協作學習中不同梯度問題支架對學習者批判性思維發展差異分析

一、問題的提出

批判性思維作為完成復雜任務、解決劣構問題的高級綜合能力，是21世紀世界各國對創新型人才培養的基本要求，也是學校教育的一個重要目標。批判性思維決定了我們“相信什么”或是“做什么”，是一種有目的的、自我調節的判斷，并對該判斷有著基于證據的解釋[1]。協作學習中包含著對話推理、尋找論證、評估內容、批評與創造的高階思維運作過程，是培養批判性思維發展的有效路徑[2]。在實際教學中，協作學習難以自發地開啟有效互動，需要提供問題支架，以觸發不同層面的高級思維[3]。問題支架是以問題鏈形式，圍繞課程學習主題，為學習者提供交流情境、交互導向、參與互動、完成知識創生的交流框架[4。教師作為課堂的主導者，所選擇的協作學習類型和問題支架程度是學習者批判性思維的關鍵因素，如開放式的協作學習任務設計和適度獨立的子任務可以導致更有效的學習[5]，不同類型或難度的問題支架能夠激發群體智慧和社交屬性，以實現知識理解和問題解決[]?；诖耍狙芯吭噲D設計不同梯度問題支架的協作學習，探索其對學習者批判性思維發展的差異性，通過發現其優勢與局限性，為教師培養學生的批判性思維提供借鑒。

二、協作學習類型與問題支架選擇

（一）協作學習類型選擇

研究表明，計算機支持的協作學習有助于提高學生學習動機、增強學習表現、提升自我效能感，能夠幫助學生促進高階認知發展并創造新知識，通過討論、澄清思想和對他人思想的評估，促進學生的批判性思維。在協作學習分類上，有研究者基于認知負荷方法將計算機環境的協作學習分為開放式協作學習、任務式協作學習、項目式協作學習及請求式協作學習等多種類型[]。本研究依據混合式教學課程的教學目標、教學內容的需求及協作任務中問題支架的強弱，選擇任務驅動式、項目式、探究式及自主協商式4種協作學習類型進行教學實驗： ① 任務驅動式協作學習，設置強問題支架與協作任務，以不斷完成協作任務來驅動學習內容遷移； ② 項目式協作學習，設置中等問題支架，為了達成一個共同的結論或解決方案而進行信息交換和討論，以一個共同的最終產品為目標，刺激學生分享信息、相互討論及學習知識、經驗、信念和價值觀； ③ 探究式協作學習，設置中等問題支架，以比較、分析案例為主導，促進學習者發現與評價； ④ 自組織式協作學習，設置弱支架，由協作小組自行組織討論，解決問題。4種協作學習類型面向不同的教學主題與協作任務，每一項協作學習都分析了學生是如何一起發展批判性思維的。

（二）不同問題支架的強弱程度選擇

一般而言，問題支架分為兩類：一是平行式問題支架，其關系是并列的。如有研究者將科學探究課程中學習者在知識論壇中發布的問題分為科學類、認識論類和元語篇類[。二是遞進式問題支架，即問題涉及的知識難度逐漸提升，且問題之間具備嚴謹的邏輯性。如胡小勇等[10]按照4MAT模式提出“是何、為何、如何、若何、由何”的“五何”問題分類，將問題涉及的認知技能分為識記類、理解類、應用類、分析類、綜合類和評價類。本研究基于問題支架的意義和分類，選擇遞進式問題支架，將其分為強、中、弱支架結構，并融于4種協作學習活動類型中。

三、研究設計

（一）研究問題設計

本研究從行為特征與認知發展差異兩方面的學習者協作話語，分析上述4種協作學習對學習者批判性思維發展的影響，主要探析以下問題： ① 不同梯度問題支架支持下，4種協作學習話語類型差異如何？ ② 不同梯度問題支架支持下，4種協作學習類型下學習者的批判性思維行為特征如何？ ③ 不同梯度問題支架支持下，4種協作學習類型下學習者批判型思維發展差異如何？ ④ 如何有效干預不同梯度問題支架支持的協作學習類型，以更好地促進學習者批判性思維的發展。

（二）協作學習活動設計

本研究選擇J大學開設的“信息技術課程教學法”混合式課程進行教學實驗，以2022級72名教育技術學專業本科生為研究對象，課程教師由1名主講教師和1名助教組成。該課程采用混合式教學模式，教學目標是讓教育技術專業的師范生掌握信息技術課程知識及其教學方法等。

