認(rèn)知群體感知工具對(duì)在線協(xié)作學(xué)習(xí)知識(shí)建構(gòu)水平的影響研究

[摘 要] 認(rèn)知群體感知工具是協(xié)作學(xué)習(xí)者感知群體認(rèn)知信息、提升學(xué)習(xí)效果的重要技術(shù)支撐。不同信息復(fù)雜程度的認(rèn)知群體感知工具對(duì)在線協(xié)作學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)者的知識(shí)建構(gòu)水平影響程度如何尚需進(jìn)一步探索。文章從認(rèn)知信息復(fù)雜度出發(fā)，設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)的顯性/隱性認(rèn)知群體感知工具，并通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，利用統(tǒng)計(jì)分析、卡方檢驗(yàn)、認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析，分析兩種認(rèn)知群體感知工具對(duì)在線協(xié)作學(xué)習(xí)知識(shí)建構(gòu)水平的影響程度。研究結(jié)果表明：兩種認(rèn)知群體感知工具有助于在線協(xié)作學(xué)習(xí)中高水平知識(shí)建構(gòu)行為的發(fā)生。顯性/隱性認(rèn)知群體感知工具支持下的學(xué)習(xí)者知識(shí)建構(gòu)行為特征及知識(shí)建構(gòu)模式存在差異性。其中，顯性認(rèn)知群體感知工具能促進(jìn)協(xié)商型對(duì)話和升華型對(duì)話；隱性認(rèn)知群體感知工具則更能促進(jìn)協(xié)商型對(duì)話的生成。研究結(jié)論有助于教師調(diào)整教學(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者完成協(xié)作任務(wù)并提升知識(shí)構(gòu)建水平。

[關(guān)鍵詞] 認(rèn)知信息； 群體感知； 知識(shí)建構(gòu)； 在線協(xié)作學(xué)習(xí)； 顯性反饋； 隱性反饋

[中圖分類號(hào)] G434 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡(jiǎn)介] 劉清堂（1969—），男，湖北仙桃人。教授，博士，主要從事數(shù)據(jù)挖掘、智能導(dǎo)師、學(xué)習(xí)分析與知識(shí)服務(wù)研究。E-mail：liuqtang@mail.ccnu.edu.cn。

一、研究背景

在線協(xié)作學(xué)習(xí)已被廣泛認(rèn)為是一種有效的教學(xué)策略，能夠顯著提升學(xué)習(xí)成效[1]。然而，在線協(xié)作學(xué)習(xí)的實(shí)施過(guò)程也面臨諸多挑戰(zhàn)，如小組成員交互質(zhì)量受限、討論傾向表層化、協(xié)作過(guò)程的認(rèn)知深度未達(dá)到預(yù)期等問(wèn)題[2]。這些問(wèn)題往往由于群體成員之間缺乏感知，尤其是對(duì)認(rèn)知信息的感知而產(chǎn)生。如何更好地促進(jìn)在線協(xié)作學(xué)習(xí)中的認(rèn)知群體感知成為高質(zhì)量在線協(xié)作的前提[3]。在此背景下，認(rèn)知群體感知工具應(yīng)運(yùn)而出，為學(xué)習(xí)者提供協(xié)作學(xué)習(xí)中的知識(shí)結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)反饋，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者對(duì)群體認(rèn)知的感知[4]，從而促進(jìn)更深層次的協(xié)作和知識(shí)建構(gòu)。

近年來(lái)，隨著智能技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，實(shí)時(shí)、個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持成為學(xué)習(xí)者協(xié)作質(zhì)量?jī)?yōu)化的關(guān)鍵。研究者開(kāi)始將視角轉(zhuǎn)向?qū)崟r(shí)認(rèn)知群體感知工具，通過(guò)捕捉學(xué)習(xí)者協(xié)作過(guò)程中的知識(shí)數(shù)據(jù)，以可視化手段實(shí)時(shí)呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者，激發(fā)學(xué)習(xí)者更深層次的協(xié)作互動(dòng)。然而，已有研究多聚焦于群體感知工具的開(kāi)發(fā)與效能評(píng)估，對(duì)于不同類型的實(shí)時(shí)認(rèn)知群體感知工具的作用差異尚未形成明確認(rèn)識(shí)，需要更多的實(shí)證研究進(jìn)一步探討不同類型的實(shí)時(shí)認(rèn)知群體感知工具對(duì)在線協(xié)作學(xué)習(xí)效果的作用差異，以實(shí)現(xiàn)其在在線協(xié)作學(xué)習(xí)中的最大化效益。

針對(duì)上述問(wèn)題，本研究從認(rèn)知信息復(fù)雜度出發(fā)，設(shè)計(jì)了顯性反饋與隱性反饋兩種實(shí)時(shí)認(rèn)知群體感知工具，通過(guò)對(duì)比分析顯性和隱性兩種認(rèn)知群體感知工具對(duì)學(xué)習(xí)者知識(shí)建構(gòu)水平的影響，進(jìn)而為在線協(xié)作學(xué)習(xí)中實(shí)時(shí)認(rèn)知群體感知工具的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及實(shí)踐應(yīng)用提供借鑒。

