混合式协作学习中知识建构的三循环模型研究

混合式协作学习中知识建构的三循环模型研究

Summary：在混合式协作学习（BlendedCollaborativeLearning，简称BCL）的探讨中，为了有效促进和科学分析学生的知识建构，该文经过多年的实证研究，对S工ahl的知识建构模型进行了改造，提出与应用了BCL知识建构的三循环模型。该模型含个体知识建构、协同知识建构、基于点评讲解的高层次认知三个循环。同时，为了探寻BCL中知识建构的特征与优化策略，设计了BCL中交互制品的内容分析编码体系与质量评价量规，并利用该模型和编码体系对BC.L社区交互进行了综合分析。Key：混合式协作学习；知识建构的三循环模型；交互制品；内容分析的编码体系：G434：A知识建构是指有价值的观点、思想、认识的产生和不断改进的过程。在协作学习中，特别强调通过协同认知开展协同知识建构。协同知识建构是指学习共同体成员在学习目标激励和协作规则保障下，在共同的活动环境中，利用协作与学习工具，表达个人的理解与观点，相互辩论、解释，共同探讨与协商，共同建构有价值的知识意义，并外化为文化制品和内化为认知图式的过程。在混合式协作学习（BlendedCollahorativeLearning.简称BCL）中，仅有协同知识建构或者再加上自主知识建构是远远不够的。对于学生难以有效建构的领域知识，还必须充分发挥教师的点评、讲解等作用。混合式协作学习是指恰当选择与综合运用各种学习理论、学习资源、学习环境、学习策略中的有利因素，使学习者结成学习共同体，并在现实时空与网络虚拟时空的小组学习活动整合和群体交互、操作交互以及自我反思交互中，进行协同认知，培养协作技能与互助情感，以促进学习绩效最优化的理论与实践[1]。笔者基于2006-2015年的教改实证并借鉴同仁的探讨，总结了BCL中的知识建构三循环模型（简称“模型”）。本文择要介绍该模型的内容、分析方法及应用。一、混合式协作学习中知识建构三循环模型的提出依据与含义解释（一）“模型”的提出依据关于协同知识建构的过程描述，已有多种模型。其中，S工ahl的知识建构两循环模型[2]和组认知（CroupCognition）研究[3]，具有较强的概括性和较大的影响力[4]，但在应用中也引起一些反思和补充。笔者在混合式协作学习的设计研究中，通过多年的迭代实践（http：///），对“两循环模型”进行了改造，探讨了如图1所示的BCL知识建构三循环模型。下页图l中矩形框表示知识建构的环节（阶段），棱形表示知识建构路径中的判断与选择，箭头表示学习活动。左边的8大影响要素对知识建构的三大循环都有重要的影响作用，因此右边用一个大的粗线框表示整个影响域。提出BCL知识建构三循环模型的主要依据是：…在现实的协作学习中，单靠学生的讨论、协商，往往难以达到意义建构的深度和教学目标的高度，在知识建构的收敛和反思中还需要教师的点拨与指导。（2）知识的学习并不能完全依托自主建构，教学中要把建构主义学习和认知主义学习有机结合，既要发挥学生的主体作用，也不容忽视教师的主导作用。（3）实践表明，为了提高混合式协作学习中知识建构的效果，必须精心调控8大影响因素：导学报告（GuidedLearningPlan，含活动设计）、问题空间、资源库、技术工具、时空环境、学习目标、学习者特征、多元文化。（4）协同知识的建构中，触发需共同探究的问题是起点。S工ahl的“讨论与互动”“共享理解”“协同识知”虽有理论意义，在实践中往往很难如此区分，应将其进一步归纳。（5）笔者从2006-2015年的BCL设计研究表明，采用知识建构的“三循环模型”才能真正取得较好的协作学习效果。（二1知识建构的“三循环”含义解释1.第一轮循环——个体知识建构第一步，个体认知信息过滤。个体学习者根据导学报告自主查找、阅渎学习资源，找出其中对问题解决较有价值的知识内容。第二步，个体认知结构调整。