中小学空间设计研究

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一、建构式学习空间发展概述

17世纪，捷克教育家夸美纽斯①第一次论述并实践了班级教学这种工厂式的教育模式。之后在此基础上产生了以赫尔巴特为代表的“教师中心说”②和以杜威为代表的“儿童中心说”③，其中儿童中心说对建构式学习空间的发展有重要影响。两百多年来，传统的接受式教学方式是中间走廊、两边正规教室的工厂模式，每间教室有相同的模式，即一排排座椅面向前方。20世纪50年代，美国著名教育心理学家布鲁纳[1]提出发现式教学方式，教学逐渐由以教为主向以学为主转变，学习空间也发生变化，普通教室与活动教室相结合，加宽了外廊空间，形成学习走廊，并且模糊了学习空间与教学空间的界线。1940年在伊利诺伊州建造的克劳岛小学，是教学方式以及学习空间转变的一个里程碑式的节点。教室是一个充满弹性、有不同场景的空间，不同尺度的桌椅适合不同年龄段的儿童使用（图1）。不同年龄的学生有不同的教室，每间教室都有相应的室外活动空间（图2）。1966年，瑞士心理学家让•皮亚杰提出建构式教学方式[1]，这是对发现式教学方式的进一步发展，学生在教师的帮助下，自己建构知识。体验学习、合作学习、混合学习是建构式教学方式的主要组成部分。在这种教学方式下，教师为导演，学生为主角，学习空间演变为学生表演的舞台。在学习空间的理念变化方面，美国教育心理学专家Monahan于2002年的研究表明学习空间的营造将取决于此学习空间下的学习方式。美国高等教育信息化的组织EDUCAUSE于2004年的《学习基础设施白皮书》中指出，新的教学方法以及虚拟空间的出现导致“教室”这一概念最终演变成为“学习空间”，并于2011年正式创立《学习空间杂志》。英国联合信息系统委员会于2008年的名为《21世纪学习空间设计指南》④的研究报告中指出，学习空间要满足“以老师为中心”和“以学生为中心”两种教学方式的不同需求。英国学习技术联合会ALT⑤于2010年10月在提交的报告中指出：建构一个技术丰富的学习环境是当今学习空间的研究趋势，学习空间也是未来研究的一个重点。Thody在2011年提出学习图景的概念，即整体的，包括所有正式的和非正式的，在线的和非在线的，虚拟的和物理的设施、网站和服务所构成的。随后JanGehl也提出应该认识到学习图景中“中间空间”（即学习走廊）的价值。在学习空间的设计方面，美国麻省理工学院发起了TEAL⑥项目，该项目通过改进技术，提供一种学生主动参与的虚拟空间。[2]布朗⑦于2005年根据新型学习者的特征，提出了学习空间设计的方案以及技术配置的情况。比如新型学习者有“小组活动”倾向特征，适合他们的学习方式为“合作、协作学习”，因此设计中要考虑支持小组合作的学习空间。除了理论研究，美国还进行了一些实际教室项目的研究。20世纪90年代美国北卡罗来纳州立大学启动了一项名为SCALE⑧的教学改革项目，该项目通过提供教学法、教学内容、学习空间等一整套解决方案来促进“以学生为中心”的教学方式的发展。[3]21世纪初，连接教室建筑物内的“中间”空间被逐渐关注，中小学也有不少关于这些非正式中间空间的项目，如“学习共享”“学习走廊”“学习咖啡馆”等，除了提升教室空间质量外，还把重点放在这些中间空间的发展和完善上。2008年公立大学与苹果公司合作开展苹果今日&明日教室⑨项目研究，通过新技术，创造学生想要的学习环境，例如应用型的课程、交互式评价课程等。[4]Brooks于2011年在明尼苏达大学开展了关于“主动学习教室⑩”的研究，与“秧苗式”的普通教室形成对比（图3）。他分别在主动学习教室和普通教室中进行教学，发现学生在主动学习教室内的学习体验好，成绩好于普通教室的。以上论述表明了教学方法中的范式转变，即从工厂式模式，被动的、以老师为中心的说教式学习到主动的、以学生为中心的建构式学习的转变。对于建筑师来说，在设计初始阶段，就应该考虑学校学习空间的设计，为学生提供主动建构知识的表演舞台。本文主要探讨以大卫•蒙特为主的马赫勒姆事务所对建构式学习空间的研究，从而对我国中小学学生的学习空间的设计提出指导性建议。