二、相關(guān)研究

（一）認(rèn)知群體感知工具及特征

群體感知一般指學(xué)習(xí)者了解協(xié)作群體在協(xié)作過(guò)程中各方面的信息[5]。在線協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境的群體感知信息反饋有利于學(xué)習(xí)者洞察小組成員的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整學(xué)習(xí)策略，進(jìn)而促進(jìn)有效學(xué)習(xí)的發(fā)生[6]。常見(jiàn)的群體感知工具可以依照信息種類分為認(rèn)知、情感、行為三種。依據(jù)信息復(fù)雜程度，可劃分為顯性和隱性信息兩種類型。陳向東等結(jié)合認(rèn)知、情感、行為三個(gè)層面構(gòu)建的群體感知模型，多維激發(fā)學(xué)習(xí)者調(diào)節(jié)行為[7]。其中，認(rèn)知群體感知體現(xiàn)學(xué)習(xí)者知識(shí)水平，輔助學(xué)習(xí)者把握學(xué)習(xí)進(jìn)度。Janssen等發(fā)現(xiàn)，對(duì)討論內(nèi)容的群體感知信息呈現(xiàn)有助于協(xié)作學(xué)習(xí)的目標(biāo)達(dá)成[8]。綜上所述，認(rèn)知群體感知工具為學(xué)習(xí)者提供討論內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)信息，使其了解個(gè)人與團(tuán)隊(duì)知識(shí)交流進(jìn)展，進(jìn)一步促進(jìn)群體知識(shí)建構(gòu)。

綜合信息種類以及信息復(fù)雜程度，認(rèn)知群體感知工具可分為顯性認(rèn)知群體感知工具和隱性認(rèn)知群體感知工具。顯性/隱性認(rèn)知群體感知工具特征見(jiàn)表1。顯性認(rèn)知群體感知工具通常直接提供外顯的、清晰簡(jiǎn)單的討論知識(shí)信息，呈現(xiàn)方式簡(jiǎn)單，其中，詞云圖的應(yīng)用較為廣泛。研究表明，提供詞云圖等群體感知工具有助于學(xué)習(xí)者凝聚交互焦點(diǎn)，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，促進(jìn)知識(shí)建構(gòu)[15-16]。隱性認(rèn)知群體感知工具更強(qiáng)調(diào)內(nèi)隱的、復(fù)雜的感知信息，如采用文本交互分析的方法，為協(xié)作群體提供小組內(nèi)部知識(shí)建構(gòu)情況，一般以網(wǎng)絡(luò)圖的形式呈現(xiàn)。基于規(guī)則化組織和可視化表征的網(wǎng)絡(luò)圖，有助于學(xué)習(xí)者構(gòu)建全面且直觀的知識(shí)體系，幫助學(xué)習(xí)者進(jìn)行知識(shí)的獲取與內(nèi)化，應(yīng)用與創(chuàng)新[17]。Engelmann等通過(guò)構(gòu)建概念圖，促進(jìn)學(xué)習(xí)者專注協(xié)作內(nèi)容，提高其解決問(wèn)題的效率[12]。

雖然顯性和隱性認(rèn)知群體感知工具均為成員提供認(rèn)知信息，但詞云圖呈現(xiàn)的信息碎片化，學(xué)習(xí)者獲取的認(rèn)知信息散亂，難以形成結(jié)構(gòu)性知識(shí)；而網(wǎng)絡(luò)圖關(guān)系邏輯復(fù)雜，易造成學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷過(guò)載。研究者常常選取其一作為認(rèn)知群體感知工具支持協(xié)作學(xué)習(xí)，較少對(duì)比分析其對(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)的影響。

（二）在線協(xié)作學(xué)習(xí)中認(rèn)知群體感知工具的呈現(xiàn)時(shí)機(jī)

早期的認(rèn)知群體感知工具并不提供明確的感知信息，而是通過(guò)展現(xiàn)群體的交互內(nèi)容幫助學(xué)習(xí)者了解當(dāng)前進(jìn)展。例如，格蘭特開(kāi)展的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生利用維基平臺(tái)觀察其他成員的想法，促進(jìn)認(rèn)知感知[18]。隨著技術(shù)發(fā)展，自然語(yǔ)言處理、知識(shí)圖譜等智能技術(shù)融入群體感知工具，演化出可視化認(rèn)知群體感知工具，據(jù)其呈現(xiàn)時(shí)機(jī)，可分為總結(jié)型與實(shí)時(shí)型。總結(jié)型群體感知工具應(yīng)用于教學(xué)活動(dòng)環(huán)節(jié)結(jié)束后，將階段性協(xié)作學(xué)習(xí)結(jié)果可視化呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者，為學(xué)習(xí)者提供支持，輔助后續(xù)討論[13]。例如，Yang等在線上討論結(jié)束后，可視化展示任務(wù)觀點(diǎn)和過(guò)程，促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知群體感知[14]。總結(jié)型群體感知工具可以促使學(xué)習(xí)者事后反思，調(diào)節(jié)后續(xù)討論活動(dòng)，但學(xué)習(xí)者無(wú)法實(shí)時(shí)調(diào)整。而實(shí)時(shí)型群體感知工具可以幫助學(xué)習(xí)者在討論過(guò)程中及時(shí)調(diào)整，促進(jìn)學(xué)習(xí)者認(rèn)知群體感知，深化協(xié)作學(xué)習(xí)知識(shí)建構(gòu)。例如，Li等自主開(kāi)發(fā)的智能群體感知平臺(tái)，可以支持學(xué)習(xí)者在協(xié)作過(guò)程中主動(dòng)獲取實(shí)時(shí)群體感知信息，及時(shí)調(diào)整協(xié)作情況[11]。但是部分實(shí)時(shí)智能群體感知工具需要學(xué)習(xí)者主動(dòng)獲取信息，仍存在感知不及時(shí)、操作流程復(fù)雜等問(wèn)題。

