PISA視域下的合作解決問題能力：內涵、測評及反思

李新

摘 要：PISA2015將“合作解決問題能力”定義為個體有效地參與由兩名或以上的成員組成的團隊，通過共享理解與達成共識，付出努力尋找解決方案，匯集團隊成員的知識、技能和行動以實施問題解決方案，最終解決問題的能力。基于PISA研究視域，文章從研究背景和概念界定角度討論學生合作解決問題能力的內涵，從測評框架、影響因素及表現(xiàn)水平等方面梳理合作解決問題能力的測評思路，并基于PISA合作解決問題能力測評反思我國能力測評的未來方向：建構能力測評框架，實施基于標準的評價；更新能力測評理念，建立基于測評的反饋；發(fā)展能力測評方法，采用能力測評新技術。

關鍵詞：PISA；合作解決問題能力；測評

中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)及21世紀關鍵技能發(fā)展明確強調培養(yǎng)學生的問題解決能力與合作交流能力，隨著問題情境復雜性和不確定性的不斷增強，人際互動與合作重要性的日益凸顯，合作解決問題（collaborative problem solving）比個人解決問題更為高效。2015年的國際學生評估項目（Program for International Student Assessment，PISA）是世界上首個國際性的合作解決問題能力測評項目，合作解決問題能力是旨在促成問題成功解決的融合認知技能（問題解決）與社會技能（合作）的高階能力[1]。根據(jù)2017年11月經合組織（OECD）發(fā)布的《PISA2015結果（第五卷）：合作解決問題》，中國（北上廣蘇）①學生的合作解決問題能力遠不如表現(xiàn)最佳的新加坡學生，甚至低于OECD成員平均水平②，這顯示我國課程改革在提高質量上面臨的挑戰(zhàn)之一是學生低水平的合作解決問題能力。在世界各國教育系統(tǒng)深化學習方式變革，強調項目式學習與探究性學習的背景下，發(fā)展學生的合作解決問題能力尤為重要。

一、學生合作解決問題能力的內涵

學生合作解決問題融合了傳統(tǒng)概念上的合作能力與問題解決能力，合作能力更是全球共同倡導的跨學科核心素養(yǎng)，合作解決問題能力是學生在復雜情境中投入認知、行為、情感要素與異質群體進行合作所體現(xiàn)的綜合素養(yǎng)。在信息化、大數(shù)據(jù)、人工智能時代，相較于個人層面的解決問題，合作解決問題能達成有效分工，整合不同來源的知識、觀點和經驗信息，促進團隊成員的相互激勵，以導向具有高創(chuàng)造性與高質量的解決方案[2]。合作解決問題不僅能有效解決問題，而且能通過豐富學習投入、完善學習過程、規(guī)約學習經歷，發(fā)展學生的關鍵能力與跨學科核心素養(yǎng)。

（一）學生合作解決問題能力的研究背景

目前，世界各國的課程教學改革都注重培養(yǎng)學生的批判思維能力、認知能力、合作能力、問題解決能力，但很少有教育系統(tǒng)將學生的合作解決問題能力納入課程體系，缺少合作技能、問題解決技能、合作解決問題能力等高階能力的測評標準，缺乏基于測評數(shù)據(jù)與結果促進核心技能和關鍵能力培養(yǎng)的機制。隨著世界教育和學習方式的變革與評價理念的發(fā)展，國際大規(guī)模教育評價開始轉向合作解決問題能力等高階技能的測評研究。由思科、英特爾、微軟等公司資助的“21世紀技能的評價與教學”項目（Assessment & Teaching of 21st Century Skills，ATC21S）指出，作為21世紀技能的合作解決問題能力是由合作、問題解決和塑造21世紀的新技術構成的復合型指標，合作解決問題測評框架包含社會技能（social skills）和認知技能（cognitive skills）兩個維度，社會技能維度的下屬指標包括參與（participation）、觀點獲取（perspective taking）和社會調節(jié)（social regulation），認知技能維度的下屬指標包括任務調節(jié)（task regulation）與知識建構（knowledge building）[3]。PISA一直關注學生解決問題的能力：PISA2003采用紙筆測驗形式開展個人問題解決能力的測評；PISA2012基于計算機技術實施個人問題解決能力的測評；PISA2015在已有的問題解決能力測評框架基礎上，使用計算機技術構建復雜情境以測評學生的合作解決問題能力。