个体学习者将认知信息整合到自己的背景知识中，整合的方式有同化（把外部信息吸收进来并结合到自己已有的认知结构中）和顺应f学习者的认知结构因无法同化新环境提供的信息而发生的重组改造的过程）。这时，个体认知在意义背景中能够被表征出来，但这种表征不是外显的，而只是在心理内部表述了出来，形成了隐性的预理解。第三步，问题尝试求解。个体学习者尝试运用所学知识分析和解决问题，经过若干尝试，激起了关注的焦点，促使个体对下一步的学习策略加以选择：若有独立解决问题的信心，则寻求对问题答案的解释，此时，独立关注问题焦点，并进一步应用人工制品和资源阐释问题，在重构个体认知中需重新对认知信息进行过滤加工，从而形成了个体认知的循环。若沒有独立解决问题的信心，则触发需协同探究的问题，进而转入协同知识建构的循环。总体特点：个体认知循环比较适合于陈述性知识、基础知识、良构领域知识的学习和常识性问题、简单问题的求解，其理论基础主要是皮亚杰的认知建构主义。这种个体认知的过程中，其思想和观点没有公开显现而是隐性的，属于浅层知识的建构。2.第二轮循环——协同知识建构当依靠个体的独立学习不能解决所承担的问题或任务时，就需要通过协作进行知识意义的共同建构，这时，协作学习循环过程就开始了。协同知识建构的过程，包括问题触发、公开陈述、质疑论辩、意义协商、结论提炼（生成制品）、评价反思6个基本环节。（1）提出问题，触发探究。学习者难以独白求解问题时，把对问题关注的焦点（FocusofAttention）用言语表达出来成为公开陈述，以寻求帮助。或直接由主持人（教师）提_Ln需共同探究的问题（任务），触发共同体的探究意识，明确认知目标与领域，引起思考。（2）公开陈述，共享观点。各学习者公开自己的或转述他人的观点、看法、建议，提供相关的事实、线索，进行交流，以相互了解观点和进行讨论。（3）质疑论辩，查错补缺。学习者分析观点之间的差异和矛盾，进一步论证与完善自己的观点，纠正错误观点，在讨论中使公开陈述变得更为精炼或更为宽泛。经历这种认知上的冲突与发散，小组中的各学习者会调动自己的思维和已有的知识背景，积极参与到辩论中来，贡献自己的思想和智慧。（4）意义协商，达成共识。理解他人的观点，修正自己的观点，通过协商达成共识，即在活动情境中阐明意义，个体之间逐渐形成共同理解。如果理解的观点或认知通过协商达成了一致，那么一致的结果就是协同认知。这是一种认知收敛的过程。（5）结论提炼，生成制品。综合各种观点，提炼出结论，形成问题解决的方案，再通过内外转化创作ILI认知制品。其中的外化是指学习者把获得的协同认知以可视化的符号表达出来，形成物化的文化制品。其中的内化是指获得的协同认知被学习者理解、转化到已有的知识背景中，形成意义化的认知制品。这些反映协同认知的文化制品和认知制品统称为知识制品，它可以作为辅助个体认知的媒介。（6）评价反思，纠正误识。学习共同体对协作知识建构的过程和结果进行反思，发现存在的问题以便及时纠正。其中，强调对协作学习策略的有效性加以评价，特别强调教师要按预设的学习目标和学习内容的难易程度，对协同知识建构的水平和过程加以评价。强调小组白加工中学习过程的反思。其中，小组白加工的目的在于提高小组学习在达到共同目标中的有效性，帮助小组成员学会更好地协作。单元主持人、学习者个人、教师都应对协作学习的过程与结果（文化制品和认知制品）进行评价、反思与小结，找出各项协作活动的有效性与优缺点，并为制订和选择后续学习活动方案提供充足依据。后续学习的路径主要有三条：一是认为已经达到学习目标，本轮协作学习可以结束；二是认为需要从新的视角或层面进入下一轮的协作学习，需要学习者把已生成的知识制品和其他资源用于新的个体信息过滤，进而再次转入第二轮知识建构的循环环节；三是认为单靠学习者自身很难达到新的认知高度，需要教师对已有的学习过程和结果进行点评指导，需要进行新内容的补充讲解以突破难点和实现高层次认知。3.