基于此，本研究設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)認(rèn)知群體感知工具，在學(xué)習(xí)者討論過(guò)程中，實(shí)時(shí)為學(xué)習(xí)者提供顯性或隱性認(rèn)知群體感知信息，幫助學(xué)習(xí)者在討論過(guò)程中及時(shí)調(diào)整討論進(jìn)程，提高協(xié)作效率。

（三）認(rèn)知群體感知工具對(duì)在線協(xié)作學(xué)習(xí)中知識(shí)建構(gòu)的影響

知識(shí)建構(gòu)是個(gè)體在在線協(xié)作中對(duì)集體知識(shí)的形成和持續(xù)改進(jìn)，提高知識(shí)建構(gòu)水平是達(dá)成在線討論深度學(xué)習(xí)的重要路徑[19]，常被作為考查在線學(xué)習(xí)者協(xié)作學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要指標(biāo)[20]。已有研究證明，在線討論中，利用群體感知工具可以對(duì)學(xué)習(xí)者的知識(shí)建構(gòu)產(chǎn)生積極影響。例如：Fischer等研究證實(shí)，可視化工具在支持學(xué)習(xí)者協(xié)作知識(shí)建構(gòu)方面發(fā)揮了積極作用，學(xué)習(xí)者能夠更成功地整合前驅(qū)知識(shí)[21]。鄭蘭琴等發(fā)現(xiàn)，為學(xué)習(xí)者提供可視化、實(shí)時(shí)的反饋，能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)者的協(xié)同知識(shí)建構(gòu)[22]。

認(rèn)知群體感知工具的研究大多關(guān)注知識(shí)建構(gòu)的整體變化，較少聚焦細(xì)化的知識(shí)建構(gòu)行為以及知識(shí)建構(gòu)行為模式。為了更精確地研究知識(shí)建構(gòu)行為并發(fā)揮其研究潛力，學(xué)者提出了多種細(xì)致的分類。例如：Henri提出分析在線討論的知識(shí)建構(gòu)行為模型，包含集體成果的驗(yàn)證與修正，以及共識(shí)的應(yīng)用[23]。Pena-Shaff等在此基礎(chǔ)上對(duì)編碼進(jìn)行了優(yōu)化，將其細(xì)分為提出問(wèn)題、回復(fù)、澄清、闡釋、沖突、聲明、建立一致性、評(píng)價(jià)、反思、支持十種知識(shí)建構(gòu)行為[24]，這一編碼體系因其高信效度而被廣泛應(yīng)用。張義兵等將上述知識(shí)建構(gòu)行為整合歸納為共享型、協(xié)商型和升華型三個(gè)層級(jí)的知識(shí)建構(gòu)行為模式，以知識(shí)建構(gòu)觀點(diǎn)改進(jìn)的特點(diǎn)更精細(xì)地刻畫(huà)知識(shí)建構(gòu)過(guò)程[25]。

基于以上分類，研究者對(duì)知識(shí)建構(gòu)行為進(jìn)一步量化其深度，以更好評(píng)估協(xié)作學(xué)習(xí)中知識(shí)建構(gòu)行為的提升。根據(jù)交互深度，知識(shí)建構(gòu)行為被劃分為知識(shí)建構(gòu)的較低水平和較高水平兩種深度，便于進(jìn)一步探究不同組別知識(shí)建構(gòu)行為深度的差異[26]。Li等探討群體感知對(duì)知識(shí)建構(gòu)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，使用群體感知工具能夠促進(jìn)小組更高層次知識(shí)建構(gòu)行為的發(fā)生[11]。已有研究雖然在一定程度上探究了群體感知工具對(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)知識(shí)建構(gòu)水平的影響，但不同信息復(fù)雜程度的認(rèn)知群體感知工具對(duì)學(xué)習(xí)者知識(shí)建構(gòu)行為的影響是否有差異尚未得到結(jié)論。并且，當(dāng)前研究大多基于編碼和計(jì)數(shù)的頻次對(duì)比以及深度的差異性檢驗(yàn)，雖然體現(xiàn)討論的整體狀況，但忽視了數(shù)據(jù)的時(shí)間性[27]，選擇認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析（ENA）可以提供更多認(rèn)知參與信息。認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)圖中連接強(qiáng)度的不同，也可揭示其知識(shí)建構(gòu)模式差異。