本研究結合課程性質與課程學習環境，從協作學習目標、協作學習任務、協作交互方式、學習評估方法4個方面構建混合式課程下不同類型協作學習教學，如圖1所示（見下頁）?？紤]到增加討論任務的背景信息會使討論更加貼近現實，因此在設計強、中、弱問題支架的4種協作學習活動時，均圍繞一定情境展開。同時，為盡可能保證每組成員認知水平均衡，每次開展協作學習時，均進行隨機分組。由于在線同步與異步融合的雙向在線學習，能夠為學生提供同步的實時協作交流與異步的靈活參與[]，因此，本研究為學生提供了課堂面對面討論、騰訊會議同步討論、云班課異步討論等多種協作方式，以促進協作任務的完成。

不同梯度問題支架的協作學習具體實施如下： ① 任務驅動式協作學習。首先，教師將學生隨機分為10組，每組6人；其次，創設學習情境，引入問題，分布式拋出任務；最后，學習者依據任務單開展組內協作討論以解決問題。此時提供的是強問題支架，問題結構較為細致，具有層級性，同時任務特征具有復雜性、開放性、劣構性，以從不同的角度刺激學習者的想法。② 項目式協作學習。這種類型要求學習者為小而異構的群體，以便更高效地進行文獻研究、創建調查、獨立分析等工作，因此將學生隨機分為15組，每組4人。

項目式學習的最終目標是在協作學習過程中開發特定產品，在學習者內部需要明確地任務分工。 ③ 探究式協作學習。該類型以案例分析、探索發現、差異比較為主，教師為學習者提供同課異構教案，學習者自行討論，從不同方面分析教案的優劣。項目式與探究式協作學習提供的是中等強度問題支架，問題結構較為均衡。 ④ 自組織式協作學習，教師拋出一個開放性“話題”，各組圍繞該話題自行思考可探討的問題并最終解決問題，期間教師不做協作引導。此時提供的是弱問題支架，問題范圍較為寬泛，給予學生充分的發揮空間。

（三）研究對象與數據來源

研究數據來源于協作學習活動中學習者在云空間的文本內容，通過收集清洗后，獲取有效數據4134條。云平臺為教師開設多種在線協作活動提供支持，能夠嵌入學習資源、發布學習任務、隨機分組討論、記錄學習過程等功能齊全的在線教學輔助平臺，能為混合式課程的開展提供技術支持。

（四）研究方法與編碼方案

本研究選擇阿爾賈·維爾曼（ArjaVeerman）等[12]面向協作學習提出的話語類型統計方案，包含與協作任務安排相關、與協作任務內容相關及與協作學習無關3種話語類型，適當修訂后進行話語編碼統計，如表1所示。同時，選擇伊麗莎白·墨菲（ElizabethMurphy）[13]針對高等教育中大學生發展批判性思維提出的編碼體系，共分為辨識（Recognize）、理解（Understand）、分析（Analyze）、評價（Evaluate）、創新（Create）5個維度，對學習者思維水平進行文本內容編碼。

依據上述編碼方案，本研究對學習者的交互話語進行內容分析：首先，采用Nvivol1對進行協作學習話語類型編碼統計；其次，剔除與協作學習無關的話語，依據批判性思維編碼方案，讓兩名研究者背對背編碼，通過計算一致性，得出兩名研究者編碼的一致性較高，可任選其一編碼結果進行研究分析，同時進一步探索不同協作話語類型與批判性思維階段的相關性；最后，通過滯后序列分析法和認知網絡分析法，對協作學習中學習者隨時序而發生的交互行為、批判性思維發展進行比較。

四、數據分析與結論

（一）學習者協作話語類型差異

通過編碼統計4種協作話語類型占比結果發現：① “與協作任務安排有關”的話語中，自組織式協作學習占比較大（ 18.48% ）?？梢姡谌踔Ъ苤С值膮f作學習中，小組成員首先會對協作任務規劃與合作進行統籌安排，以便更好地開展協作與解決問題。 ② “與協作任務內容有關”的話語中，任務驅動式協作學習占比較大 90.98% ，其中“說明問題”占比 59.42% ，“新的想法”僅占比 10.02% ?？梢姡趶妴栴}支架的協作學習下，學習者更傾向于依據問題支架解答問題，產生新的想法較少。同時，以產品產出為目標的項目式協作學習中，“新的想法”話語占比 32.88% ；探究式協作學習中，“評估方案”話語占比 47.90% ，屬4種協作學習最高比例，這與評價案例的學習主題任務有關?？梢?，中等程度的問題支架能夠觸發學習者更多的思考，使其產生更多的想法。 ③ “與協作學習無關”的話語中，4種協作學習占比無差異。

