網絡學習空間中學習者交互評估研究*

梁云真

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網絡學習空間中學習者交互評估研究*

梁云真

（河南師范大學 教育學院，河南新鄉 453007）

文章基于網絡學習空間中的交互系統，建構了二維度多層次的交互評估框架。以此為理論指導，文章采用問題解決過程的五階段編碼框架和知識建構水平編碼框架，對參與“視覺信息設計”課程的28名學習者一個學期的交互數據進行了問題解決行為模式和知識建構行為模式分析，結果發現：交互中的問題解決行為多集中于已有方案的對比辯論、提供可能的解決方案或相關信息兩個方面；交互中的知識建構行為多集中于認知沖突、分享與澄清、意義協商三個階段；問題解決行為模式、知識建構行為模式均對學習成績有顯著正向影響。研究學習者的交互行為模式，可為網絡學習空間中學習者的交互評估提供精準診斷與策略支持。

網絡學習空間；學習者交互評估；有意義交互；知識建構

一 問題的提出

教育在本質上是一個對話過程，如果缺乏對話，教學就成了教條式的內容傳授。因此，交互是最佳教學實踐的重要原則，師生交互、生生交互對于學習者參與學習過程及主題事件都有重要的影響[1]。網絡學習空間從2012年提出至今，一直是我國教育信息化工作的重點之一。網絡學習空間是以學習者為中心、支持協作學習開展的虛擬學習環境，是優質學習資源匯聚平臺，而交互是網絡學習空間的重要功能與本質特征之一。網絡學習空間中的交互是發生在學生和網絡學習空間之間的事件，它不僅包括學生與教師、學生與學生等人與人之間的交互，還包括學生與網絡學習空間、教師與網絡學習空間等人與物之間的交互，其交互的最終目的是使學習者做出符合教育目標的行為和反應，對學習內容產生正確的意義建構。促學者（如教師、資源開發者、技術支持者等）、學習者、學習內容（如課件、視頻、圖片等）在網絡學習空間中相互建構、共同生成，形成了一個學習生態系統——網絡學習空間中的交互系統，如圖1所示。

圖1 網絡學習空間中的交互系統

圖2 二維度多層次的交互評估框架

大規模數據的記錄與分析等將成為交互研究領域較為關鍵的挑戰[2]。網絡學習空間記錄學習者的學習路徑、學習行為、學習過程等學習數據，構成基于網絡學習空間的教育大數據，這些數據為科學、精確地分析與評估交互提供了可能和支持。而教育數據挖掘與學習分析技術的興起，又為交互分析與評估提供了新的思路和方法。因此，本研究以網絡學習空間為研究環境，設計了交互評估框架。以此為理論指導，本研究采用2個編碼框架，對參與“視覺信息設計”課程的28名學習者一個學期的交互數據進行了問題解決行為模式和知識建構行為模式分析，旨在為網絡學習空間的教育教學實踐提供精準支持。

二 網絡學習空間中學習者交互評估的理論來源

1 二維度多層次的交互評估框架

（1）融合過程與結果的交互評估維度

通常來說，對教學效果的評估需要回答三類問題：是什么在起作用？什么時候起作用？如何起作用？每一類問題均可通過特定的研究方法得到答案[3]：“是什么在起作用”這一類問題主要探究某種教學方式對于學習者是否有效，通常采用對照實驗法比較實驗組與參照組的得分均值；“什么時候起作用”這一類問題主要用來研究某種教學方式對于什么樣的學習者或學習環境才有效，通常采用析因實驗法比較效果差異；“如何起作用”這一類問題則主要解決某種教學方式產生學習效果的機制，即某種教學方式是如何影響學習效果的，通常綜合采用觀察、問卷調查、訪談等多種方法。總的來說，前兩類問題主要從學習結果的維度進行分析與評估；而后一類問題不僅關注學習結果，還需對學習過程進行分析與評估。