近年來，我國課程與教學改革堅持能力為重，聚焦于發(fā)展學生的核心素養(yǎng)與關鍵能力，尤其是培養(yǎng)學生的合作能力、問題解決能力，但我國至今尚未有關于學生合作解決問題能力的系統(tǒng)研究，缺乏合作解決問題能力這一高階技能的評價標準和策略。PISA2015 合作解決問題測評項目建構了成熟的合作解決問題能力的概念體系、評價標準與分析準則，采用了新的測評技術與評價理念，為基于測評數(shù)據(jù)促成合作解決問題能力培養(yǎng)和課程教學實踐的變革提供了可能。

（二）學生合作解決問題能力的概念界定

PISA2015合作解決問題能力的概念建構基于PISA2003與PISA2012問題解決能力領域測評。PISA2003將問題解決能力定義為“個體使用認知過程來面對和解決真實的、跨學科情境的能力，在這種情境中，問題解決方案并不是一目了然的，所適用的內容領域或課程領域并不局限于數(shù)學、科學和閱讀單一學科”。PISA2012問題解決框架基本沿用了PISA2003的定義，但增加了意志、情感因素，其問題解決能力是指“在沒有直接明確解決方法的情況下，個人投入認知過程以理解和處理問題情境的能力，它還包括處理這些問題情境的意愿，以實現(xiàn)學生成為建設性和反思性公民的潛力”[4]。PISA2015將合作解決問題能力定義為“個體有效地參與由兩名或以上的成員組成的團隊，通過共享理解與達成共識，付出努力尋找解決方案，匯集團隊成員的知識、技能和行動以得出問題解決方案，最終解決問題的能力”。由此可見，PISA從問題解決能力到合作解決問題能力的測評，實現(xiàn)了由側重于認知性素養(yǎng)，到強調情感性素養(yǎng)，逐步發(fā)展為社會性素養(yǎng)的轉向。[5]

PISA2015合作解決問題能力是由合作技能與問題解決能力動態(tài)聯(lián)系形成的宏觀二維能力，其中，合作技能占主導地位。從結構來看，合作解決問題能力并非合作能力與問題解決能力的簡單相加，它是在問題解決能力的基礎上適切地融入合作能力的核心要素和人機交互新技術的理解力，合作意味著有兩位或以上的成員參與互動，以共同解決問題，團隊中的一名成員是參與PISA測評的學生，其他成員是計算機虛擬人物；從過程來看，合作解決問題需要學生認知投入、行為投入、情感投入等多個維度的高層級與高水平投入；從目的來看，合作解決問題能力測評的核心強調解決當下問題的合作過程和行為，而不以提出正確的解決方案為根本目標[6]，它更加關注學生在合作問題解決中建立共識、溝通交流、做出反饋、處理沖突、合理分工、組織管理、監(jiān)控進程、評價成效等；從性質來看，合作解決問題能力是高階能力、綜合性能力，也是學科一般能力，即學生在各學科學習過程中表現(xiàn)出來的普遍存在的基本學科能力[7]，它通常不是作為一種獨立于特定內容領域的單一技能來教授的，而是整合在學校特定的學科課程學習中進行培養(yǎng)的；從評價理念來看，PISA對合作解決問題能力的測評必須發(fā)生在學生解決問題的過程中，收集學生的動態(tài)表現(xiàn)數(shù)據(jù)，秉承過程性評價、表現(xiàn)性評價與發(fā)展性評價理念。

二、學生合作解決問題能力的測評

合作解決問題能力存在復雜的構成機制，其概念起源于問題解決，指向合作性這一社會技能，聚焦問題解決與合作之間的動態(tài)交融，借助團隊合作的形式將個體問題解決中內隱的認知過程外顯化、可觀察化與易測量化。PISA2015合作解決問題能力的測量基于成熟的測評框架與指標、系統(tǒng)的影響因素與過程概述以及指向結果表達、闡釋與解讀的表現(xiàn)水平量表，其為衡量學生合作解決問題能力水平的高低及分析其影響機制提供了參照。