本研究采用相關樣本非參數檢驗進行差異性分析，Freidman秩和檢驗結果表明，學習者的批判性思維存在顯著性差異（Sig.值 =0.000lt;0.05 ）。之后，經過編碼統計4種協作學習下學習者批判性思維水平數據比重發現：任務驅動式協作學習話語集中于“理解”（ 52.30% ）“分析”（ 43.52% ）和“辨識”（ 38.6% ）層面的思維水平，而“評估” （27.91% ）與“創新”（ 22.33% ）層面占比較少。這表明在強問題支架下的任務驅動式協作學習中，學習者更傾向于對問題進行解釋和分析，對問題與方案做出評價或產生新的想法的高階思維水平沒有突出體現。在中等問題支架支持的項目式協作學習中，“創新”（ 51.19% ）處在最高水平，“分析”（ 42.17% 也占較大比例，而“理解”（ 33.24% ）層面與任務驅動式協作學習形成反差，占比較少。這表明以產出為導向的項目式協作學習，能夠激發學習者創新意識，促進高階思維的成長。同樣是中等問題支架支持的探究式協作學習中，“辨識”（ 51.29% ）與“評估”（ 43.27% 占比最高，“創新”（ 32.19% ）層面反而較低，可見學習者偏重于通過合作分工完成任務，缺少新的想法。在弱問題支架支持的自組織式學習中，協作話語中體現較多的是“理解” （49.9%） ）、“分析”（ 43.42% 層面的批判性思維，而“創新”（ 28.10% ）則較少出現。

為了解哪些協作話語對學習者的批判性思維產生影響，進一步對上述6種協作話語內容與5個階段批判性思維水平進行相關性分析發現，在“與協作安排有關”的話語中，規劃性話語對協作學習的建設性與貢獻性較低，但與“辨識” （-0.042^** ）、“理解” （-0.079^??） ！“分析” [0.101^** ）及“創新”（ 0.062^** ）之間相關性顯著；同樣，社會性話語內容對理解！ （-0.041^* ）、評估（-0.059^** ）及創新（ .0.060^** ）有一定影響，存在顯著性相關；而技術性話語內容與批判性思維的5個階段均無相關性。在“與協作任務有關”的話語中，“產生新的想法”對“辨識” （-0.054^**） 、“理解”（ 0.052^** 及“評估” （0.078^**） ）存在相關影響，說明問題支架在一定程度上為“評估” （-0.043^*） 與“創新”（-0.040^**） 思維做建設，評估方案對“辨識” （0.043^**） ！“分析” （-0.095^**） 與“評估”（ 0.086^** 具有顯著性相關關系。

（二）學習者批判性思維行為特征

通過滯后序列分析法對學習者批判性思維行為進行深入探索，以檢驗學習者的某種思維發生后，另一種思維緊隨發生的情況。Z一scores解釋行為之間是否存在顯著性關系，當Z-scores大于1.96時，表明兩個思維水平之間具有顯著性意義，Z-scores值越大，行為轉換程度越強。根據 Z 值大小，形成了4種協作學習中學習者的思維行為轉移模式，如圖2所示。

本研究發現，學習者均以“辨識”（R）和“理解”（U）問題開啟協作，并逐漸向批判性思維行為的高階層次轉移。

（1）在強問題支架支持的任務驅動式協作學習中，有7個行為序列達到顯著水平，行為指向多數圍繞在“辨識”“理解”與“分析”的低階思維行為層面轉換，例如R-U、U-U、U-A、A-E等。學習者傾向于在一段時間內反復對問題進行辨識與發現[Z-scores（R-R） =2.16] 。隨后，學習者會圍繞問題表達自己的理解[Z-scores （R-U） =8.36] ，同時存在對理解的回環[Z-scores（U-U） =5.81 ]。在理解的認知層面之上，學習者試圖將問題分解，用已知信息和挖掘的未知信息，對問題進行深入的澄清與分析[Z-scores （U-A）=12.36] ，而在澄清問題之后，學習者對問題又有了新的認知與理解[Z-scores （A-U） =2.42] 。最后，學習者由分析轉移對問題評價[Z-scores（A-E） =10.17] 、促生新的想法與方案[Z-scores（A-C） ，這表明，雖然任務驅動式協作學習下“評估” 27.91% ）、“創新”0 22.33% ）話語內容占比較低，但學習者通過深入分析能夠向“評估”和“創新”高階行為轉換。

