教師教育智慧學習空間：內涵、框架與實踐策略

洪 玲

（首都師范大學 教育學院，北京 100037）

一、問題提出

進入新時代，培養高素養、創新型師范生成為實現教育數字化轉型、落實新時代教師教育振興計劃和強師計劃的關鍵。盡管智慧教室、智慧校園在中小學已有廣泛建設，但教師教育實驗室作為培養師范生教學實踐能力、創設真實教學情境、緊密聯結教育基本理論與教學技能的重要實踐場所，目前仍以“微格教室”為主，“黑板+粉筆”“攝像頭”“計算機”等簡單的物理空間設計暴露出授課時間短、設備落后、反饋不及時、評價單一等諸多弊端（穆玉芳等，2016）。此外，學界對如何利用人工智能、大數據、虛擬現實等智能技術培養師范生教學技能的研究不足，缺乏對智能技術賦能教師教育實驗課程的系統設計，鮮有研究從智慧學習空間視角探索教師教育實驗課程的實踐模式，導致師范生畢業后無法直接參與中小學智慧課程開發、智慧教育研究和智慧校園建設等。教師教育實驗課程的智慧化建設任務緊迫。

為突破傳統“微格教室”對師范生培養的局限，本研究提出“教師教育智慧學習空間”概念，嘗試探討以下問題：教師教育智慧學習空間發展的內在邏輯是什么？如何設計教師教育智慧學習空間的框架？教師教育智慧學習空間的建設與實踐需要關照哪些問題？本研究將從教師教育理論與系統設計理論層面深入剖析教師教育智慧學習空間的價值、框架與實踐，以彌補對教師教育創新性實驗環境研究的不足。本研究成果可為師范生實驗教學提質增效，培養自主應對未來復雜教學情境的新時代師范生提供實踐參考。

二、價值內涵

（一）智慧學習空間的發展演進

從歷史邏輯看，從教學場所到物理教室到學習空間再到智能學習空間，學習空間的演進與社會、技術的發展密不可分，也與教育理念的轉變息息相關。早期社會與技術發展緩慢，教學方式以口耳相傳為主，講學地點呈開放式、自由式的特征，如孔子除在杏壇講學，前往列國的路上也能成為其教學課堂。隨著社會的發展，相當部分的社會經驗被人類用文字記載下來，并通過書面符號傳遞，學校便產生了（杜威，1990）。中國古代的私學“家塾、書院”等就是“教與學的場所”（陳桂生，2008）。伴隨班級授課制的出現，學習空間逐步發展為以班級為單位的傳統教室，以科目功能為單位的實驗室、圖書閱覽室、風雨操場等（沈書生，2018），其空間布局由黑板、講臺、課桌椅等以秧田式的方式排列構成（許亞鋒等，2018）。與此對照，這一時期的教學理念以教師“講授”為主，這樣的學習空間模式有助于教師的教學實施與管理，但也存在忽視學習者主體地位的不足，不利于開展活動探究、交流合作等互動教學。

隨著信息技術的發展，多媒體教室取代了傳統教室，投影儀、幻燈片、交互式電子白板、智能一體機等設備（陳學林，2000），“黑板+粉筆”的教學方式逐漸轉變為教育技術支持下的多媒體教學，知識呈現方式更加多元化、形象化。但由于教師課堂教學仍以“講授”為主，強調知識的記憶、理解和應用（吳砥等，2022），教室空間布局也未改變，仍難以滿足學習者學習的自主性、積極性、探究性。2015年，政府工作報告提出“互聯網+”行動計劃后，多種移動終端、通信設備進入多媒體教室、校園，形成萬物互聯的“智慧教室”“智慧校園”，其空間布局更加個性化、開放化，便于師生交互及學習活動的開展。但智慧教室仍以物理空間為主，尚未形成虛實空間的有效結合，無法對學習效果進行即時反饋與評價。由此可見，智慧教室仍無法滿足學習者對個性化、智慧化學習的需要。