（一）學生合作解決問題能力的測評框架

合作解決問題能力的測評框架由兩個方面構成：個人問題解決精熟度與合作精熟度。個人問題解決維度包括問題解決過程中四個環(huán)節(jié)的認知投入，并沿用了PISA2012問題解決能力框架，即探究與理解、表征與系統(tǒng)化、計劃與執(zhí)行、監(jiān)控與反思，探究與理解包括通過觀察、交互、搜索信息、發(fā)現(xiàn)限制因素或障礙等方式探究問題情境，并在與問題情境交互的過程中論證對已有信息和探索信息的理解；表征與系統(tǒng)化是指運用表格、圖形、符號或文字來表達問題情境的各個方面，并就問題中的相關因素及其關系提出假設，以對問題情境建立一個連貫的心理表征；計劃與執(zhí)行包括為了解決問題而修訂計劃或策略、執(zhí)行策略并完善總目標和設定的子目標；監(jiān)控與反思指監(jiān)控問題解決過程、對反饋做出回應、反思解決方案、反思問題情境所提供的信息及采取的策略。

構成合作解決問題能力核心的合作能力（社會技能）聚焦于三大合作素養(yǎng)：建立和維持共識、采取適當?shù)男袆咏鉀Q問題、建立和維持團隊組織。建立和維持共識是指學生必須能夠在合作過程中識別團隊其他成員的知識和觀點，并就問題現(xiàn)狀和活動開展建立共識，包括學生能監(jiān)控自身的能力、知識和觀點如何與其他成員和相關任務情境進行互動；采取適當?shù)男袆咏鉀Q問題要求學生必須能夠識別解決問題所需要的合作活動類型，并按照合適的行為步驟以達成解決方案，這包括學生為理解問題的限制條件、設立問題解決的團體目標、采取行動執(zhí)行任務、監(jiān)測團體與問題目標相關的結果所投入的努力；建立和維持團隊組織指學生必須能在了解團隊各成員擅長領域的前提下，明晰自身和其他成員的角色定位、遵循自身角色投入的規(guī)則、監(jiān)測團隊組織方式、調整團隊的解決問題行為以達到最佳能力表現(xiàn)水平以及處理解決問題過程中的交流中斷問題或其他障礙[8]。PISA2015合作解決問題測評框架以個人問題解決過程為緯，以合作素養(yǎng)為經，交叉構成了包含12個具體技能指標的測評矩陣，這些指標均體現(xiàn)了合作素養(yǎng)與個人問題解決認知過程的動態(tài)交互（見表1）。[9]

（二）學生合作解決問題能力的影響因素

PISA2015擬定了高度結構化的合作解決問題能力的影響因素框架，包括學生背景以及任務背景信息兩大部分。圖1全面展示了合作解決問題能力的結構框架及主要影響因素。

1.學生背景影響因素

學生的先前知識與經驗，如學生在數(shù)學、科學、閱讀、寫作、信息通信技術等領域的知識及日常知識，會影響學生合作解決問題的能力；學生個性特征，如人際交往能力、態(tài)度、情緒、人格和動機都會影響個人層面和合作層面上的問題解決的成功性；認知能力，如工作記憶能力、邏輯推理能力和空間能力同樣影響合作解決問題能力。

2.任務背景影響因素

該因素有任務特征、問題情境、媒介和團隊構成四個維度。在任務特征維度上，開放性是指問題設計的結構化與非結構化；信息的可用性是指學生接受有關問題解決的靜態(tài)信息和動態(tài)信息；相互依賴性是指學生在問題解決中接受其他成員幫助的依賴性水平高低；目標的對稱指團體目標與個人目標的對弈。在問題情境維度上，任務類型包括拼圖游戲、建立共識和協(xié)商等；環(huán)境包括個人環(huán)境與公共環(huán)境、技術與非技術環(huán)境、學校（正式化）與學校外（非正式）環(huán)境等；領域內容包括數(shù)學、科學、閱讀、環(huán)境、共同體和政治等。在媒介維度上，由低水平向高水平過渡的語義豐富性指問題提供情境的豐富程度，有的情境是模擬現(xiàn)實，有的情境只是提供了小組交流的簡單片段；指稱意義指問題情境是指向外在世界和真實世界，還是關于抽象世界和抽離外在知識的；問題空間指學生獲得關于其他團隊成員明確的或潛在的活動行為信息。在團隊構成維度上，角色的相稱指每位團隊成員在問題解決過程中的行動是對等還是非對等的；地位的對等指團隊成員只考慮同伴合作關系而不是利益促進的交互關系；團隊的規(guī)模是由包括學生在內的2名及以上的成員構成。