基于網絡學習空間的協作學習目標是解決問題，達成知識建構。其中，解決問題是學習的直接目標（淺層目標），而達成知識建構是學習的間接目標（深層目標）。因此，交互評估的過程維度主要涉及問題解決行為、知識建構行為兩種模式，重點探究這兩種交互行為模式及特征；而交互評估的結果維度則主要聚焦于學習成績，以判定學習者的協作學習效果。

（2）綜合定量與定性的交互評估方法

本研究將量化內容分析、滯后序列分析、案例分析、高級統計分析等多種研究方法進行了融合。這種定量與定性相結合的研究方法貫穿于交互分析與評估的全過程，定量研究與定性研究的結果互為補充、對照說明，形成三角互證，以保證研究的科學性和有效性。具體來說，本研究采用量化內容分析、滯后序列分析等定量研究方法，對交互內容進行編碼與分析，探究學習者的交互行為及序列特征；同時采用相關分析等高級統計方法，研究交互行為對學習成績的影響；最后通過對典型的交互案例進行分析，與量化研究的結果相互印證。

綜合兩個交互評估維度和多種交互評估方法，本研究構建了二維度多層次的交互評估框架，如圖2所示。

2 兩個編碼框架

國內外的多位專家紛紛提出了問題解決過程的相關理論[4][5][6]。其中，Hou等[7]在總結已有研究成果的基礎上，認為在協作問題解決過程中可能存在四類交互（討論）行為，分別是：提出或澄清問題（PS1）、提供可能的解決方案或相關信息（PS2）、對已有方案進行對比與辯論（PS3）、形成總結性的結論（PS4）；以此為基礎，他們提出了問題解決過程的五階段編碼框架（無關信息作為第5類PS5），并以整合問題解決策略的在線教師知識共享討論活動和大學生在線異步討論活動為例，進行了交互行為的分析與研究，驗證了該編碼框架的有效性。本研究采用該編碼框架，分析學習者交互的問題解決行為模式。

此外，知識建構水平的編碼框架以Gunawardena等設計的五階段交互分析模型（Interaction Analysis Model，IAM）[8]最為常用——該模型通俗易懂、易于操作，并且IAM的科學性與有效性經過了反復驗證[9][10]。因此，本研究采用IAM，并將無關內容作為第6類編碼，設計了知識建構水平編碼框架（如表1所示），分析學習者交互的知識建構行為模式。

表1 知識建構水平編碼框架

三 網絡學習空間中學習者交互評估的實證分析

1 數據來源

本研究的數據來源于參與2016-2017學年度第2學期選修課“視覺信息設計”學習的28名學習者基于網絡學習空間的交互數據。28名學習者均是H大學二、三年級的本科生，他們被分為6個協作小組（包括2個4人組和4個5人組），積極參與在線交互，共產生了1163條帖子。

2 數據收集與處理

課程結束后，本研究將網絡學習空間中這28名學習者的交互數據進行收集與處理，首先建立學習者交互數據表，選取2名教育技術學專業的碩士生（助教）作為編碼人員，依據2個編碼框架，以整條信息為編碼單元，分別多次獨立編碼——問題解決行為與知識建構行為的編碼信度（Cohen Kappa值）分別為0.78、0.82，據此認為本研究具有良好的編碼信度。為了深入探究學習者交互的問題解決行為序列和知識建構行為序列，本研究對期末考試成績與小組作品成績進行加權計算后作為總成績，同時采用對偶賦權法，計算出期末考試成績和小組作品成績對于總成績的權重分別是：0.36、0.64，即總成績=0.36×期末考試成績+0.64×小組作品成績。