第三轮循环一一基于点评、讲解的高层次认知尽管有个体知识建构和协同知识建构，但就某些疑难问题、经验性（隐性）知识及其他难以完成的学习任务而言，很有必要发挥教师的导学、支架乃至直接讲解作用。即需要启动知识建构的第三个循环：基于点评、讲解的高层次认知。其主要步骤是：（1）寻求教师的点评指导。主要是希望教师站在较高的理论高度按学习目标要求对已发生的协作学习情况进行综合评价。特别是要针对认知水平较低和没有真正理解等症状，进行评析，并提出指导建议。教师还应根据需要提出新内容的补充讲解方案。（2）听取教师的补充讲解。协作学习不是万能的，光靠协作学习以及自学有时很难达到知识的高水平理解与掌握。混合式协作学习并不排斥教师的讲解。某些高难度内容、技能性内容、针对性指导内容、抽象化总结内容，需要教师进行及时讲解。不过，本环节主要指对第一、二轮循环尚没有涉及到的新内容进行讲解。讲解的具体方式有两种：一种是讨论式点评。点评的内容加入到小组的“质疑论辩”中，多发生在有教师参与的协同讨论中。二是教导式讲解。讲解的内容直接进入到“意义协商”环节，协作组只需经意义理解和知识整合即可，多发生在讲解的内容不具争辩性和不需争辩性的情形中。（3）“质疑论辩”“意义协商”“生成制品”“评价反思”等环节与协同知识建构的环节含义相同。（三）知识建构“三循环”间的比较该模型中知识建构“三循环”间的比较，如表1所示。二、“模型”中知识建构分析的问题、方法与编码体系（一）分析的对象白2006年至今，笔者一直从事BCL研究。本文以2006-2012年度BCL设计研究中的“教育技术原理”硕士课程中的协同知识建构（CollahorativeKnowledgeBuilding，简称CKB）制品为分析对象（样本已足够，其他年度的制品只供参考），主要是基于00群的同步在线讨论记录和基于BCL平台的论坛异步讨论记录（帖子），两者均属交互言论。为了准确分析，避免抽样带来的误差，本研究中分析了参与讨论的所有成员的全部制品。（二）分析的问题与意义1.分析的问题（I）BCL中协同知识建构的过程有何特点和规律根据知识建构的三循环模型，协同知识建构（CKB）的过程包括问题触发、公开陈述、质疑论辩、意义协商、结论提炼、评价反思6个环节。在2006-2012年基于BCL的教育技术原理课程的同步与异步讨论中，BCL群体的帖子内容在CKB各环节所占的比重如何？各单元所占比重有何变化？并分析其原因。（2）協同知识建构的质量状况如何包括怎样确定CKB质量的评价体系，6个年度各课程单元的C.KB质量有何变化，并分析原因。值得说明的是，本研究中并不局限于CKB，对与CKB有关的个体知识建构和基于点评、讲解的高层次认知问题，将根据需要也予以探讨。2.分析的意义（l）有助于了解BCL中协同知识建构（CKB）的特征、规律；（2）有助于分析CKB的影响因素；（3）有助于探讨BCL的优化策略；（4）有助于总结BCL的分析方法。（三）分析的方法与流程1.分析的方法本研究采用的内容分析方法，是对明显的传播内容进行客观地、系统地、量化地描述的一种研究方法。其中“明显的传播内容”是指可记录保存、有传播价值的内容。上述“分析的对象”均属“明显的传播内容”。“内容分析”的实质是对传播内容所含信息及其变化进行客观、全面、科学、细致的分析，是从表征意义的词句中推断出准确意义的过程。2.分析的流程内容分析的流程是：首先明确分析的问题与目标，然后选取分析的对象及样本，再确定分析的类目与单元，接着进行评判记录（其中，应明确评判标准，进行试评和信度分析，本研究中只有当评判信度不低于0.9时，才由主评判员进行正式的评判编码），再对评判结果进行统计处理，最后分析结果得出结论（如图2所示）。（四）混合式协作学习中交互制品的内容分析编码体系内容分析中的关键环节是明确分析类目和评判标准，为此需要制定评判的编码体系。