近年，人工智能、大數據、虛擬現實、數字孿生等技術迅猛發展，推動著人類教育向智慧教育階段演進（黃榮懷，2022）。智能技術給學生學習方式及教師教學模式帶來重大變革。智能時代學生能夠充分利用智慧學習資源實現線上學習、移動學習、深度學習及人機協同學習等多元化、個性化、自主化的學習模式。智慧教室的升級轉型、更新迭代需求迫切。祝智庭等（2017）認為智慧學習生態系統要體現體驗中心、服務中心、學生中心和數據中心等理念，并指出智慧學習空間就是在智慧學習環境下的學習空間（祝智庭，2016）。黃榮懷等（2019）提出學習環境的升級要以數據驅動、個性化、情景化為主要特征。基于上述研究，本研究將智慧學習空間界定為：多種智能技術支持下的精準化、個性化、情景化、數據化的學習場域，旨在為學生提供學習的中介體驗服務，促進學生認知的改善與學習的發生。

（二）教師教育智慧學習空間的內涵

祝智庭（2012）認為智慧教育的真諦是通過構建技術融合的學習環境，讓教師能夠施展高效的教學方法，讓學習者獲得個性化學習服務，從而培養其良好的價值取向、思維品質、創造能力。吉姆等（Kim et al.2013）認為智慧學習空間是為學習者提供自主學習、個性化服務的學習空間，其聚焦點是人和內容。沈書生（2017）提出智慧學習空間是能夠智能記錄學習過程，有效提取分析學習數據，精準地從教學向學習結構轉型的學習場域。基于此，本研究提出“教師教育智慧學習空間”的本質是幫助師范生深度參與教育實踐，并形成對教育的深刻認識和基本教學素養。從這個意義上看，教師教育智慧學習空間是提供豐富的教學資源、創生教育情境、培養教學技能、生成智慧素養、促進教學反思、循證支持專業發展等個性化服務的師范生教學實踐場域。

具體而言，教師教育智慧學習空間能夠根據師范生的個性化特點提供精準、精確的網絡教學資源推送（景玉慧等，2018），包括課程案例、數字教材、拓展文獻、知識圖譜、習題資源、課件資源（張家軍等，2021），可滿足師范生教育實驗課程模擬教學的多種需要，培養師范生數字資源整合與分析能力；能夠創生虛實結合的真實課堂教學情境和虛擬學生，幫助師范生“在場”把握教育基本理論與虛擬現實教學情境的意義聯系，逐步建立自身的教育意向性；能夠培養師范生備課、說課、講課、評課等教學專業技能，包括智慧課程設計與開發能力、教學語言與形體表達能力、人機協同教學能力、智慧課堂教學組織等基本教學能力；能夠引導師范生開展智能技術的實踐應用，逐步認識自我與智能技術、自我與智慧教學的關系，進而形成智慧教學素養的自覺；能夠生成師范生教學行為數據的可視化報告，幫助師范生反思教學問題，實現對教學意義的追尋和自我的超越；能夠構建師范生職前—職后一體化電子成長檔案，生成基于人工智能診斷、大數據循證支持的專業發展測評報告，為師范生的成長提供客觀化、即時化、過程化、可視化評價，并制定個性化、精準化、適應性的指導方案。

三、框架設計

（一）基本特征

1）數智高效。在人工智能和大數據技術的支持下，教師教育智慧學習空間呈現數字化、智能化的特征。其一是通過智能技術實現對師范生教學行為數據的全過程記錄，包括表情神態、教學語言、肢體行為、板書設計、位置移動等，并生成精準畫像和實驗教學的可視化數據報告。其二是利用學習分析技術和大數據模型分析處理實驗教學數據，通過智能診斷實驗教學問題，精準高效、多維地提出教學指導建議，改進方法和任務，智能推送個性化教學輔助資源等。其三是及時采集師范生個人的成長數據并形成職前—職后一體化專業成長電子檔案，為高校教師及時掌握師范生實驗教學進展、指導師范生實驗教學和專業成長提供循證依據，也可為師范生自我教學的診斷與反思提供參考。