本研究選擇知識(shí)建構(gòu)作為因變量，探究顯性認(rèn)知群體感知工具和隱性認(rèn)知群體感知工具對(duì)于學(xué)習(xí)者在線討論中知識(shí)建構(gòu)的差異。為了有效揭示兩種認(rèn)知群體感知工具對(duì)于在線協(xié)作中知識(shí)建構(gòu)水平的不同影響，本研究基于細(xì)粒度、多維度的原則對(duì)在線協(xié)作中的知識(shí)建構(gòu)行為頻次、深度、模式，從行為到模式，不斷深入、升華，為優(yōu)化在線協(xié)作學(xué)習(xí)過(guò)程提供多層次的指導(dǎo)。

結(jié)合以上研究，提出以下問(wèn)題：（1）顯性/隱性認(rèn)知群體感知對(duì)在線討論中學(xué)習(xí)者知識(shí)建構(gòu)行為特征有哪些差異？ （2）顯性/隱性認(rèn)知群體感知對(duì)在線討論中學(xué)習(xí)者知識(shí)建構(gòu)深度是否存在差異？（3）顯性/隱性認(rèn)知群體感知對(duì)在線討論中學(xué)習(xí)者知識(shí)建構(gòu)行為模式是否存在差異？

三、研究方法

（一）研究對(duì)象與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究以華中地區(qū)H大學(xué)74名學(xué)生為研究對(duì)象，在其參與的“現(xiàn)代教育技術(shù)”課程中開(kāi)展認(rèn)知群體感知工具支持下的協(xié)作討論活動(dòng)，其中，女生48人，男生26人。協(xié)作討論活動(dòng)以5到6人為一組進(jìn)行，將74名學(xué)生分為14個(gè)同質(zhì)小組。其中，顯性認(rèn)知組為27人，分為5組；隱性認(rèn)知組為26人，分為5組；對(duì)照組21人，分為4組。分組依據(jù)是課程第一周填寫(xiě)的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)以及認(rèn)知水平問(wèn)卷。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)問(wèn)卷改編自Pintrich等的“學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和策略問(wèn)卷量表”[28]。

研究為不同的組別提供不同的實(shí)時(shí)認(rèn)知群體感知工具。所有學(xué)習(xí)者實(shí)驗(yàn)流程一致，在配置有認(rèn)知群體感知工具的QQ群里進(jìn)行在線協(xié)作討論。討論前為學(xué)習(xí)者提供相同的討論任務(wù)。如圖1所示，討論過(guò)程中，對(duì)照組無(wú)干預(yù)，實(shí)驗(yàn)組學(xué)習(xí)者每8分鐘會(huì)進(jìn)行一次干預(yù)，討論時(shí)長(zhǎng)30分鐘左右。實(shí)驗(yàn)主題和課程學(xué)習(xí)內(nèi)容以及學(xué)習(xí)進(jìn)度相關(guān)，討論共進(jìn)行三周。

（二）實(shí)時(shí)認(rèn)知群體感知工具設(shè)計(jì)

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，研究者給兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生提供顯性和隱性兩種實(shí)時(shí)認(rèn)知群體感知工具。具體而言，選取詞云作為顯性認(rèn)知群體感知工具，語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)圖作為隱性認(rèn)知群體感知工具。

如圖2所示，研究將認(rèn)知群體感知工具與在線討論平臺(tái)有機(jī)整合，對(duì)學(xué)習(xí)者的討論內(nèi)容實(shí)時(shí)進(jìn)行文本收集。將討論文本輸入數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行語(yǔ)義分析，首先掃描文本，對(duì)聊天數(shù)據(jù)進(jìn)行中文分詞，清洗語(yǔ)氣詞等停用詞，并檢測(cè)關(guān)鍵詞，存儲(chǔ)關(guān)鍵詞頻次、關(guān)鍵字共現(xiàn)關(guān)系等信息于數(shù)據(jù)庫(kù)中。顯性認(rèn)知群體感知工具實(shí)時(shí)收集討論內(nèi)容，根據(jù)高頻關(guān)鍵詞、關(guān)鍵詞頻次生成詞云圖，為學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)群體感知信息。隱性認(rèn)知群體感知工具則調(diào)用高頻關(guān)鍵詞、關(guān)鍵詞頻次、關(guān)鍵字共現(xiàn)關(guān)系等信息，以帶有連線的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)圖形式呈現(xiàn)群體感知信息。

如圖2所示，由認(rèn)知群體感知工具反饋機(jī)制中可見(jiàn)，顯性與隱性認(rèn)知群體感知的差異在于是否呈現(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)關(guān)系。顯性認(rèn)知群體感知工具以詞云圖的形式呈現(xiàn)在線討論過(guò)程中與任務(wù)解決相關(guān)的學(xué)習(xí)者討論的高頻關(guān)鍵詞，學(xué)習(xí)者根據(jù)詞云圖反饋快速獲取討論內(nèi)容的重點(diǎn)。隱性認(rèn)知群體感知工具以語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的形式則重點(diǎn)呈現(xiàn)在線討論過(guò)程中學(xué)習(xí)者討論的高頻關(guān)鍵詞之間的共現(xiàn)關(guān)系。具體反饋如圖3所示。