（三）學生合作解決問題能力的表現(xiàn)水平

PISA2015構建了合作解決問題能力水平量表，把學生合作解決問題能力水平區(qū)分為5個等級，水平1到水平4的學生能成功完成該水平所包含的項目，表現(xiàn)低于水平1的學生被認為缺乏合作解決問題的能力。該量表不僅能反映學生所處的相對位置并比較各國學生的合作解決問題能力水平分布和競爭力，還能通過描述每一級能力水平所對應的題目難度和分數(shù)，以及每一級水平所對應的學生合作解決問題能力的表現(xiàn)特點，對常模參照測驗作出標準參照的解釋，以更好地了解分數(shù)背后代表的意義[10]。明晰學生合作解決問題能力表現(xiàn)的水平等級、劃定各等級水平的分數(shù)范圍、描述達到各水平的學生能力特點，將直接指向對抽象測評分數(shù)背后能力維度內涵的具體表達與豐富解讀（見表2）。

三、學生合作解決問題能力測評的反思

近幾年我國課程改革強調培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)與關鍵能力，倡導項目式學習與跨學科學習，然而科學規(guī)范的核心素養(yǎng)與關鍵能力評價標準和測評研究尚顯模糊，基于能力測評以改進課程教學、發(fā)展學生關鍵能力的機制亟待建立。PISA視域下的合作解決問題能力測評明晰了能力的內在結構與關鍵要素，建構了能力表現(xiàn)標準和層級水平，采用了基于計算機的測評技術和方法，貫徹了“基于數(shù)據(jù)、基于證據(jù)、基于標準、基于表現(xiàn)”的發(fā)展性測評理念。體現(xiàn)國際教育測評發(fā)展最新理念和方法的合作解決問題能力測評為我國關于關鍵能力、高階技能、跨學科能力、社會技能、情感態(tài)度的測評發(fā)展提供了經驗和啟示。

（一）建構能力測評框架，實施基于標準的評價

建構能力測評框架是開展能力測評的依據(jù)和基礎，決定了后續(xù)能力測評的信度和效度。像合作解決問題能力這樣的高階技能和關鍵能力是高度抽象、結構復雜和難以直接觀察和測量的，如何測量這些內隱于學生個體的潛在特質是能力測評的關鍵所在。基于PISA合作解決問題能力測評經驗，能力測評的首要步驟是將能力概念化和操作化，解構能力關鍵要素，建構與能力概念相一致的操作性定義測評框架；然后，依據(jù)測評框架利用計算機技術構建復雜的任務情境，在任務情境中設置一系列基于潛在構想而產生的觀察指標，每個觀察指標對應測評框架中的某一種技能（如合作解決問題測評框架中的12種技能）或某一種元素；最后在學生完成任務的過程中獲取學生對系列觀察指標的反應，從而對學生的潛在能力進行推論[11]。在整個能力測評中，基于能力內涵的測評框架構建是核心環(huán)節(jié)，它決定了測評任務的項目設計、評價標準的擬定和結果解讀的空間。由于人們對能力的理論研究和構想假設的視角各異，因此所建構的能力測評框架及其維度指標也會有所不同，例如PISA2015和ACT21S的合作解決問題能力的測評框架有很大區(qū)別，但這并不會在能力測評結果的科學性和規(guī)范性上產生分歧。

因此，我國的能力測評要加強測評框架的研制，建構符合我國學生能力發(fā)展實際和需求的測評框架，尤其是在當前核心素養(yǎng)和關鍵能力的測評有多個國際版本和經驗借鑒的背景下。同時，我國能力測評的實施應基于標準，如果說測評框架規(guī)定了學生應該能做什么，那么能力表現(xiàn)標準則說明了能做到的程度，即學生的表現(xiàn)水平及其描述。能力標準明晰學生的能力結構要素、劃定學生的能力發(fā)展水平和指向學生能力發(fā)展的未來路徑，基于標準的能力評價不同于過去模糊抽象的傳統(tǒng)評價，為能力發(fā)展的全方位診斷和具體改進培養(yǎng)提供直接依據(jù)。