3 問題解決行為模式及特征分析

本研究采用問題解決過程的五階段編碼框架，以整條信息為編碼單元，對1163條交互內容進行編碼，得到問題解決行為編碼結果，如圖3所示。結果顯示：學習者的交互較多停留在已有方案的對比辯論、提供可能的解決方案或相關信息兩個方面（PS3、PS2分別占比33.62%、37.58%），而提出或澄清問題、形成總結性結論的交互較少（PS1、PS4分別占比17.71%、2.24%），這與問題解決的實際情況相符。但是，與學習內容無關的交互較多（PS5占比8.86%），這可能與本研究中教師不參與交互、對交互過程也不采取任何干預措施有關。

為了深入研究網絡學習空間中學習者交互的問題解決行為模式及特征，本研究采用滯后序列分析工具GESQ 5.1，基于內容分析的編碼結果進行了行為序列分析。按照具有統計意義上顯著性的行為轉移序列數量，6個小組從多到少依次排列為：小組4（5條：PS1→PS2、PS2→PS1、PS3→PS3、PS4→PS1、PS5→PS5），小組6（4條：PS2→PS1、PS4→PS2、PS3→PS3、PS5→PS5），小組3（3條：PS1→PS2、PS1→PS4、PS5→PS5），小組2（3條：PS1→PS2、PS4→PS1、PS5→PS5），小組5（2條：PS1→PS2、PS5→PS5），小組1（1條：PS5→PS4）。

圖3 問題解決行為編碼結果

圖4 知識建構行為編碼結果

為了深入探究行為序列分析結果的科學性，本研究提取原始交互數據作為案例。在該案例中，學習者G2c提出問題后（PS1：按照老師的要求，這周需要先確定拍攝的主題，大家有什么想法），G2b很快給出了問題解決方案（PS2：我們拍“友誼的小船說翻就翻”怎么樣？可以拍成搞笑的）；G2e認為G2b的方案很好（PS3：這想法好，內容接地氣，資源也好找，情節相對容易寫），而G2d提供了相關的資料（PS2：http://s.weibo.com/weibo5BC?topnav=1&wvr=6&b=1，大家看一下這個視頻，可以借鑒哦）；最后，G2c綜合上述意見，確定本組就以“友誼的小船說翻就翻”為主題拍攝（PS4）。該案例呈現了學習者是如何通過交互來解決問題的，其問題解決行為模式印證了內容分析及行為序列分析的結果，如PS1→PS2是較為常見的顯著性行為序列。

4 知識建構行為模式及特征分析

本研究采用知識建構水平編碼框架，以整條信息為編碼單元，對1163條交互內容進行編碼，得到知識建構行為編碼結果，如圖4所示。結果顯示：學習者交互多停留在知識建構的低水平階段，包括認知沖突階段（KC2占比41.27%）、分享與澄清階段（KC1占比41.01%）、意義協商階段（KC3占比11.69%），而知識建構的高水平階段——檢驗修正階段非常少（KC4占比0.77%），知識建構的最高水平階段——達成與應用階段沒有出現（KC5占比0.00%）。此外，與學習內容無關的交互也有一些（KC6占比5.25%），這可能與本研究中教師不參與交互、對交互過程也不采取任何干預措施有關。

6個小組的知識建構行為轉換情況如圖5所示。按照具有統計意義上顯著性的行為轉移序列數量，6個小組從多到少依次排列為：小組4（6條）、小組3和小組2并列（各4條），小組5和小組1并列（各2條），小組6（1條）。其中，在小組4的知識建構行為中，學習者經常會想著去分享關于某個問題或結果的描述，而對相關主題進行說明與澄清（KC1）后，能夠及時地分析各種觀點與描述性觀點之間的差異，并利用積累的經驗等支持觀點，以深化對問題與觀點的認識（KC2）。此外，學習者也會進行意義協商，澄清各種觀點的共同之處，提出具有協商意義的新知識（KC3），并能夠利用各種途徑與數據對新建構的知識進行檢驗與修正（KC4）。但很遺憾的是，本研究中并沒有出現對于新建構知識的應用。