在可供参考的CSCL交互文本评判的编码体系设计中，国内外已经有多个探讨，如Henri提出过在线讨论分析框架[5]，Newman等探讨过CSCL中的批判性思维的评价[6]，Zhu分析过课程中的知识建构[7]，Gunawardena等检测过基于网络辩论的知识的社会性建构[8]，Garrison等提供过分析探究社区构成要素的概念模型[9]，Pena-Shaff等分析了用BBS作为辅助学习手段的大学课程…，Stahl探讨过小组认知，朱伶俐等探讨过网络学习社区交互文本编码体系[11]。其中所提出的编码体系各有其背景、优缺点与适用范围，不能直接用于BCL交互文本的编码分析。笔者根据BCL交互语料特征分析，基于“BCL知识建构三循环模型”、Garrison等人的虚拟学习社区“三个存在”理论和Newman等人的交互言论认知加工水平评价体系，总结了“BCL社区中交互制品的内容分析编码体系”和“BCL社区中交互制品的质量评价量规”如表2、表3所示。三、基于“模型”应用的混合式协作学习社区交互的综合分析（一）混合式协作学习社区中异步交互与同步交互的内容编码结果本研究中对“教育技术原理”硕士课程6个年度的单元学习论坛异步交互和5个年度的QQ群同步交互的所有有效帖子制品进行了内容编码分析。编码中我们遵循了一些原则。如：帖子中同时有多种“存在”成分时，应以发帖的主要目的为依据，尽量选代表性成分编码；“回复”关系以最近帖子的内容是否相关为主要依据；尽量利用EXCELT具对交互语料先进行格式化预处理等。编码汇总结果如表4、表5所示。值得说明的是，表4里，写个人的“单元（学习）小结”者人数比参与全班的“论坛（问题）讨论”者人数少的原因是：各年度的论坛异步讨论中，主讲教师参与了问题讨论并对全班的讨论情况进行了点评总结，但不用像学生一样写单元学习小结。此外，2008、2009年的课程中，各有一位非正式学员参与了部分单元的论坛讨论，也不要求其提交单元学习小结。表4中的“认知帖数”指含认知存在的帖子数，等于其所含子类的编码非全为0的帖子个数之和（意思是：假设P（Presence）包含子类P1、P2、P3……；只要P1.P2、P3-中有一个不是0，P则计为l；如果P1、P2、P3-全等于0，P才计为0。再求和），不等于其所含子类的编码数之和，因为一些认知类帖子中可能含有多个认知环节的内容。说明：相对表4，表5中2007年的“参与人数”多1人的原因是有1位协助者应邀参与了一次QQ群的同步讨论，但未参与论坛异步讨论，也不要求其提交个人的“单元（学习）小结”。2006年度课程的部分单元没有采用了QQ群进行同步交流，不便比较，因此没有列入。对2007、2008年度课程的00群同步讨论帖子编码没有细化到认知存在、社会存在、教学存在的子类。2009、2010、2011年度课程的QQ群同步讨论中，认知存在、社会存在、教学存在的编码数分别指其所含子类的编码非全为0的帖子个数之和。（二）混合式协作学习社区交互中三种存在的结构分析无论是在BCL平台上的学习论坛异步讨论还是在00群中的在线同步讨论，其社区交互中都有认知存在、社会存在、教学存在三种成分。但不同社区中三种存在的结构有别。1.异步交互社区与同步交互社区中三种存在的定位“教育技术原理”课程中的网络异步交互，使用了BCL平台的一系列功能模块。其中，课程描述、主题资源、公告通知、日程计划、学习路径等模块侧重于教学存在，学习小组、我的博客等模块侧重于社会存在，WIKI、网上测试等模块侧重于认知存在。其中，包含学习社区交互最多且值得重点分析的“虚拟课堂”模块，由多个分属不同“存在”的子模块组成，其功能定位与“存在”特征如表6所示。表6“虚拟课堂”的子模块的功能定位与“存在”特征分析BCL平台也有“聊天室”“同步教学”等在线实时交流模块，但相对腾讯QQT具而言，其使用的便捷性与流行程度有限。本课程中，我们充分发挥了QQ群工具的成员管理、远程群聊、文件（资源）共享等功能，实施在线同步研讨。QQ同步讨论社区交互中，认知存在、社会存在、认知存在都有。2.