2）虛實共生。教師教育智慧學習空間借助于數字孿生、虛擬現實、5G等技術能夠為師范生提供具身化、沉浸式實驗教學環境。首先中小學校的真實課堂能夠實時、同步地接入教師教育智慧學習空間，使師范生獲得真實的中小學課堂情境與教學經驗。其次，以虛擬他者（余越凡等，2022）為代表的虛擬學生、虛擬同伴、人工智能助手等能夠增強師生交互，幫助師范生深度參與虛實結合的教學，形成人機協同的智慧教學素養。最后，智慧學習空間利用增強現實等技術提取、分析和判斷師范生的教學行為特征與風格，創設個性化、沉浸式虛擬課堂場景，并實時提供相關的教學設備、教具、虛擬科學實驗展臺等支持服務。

3）開放融合。一方面，物聯網等技術使教師教育智慧學習空間設備一體化，智能桌椅、可穿戴設備、計算設備、情境感知設備、嵌入式智能檢測裝置、光電聲溫適應器、紅外感應器、GPS定位系統等萬物物聯，可實現對師范生、虛擬他者、物聯裝置、虛實環境等的無縫聯通與深度融合。此外，多模態傳感裝置及資源能夠有效調動師范生的多感官系統（劉革平等，2022），使其產生具身超現實的感知體驗與教學體驗，持續專注于教學本身。另一方面，教師教育智慧學習空間支持隨時設計與升級迭代，開放的空間布局支持師范生開展問題式、項目式、活動式、探究式等教學模式的嘗試。

4）協同創新。教師教育智慧學習空間能夠與中小學校共享實驗數據及教學資源，加強大中小學校的緊密聯系。一方面，專家學者、校外導師、一線中小學優秀教師能夠利用師范生實驗教學的數據報告，對師范生給予指導，使師范生的教學評價客觀化、循證化。另一方面，中小學教師也可將優秀的課堂教學實例上傳到智慧學習空間，實現大中小學一體化虛擬教研和在線交流，協同共建優質智慧教育資源庫。教師教育智慧學習空間有助于以多維聯動、融合創新等方式開展對師范生、大中小學教師智慧教學素養的聯合培養，助力探索智能時代教師教育和教師專業發展的新樣態。

（二）構建原則

教師教育實驗課程是師范生將理論課程的教學理念應用于教學實踐的重要環節，目的是讓師范生在教育基本理論的指導下，明晰教學行為與教學效果之間的關系并進行檢驗，因此，教師教育智慧學習空間的建設始終要以“教學” “師范生”為主要抓手。

1.堅守教師教育思想的本質

教師教育與一個時代、一個國家、一個地區的大中小學教育緊密相聯。孔子和柏拉圖都將理想國家的實現訴諸于理想的教育，從理想國到理想教育再到理想人（王長純等，2016），教師教育的思想總是從人的理想狀態出發，這也是教師教育的前提和內在邏輯基礎。教師教育智慧學習空間的建設始終要以理想國—理想教育—理想教師—理想人這一教育哲學思想為根本準則，從國家宏觀教育政策與教育制度出發，推動教師教育新嘗試，逐步實現理想的教師教育，踐行新時代對教師專業發展的需求，助力國家教育數字化轉型和落實強師計劃。

2.聚焦師范生個性化專業發展

沒有教師的專業發展和成長，教師的理想和使命便無法完成，教師發展是信息時代教育改革使然（王長純等，2016）。首先，教師教育智慧學習空間的設計要將技術與師范生的教學技能培養緊密聯系，避免孤立地使用技術，始終保持師范生“教”的第一性地位。技術作為第二性應與師范生“教”的各個環節深度融合，在遵循教師教育基本理論的基礎上創新、積極地嘗試使用多種技術，使技術賦能師范生的專業發展。其次，教師教育智慧學習空間的設計要關注師范生的個性化需求。正如赫爾巴特所言，要把學生的個性作為出發點，通過教育使學生個性具有鮮明的輪廓（赫爾巴特，2015）。教師教育智慧學習空間的設計要注重以“師范生”為本，創設符合師范生個性化特征的教學情境場域，使師范生身心自由、舒適、敞開地“在場”，實現個性化的具身實驗教學。

3.強調空間系統的統籌設計

教師教育智慧學習空間設計要充分考慮師范生的教學需求，也要兼顧人工智能技術、物聯設備、多模態教學資源、虛擬現實情境、物理空間等系統各要素、多維空間之間的有機聯系及相互作用，合理規劃空間系統的統籌建設。教師教育智慧學習空間需依據師范生實驗教學的本質目標及多元化教學模式的需求，調整系統各要素的空間連續結構，實現系統整體功能及各要素的協同發展，以設計整體化、系統化、最優化的教師教育智慧學習空間。