（二）更新能力測評理念，建立基于測評的反饋

和靜態(tài)的獨立于情境的傳統(tǒng)認知測驗和紙筆測驗有所不同，合作解決問題能力的測評是基于真實復雜情境，通過學生執(zhí)行任務、合作交流、問題解決等動態(tài)交互過程進行的。核心素養(yǎng)和關鍵能力的測評基于構建的真實任務情境，記錄學生在情境中的動態(tài)性和過程性發(fā)展數(shù)據(jù)，以此來推論和評價學生的能力發(fā)展，并旨在改進教師的教學和學生的學習。從此意義上說，能力測評比傳統(tǒng)學業(yè)紙筆測驗更加復雜，實施的難度更大，但PISA等國際大規(guī)模教育評價項目關于問題解決能力、合作解決問題能力的測評證明了高階技能的可測性和測量的規(guī)范性。我國長期以來由于關鍵能力和高階技能的難以測量而很少涉及能力測評的研究與實踐，或者將能力測評等同于紙筆測驗。因此，我國的能力測評領域需要更新評價理念。一方面，我們要明確情感態(tài)度、社會技能、關鍵能力、核心素養(yǎng)是可以進行科學測評的，為此我們需要加大對能力測評的系統(tǒng)研究；另一方面，我們需要樹立科學的能力評價觀，高階技能的測評不能采取像認知能力一樣的紙筆測驗方式，而應依附于真實情境和過程表現(xiàn)，彰顯其實踐屬性和過程屬性，我們需要記錄學生在任務情境中的實時動態(tài)數(shù)據(jù)和發(fā)展軌跡，基于表現(xiàn)數(shù)據(jù)和案例來評價學生的能力，秉持發(fā)展性的能力測評理念。同時，在更新測評理念的基礎上建立反饋機制，讓能力測評的過程性數(shù)據(jù)和結果分析直接為教育教學改進與反饋所用。我國綜合素質評價和綜合實踐能力評價的數(shù)據(jù)和結果多用于為學生進行等級劃分和排名，而這些抽象的等級和排名難以為診斷學生能力發(fā)展存在的問題、改進教學過程、培養(yǎng)學生能力提供反饋信息，應基于能力測評的反饋建立起“教-學-評”一致的聯(lián)動機制。例如，PISA合作解決問題能力的測評結果為各國教育系統(tǒng)提供了在課程教學、教育支持、同伴關系等方面決策的反饋信息，以促進學生合作解決問題能力的發(fā)展。

（三）發(fā)展能力測評方法，采用能力測評新技術

規(guī)范的能力測評不僅要有科學的測評理念支撐，還要有高效的測評方法和測評技術。PISA不僅測評了合作解決問題能力，還基于預先擬定的能力影響因素框架測評了因素中的各個指標，并將學生合作解決問題能力的表現(xiàn)與背景影響因素進行關聯(lián)。一方面，豐富了對合作解決問題能力測評表現(xiàn)的結果解讀，另一方面，揭示合作解決問題能力與背景因素之間的關系，為培養(yǎng)能力、改進課程教學、強化外圍環(huán)境的支持等方面提供針對性的反饋信息。PISA合作解決問題能力測評采用基于計算機的測評技術（computer-based assessment），一定程度上減輕了大規(guī)模能力測評的人力資源和物質資源負擔。基于計算機的測評能提供復雜真實的任務情境，支撐問題解決的過程，能動態(tài)采集密集型過程數(shù)據(jù)，經過精心設計的評分算法抽取高階能力的觀察指標并進行賦值，利用項目反應理論測量模型對學生的合作解決問題能力進行推論，估計出合作解決問題能力的量尺分數(shù)。學生核心素養(yǎng)和關鍵能力的測評基于真實生活情境，傳統(tǒng)學業(yè)成就測驗難以提供動態(tài)、交互、復雜的情境，基于計算機的測評技術為我國當下核心素養(yǎng)與關鍵能力的測評提供了探索路徑與可行方向，一些高階技能的測評需要采用國際教育測評領域的新技術和新方法，尤其是國際大規(guī)模教育評價項目中經常使用的項目反應理論測評技術。PISA合作解決問題能力測評的創(chuàng)新之舉在于構建人機交互模式，利用計算機虛擬成員與參與測評的學生合作解決問題，為學生構建了真實的合作解決問題的任務情境，提高了測評的效度。我國的教育測評領域還處于發(fā)展階段，高階能力的測評需要借鑒國際教育測評的經驗，加強對測評方法和技術的研究，落實測評方法和技術在關鍵能力測評中的運用。

注釋：

①參與PISA2015測評的中國部分地區(qū)聯(lián)合體為北京市-上海市-江蘇省-廣東省，PISA編碼為B-S-J-G（China）。

②新加坡學生的合作解決問題能力表現(xiàn)得分（561分）在所有參評國家和地區(qū)中位列第一，而中國（北上廣蘇）的合作解決問題能力表現(xiàn)得分（496分）位列第26名，低于OECD成員的平均水平（500分）。

③合作解決問題能力表現(xiàn)量表分數(shù)以OECD成員的平均成績?yōu)?00分、標準差為100分來確定。

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編輯 朱婷婷 校對 許方舟