協作知識建構學習活動對學生創造性思維的影響*

黃雪嬌 周東岱 董曉曉

（東北師范大學 信息科學與技術學院，吉林長春 130117）

使個體具備諸多與適應復雜生活和學習環境相關的高階思維是教育教學改革的重點[1]。其中，創造性思維是思維活動的最高表現形式，是個體基于已有的經驗，運用新穎、獨特的方式解決問題產生新想法、新學習制品的思維過程[2]。為此，澳洲、美國、中國等多個國家先后提出相關的能力框架，并將其置于本國教育戰略規劃的重要位置[3][4]。然而，當前學生創造性思維水平較低，已有的教育實踐在促進學生創造性思維方面并未體現出良好的提升效果[5]，存在參與度不高、不深入等問題。因此，探究新的教學形式有效促進學生創造性思維的發展是重要的研究議題。協作知識建構教學注重觀點分享、論證深化、沖突協商、理解整合、知識創造五大過程，有助于學生在真實問題情境中建構新知識。據此，本研究通過探究協作知識建構學習活動有效培養學生的創造性思維，以期為今后教師有效培養學生創造性思維提供參考。

一 相關研究現狀分析

目前，國內外培養創造性思維的方法主要有檢查單法、“六頂思考帽”、頭腦風暴法等[6]。此外，眾多研究證實了小組合作形式的學習活動、技術工具能有效提升學生的創造性思維[7][8][9]。但無論是哪種教學形式，歸根結底主要是源于對話反饋和互動交流的促進作用[10]。因此可以說，創造性思維的發展是協作交流的結果。但是，促進創造性思維發展的協作學習活動在實踐開展的過程中存在參與不均衡、交互缺乏深度等現象[11]。本研究通過合作實驗校歷屆教師教學視頻分析并結合教學現場實地觀摩，發現雖然教師積極采用了協作教學模式，但仍存在一些不足，主要有：①協作任務形式化，表現為多數課堂教學的任務創設中無問題或為假問題、任務探究過程中缺乏有效觸發學生猜想的任務引導策略和對話技巧、任務完成總結中缺乏對問題背后之思維過程的總結分析等；②知識建構淺層化，表現為多數小組未形成闡述、分析、辨析、批判等深層的協作探究活動場景等；③創造性思維缺乏關注，表現為多數學生之間的觀點雷同，缺乏新穎性。由此可見，當前的協作學習活動需要升級和優化。

協作知識建構是在知識建構過程要素與協作學習要素融合基礎上，在特定組織內以協作形式共同完成學習任務，最終形成某種觀點、思想、方法等智慧產品的過程，超越了一般性協作式、項目式、任務式等一些建構主義標榜的教學，彰顯了信息化時代學習的“創新能力民主化”[12][13]。因此，協作知識建構創造了開放生成性探究和深層建構式協作的便利條件，不僅能在一定程度上有效緩解當前初中協作學習活動存在的困境，而且符合初中信息技術課程的教學理念。相關研究也證實了協作知識建構學習活動在提升學生元認知、高階認知、STEM素養等方面具有優勢[14][15][16]。但目前關于協作知識建構如何有效培養創造性思維的研究還鮮少涉及。創造性思維的本質是一個經過發散思維和聚合思維多次循環完成的創造性問題解決過程，主要包括“發現問題—構想—解答—尋求接受”系列過程[17]。協作知識建構的實質，是學習者協同他人進行問題解決并創造新的集體智慧的過程。無論是從過程角度還是從目標角度，協作知識建構顯然都與創造性思維的內在要求高度契合。

因此，本研究探究協作知識建構學習活動與創造性思維培養相耦合的實現路徑，并深入探究協作知識建構學習活動“何以能”有效培養學生的創造性思維，這對于促進高階認知型人才的培養具有一定的理論意義與實踐價值。

二 “四段式”協作知識建構學習活動設計

僅從協作知識建構的角度進行活動設計，還不足以直接、有效地促進創造性思維的發展。從認知科學的角度來說，認知加工過程是創造性思維的基礎，而思維的抽象性和復雜性要求學習活動的設計應充分考慮其與創造性思維認知過程的融合。基于上述考慮，本研究以培養創造性思維為出發點，充分借鑒較有代表性的協作知識建構過程要素[18][19][20]、創造思維認知過程[21]，由此設計了“四段式”協作知識建構學習活動：知識共享、知識協商、知識建構、知識集成，如圖1所示。這四個階段全面貫穿了準備—醞釀—頓悟—驗證的創造性思維認知過程，并強調個體知識建構、組內知識建構、組間知識建構的迭代循環，充分體現了階段性、發展性特點。