（三）數(shù)據(jù)收集與處理

本研究選擇了張義兵等提出的知識(shí)建構(gòu)對(duì)話編碼體系[29]，見(jiàn)表2。該編碼體系結(jié)合中國(guó)學(xué)習(xí)者的特性，基于Pena-Shaff的分類系統(tǒng)調(diào)整生成。其中，共享型對(duì)話側(cè)重于同伴間的知識(shí)共享；協(xié)商型對(duì)話著重于學(xué)生對(duì)存在分歧的觀點(diǎn)進(jìn)行辯護(hù)、論證，以形成協(xié)作共識(shí)，深化對(duì)問(wèn)題的理解；升華型對(duì)話則涉及學(xué)生通過(guò)綜合分析、批判性思考和反思，對(duì)協(xié)作觀點(diǎn)的優(yōu)化和提升。該編碼體系根據(jù)DOE問(wèn)題深度解釋量表[30]對(duì)學(xué)習(xí)者形成的知識(shí)建構(gòu)深度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表2 知識(shí)建構(gòu)對(duì)話編碼體系

本研究選取了課程中的三次在線討論活動(dòng)作為數(shù)據(jù)來(lái)源，由兩位編碼人員對(duì)討論內(nèi)容進(jìn)行編碼，編碼的基本單位為具有完整意義的話語(yǔ)單元。正式編碼前，編碼人員就編碼標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成共識(shí)以確保客觀性。編碼過(guò)程中，兩位編碼人員第一次抽取15%的文本進(jìn)行編碼，編碼一致性未達(dá)到70%，針對(duì)編碼框架討論。第二次編碼抽取17%的文本進(jìn)行編碼，編碼一致性檢驗(yàn)顯示Kappa系數(shù)為0.84，具備科學(xué)性。隨后，兩位編碼人員完成余下的編碼工作。

基于細(xì)粒度、多維度的原則，本研究從知識(shí)建構(gòu)行為頻次、深度、模式三個(gè)層次，探究顯性、隱性兩種認(rèn)知群體感知工具的效果差異。首先，根據(jù)編碼框架對(duì)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行不同組別間的描述性統(tǒng)計(jì)。其次，基于知識(shí)建構(gòu)中觀點(diǎn)改進(jìn)的特點(diǎn)，將知識(shí)建構(gòu)行為分為不同深度，利用卡方檢驗(yàn)，驗(yàn)證不同深度知識(shí)建構(gòu)行為之間的差異性。最后，使用認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析探究知識(shí)建構(gòu)行為模式的差異，即在協(xié)作學(xué)習(xí)中各個(gè)知識(shí)建構(gòu)行為之間的關(guān)聯(lián)模式[31]。

四、研究結(jié)果分析

（一） 在線協(xié)作過(guò)程中知識(shí)建構(gòu)行為分布特征統(tǒng)計(jì)分析

將三次討論數(shù)據(jù)匯總進(jìn)行頻次統(tǒng)計(jì)。在三次總時(shí)長(zhǎng)100分鐘左右的基于文本的在線協(xié)作活動(dòng)中，學(xué)生知識(shí)建構(gòu)行為的所有類別均有所出現(xiàn)，但是其發(fā)言條數(shù)以及行為占比有所不同。三個(gè)組別的知識(shí)建構(gòu)行為占比結(jié)果見(jiàn)表3，對(duì)照組的共享型對(duì)話的占比（38.98%）最高，問(wèn)答、解釋、無(wú)關(guān)等知識(shí)建構(gòu)行為的頻次明顯高于實(shí)驗(yàn)組。而顯性認(rèn)知組的協(xié)商型對(duì)話處于對(duì)照組與隱性認(rèn)知組之間，且升華型對(duì)話占比（8.61%）最高。具體來(lái)看，其沖突、辯護(hù)、共識(shí)、綜合、評(píng)論行為的頻次高于其他兩組。隱性認(rèn)知組的協(xié)商型對(duì)話占比（75.70%）最高。發(fā)生該情況的主要原因是隱性認(rèn)知組協(xié)作過(guò)程中，支持行為占據(jù)協(xié)作小組全部知識(shí)建構(gòu)行為的65.78%。值得一提的是，實(shí)驗(yàn)組的無(wú)關(guān)行為占比相對(duì)于對(duì)照組大幅度降低，沖突、支持、辯護(hù)、共識(shí)、綜合等較高水平知識(shí)建構(gòu)行為的占比相對(duì)于對(duì)照組大幅度升高。綜上所述，隱性認(rèn)知群體感知工具促進(jìn)支持類型知識(shí)建構(gòu)行為發(fā)生，顯性認(rèn)知群體感知工具促進(jìn)共識(shí)、綜合、評(píng)論等高水平知識(shí)建構(gòu)行為發(fā)生。