三种存在的演变分析与结论（l）在参与人数大体相当（20±2）的2006、2007、2008、2010、2011年度课程的学习单元论坛异步讨论中，发帖总条数、发帖总字数、人均发帖条数、人均发帖字数、平均每帖字数、每个问题的发帖条数、每个问题的发帖字数均有明显增加。说明经过设计研究的多轮迭代和改进，单元学习异步讨论质量在不断提升。2009年课程中，参与人数增加了约70%（20+14），虽然发帖总条数、发帖总字数最多，但人均发帖条数、人均发帖字数及平均每条帖子的字数有所下降。其主要原因有两个：一是参与讨论的人数增加太多，而课程研讨的问题总数虽然有一定增加但人均问题数减少，每个问题的讨论深度毕竟有限；二是2009年参与讨论的人员中，非教育技術学科背景的人员比重有较大增加（2006至2011年课程中，非教育技术学科背景的人数占讨论总人数的百分比分别为38%、32%、24%、50%、33%、35%），而非教育技术学科背景的人员参与教育技术劣构问题讨论的基础有限。（2）2007-2011年度课程QQ群讨论的人均发帖条数、人均发帖字数有明显增加，但平均每条帖子的字数呈递减趋势。这说明经过设计研究的多轮迭代与改进后，学习者发帖越来越积极，发帖内容越来越精准，无关话语逐步减少。说明群体同步讨论的质量在不断提升。同时，尽管2009年度的发帖总条数和发帖总字数最多、人均发帖条数在增加，但人均发帖字数却最少，其原因主要还是与上面异步讨论相似的2个原因。在有限的时间内，每个问题的同步讨论不可能无休止地进行，参与群聊者过多，会对每个人的发帖量有所限制。否则，屏幕上快速流动的帖子内容会造成学习者的认知过载。（3）2006-2011年各课程中，“单元学习总结”的人均发帖字数和平均每条帖子的字数均有明显增加。说明经过设计研究的多轮迭代与改进后，单元学习的总结与反思内容越来越多，学习制品的表达也越来越完整和深刻。（4）2007-2011年各课程的同步讨论中，三种存在的相对比重的总体结构均比较合理，如表7所示。表72007-2011年课程的同步讨论中三种存在的相对比重其中，认知存在、社会存在所占比重较大，教学存在所占比重相对较低。同时，随着课程迭代设计的改善，2007-2011年度课程中，认知存在的比重在提升，教学存在的比重在降低，说明共同体同步学习的认知集中性、自觉性在提升。2009年度课程中，参与者总人数较多、非教育技术学背景的学生比重较大，部分学生的学习起点较低，同步讨论很热烈，且其中情感表达、开放式交流、群体内聚等社会存在类的帖子和教学存在类的帖子均较多。值得说明的是，有的帖子可能有2种以上的“存在”，因此某年度课程的三种存在之和不一定是lOO%。（5）2006-2011年各课程的“学习论坛”异步讨论中，认知存在类帖子数占帖子总数的比重均在99%以上，如表8所示。据表6中的模块功能定位，“学习论坛”中的异步讨论帖子定位于认知存在。表8中各年度课程帖子的实际编码结果也证实了这一设计。在“学习论坛”异步讨论的帖子中，2006年还含有1个教学存在帖（主持人鼓励发帖）和1个社会存在帖（表达学习情感），2008年还含有2个教学存在帖（学习支持帖、学习管理帖），2009年还含有1个教学存在帖（学习管理帖）和1个社会存在帖（表达学习情感）。（6）2006-2011年度单元学习的同步与异步讨论中，协同认知的各个阶段的“存在”分布里，问题触发、公开陈述、意义协商有较大的比重，而质疑论辩、评价反思的比重较低。说明学习者习惯亮出自己的观点，但不太习惯反驳他人的观点，同时对讨论的及时总结还有进一步提高的空间。（7）2009-2011年度的同步讨论的社会存在中，情感表达均占有较大比重。说明参与者喜爱言语情感与符号情感。而单元学习的异步讨论中专注于焦点问题的求解，均属知识建构，学术性较浓，言语情感与符号情感的比重较低。（8）在同步讨论中，学习支持、学习管理均占有一定比重。