圖1 “四段式”協作知識建構學習活動

①知識共享階段：是創造性思維生成和發展的準備階段，主要包括問題感知、提出假設、頭腦風暴、共享觀點等四個環節。課前，教師組織學生在各自的小區周圍走訪調查并形成調查報告。課中，教師通過微視頻引導學生針對視頻中反映的問題和調查報告暢所欲言，教師根據討論結果進行總結、歸納，引出研究主題“設計并制作創意垃圾桶”。在此基礎上，教師組織學生以頭腦風暴的形式公開闡述問題，并填寫學習任務單。教師根據學生的興趣點和討論主題，將學生分為7個學習小組并進行角色分配（如組長、整理員、記錄員、操作員、匯報員等），同時講解評價規則和任務要求。

②知識協商階段：是使問題得以求解并取得突破的過程，思維由醞釀階段向頓悟階段轉變，主要包括探索吸收、質疑辯論、聯想突破、達成共識等四個環節。學生對獲得的相關資料進行消化、吸收，并明確問題之所在；所有學生可針對論點提出并協商各種可能的解決方案，同時在教師設置的小組競爭活動的引導下進行深入拓展和想象。此階段是一個“想象—創造—分享—辨析—再想象……”的迭代過程，學生可能會出現思維模糊不清、中斷的情況，此時教師可提供教學支架（如“你是如何猜想的”“你的理由是”“你的例子是”“你的結論是”等）。

③知識建構階段：是驗證協同知識成效、論證研究假設的過程，主要包括設計方案、評估方案、試測方案、完善方案等四個環節。首先，教師講解Photoshop相關知識并提供優秀示范案例，引導學生總結出設計步驟、原則和規律。其次，學生根據研究假設和示范案例設計方案原型。隨后，學生與他人自由對話，參考他人的意見不斷修正并完善方案原型，同時記錄員填寫學習任務單。最后，學生制作垃圾桶并試測其性能，并在教師的引導下不斷優化實物設計。為防止學生長時間處于迷茫狀態，教師需要及時提供引導支架（如“更好的想法是”“是不是還可以這樣”等）。

④知識集成階段：是學生觀點聚斂、思維升華的過程。教師組織學生通過口頭表述、海報展示、辯論會等形式進行成果匯報，學生要在匯報中說明探究過程中方案設計的過程與方法，并分享本小組的收獲、制作過程中遇到的難題及其解決方法，同時反思自己學到了什么、對于知識內容有什么新想法、存在的不足之處及其改進策略。教師和學生按照信息技術教材中的作品評估量表，采用自我評價、同伴互評、教師點評等方式對方案進行綜合評價。

三 研究設計

1 實驗目標及研究假設

本研究采用對比實驗法，基于“Photoshop創意垃圾桶設計與制作”課程，從創造作品成績、創造性思維、會話質量等方面探究“四段式”協作知識建構學習活動對學生創造性思維的影響。

根據實驗目標，本研究提出以下研究假設：“四段式”協作知識建構學習活動中學生的創造作品成績高于傳統協作學習中學生的創造作品成績（H1）；“四段式”協作知識建構學習活動中學生的創造性思維高于傳統協作學習中學生的創造性思維（H2）；“四段式”協作知識建構學習活動中學生的會話質量優于傳統協作學習中學生的會話質量（H3）。

2 研究對象

本研究選取天津市S中學初一兩個平行班的71名學生作為教學對象。這兩個班級的學生均已具備了“Photoshop”相關的知識、已熟練掌握計算機的相關操作，且具有較好的協作交流能力。兩個班由同一位教學經驗豐富的信息技術老師授課，授課內容與課時數均相同，實驗時間共計6周。在實驗開始前，兩個班各自完成“Photoshop”主題相關的知識前測。該測試由10道選擇題（每題5分）、2個操作題（每題25分）組合而成，滿分100分。數據統計結果顯示，兩個班的學習成績（p學習成績=0.231)、創造性思維（p獨創性=0.904，p解決問題質量=0.906，p創造性思維=0.818）均不存在顯著性差異。據此，可認為這兩個班學生的認知水平和創造性思維水平相當，為同質樣本，適合進行實驗研究。

3 研究過程

本研究選取其中一個班級為實驗班（n=36），采用“四段式”協作知識建構學習活動，另一個班為對照班（n=35），采用傳統協作學習活動實施教學，具體的研究過程如圖2所示。