表3 在線協(xié)作過(guò)程中知識(shí)建構(gòu)行為分布特征

（二）在線協(xié)作過(guò)程中知識(shí)建構(gòu)行為深度差異分析

為探究不同組知識(shí)建構(gòu)行為深度的差異，根據(jù)DOE問(wèn)題深度解釋量表以及知識(shí)建構(gòu)中觀點(diǎn)改進(jìn)的特點(diǎn)[23]，將九種知識(shí)建構(gòu)行為劃分為低水平知識(shí)建構(gòu)行為（問(wèn)答、解釋）和較高水平知識(shí)建構(gòu)行為（沖突、支持、辯護(hù)、共識(shí)、綜合、評(píng)論）以及無(wú)關(guān)行為。卡方檢驗(yàn)顯示，在三種不同深度的知識(shí)建構(gòu)行為方面存在顯著差異（χ2=280.948，p<0.001）。由表4可知，使用認(rèn)知群體感知組無(wú)關(guān)知識(shí)建構(gòu)的比重明顯減少。而對(duì)于低水平和高水平知識(shí)建構(gòu)占比，三組之間差異顯著。進(jìn)一步對(duì)顯性和隱性認(rèn)知組進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩組之間存在顯著差異（χ2=12.305，p=0.002）。因此，對(duì)于低水平知識(shí)建構(gòu)占比，對(duì)照組顯著高于顯性認(rèn)知組，顯性認(rèn)知組顯著高于隱性認(rèn)知組。對(duì)于高水平知識(shí)建構(gòu)占比，隱性認(rèn)知組顯著高于顯性認(rèn)知組，且遠(yuǎn)高于對(duì)照組。研究結(jié)果表明，顯性和隱性認(rèn)知群體感知工具均能有效加深協(xié)作學(xué)習(xí)中的知識(shí)建構(gòu)行為深度，并且隱性認(rèn)知群體感知工具效果更好。

（三）在線協(xié)作學(xué)習(xí)中不同認(rèn)知群體感知工具的知識(shí)建構(gòu)行為認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)差異

1. 不同組別的知識(shí)建構(gòu)行為模式整體分析

本研究采用認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析，探索了不同認(rèn)知群體感知工具組的知識(shí)建構(gòu)模式網(wǎng)絡(luò)，如圖4所示。此圖展示了70名學(xué)生在三次討論中的不同實(shí)驗(yàn)組的質(zhì)心圖。質(zhì)心圖中的三個(gè)實(shí)心方形表示三個(gè)實(shí)驗(yàn)組在線討論過(guò)程中知識(shí)建構(gòu)的平均網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心。不同實(shí)驗(yàn)組在認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)上呈現(xiàn)出的差異，體現(xiàn)了學(xué)習(xí)者知識(shí)建構(gòu)過(guò)程的差異。三個(gè)質(zhì)心都有明顯的分離，表明不同認(rèn)知群體感知工具的學(xué)生在在線討論中的知識(shí)建構(gòu)模式存在差異。

為深入探究認(rèn)知群體感知工具對(duì)討論過(guò)程中知識(shí)建構(gòu)模式的差異，研究對(duì)于不同組別學(xué)生的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行非參數(shù)檢驗(yàn)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表5，隱性認(rèn)知組和對(duì)照組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)在 Y維度具有顯著性差異（p=0.00<0.05），顯性認(rèn)知組與對(duì)照組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)在X、Y 維度均存在顯著性差異 （p=0.00<0.05）。結(jié)合質(zhì)心圖可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組、顯性認(rèn)知組、隱性認(rèn)知組的質(zhì)心位置相距較遠(yuǎn)，這表明使用不同實(shí)驗(yàn)組的學(xué)習(xí)者在在線討論過(guò)程中的知識(shí)建構(gòu)水平模式存在差異。

2. 不同組別的知識(shí)建構(gòu)模式差異分析

不同組別的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)疊減圖如圖5、圖6、圖7所示，揭示了學(xué)習(xí)者知識(shí)建構(gòu)行為之間的聯(lián)系及其強(qiáng)度。圖中的深灰色節(jié)點(diǎn)大小代表知識(shí)建構(gòu)行為出現(xiàn)的頻次，知識(shí)建構(gòu)行為間連線的粗細(xì)表示聯(lián)系的強(qiáng)度。

如圖5、圖6所示，對(duì)照組在“解釋”與“無(wú)關(guān)”“解釋”與“問(wèn)答”之間的連接明顯強(qiáng)于其他兩組，這表明對(duì)照組的知識(shí)建構(gòu)模式主要以共享型對(duì)話為主，具體表現(xiàn)為無(wú)關(guān)、解釋、問(wèn)答等低階知識(shí)建構(gòu)行為。對(duì)比圖5和圖7，顯性認(rèn)知組的知識(shí)建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，共現(xiàn)類別更多，關(guān)聯(lián)更強(qiáng)，主要圍繞“支持”與“共識(shí)”“支持”與“辯護(hù)”“支持”與“綜合”“解釋”與“綜合”這種協(xié)商型對(duì)話和升華型對(duì)話。對(duì)比圖6和圖7，隱性認(rèn)知組的“支持”與“共識(shí)”“支持”與“辯護(hù)”之間存在強(qiáng)連接，知識(shí)建構(gòu)模式集中在“解釋”與“支持”等共享型對(duì)話向協(xié)商型對(duì)話的轉(zhuǎn)換。

五、討 論

本研究從認(rèn)知信息復(fù)雜程度出發(fā)，設(shè)計(jì)了顯性與隱性實(shí)時(shí)認(rèn)知群體感知工具，并將其用于在線協(xié)作學(xué)習(xí)中，采用統(tǒng)計(jì)分析、卡方檢驗(yàn)、認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析等方法，對(duì)不同群體感知工具干預(yù)下的小組在線協(xié)作學(xué)習(xí)進(jìn)行深入剖析，探析認(rèn)知群體感知工具對(duì)不同知識(shí)建構(gòu)行為的促進(jìn)機(jī)制。

