiàn)在課后互動交流當(dāng)中。以網(wǎng)絡(luò)智能錄播教室為例，教學(xué)交互過程經(jīng)過一體化錄播系統(tǒng)自動生成教學(xué)資源，教學(xué)群體可以在課后通過網(wǎng)絡(luò)平臺進行交流互動，實現(xiàn)課堂知識的二次傳遞和共享。交互性與開放性是分不開的，只有交互的系統(tǒng)才是開放的，也只有開放的系統(tǒng)才能不斷地進化，不斷地完善并更好地適應(yīng)環(huán)境。從功能模塊看，未來教育空間站的6個功能教室和3個支撐平臺均建立在實時交互的基礎(chǔ)上，既注重單一實體課堂的內(nèi)在交互，也注重異地實體課堂之間的遠(yuǎn)程實時交互，更強調(diào)深度交互與融合。

六、結(jié)束語

“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的課堂教學(xué)不僅具有傳統(tǒng)課堂教學(xué)的特點，同時具備虛擬化學(xué)習(xí)場景教學(xué)的特點，筆者結(jié)合嶺南師范學(xué)院未來教育空間站多功能教室的建設(shè)情況，從生態(tài)學(xué)視角分析了課堂生態(tài)系統(tǒng)的概念、邏輯模型和生態(tài)特征，研究認(rèn)為形式豐富的多功能教室的建設(shè)有利于構(gòu)建優(yōu)質(zhì)的課堂生態(tài)，從而提升課堂教學(xué)的質(zhì)量和效果。課堂生態(tài)的進一步發(fā)展離不開多功能生態(tài)教室的建設(shè)，后續(xù)將深入挖掘未來教育空間站的教學(xué)功能，通過教學(xué)實踐找出課堂生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展中存在的問題，為保證課堂生態(tài)系統(tǒng)的良性發(fā)展提供更有力的理論支撐和更全面的技術(shù)支持。