沉浸式学习空间是如何改变STEAM教育的?如何改变才符合新一代孩子学习的需要?

网友投稿 2019-12-03 11:36

随着21世纪的来临,社会的发展和科技的进步带来了校园结构的巨大变革:学习人群的组成面向全龄化,多文化背景的学生比例逐渐上升;学科发展导致新旧专业更替,新学科分类络绎不绝;知识传播方式与教学模式日新月异。研究表明,学习已经从被动行为转变为主动行为,从个人行为转向集体行为。此外,科技和网络提供给学习者学习的便捷性和移动性,令非正式学习的重要性逐步被认识。

根据iD Tech的数据,在2017年至2027年之间,STEAM职位的数量将增长13%,相比之下,非STEM职位的数量将增长9%。
STEAM教育的市场空间 关于STEAM教育市场的容量,媒体标榜的数据从200亿到1000亿不等,而二级市场的研究机构(国金证券、东吴证券)则普遍预估未来5年将达到500亿以上。
相较于其500亿或1000亿的预估,目前STEAM教育市场上的玩家体量都很小,大都处于发展早期。
STEAM教育市场算得上是真正意义上的蓝海一片,资本也异常青睐该市场。近年来,素质教育行业投融资数量与总额双双快速攀升。 2018年STEAM教育行业共发生投融资案例77起,同比增长93%,融资规模突破20亿。据行业报告显示,中国STEAM教育渗透率仅为1.5%,未来STEAM市场的增长主要在于渗透率的提升。https://cdn.china-scratch.com/timg/191205/11360055C-0.jpg相较之下,英国STEAM教育渗透率为8.9%、澳大利亚渗透率为10.3%、美国渗透率最高,达44.8%!据测算,渗透率每提升1%,对应的行业市场规模就提升近150亿左右,如此看来,中国STEAM教育的市场规模具有非常大的想象空间。考虑到以上这一点,教育工作者如何吸引年轻的学生来激发他们对STEAM的兴趣,从而在他们进入学校入学时保持这种兴趣? 第一种方法是通过沉浸式学习环境来吸引对STEAM未开发兴趣的学生当我们走进我们的第一个学校教室时,我们首先会身临其境其学习环境。这是老师的领域,他对身临其境的学习环境的价值具有直观的理解,并可以自由地用适合年龄的插图,模型和照片(甚至是偶尔上课的宠物)在教室墙壁和书架的空白画布上进行填充,使学生参与广泛的教育主题。
当今,沉浸式学习环境的最普遍理解形式是虚拟的,旨在模仿现实情况进行训练。ILE的基本理念是虚拟沉浸式环境为个人提供了一种安全,有效和包容的方式,使他们可以学习和应用可以在现实世界中应用的新技能。
虚拟沉浸式学习环境的日益普及和可行性使得人们对沉浸式教育的价值进行了前所未有的研究。一项研究将学习的目标描述为真正地、完全地沉浸在一项活动中,以至于时间被认为很快过去。这种沉浸式认知状态已被证明对学习非常有效。
这种完全沉浸实际上可能是可行的,但在学校中是不可行的。因为它也无法解决一些重要的教育原则以及实际的物理环境。例如,学校是学生与教育者合作的场所,这对于差异化学习策略至关重要。就像新的数字技术导致其他学科的传统理解的共同选择一样,虚拟沉浸式学习环境的发展也为实际学校环境的设计提供了一些考虑因素。 差异化学习的另一个方法是学习发生在课堂之外传统上,普通学校区域的设计优先考虑耐用性和维护,而不是教育友好的环境。随着学习策略的发展和一些创造性的普通学校环境的建立,这种情况正在改变。但是,除了偶尔的学校图书馆外,教室外几乎没有真正沉浸式学习环境的方式。学校认识到,大约四分之一的中学生对科学具有天赋和天生的兴趣,另外四分之一的学生可能永远不会,而剩下的百分之五十的学生如果更自然地参与该学科。学校的领导和教职员工都认为这是一个未解决的挑战,想法需要得到纠正。
从解构现有的科学课程开始寻找解决方案,该课程从生物科学到物理学。从学生的角度考虑科学课程的排序,教师开始将物理学视为通往其他科学的更合乎逻辑的组成部分,因此决定改变顺序。这种思想上的根本转变释放了其他有关科学教育的创造性思维,尤其是在教育环境方面。
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对科学教室本身进行了重新检查和重组,以包括协作区和个人实验区,以促进差异学习。但是,从根本上重新考虑了科学教室之间的公共区域,从而形成了一个新的科学中心,成为了科学课程的核心。
学校的科学中心秉承传统小学教室的精神,提供了一个沉浸式学习环境,但实际上更加成熟和公用。它植根于严肃的科学概念,但不具有传统科学学习环境的特征,自然吸引了50%愿意接受但并未有效从事科学教育的学生。
科学中心是一个模型化的学习环境。它以编程方式分为解决广泛科学主题的领域。从学生的角度来看,互动活动的多样性几乎是随机的,这激发了个人的好奇心,并使学生找到了他们自然的学习途径。从教师的角度出发,精心挑选了明显的各种形式以增强课程目标。
差异化学习要求教师之间提高协作程度,以解决学生学习途径的广泛带宽。在教室外创建沉浸式学习环境提高了教师合作的门槛,这有几个原因。其中之一是这些环境跨越了各个年级,因此必须与更广泛的学生,教职员工甚至父母群体相关。另一个是,它们在本质上趋于永久化,因此必须仔细设计这些环境,以实现持久的教育目标。