圖2 研究過程

4 研究工具

（1）創造作品評測

創造作品評測內容源于中國地區出版社于 2015年出版的教材《信息技術》一書中的創意作品評價量表中的思想性、創新性、技術性、藝術性、視覺性五個維度；評測等級采用百分制進行計分。本研究邀請5名專家（包括資深信息技術教師、教研員、教育技術背景的研究生）進行兩輪專家法驗證，得到各維度的信度系數均在0.71～0.75之間。之后，利用AHP分析法，得到思想性、創新性、藝術性、技術性、視覺性這五個維度的權重分別為0.1、0.45、0.15、0.2、0.1。值得一提的是，在課中采用自我評價、同伴互評、教師評價相結合的評價方式，但其中自我評價分數和同伴互評分數不計入創造作品成績——這兩種評價方式的引入，旨在幫助學生為他人提供建議或接受他人提出的修正意見，以促進學生對自己的學習情況和任務完成情況有清晰的認識。因此，本研究中的創造作品成績實際上是教師評價的分數。

（2）創造性思維量表

目前，關于創造性思維水平的測評多采用發散思維測驗、人格量表、創造性產品評價、創造力實驗法等[22]。牛金成[23]提出的適用于綜合實踐活動創造性思維量表，包括獨創性和解決問題質量兩個方面。該量表得到了良好的應用[24]。其中，獨創性是指學生能夠提出具有創意方案的能力，而解決問題質量是指學生能夠多維思考問題、深刻分析問題、解決方案具有新意等。同時考慮到信息技術教育是綜合實踐活動的一部分，故本研究的創造性思維量表是參照牛金成提出的創造性思維量表修訂而成。創造性思維量表包括獨創性分量表和解決問題質量分量表，共設有6個題項。總量表和兩個分量表的Cronbach’s α系數值分別為0.823、0.805、0.812。此外，驗證性因素分析結果顯示：χ2/df=2.02，CFI=0.955，TLI=0.940，RMSEA=0.046，RMR=0.042，表明量表的信效度良好。

（3）會話質量分析

本研究依據柴少明[25]提出的認知性對話分類框架進行分析，如表1所示。認知性對話包括信息共享性對話、探究性對話、協商性對話、整合性對話、基于作品的對話等五個維度。本研究邀請2名具有教育技術背景、了解知識建構相關內容的研究者對會話內容進行獨立編碼，運用SPSS 19.0獲得實驗班、對照班的Kappa系數值分別為0.798、0.802。對于不一致的數據編碼結果，由2名編碼者協商共同編碼。整體而言，編碼結果具有良好的一致性。

表1 認知性對話分析框架

（4）學生訪談提綱

為進一步了解學生對“四段式”協作知識建構學習活動的真實態度，本研究設計了三個問題，用于學生訪談：問題一是“你喜歡這種教學方式嗎？為什么？”問題二是“在該教學方式下學習，你存在哪些困難？”問題三是“對該教學方式的未來應用，你有何想法？”。

四 研究結果

1 創造作品成績評測

獨立樣本t檢驗分析結果顯示：在創造作品（Mean實驗班=90.4，Mean對照班=86.0，p=0.013）總質量上，實驗班和對照班存在顯著性差異。具體到思想性（Mean實驗班=92.9，Mean對照班=89.7，p=0.088）、技術性（Mean實驗班=87.7，Mean對照班=87.6，p=0.977）上，實驗班和對照班均不存在顯著性差異；而在創新性（Mean實驗班=90.7，Mean對照班=85.9，p=0.017）、藝術性（Mean實驗班=88.9，Mean對照班=84.2，p=0.048）、視覺性（Mean實驗班=91.6，Mean對照班=85.2，p=0.015）上，實驗班和對照班均存在顯著性差異。這表明傳統協作學習活動和“四段式”協作知識建構學習活動均保證了學生對Photoshop技能的掌握，而“四段式”協作知識建構活動有效保障了學習成果的創新性。

2 創造性思維分析

獨立樣本t檢驗分析結果顯示：實驗班在創造性思維整體（Mean實驗班=4.13，Mean對照班=3.76，p=0.030）、獨創性維度（Mean實驗班=4.30，Mean對照班=3.90，p=0.042）、解決問題質量維度（Mean實驗班=4.32，Mean對照班=3.84，p=0.024）三方面的均值得分顯著高于對照班的均值得分。結合描述性統計分析結果可知，實驗班中有84.3%的學生能夠積極、主動地發現問題，有76.5%的學生能夠從多個角度思考某一問題、深入分析研究問題。由此可見，“四段式”協作知識建構學習活動能有效提升學生的創造性思維。