（三）框架結構

基于上述教師教育智慧學習空間基本特征和構建原則，本研究借鑒拉德克利夫“教學—空間—技術”學習空間框架模型（Radcliffe，2009）和計算機支持的協作學習中學習技術與學習過程的關系模型（李海峰等，2022），基于資源獲取—教學準備—教學行為—教學測評—教學反思的師范生實驗教學邏輯基礎，從物理空間—虛擬空間—云端分析三個向度設計教師教育智慧學習空間框架結構（見圖1），并梳理不同向度對應的技術支持，旨在闡釋教師教育智慧學習空間的相關要素和意義。

圖1 教師教育智慧學習空間框架設計

首先是物理空間。作為師范生實驗課程開展的主要場域，物理空間的裝置與布局要充分考慮開展多元化、個性化實驗教學活動的實際需求。具體而言，智能教學一體化平臺、智能可移動桌椅、教具等要滿足師范生對教學資源的需求和對開展項目式、情境探究式、問題解決式、人機協同式等教學模式的需要。物理空間借助物聯網技術統一調節智能設備，控制光、電、聲、溫等生成符合師范生個性化需求的教學實驗環境。嵌入式智能檢測裝置、表情識別、眼動追蹤和高通信技術能夠用于及時捕捉、記錄師范生教學行為數據并將其上傳至云端分析服務器。此外，為方便實驗教學，物理空間內置教學準備室和專家研討室，確保師范生能夠進行充分的教學準備，與指導老師、教學同伴及時溝通交流。

其次是虛擬空間。作為師范生與學生交互活動的重要場域，數字孿生、多屏交互等能夠實現中小學課程場景的同步切入，使師范生具身地與學生開展課堂交互，通過分辨學生的聲音、眼神、動作、神態的細微差異，培養師范生敏銳的洞察力并從中形成對教育學的理解。虛擬空間也能實現師范生與虛擬學生、智能助手的互動。

最后是云端分析。云計算、學習分析等技術能夠收集、分析和處理物理空間與虛擬空間的師范生實驗教學行為數據、個性化特征，進而對師范生實驗教學精準畫像，生成可視化的師范生教學能力成長報告，為師范生提供智能評價指導、資源推送與提升方案。云端分析也能為高校導師、中小學教師提供實驗教學的客觀評價，為師范生實驗教學的自我反思提供數據支持，提高師范生的在線資源整合能力、數字化分析評價能力等。

四、實踐策略

（一）強化主體：教育基本立場的應然遵循

數字孿生、人工智能、虛擬現實等技術迅猛發展，但與之伴隨的是忽視主體、泛用技術等問題。教師教育智慧學習空間實踐應用始終要以教育的原初意義為價值旨歸，以促進師范生的專業發展為根本遵循，唯有將師范生視為智慧學習空間的主體存在，方能實現多元技術支持下師范生“教”的實踐理性與價值理性的應然統一。

蘇格拉底始終堅持并捍衛人的主體性。人正是由于確信自身的主導作用，從而證明內在固有的批判力、判斷力和辨別力（卡西爾，2004）。從這個意義上看，唯有始終堅持師范生在智慧學習空間的主體、主導地位，才能實現師范生對技術與教學融合的主動與自覺，才能充分發揮師范生的教育機智與理性去批判、判斷、鑒別技術的教學實然應用。

（二）厚植反思：師范生教學能力提升的經驗之維

范梅南（2001）認為教育學是一種自我反思的活動，必須對所做的和所代表的進行隨時的質疑，教師的反思是教師實現專業成長的必經之路。杜威（1990）贊同教師的“反省性經驗”，認為反省性經驗就是分析教師的教學行為和教育結果之間的聯結關系，并對未來的事物發展進行預測，以此形成反思性教學經驗。