5 問題解決行為模式與知識建構行為模式對學習成績的影響

為研究學習者交互的問題解決行為模式和知識建構行為模式對學習成績的影響，本研究采用Pearson相關分析法，對這兩種交互行為模式與學習成績進行了相關分析，結果如表2所示。

圖5 6個小組的知識建構行為轉換情況

表2 兩種交互行為與學習成績的相關分析

注：*P＜0.05。

總的來說，問題解決行為模式、知識建構行為模式對學習成績有顯著正向影響，具體如下：

①學習者的期末考試成績與PS4顯著正相關。PS4是問題解決行為模式的最高階段，該行為實際上既包括學習者知識的內化過程，又體現了知識的外化過程——學習者通過知識的內化與外化，深化了對知識的理解與認識，盡管對小組作品成績不一定能產生顯著的影響，但對于期末考試成績還是影響顯著。

②學習者的總成績與PS1、PS4顯著正相關。學習者在PS1、PS4中的交互越多，說明學習者對于問題本身和問題解決方案的認識與思考就越清晰、深刻，因此兩者盡管沒有對作品成績、期末考試成績產生顯著影響，但與總成績卻顯著正相關。

③學習者的總成績與KC2、KC4顯著正相關。KC2有助于學習者認識并明確問題、信息、資源中不一致的描述性觀點以及各觀點之間的差異程度，以深化對問題的認識，而KC4是對描述性觀點的再檢驗、再修正，因此兩者對于學習者的總成績具有顯著的正向影響。

四 研究結論

并非所有的交互都能夠影響學習者的認知發展并促進學習，如學習者漫無目的地瀏覽網頁、進行與學習毫無關系的調侃等，盡管也存在網絡學習空間中各主體間的交互（如學習者與界面的交互、學習者之間的交互等），但是并沒有實質性的學習發生。Vrasidas等[11]、Hirumi[12]、Woo等[13]一致認為交互必須具有教育意義，而有意義的交互是能夠激發學習者的求知欲、能使學習者投入富有成效的教學活動中，并直接影響學習的交互活動。本研究基于網絡學習空間中的交互系統，建構了一個二維度多層次的交互評估框架。以此框架為理論指導，本研究對參與“視覺信息設計”課程學習的28名學習者一個學期的交互數據進行分析，所得結論總結如下：

①學習者在線交互中，問題解決行為多集中于PS3、PS2，而PS1、PS4較少；同時，呈現顯著性的問題解決行為轉換序列多為PS1→PS2、PS3→PS3，也出現了較為深入的行為轉換序列PS4→PS1、PS2→PS1、PS4→PS2，但從整體來看，較為深入的行為轉換序列出現的次數較少。

②學習者在線交互中，知識建構行為多集中于KC2、KC1、KC3，而KC4較少，KC5則未出現；同時，呈現顯著性的知識建構行為轉換序列多為KC1→KC2、KC3→KC3，也出現了較為深入的行為轉換序列KC4→KC3、KC2→KC1、KC4→KC2、KC3→KC2，但從整體來看，較為深入的行為轉換序列出現的次數較少。

③問題解決行為模式、知識建構行為模式均對學習成績有顯著正向影響。其中，學習者的期末考試成績與PS4顯著正相關，而學習者的總成績與PS1、PS4、KC2、KC4顯著正相關。

需要指出的是，由于本研究的交互數據收集時間較短，研究樣本量也較小，故研究結論還有待進一步驗證。考慮到數據的處理、分析均是在教學實踐開展之后進行，而教學中的即時反饋是非常重要的環節，因此后續研究將嘗試探討如何實現在網絡學習空間中對交互進行實時評估并實時監控交互過程，以便教師進行及時的干預與調控；同時，也將嘗試通過提供多元化的交互方式、設置鼓勵與強化機制、形成良好的學習氛圍等方式，來增強學習者在線交互的自我效能感，并提高他們參與交互的積極主動性，從而不斷提升交互質量。

[1]吳亞婕,陳麗.在線學習異步交互評價模型綜述[J].電化教育研究,2012,(2):44-49、53.