為進一步探究“四段式”協作知識建構學習活動能夠提高哪類學生的創造性思維，本研究依據前測成績，將實驗班和對照班的學生劃分為高水平者（前27%）、中水平者（46%）、低水平者（后27%）三類。其中，實驗班的高、中、低水平者人數依次為14人、10人、12人，而對照班高、中、低水平者人數依次為13人、11人、11人——由于每組樣本量僅在10～14人之間，難以符合正態分布，故本研究采用百分比進行比較分析，結果顯示：對照班高、中、低水平者的創造性思維分別增長了7.3%、11.1%、13.7%，實驗班高、中、低水平者的創造性思維分別增長了9.7%、15.4%、20.4%，表明傳統協作學習保證了創造性思維的平穩產生，而“四段式”協作知識建構學習活動能顯著促進學生創造性思維的生成和發展，且低水平學生受益更多。

3 會話質量分析

會話行為頻次統計結果顯示：對照班的會話多集中在共享性對話（65.94%）、探究性對話（12.53%）兩方面，而實驗班的會話多集中在共享性對話（49.18%）、協商性對話（27.32%）兩方面。通過滯后行為序列分析（如圖3、圖4所示），本研究發現實驗班有7個行為序列具有統計學意義：CC1-CC3（表示學生分享觀點，并進行協商討論）、CC2-CC2（表示學生不斷從多個視角認識、探究問題或觀點）、CC2-CC3（表示學生從探究轉向協商觀點）、CC3-CC1（表示學生在協商過程中會再次返回問題的起點查找資源予以支撐，并分享觀點）、CC4-CC2（表示學生達成共享、理解之后會再次返回問題對其進行探究）、CC5-CC4（表示學生針對作品評價結果產生新見解）、CC5-CC5（表示學生持續評價他人作品）。與實驗班進行對比，對照班的CC2-CC3、CC5-CC5這2個行為序列同樣達到了統計學意義，但出現的2個不同于實驗班的行為序列也達到了統計學意義：CC1-CC1（表示學生接觸到學習任務后，不斷提出問題并分享觀點）、CC4-CC5（表示學生針對問題達成共識，并將小組建構的意義外化為認知制品）。

圖3 實驗班認知性對話行為序列

圖4 對照班認知性對話行為序列

盡管兩個班都進行了一定的認知性對話，但相較于對照班，實驗班經歷CC2-CC2、CC2-CC3轉換的概率更高，據此可以認為行為序列CC2-CC2、CC2-CC3是學生進行深層會話的關鍵因素。本研究還發現：對照班中CC1-CC1、CC5-CC5轉換的概率更高。結合具體的會話內容可知，實驗班能夠努力從不同角度分析、探究問題，并進行深入討論，對照班僅停留在對作品的展示、匯報、打分上。實驗班未出現CC4-CC5序列，這意味著對照班中進行這些深層會話的學生較少，導致知識在討論過程中過于碎片化，故對照班很難將知識進行有效的聯結整合。

4 訪談結果分析

運用ROST CM6.0軟件對訪談內容進行詞頻分析，針對問題一的訪談結果表明，多數受訪學生表示喜歡“四段式”協作知識建構學習活動，如有學生認為：“在學習過程中自由地表達自己的觀點，既能為組內成員貢獻自己的力量，也能與他人相互辯論和競爭，感覺自己是有用的——這種學習感覺太棒了?！苯虒W”和“欠缺”及“問題”共現頻次較高，表明“四段式”協作知識建構學習活動的主要貢獻在于幫助學生清楚地了解自己觀點的欠缺和問題之所在。針對問題二的詞頻分析結果顯示，“觀點”“同學”“表述”“問題”的共現頻次較高，這正如訪談中學生所言：“因害怕出錯或害羞而不敢提出問題”“會因為觀點表述不清導致討論效果不佳”。而針對問題三的詞頻分析結果顯示，“教師”“理論”“操作”“干預”“過度”“放權”的共現頻次較高，這與學生反映的“我希望教師能夠多設置一些理論與實際操作相結合的環節，但不要過度放權，還是需要給予適當干預”觀點一致。