说明其中的论坛主持人对讨论的过程支持、信息支持、理解支持、技术支持、经验支持等学习支持做到了尽职尽责，参与人员的组织、过程调控与知识管理等学习管理得到了重视。（9）异步讨论帖子的平均字数是同步讨论帖子的平均字数的10.6-22.9倍，如表9所示。其主要原因是，在同步讨论与异步讨论的任务设计与目标定位中，异步讨论面向的是劣构问题、高级学习、长时间思考、自由选择回答时间，阐述可更充分；而同步讨论面向的大多是基础知识问题，其中含有难度要求不太大的劣构问题，利用学习基础较好的学习者帮助学习基础较差的学习者掌握基础知识，以期新人读硕士课程者共同夯实专业基础知识，同时，屏幕内容的流动是时序持续的，大家争相发言，不可能停留太久，也就限制了每个人的思考与表达时间。四、结束语混合式协作学习中知识建构的三循环模型强调，要充分发挥个体知识建构、协同知识建构与基于点评、讲解的高层次认知的综合作用。本研究中，还提出并应用了BCL交互制品的内容分析编码体系与质量评价量规。研究结果表明，各年度课程的BCL社区交互中，认知存在、社会存在、教学存在的结构合理。关于BCL中协同知识建构过程与质量的详细分析、协同知识建构中的情感表达分析和基于点评、讲解的高层次认知分析等内容，在此不再赘述。值得补充说明的是，图1中的“影响因素”强调该“模型”有一定的适用条件。其实，“教学有法，但无定法”，知识建构的途径和模式也不应是固化的。《中国电化教育》杂志等出版物刊发的关于“知识建构”的系列文章[12-16]]，表明同仁从不同视角探索“知识建构”这片热土已有众多值得借鑒的创新。Reference：[l]彭绍东.从面对面的协作学习、计算机支持的协作学习到混合式协作学习[J]电化教育研究，2010，（8）：42-50.[2]Stahl，G..Groupcognition：Computersupportforhuildingcollahorativeknowledge[M].Camhridge，MA：MITPress.2006.[3]Stahl.G..Groupcognitionasafoundationforthenewscienceoflearning[A].InM.S.Khine&I.M.Saleh（Eds.）Newscienceoflearning：Cognition，computersandcollahorationineduCation[c].NewYork，NY：Springer，2010.23-44.[4]柴少明，赵建华，朱广艳.学习科学进行时：从个体认知到小组认知——美国德雷塞尔大学GerrvStahl教授访谈[J].中国电化教育，2010，（5）：1-5.[5]Henri，F..GomputerConferPncingandContentAnalysis[A].InA.R.Kaye（Ed.）.CollaborativeLearningThroughComputerconferencing[c].Berlin：Springer-Verlag，1991.117-136.[6]Newman，D.，Webb.B.，&cochrane.C..Acontentanalvsismethodtorneasurecriticalthinkinginface-to-faceandcomputersupportedgroupIearning[J].IntPrpPrsonalComputingandTechnology：AnElertronicJournalforthe21stCPntury，1995，3（2）：56-77.[7]Zhu，E..Meaningnegotiation.Knowledgeconstruction.andmentoring：inadistancelearningcourse[R].Indianapolis：PaperpresentedattheProceedingsofSelectedResearchandDevelopmentPresentati