（2）在中等問題支架支持的項目式協作學習中，具有顯著性意義的行為序列有10個，行為轉換模式連續、多元且完整。與任務驅動式相比較，該模式下學習者傾向于以“分析”“評估”與“創新”的中高階思維為重點轉移，例如A-R、A-U、A-E、A-C，E-A，E-C，C-A等。學習者在經過“辨識”與“理解問題后[Z-scores（R-U） =20.33 ，Z-scores （U-U）=10.13] ，著重于尋找論據對問題進行深入分析，從而進一步“評估”[Z-scores （A-E） =12.07] 和“創新”[Z-scores （A-C） =11.35AA 。倫奎斯特·羅伯特（LundquistRobert）[4]指出，“學習的基礎是反思，以及從更多不太成功的嘗試中得出結論的能力”，這是批判性思維的一個重要特征。正如，盡管學習者已經達到高階思維行為，但仍會重新對問題進行“辨識”[Z-scores（E-R）=4.14] 與分析[Z-scores（C-A） 。

（3）在中等問題支架支持的探究式協作學習中，行為序列達到顯著水平的僅有5個。雖然行為模式較為單一、反復，但學習者的批判性思維多在“分析”與“評估”中高階水平轉換。例如，學習者會對案例進行反復分析[Z-scores（A-A） =4.09] ，最終給出自己的評價結果[Z-scores（A-E） =7.71 ，Z-scores （E-E）=2.34] 。由于教學主題與協作任務的特點，學習者的“創新”高階思維沒有得到很好的發展。

（4）在弱問題支架支持的自組織式協作學習中，具有顯著性意義的行為序列有8個，行為模式轉換逐步遞進遷移，“辨識”與“理解”之間存在雙向轉換行為［Z-scores （R-U） =31.31 ，Z-scores （U-R）=9.42] 。學習者經過自主協商討論，由“理解”問題跳躍式地轉移到“分析”[Z-scores（U-A） =11.76] 、“評估”[Z-scores（U-E） =10.35] 問題以及“創新”[Z-scores（U-C）=2.44] 的批判性思維層面，在弱支架牽引下，學習者也會對問題進行反復“分析”[Z-scores（A-A）=3.14] 并持續走向“評估”[Z-scores（A-E） 與“創新”（Z-scores （E-C）=2.49] 。

（三）學習者批判性思維發展的差異

本研究運用認知網絡分析法對學習者批判性思維認知網絡結構特征進行對比分析，各節點間線條的粗細代表共現次數的多少，即關聯的強弱，如圖3所示。結果發現，在4種協作學習中，學習者的“理解”與“分析”批判性思維層次均具有較強的共現關系，兩者聯系緊密，表明無論是何種協作學習，學習者的思考都不是單一的，而是關注到多個方面，愿意對問題進行深一步的探析與辯證思考。

（1）在強問題支架支持的任務驅動式協作學習中，A-U-R共同建立了緊密的聯系，學習者的批判性思維處在較為基礎的層次。表明大多數學習者面對分布式任務驅動式問題，會同步對問題進行分辨瞄準，尋找相關知識、觀點、論據支撐自己的理解，同時會將問題分解，深入挖掘。此外，“理解”與“評估”之間也存在較為顯著的聯系，而“創新”與其他思維階段沒有較多的共現關聯。

（2）在中等問題支架支持的項目式協作學習中，學習者的認知網絡層次更為豐富和諧，其中最高階批判性思維“創新”與其他思維層次均建立了顯著的關系，A-E-C之間的關聯性是四種協作學習下最緊密最強烈的體現。由此可見，學習者以項目產出為目標，會集中精力對問題同時進行分析、評估與創新，促進自身高階思維能力的延伸，這是通過協作學習發展批判性思維所期盼的狀態。

（3）在中等問題支架支持的探究式協作學習中，R-E之間的關聯性是4種協作學習中最為顯著的體現。面對評價多份案例的任務，學習者集中體現了對案例先進行辨別與分類，然后按照不同維度進行優劣評價，并給出評價的理由，因此“辨識”與“評估”的批判性思維層次有較為突出的體現。與任務驅動式類似，以“創新”為核心的共現關系較弱。

（4）在弱問題支架支持的自組織式協作學習中，C-U、C-R相較于其他協作類型呈現出密切的關聯。這表明，雖然沒有提供較強的問題支架，但學習者經過自主協商，能夠在“辨識”與“理解”問題的基礎上創生“新想法”，相關共現關系較強。但是，學習者很少對問題進行深人剖析，評判觀點的合理性，因此，A-C、E-C的共現關聯性較弱。