二、美国马赫勒姆事务所对建构式学习空间的探索

美国马赫勒姆事务所成立于1938年，位于美国西雅图，专注于教育建筑设计。本文所选案例都曾获得多项设计奖项。在这些学校设计中，学习空间的建构一直是重中之重。设计者试图通过体验式学习空间、合作式学习空间、可持续式学习空间等方式提高学生的学习参与性。1．体验式学习空间当教学方式向建构式转变时，更多的学习活动需要在传统教室以外的场所展开，因此需要提供富有活力的学习空间支持学生亲身参与，但是这些空间需要特殊的设计，以便学生通过参与互动从而产生自己建构知识的行为。设计者对体验式学习空间的探索主要体现在室外活动空间上，2006年建造的本杰明•富兰克林小学为学生提供了两个室外庭院，大叶枫、铁杉等植物为夏季学校举行各种活动提供教学场所，庭院作为非正式户外体验式学习中心，为学生提供了一个真实的实验室，学生通过观察来认识自然。如此一来，课堂上的学习以一种新的学习方式延续到了庭院中，室外活动空间为这种建构式学习方式提供了舞台，成了“建构式”学习空间的重要组成部分。2008年建造的格雷中学，让学生可以自由选择室外体验式课程。学校也经常开展一些多学科学习模块，比如一些主题活动（动物园主题）、现象学习（苔藓植物的生长）和实践项目（自己动手建造小房子）等，家长也可以参与课程，与学生共同学习。通过这种新的学习方式，学生可以更直接地从自然环境中获取知识，并提高自己的探索能力。2009年建造的胡德社区大学附属的早教中心，为了让儿童亲近自然，所有教室都有一个附属的户外学习空间，儿童穿过走廊就可以到达。设计者在室外设计了符合儿童尺度的水池、沙池、攀岩运动场、篮球场、艺术花园、三轮车道等。在不远处还设置温室，儿童可以在里面种植物。不同的自然材质为儿童提供了丰富的体验，从大自然中自己建构知识。此外，以上所提到的三所学校中，就建筑密度而言，本杰明•富兰克林小学、格雷中学、胡德社区大学附属的早教中心的建筑密度分别为0.07、0.02、0.03（图4～图6），基本都是两层高。而在国内，北京第二实验小学、武汉育才小学、上海建平实验小学的建筑密度分别为0.38、0.29、0.18（图7～图9），都是四五层高。由此可见，国内中小学建筑密度远高于国外中小学，造成学生体验感不强，“建构式”学习方式所需户外空间还远远不够。总之，大自然是最真实的学习空间，当代的学习越来越多地涉及制作、模拟浸入式体验。中小学校园规划需要“学习图景法”——基于整合正式与非正式空间的规划原则，提供支持混合型活动的、富有活力的室外空间节点网络。[5]建筑师要做的就是在保证安全前提下，尽量为学生提供一个可以参与、表演的舞台让他们去发挥。2．合作式学习空间和排排坐的教学方式相比，学生更需要一种新的、面对面的、以问题和探究为基础的教学方式。这种变化意味着学生要进行更多的小组合作，设计者通过有目的性的设计来支持小组合作学习。设计者对合作式学习空间的探索主要体现在室内空间上，上述提到的富兰克林小学中，教室设计是“4+1”模式，即每个小型学习社区包括四个普通教室和一个合作共享空间（图10）。灵活的共享学习领域，被老师和学生同时占有，多配以各种灵活轻巧的家具，以便于产生不同的布局，以适应不同规模小组的需要。同样胡德社区大学的早教中心也是一种小群体式的合作学习社区，由两间教室、一间讨论室和一间活动室组成。走廊特别宽敞，是从正式学习空间所切割出的小型的、非正式的学习的空间。其鼓励互动，创造活动，并提供舒适的等待区域，是一种课外见面与合作的场所，符合“学习走廊”的概念，成为学习和共享知识的空间，模糊了教室与走廊的界线（图11）。2010年建造的内森•黑尔高中，是一个以合作教学而闻名的中学。学校有不同大小的合作学习空间，提供白板和电子设备来支持学生进行头脑风暴式的讨论，活动白板既可以用来写画辅助讨论，也可以暂时限定空间以提供私密性，也适用于老师与同学、同学与同学间互助式的讨论。课堂上学生七嘴八舌的圆桌讨论，讨论室里涂鸦满满的课题版，课堂上学生作品的展示区，让学生们互相鼓励完成自己的作品。随着学习方式的变化，教室不再根据特定的学生人群来布置（例如年龄和性别），而是根据学科来进行区分。学生根据自己所选课程穿梭在不同的教室间，教室更像学生的表演舞台。这种教学方式在中国还是会面临一些困难，毕竟中国大部分学生习惯了“填鸭式”教学。现今，中国学习仍使用并列式的教室空间（图12）。3．可持续式学习空间教学方式的转变同时也要求建构式学习空间有一个适宜的学习环境。1973年世界能源危机爆发后，之前经典的“方盒子”式的学校设计问题逐渐暴露，能源消耗过多。因此，设计者开始转变思路，致力于为学生创造可持续的学习空间。设计者对富兰克林小学进行了大型采光模型分析，以提出一些改善教室的自然采光策略，建筑物的斜坡屋顶为所有空间提供了自然通风和天然采光，室内利用“烟囱”进行自然通风（图13）。而窗户则将无毒、循环和低冲击材料整合在一起，旨在最大限度地提高日光和控制眩光。以学为主的学习方式要求学生能从学习空间本身学到知识，在格雷中学的设计中，设计师重新利用老校舍废弃的木梁，把两百多根木梁拆下来清洗之后重新利用在新校舍房顶的主体结构上。学生能清楚地观察到木结构，并学习与建筑材料相关的知识。除此之外，设计师利用数据采集、分析等技术手段，为晴天与阴天时的学习空间提供不同的策略。胡德社区大学的早教中心在预算紧张的情况下，设计者自行修补事务所地下室大量未使用的木材，将其作为隔声木质天花安装在走廊上。小屋内当地高中生制作的木长凳是由当地居民捐赠的。木质的纹理和家具相比其他材质会减少儿童的疲倦困意，增强其注意力，为早教中心提供温馨的学习空间（图14）。有些中小学也会以将管道、设备和结构暴露出来的方式从而让学生学习建造过程。如何利用技术节约资源，为学生提供一个更好的学习环境，已经成为学校学习空间建构中需要考虑的重大课题之一。