（一）兩種實(shí)時(shí)認(rèn)知群體感知工具均深化在線討論知識(shí)建構(gòu)行為

知識(shí)建構(gòu)行為分布以及知識(shí)建構(gòu)行為深度差異分析顯示，使用實(shí)時(shí)認(rèn)知群體感知工具的實(shí)驗(yàn)組，其協(xié)商型對(duì)話和升華型對(duì)話的分布比率顯著高于對(duì)照組。協(xié)商型對(duì)話和升華型對(duì)話屬于中高層次的知識(shí)建構(gòu)[29]，這說(shuō)明實(shí)時(shí)認(rèn)知群體感知工具能促進(jìn)學(xué)習(xí)者認(rèn)知的發(fā)展，有助于深化在線討論知識(shí)建構(gòu)行為，與已有研究結(jié)果一致[32]。通過(guò)數(shù)據(jù)分析可知，顯性群體感知工具提升了沖突、辯護(hù)、共識(shí)、綜合、評(píng)論五種知識(shí)建構(gòu)行為的占比，而隱性群體感知工具主要促進(jìn)支持這種知識(shí)建構(gòu)行為。這表明，顯性認(rèn)知群體感知工具可以促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)于不同觀點(diǎn)的協(xié)商和總結(jié)，從而深化知識(shí)建構(gòu)行為；而隱性認(rèn)知群體感知工具通過(guò)觀點(diǎn)的評(píng)價(jià)與補(bǔ)充深化知識(shí)建構(gòu)行為以完成協(xié)作任務(wù)。值得一提的是，對(duì)照組無(wú)關(guān)型對(duì)話的比率遠(yuǎn)高于實(shí)驗(yàn)組，回顧討論內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組學(xué)習(xí)者不斷進(jìn)行組織和調(diào)節(jié)以保證協(xié)作任務(wù)正常推進(jìn)，但實(shí)驗(yàn)組無(wú)此問(wèn)題。這表明，認(rèn)知群體感知工具部分承擔(dān)元認(rèn)知調(diào)節(jié)功能，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者聚焦任務(wù)。

鑒于認(rèn)知群體感知工具的積極影響，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該深入考慮如何將教學(xué)工具融入教學(xué)環(huán)境中，形成技術(shù)與討論的深度整合，達(dá)成更為高效的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。與已有研究結(jié)果一致，本研究利用在線討論過(guò)程中認(rèn)知群體感知的實(shí)時(shí)反饋，促進(jìn)學(xué)習(xí)者進(jìn)行協(xié)同知識(shí)建構(gòu)和社會(huì)性調(diào)節(jié)，助力協(xié)作學(xué)習(xí)[22]。然而，除實(shí)時(shí)性外，認(rèn)知群體感知工具的空間性、交互性等特性的差異也會(huì)對(duì)其作用機(jī)制產(chǎn)生影響，因此，后期研究可以對(duì)于不同呈現(xiàn)時(shí)機(jī)、不同空間特性的認(rèn)知群體感知工具進(jìn)行對(duì)比研究，探究認(rèn)知群體感知工具如何更好融入在線討論學(xué)習(xí)活動(dòng)中。

（二）顯性/隱性認(rèn)知群體感知工具分別促進(jìn)升華型對(duì)話/協(xié)商型對(duì)話的發(fā)生

顯性認(rèn)知群體感知工具促進(jìn)協(xié)商型對(duì)話和升華型對(duì)話等知識(shí)建構(gòu)行為，學(xué)習(xí)者基于討論中的詞云圖，可以對(duì)碎片化的討論內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)，得出階段性的討論結(jié)論，提煉討論內(nèi)容中的核心要素，明確討論意義。在協(xié)作過(guò)程中，學(xué)習(xí)者關(guān)于升華型對(duì)話的認(rèn)知特征大幅度提升，表明零散和基礎(chǔ)的討論內(nèi)容被整合與升華，形成了更為深刻和全面的群體認(rèn)識(shí)，這不僅促進(jìn)了學(xué)習(xí)者知識(shí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及思維方式的轉(zhuǎn)變，更推動(dòng)了知識(shí)建構(gòu)向更高層次發(fā)展。正如馬秀麟等研究發(fā)現(xiàn)，定時(shí)反饋的“標(biāo)簽云”使發(fā)言的聚焦性極大提升，減少了無(wú)關(guān)、離題帖子的數(shù)量[16]。

隱性認(rèn)知群體感知工具更能促進(jìn)協(xié)商型對(duì)話的生成，促進(jìn)學(xué)生將分散的討論內(nèi)容進(jìn)行整合與擴(kuò)展，并且形成結(jié)構(gòu)化的討論知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在協(xié)商型對(duì)話中，不僅是對(duì)已有討論內(nèi)容的深化與相似討論內(nèi)容的融合，還包括新觀點(diǎn)的創(chuàng)造。隱性認(rèn)知群體感知工具為學(xué)習(xí)者提供語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)圖的支持，幫助學(xué)習(xí)者明確分歧，達(dá)成共識(shí)，生成新觀點(diǎn)，從而構(gòu)建和豐富討論的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)知識(shí)建構(gòu)深入發(fā)展。已有研究表明，系統(tǒng)呈現(xiàn)個(gè)人和小組激活的知識(shí)點(diǎn)及其關(guān)系，有助于梳理相關(guān)知識(shí)結(jié)構(gòu)，建立知識(shí)之間的聯(lián)系，加強(qiáng)知識(shí)建構(gòu)的深度[22]。