五、研究建議

在協作學習的知識建設中，學生通過合作完成復雜的任務，經歷發現、質疑、驗證、總結等過程，完成更深層次的信息處理和更豐富的批判性思考?；谝陨戏治?，本研究針對設計不同梯度問題支架的協作學習活動提出相關建議，為教師在教學中培養學生的批判性思維提供借鑒。

（一）基于強問題支架開展協作學習時，以高階思維為導向，搭建階梯式任務

任務驅動式協作學習有著強支架的協作任務引領，學習者善于瞄準問題、尋找論據、給出新解，但學習者的話語類型、行為轉換及認知水平均集中體現在低階層次，很少對問題方案做出評價或產生新的想法。這就要求教師在設計強問題支架的協作任務時，以高階思維為最終導向，注重任務的階梯式遷移，引導學生走向批判性問題的協作討論與知識延伸。

（二）基于中等問題支架開展協作學習時，要引導學習者對觀點與結果進行總結提煉，同時注重批判性思維建設的系統性、全面性、多元化

以產出為導向的項目式協作學習，學習者能夠明確學習目標與協作任務。相較于其他協作學習類型，項目式協作學習行為轉換模式連續且完整，認知網絡層次豐富和諧，有助于提升批判性思維的連續性與流暢性。但是，缺少教師進一步引導學習者對產品產出的過程、群體協作中不同的觀點以及集體智慧的結果進行總結和提煉，以此來助推學習者建構完善的知識體系?；谥械戎Ъ艹潭鹊奶骄渴絽f作學習則有著不同的表現，學習者的批判性思維多在“分析”與“評估”的中高階水平轉換，但以“創新”為核心的共現關系較弱，且行為模式較為單一、反復。這就要求教師將系統的專業課程知識層級化，與協作任務的安排進行深度融合，構建信息化協作情境與環境，拓展協作的廣度與深度，幫助學習者實現批判性思維建設的系統性、全面性與多元化。

（三）基于弱問題支架開展自組織式協作學習時，為學習者設置角色，確立正確協作目標

在自組織式協作學習中，學習者很少對問題進行深人剖析與觀點評判，因為在弱支架支持下，協作小組首先需要進行自主協商、任務分工，對目標的把控易出現偏移，難以向高階思維發展。“角色”能夠指導個體行為、調節小組交互過程，教師可為協作小組設置協作角色，使學習者將有效的時間專注到協作任務本身。教師需要觀察學習者角色的協作動態，及時發現問題并給予正確引導，以使學習者持有正確的學習目標，集中精力完成學習任務。5

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（責任編輯 孫興麗）

Analysis ofthe Differences in the Development of Critical Thinking among Learners in Collaborative Learning with Different Gradient Problem Scaffolds

ZhangDi1，WangLing2，NieZhumingl，henYuting'，Zhu Zekail （1.SchoolofEducationalScience，AnhuiNormalUniversity，Wuhu，Anhui，China241000; 2.Jiaozuo People'sHighchool，Jiaozuo，Henan，China45400）

Abstract：Criticalthinking isakeyskillfor cultivating innovativetalentsinthe2lstcentury.Problem scafolding incollaborative learning helps promote the development of students'critical thinking.The researchis based on problem scaffolds withdiffrent gradientsof strong，medium，and weak，anddesignsand implements task driven，project-based，exploratory，andself-organizingcollborativelearningactivities.Quantitativecontent，agged sequence，andcognitive networkanalysis methodsareusedtoexplore learners'critical thinking.Analysis shows that intask drivencollaborativelearning basedonstrong problemscafolding，leaners focus onthelow-level thinking levelsof\"identification\"and\"understanding\"，whicharecorelatedandtransformed;Inproject-basedcollbative learningbasedonmoderate problemscaffolding，learners tendtodevelop higher-order thinkingof \"analysis\" and \"innovation\"，and their overall cognitive structureand behavioral patternsare relativelycontinuous，complete， rich，and harmonious.However，the thinking levelofinquirybasedcollaborative learnersshowsajumpingand bidirectional pattern from low tohigh between \"identification\" and \"evaluation\";Inself-organizingcolaboration based on weak problemscaffolding，learners' thinking levels gradually progress，butthere is discontinuity.Finally， the study proposes relevant suggestions for conducting collaborative learning activities basedon different gradient problem scaffolds， providing reference for teachers to cultivate students'critical thinking in teaching.

Key words： Computer supported collaborative learning; Critical thinking; Problem support; Behavioral differences