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实施公共区域沉浸式学习环境的最大挑战也许是在教职员工和管理人员之间达成共识。课堂沉浸式学习环境很常见,因为它们在单个老师的控制范围内。公共区域的沉浸式学习环境要求教育者对课程,内容以及最终的设计有共同的看法。这种共识是来之不易的,为达成共识而在计划阶段做出的任何妥协都可以在执行的设计中展现出来。迄今为止,这一挑战可能是为什么迄今为止常见的区域沉浸式环境趋向于助推学校和临时展示学生作品的原因。哪些共同领域适合沉浸式学习环境?又是如何实现STEAM教育的?与中学科学中心一样,专门用于特定主题的教室之间的公共区域也有助于沉浸式内容的开发。楼梯提供了很好的机会,因为它们是动态的,深受学生的欢迎,并且专用于不会随时间变化的单一功能。
科学和数学教育可以更轻松地适应沉浸式学习环境所需的共识,因为它处理的内容本质上是客观且持久的。当前对科学和数学教育的重视是我们集体未来的关键,可以看出这加强了这些类型的沉浸式学习环境的优先级。正如STEM导致STEAM一样,也很容易设想与艺术相关的沉浸式学习环境。
STEAM教育的目标之一是将代表性不足的人群吸引到提供长期机会的不断发展的新兴产业中。身临其境的学习环境是建立对STEAM的真正持久兴趣的一种有效手段。沉浸式学习空间优秀案例墨尔本大学设计学院多层次沉浸式学习空间墨尔本大学设计学院共6层,包括报告厅、图书馆、展览空间、咖啡厅、工作室大厅,以及一系列工作室、教室和办公室。建筑中心的演播大厅是该建筑的核心空间。设计师通过悬挂的树形装置让屋顶的自然光播撒下来,再辅以家具的围合,仿效了“树下”和“广场”的室外公共空间体验营造出可停留、交谈、学习的氛围,使之成为一个强调空间开放性和公共性的综合性教学场所。学院一层有三种类型的工作室空间:工作室大厅、廊道工作室、单元式工作室,越接近中庭的空间,其社交属性越强。https://cdn.china-scratch.com/timg/191205/11360129B-3.jpg墨尔本大学设计学院多层次空间尺度
https://cdn.china-scratch.com/timg/191205/11360122L-4.jpg墨尔本大学艺术学院弹性化的功能空间
昆士兰大学新工程学院空间类型空间形式的多类型组合沉浸式学习空间跨学科学习需要多种用途的空间来满足学习的需求,如表现展示、模拟实践、交流讨论等。这就要求在教学场所空间用途较完善的基础上,尽可能置入多种类型的空间形式,从而满足不同性格的学生和不同种类的教学模式,营造沉浸式学习体验。昆士兰大学地下一层的大型制造和土木工程研究实验室采用了开放的可视化设计,通过一层大厅两侧的透明玻璃,学生和参观者坐在座椅上就能一览无余地对其工艺流程进行观察学习。
沿着长跑楼梯拾级而上,可逐一观览遵循“设计工作室”模式而集成的液压、风力、材料和结构等先进的研究实验室,透明的分隔令学习者如参观展览一般,沉浸其中,接触体验,从而获得对工程学的深刻理解。每层楼都设有设备齐全的茶水间和休息讨论的桌椅,使用者络绎不绝。
教学楼二层是一个可容纳300人的报告厅,推门而入的瞬间可见大面积的玻璃窗面向湖景,令人印象深刻;在临湖的另一侧,建筑的三角形平台悬挑在湖面上,凭栏远眺可见湖中的喷泉不时喷涌,另外自助茶水和咖啡简餐随时可以提供给休息者,这样的空间俨然成为了整栋大楼的活力中心。
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空间的正式性与非正式性转换沉浸式学习空间
科技和网络的便捷性和移动性使学习行为可以在任何地方开展,从而使非正式学习变得越来越重要。墨尔本大学西艺术大楼的重建就是一个为学生创造充满活力的正式和非正式学习空间的典型案例。通过一个宽敞明亮的中庭连接了从20世纪90年代保留至今的大楼西翼和新建的北翼,中庭四周设有宽敞的桌椅,一个“悬浮”的中央楼梯贯通上下,大楼外部有一个隐秘的系统花园,收集了各式各样的南半球植物;大楼内设计了南北阳台花园,供学生们户外学习。在这里,自习、小组讨论和学生拓展活动随时可以在室内外正式或非正式的空间中开展。
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通过形态的转换,赋予一个基本的建筑构成更多的活动可能性,是我们对多义性空间的定义。莫纳什大学教学大楼是一个具有典型意义的案例。从进入这个建筑开始,就仿佛置身于一个浓缩的城镇中,街道、庭院、桥梁、阳台、峡谷一般的楼梯、空地、休息平台、陡坡和圆形剧场创造了丰富的自然和城市景观。在这里,所有建筑构件都具有多义性,因而在其间学习的师生的行为也具有多样可能。多义性的功能使空间内交往、服务、讨论、学习等行为的发生更加密集,更能激发交流、合作行为的发生,创造沉浸式学习的环境。
https://cdn.china-scratch.com/timg/191205/1136031959-11.jpghttps://cdn.china-scratch.com/timg/191205/1136043M9-12.jpghttps://cdn.china-scratch.com/timg/191205/1136043619-13.jpg莫纳什大学学习教学楼实景
结语 STEAM沉浸式学习空间是当物质需求、精神需求与空间相匹配的状态下,才能真正营造出沉浸式学习空间体验。相比较传统教学空间,沉浸式空间可以帮助学生提高学习效率、学习的自主性以及学生的个性化表达。设计适于开展STEAM学习的沉浸式学习空间,可以超越传统教学, 让老师和学生更积极地开展STEAM学习。

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