五 研究結論與改進建議

1 研究結論

（1）“四段式”協作知識建構學習活動能顯著提升創造作品成績

在“四段式”協作知識建構學習活動中，學生的創造作品總成績顯著高于傳統協作學習活動，此結果驗證了假設H1成立。具體來說，在創新性、藝術性、視覺性三個維度上，對照班和實驗班存在顯著性差異，這從側面反映出學生的創造性思維得到了一定程度的提升。然而在思想性和技術性兩個維度上，對照班和實驗班不存在顯著性差異，其原因可能在于兩種學習活動均能促使學生恰當運用Photoshop工具，在技術掌握、制作設計方面的機會是均等的，只要學生能有意識地吸收、內化知識內容，就能有效地掌握Photoshop操作技能。“四段式”協作知識建構學習活動在一定程度上為學生提供了責任式、開放式、民主式的協作空間，這有利于激發學生的創新意識，從而推動學生在注意力集中且放松的狀態下實現理論知識的實踐化[26][27]。

（2）“四段式”協作知識建構學習活動能顯著提升創造性思維，且低水平學生受益更多

本研究從獨創性、解決問題質量兩個維度證實了假設H2成立，也就是說，“四段式”協作知識建構學習活動能從整體上促進學生的創造性思維。這可能是因為“四段式”協作知識建構活動中的辯論話語能引導學生更多地進行與學習相關的討論、知識內容改進等系列活動，從而幫助學生加深對任務的理解[28]。值得注意的是，低水平者的創造性思維在“四段式”協作知識建構學習活動中得到了更大的提升，其原因主要是：①中、高水平學生的創造性思維水平本來就比較高，進步空間相對較??；②教師重點為低水平者提供了解決問題方面的反饋與指導，讓低水平者有更多的精力投入到解決問題上。

（3）“四段式”協作知識建構學習活動能有效提升會話質量，探究性對話和協商性對話是提升學生創造性思維的主要原因

會話質量分析結果顯示，傳統協作學習活動中的對話多停留在信息分享和交換層面，而“四段式”協作知識建構學習活動中促進學生發生了更多高級、復雜的認知活動，使得學生的會話質量得以提高，此結果證實了假設H3成立。依據維果茨基的觀點，思維產生于對話中[29]。學生創造性思維的有效提升，與學生的會話質量得到提高密切相關。為此，本研究從會話視角來深入了解“四段式”協作知識建構學習活動有效提升學生創造性思維的原因。

如前文所述，認知性對話包括共享性對話、探究性對話、協商性對話、整合性對話、基于作品的對話。結合滯后行為序列分析結果可知，探究性對話和協商性對話是有效推動實驗班學生觀點不斷深入發展的關鍵因素。由此，可以說學生創造性思維的有效發展主要源于探究性對話和協商性對話的賦能作用。建構主義理論認為，知識具有社會性特征，“四段式”協作知識建構學習活動所倡導的對話并非是一個簡單協商、質疑的過程，而是主張教師重視對話的生成性、持續性和民主性。在整個對話過程中，每個學生都是積極的認知貢獻者，加上有同伴評估學生的貢獻，故使得較少參與認知討論活動的學生逐漸轉變為積極分享新思想和促進集體理解的建設者[30]。探究性對話和協商性對話的本質是一種主動性、反思性的對話，這種對話過程能有效促進學生的創造性思維發展。

2 改進建議

本研究基于實證研究結果，為在教學實踐有效培養學生創造性思維提出以下建議：

①優化學習支持服務，促進“四段式”協作知識建構活動的順利開展。具體來說，可在原有活動的基礎上，著重從三個方面進行改進：在任務開始前，教師對學生進行簡短的培訓，幫助學生了解知識建構的活動流程；由于知識圖譜具有碎片化知識整合的功能[31]，故教師可在任務進行中借助知識圖譜，引導學生建構共享理解；在任務結束時，教師組織學生通過思維導圖進行過程性反思，總結和反思的內容主要涉及職責分工、時間分配、遇到的困難、學習收獲等。

②強化任務設計，促進“四段式”協作知識建構活動的深入實施。具體來說，可在原有活動的基礎上，著重從三個方面進行改進：首先，教師可適當延遲提供學習支持，迫使學生產生學習困惑或遇到失敗時能積極、主動地去探究和協商；其次，教師可將學生經常出現的錯誤設置成“陷阱”任務，同時有意識地引導學生協作探究問題，重點在探究、協商建構階段提供適當的引導和監控，即要確保為學生提供平等、和諧的組織氛圍，又要激發學生產生更多有意義的探究性、協商性對話行為；最后，教師可設計以“觀點持續性改進”為評價理念的評價任務，并為學生提供較為詳細的互評腳本，重點引導中、低水平學生從自己和他人兩個角度建構自我認知圖式，從而向高水平學生看齊。