（三）顯性/隱性認(rèn)知群體感知工具的教學(xué)意義

顯性認(rèn)知組的學(xué)習(xí)者傾向于使用歸納總結(jié)法深入聚焦在線討論的內(nèi)容，隱性認(rèn)知組的學(xué)習(xí)者更多使用頭腦風(fēng)暴法進(jìn)行在線討論。在教學(xué)層面，根據(jù)討論主題選擇合適的群體感知工具：針對(duì)封閉式的總結(jié)性問(wèn)題，可以利用詞云圖促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)討論內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，高效得到結(jié)論；針對(duì)開(kāi)放式的討論問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)習(xí)者頭腦風(fēng)暴，豐富觀點(diǎn)的產(chǎn)生，即可利用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)圖這類隱性認(rèn)知群體感知工具。在實(shí)踐層面，實(shí)時(shí)認(rèn)知群體感知工具無(wú)論對(duì)于學(xué)習(xí)者還是教師都具有很重要的意義和價(jià)值。對(duì)于學(xué)習(xí)者而言，實(shí)時(shí)認(rèn)知群體感知工具能夠清晰直觀地呈現(xiàn)在線討論的當(dāng)前進(jìn)度，有助于學(xué)習(xí)者及時(shí)調(diào)整討論策略，更加高效地達(dá)成討論目標(biāo)；對(duì)于教師而言，實(shí)時(shí)認(rèn)知群體感知工具能幫助教師實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)小組知識(shí)建構(gòu)的進(jìn)展和問(wèn)題，減輕教師負(fù)擔(dān)，有助于教師為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持服務(wù)。

六、結(jié) 束 語(yǔ)

本研究為在線協(xié)作學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)者提供不同認(rèn)知群體感知工具，通過(guò)實(shí)證研究，探析認(rèn)知群體感知工具對(duì)知識(shí)建構(gòu)水平的影響。研究結(jié)果表明，利用認(rèn)知群體感知工具輔助在線協(xié)作學(xué)習(xí)有助于知識(shí)建構(gòu)行為的提升，顯性認(rèn)知群體感知工具促進(jìn)協(xié)商型對(duì)話和升華型對(duì)話等知識(shí)建構(gòu)行為的形成，隱性認(rèn)知群體感知工具則更能促進(jìn)協(xié)商型對(duì)話的生成。這表明，不同認(rèn)知群體感知工具有助于幫助在線協(xié)作討論中學(xué)習(xí)者不同深度的知識(shí)建構(gòu)行為。但研究?jī)H對(duì)詞云圖和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)圖兩種實(shí)時(shí)的認(rèn)知群體感知工具進(jìn)行初步探索，在實(shí)證研究中還存在樣本量較小、使用周期不足等問(wèn)題，使得結(jié)論具有一定的局限性。如果能豐富認(rèn)知群體感知工具種類以及樣本量，開(kāi)展多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)更有說(shuō)服力。在后續(xù)研究中，可以深入探究不同群體感知工具高效融入在線教學(xué)中的設(shè)計(jì)方法，以及工具對(duì)在線討論過(guò)程中學(xué)習(xí)者認(rèn)知、元認(rèn)知等多方面學(xué)習(xí)成效的作用機(jī)制，幫助學(xué)習(xí)者全面提升協(xié)作學(xué)習(xí)效果。

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Research on the Influence of Cognitive Group Awareness Tools on the Level of Knowledge Construction in Online Collaborative Learning

LIU Qingtang， YANG Shihan， ZHENG Xinxin， CHEN Liang

（Hubei Key Laboratory of Digital Education， Central China Normal University， Wuhan Hubei 430079）

[Abstract] Cognitive group awareness tools are important technical support for collaborative learners to perceive group cognitive information and enhance learning effectiveness. The influence of cognitive group awareness tools of different information complexity on learners' level of knowledge construction in online collaborative learning needs to be further explored. This paper designed real-time explicit/implicit cognitive group awareness tools from the complexity of cognitive information， and through comparative experiments analyzed the influence of the two cognitive group awareness tools on the level of knowledge construction in online collaborative learning by using statistical analysis， chi-square test and epistemic network analysis. The results indicate that the two cognitive group awareness tools contribute to the occurrence of high-level knowledge construction in online collaborative learning. There are differences in the characteristics of learners' knowledge construction behaviors and knowledge construction patterns supported by explicit/implicit cognitive group awareness tools. Specifically， the explicit cognitive group awareness tool can facilitate both consultative dialogue and sublimation dialogues; whereas the implicit cognitive group awareness tool is more conducive to the generation of consultative dialogues. The results can help teachers to adjust their teaching strategies， to guide learners to accomplish collaborative tasks and enhance knowledge construction.

[Keywords] Cognitive Information; Group Awareness; Knowledge Construction; Online Collaborative Learning; Explicit Feedback; Implicit Feedback