師范生進入智慧學習空間前要對教學活動采取的教學模式、輔助智能技術、虛實場景等進行審慎地思考、假設并制定教學設計路線；在實驗教學中，要根據虛擬學生的反應與真實課堂學生的神態、對話等，敏銳地覺察其中賦有教育意義的時機并形成教學機智（胡薩，2010），“在場”地體會教育行為與教育結果之間的內在聯系并驗證前期的假設；在實驗教學后，通過人工智能檢測技術、學習分析技術等生成教學數據診斷報告，明確教育行為與教育結果之間的特定聯系并進行教學反思。

智慧學習空間支持的教學反思體驗能夠使師范生的反思科學化、過程化、客觀化，使其對實驗教學進行科學推理。此外，可視化、過程化、適應性評價能夠使師范生在反思中重建教學經驗（陳振華，2003），獲得正當的自我理解（陳嘉映，2018），以及對技術與教育融合的深層感悟，形成反思的教學思維方式。唯有不斷深化反思性教學思維，師范生才能不斷追尋“教師之道”，逐步將充盈“技術”的教學變為“藝術”化身的教學，實現對教育永恒價值的追求。

（三）推衍課程：“理論—實驗—實習”教師教育體系建設的重要路徑

首都師范大學朱曉宏教授等（2022）依據胡塞爾現象學關于意識與經驗、理論與意識的意義聯系，建構了教師教育“理論—實驗—實習”課程體系，具體而言是教育理論課程（theoretical curriculum）、教育實驗課程（experimental curriculum）和教育實習課程（practical curriculum）。該體系是我國目前較為系統的教師教育課程理論。其中，教育實驗課程指師范生在虛擬學生面前模擬中小學課堂教學及其反饋的過程，旨在讓師范生將教的意識具身化為教的體驗并驗證教的理論。教師教育智慧學習空間通過虛擬現實、增強現實、數字孿生等技術，能夠充分實現“理論—實驗—實習”中實驗課程的理論構想，使師范生在反省的經驗教學中充盈教育學的意識和眼光，在與虛擬他者（學生）的交互中使理論之思流動起來。

（四）循證探究：大數據支持的教師教育科研實踐

目前，師范生教學實踐數據的采集一直是教師教育科研的難題，傳統微格教室難以支持對師范生實驗教學開展可視化、智能化、精準化分析，不利于高校教師教育工作者的科學研究。

一方面，教師教育智慧教學空間通過人工智能、學習分析技術、大數據等能夠實現高校教師教育工作者對師范生實驗教學的循證研究，為高校科研及管理提供大數據的底部支持。

另一方面，教師教育智慧學習空間可面向中小學校持續開放，大中小學協同共建智慧學習空間、教學資源庫，可為促進師范生和大中小學教師的學習交流、專業發展提供平臺，真正實現培養—協作—共建—發展一體化的教育模式。

五、總結與展望

師范生智慧教學素養的培養是實現教師教育數字化轉型的必然之路，也是賦能教師專業發展的重要條件。本研究從教師教育實驗課程設計與技術發展的割裂問題出發，指出教師教育智慧學習空間設計與構建的必要性與迫切性，進而從歷史邏輯的視角梳理智慧學習空間的發展演進，提出教師教育智慧學習空間的實質是多種智能技術支持下的精準化、個性化、情景化、數據化的學習場域，旨在讓師范生在深度參與及教學實踐中形成對教育的深刻認識及智慧教學素養。

需要注意的是，教師教育智慧學習空間作為創新性師范生學習場域，要始終立足于教育的根本育人立場，始終堅持師范生“教”的主體地位。智慧學習空間的技術設計應遵循教師教育的基本理論，唯有如此才能實現技術與師范生“教”的各個環節深度融合，真正賦能師范生教學前、教學中、教學后的專業技能發展與反思性思維的形成，開啟師范生專業教師成長之路。

后續研究將從師范生對“智慧教學素養”的現實訴求出發，基于技術現象學完善教師教育智慧學習空間理論與框架結構，讓智慧學習空間滿足師范生對實驗教學的需求，真正實現師范生教學技能的提升與發展；基于大數據探究、驗證教師教育智慧學習空間對師范生基本教學技能培養的效果；基于質性與量化的混合評價模式客觀反映師范生實驗教學效果；充分利用師范生實驗教學資源案例庫，為高校聯合中小學開展教師教育理論與實踐研究提供參考。