[2]王志軍,陳麗.聯通主義學習中教學交互研究的價值與關鍵問題[J].現代遠程教育研究,2015,(5):47-54.

[3](美)理查德·E.梅耶著.盛群力,丁旭,鐘麗佳譯.應用學習科學——心理學大師給教師的建議[M].北京:中國輕工業出版社,2016:22.

[4]Hou H T, Sung Y T, Chang K E. Exploring the behavioral patterns of an online knowledge-sharing discussion activity among teachers with problem-solving strategy[J]. Teaching & Teacher Education: An International Journal of Research & Studies, 2009,(1):101-108.

[5]劉儒德.論問題解決過程的模式[J].北京師范大學學報(社會科學版),1996,(1):22-29、92.

[6]胡藝齡.基于學習分析技術的問題解決能力評價研究[D].上海:華東師范大學,2016:24-27.

[7]Hou H T, Chang K E, Sung Y T. Analysis of problem-solving-based online asynchronous discussion pattern[J]. Journal of Educational Technology & Society, 2008,(1):17-28.

[8]Gunawardena C N, Lowe C A, Anderson T. Analysis of a global online debate and the development of an interaction analysis model for examining social construction of knowledge in computer conferencing[J]. Journal of Educational Computing Research, 1997,(4):261-269.

[9]Jeong A C. The sequential analysis of group interaction and critical thinking in online[J]. The American Journal of Distance Education, 2003,(1):25-43.

[10]梁云真,朱珂,趙呈領.協作問題解決學習活動促進交互深度的實證研究[J].電化教育研究,2017,(10):87-92、99.

[11]Vrasidas C, McIsaac M S. Factors influencing interaction in an online course[J]. American Journal of Distance Education, 2009,(3):22-36.

[12]Hirumi A. The design and sequencing of online and blended learning interactions: A framework for grounded design[J]. Canadian Learning Journal, 2012,(13):3-39.

[13]Woo Y, Reeves T C. Meaningful interaction in web-based learning: A social constructivist interpretation[J]. Internet & Higher Education, 2007,(1):15-25.

Research on Learners’ Interaction Assessment in Network Learning Space

LIANG Yun-zhen

Based on the interaction system in network learning space, a two-dimensional and multihierarchical framework of interaction assessment was constructed. Taking this as theory basis, this paper adopted the five-stage coding framework of problem solving process and the coding framework of knowledge construction level to analyze the problem solving behavior pattern and the knowledge construction behavior pattern of one semester of interaction data from 28 learners participating in the course of “Visual Information Design”. The results showed that the problem solving behaviors in interaction mainly focused on the two aspects of comparative debate of existing solutions and provision of possible solutions or relevant information. The knowledge construction behaviors in interaction mainly focused on three stages of cognitive conflict, sharing and clarification, and meaning negotiation. In addition, both of the problem solving behavior pattern and the knowledge construction behavior pattern had significantly positive influence on academic performance. The study of learners’ interactive behavior pattern could provide accurate diagnosis and strategic support for learners’ interaction assessment in network learning space.

network learning space;learners’ interaction assessment; meaningful interaction; knowledge construction

G40-057

A

1009—8097（2018）11—0073—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2018.11.011

本文為河南省教育廳2018年度教師教育課程改革研究項目“互聯網背景下中小學教師專業成長的生態模型及行動路徑研究”（項目編號：2018-JSJYYB-018）、河南師范大學博士啟動課題“網絡學習空間中促進知識建構的交互機制研究”（項目編號：qd17145）的階段性研究成果。

梁云真，講師，博士，研究方向為網絡學習行為分析、教育信息化等，郵箱為liangyunzhen@aliyun.com。

2018年5月3日

編輯：小米