三、结语

如今，美国对建构式学习空间的研究已经进行了很多有益的尝试，并将学习空间转变成学生表演的舞台。建构式教学方式强调学生对知识的自我建构、小组学习、与自然互动的探索式学习。学习方式的变化要求学校能提供配合这些行为的学习空间。从以上案例可以看出：灵活、舒适、感官刺激、新技术支持和去除中心化都是学习空间设计成功的必然要素。与美国中小学学习空间的设计相比，我国中小学对学习空间设计的关注度还远远不够。在传统中小学校设计中，“填鸭式”教学方式使得学校的学习空间变得单一和无趣，即便有少部分学校采用了开敞式学习空间，但其利用率不高。虽然大部分学校强调设计以学生为主的学习空间，但是却没有真正地把学生当作设计主体。反观美国马赫勒姆建筑事务所设计学校建筑的学习空间，为我们带来了一些新的思路和方法。第一，充分利用室外自然空间提供真实情景的学习空间，鼓励学生“做中学”，并从大自然中发现问题，进而学习解决问题的方法。第二，对于“讨论式学习”改变教室的大小、桌椅的排布，更适合随时进行“头脑风暴”。第三，为小组讨论学习模式设计对应的学习空间，将以往只作为交通功能的走廊转变为兼具非正式学习空间的“学习走廊”。第四，通过技术手段，提供一个满足自然通风和天然采光的学习空间，并尽可能地利用建筑材料和设备，作为学生学习的第一手感性资料。

作者:仝瑞祎 彭雷 单位:华中科技大学