基于网络的知识建构共同体：对集体知识发展与个体知识增长的互进关系的考察 *

金 慧，张建伟，孙燕青

(1. 上海外国语大学 传媒学院，上海 200083；2. 纽约州立大学 教育学院， Albany 美国 12222)

基于网络的知识建构共同体：对集体知识发展与个体知识增长的互进关系的考察*

金 慧1，张建伟2，孙燕青2

(1. 上海外国语大学 传媒学院，上海 200083；2. 纽约州立大学 教育学院， Albany 美国 12222)

利用网络进行协作探究和知识建构已经成为重要的新型学习方式。学生通过在线讨论和创作交流观点，合作完成探究任务，发展新知识。在此过程中，知识建构共同体实现了集体知识的建构，学习者个人也发展了对知识的深入理解和探究技能。该研究采用内容分析等多种方法，分析了22名四年级学生在三个月期间使用知识论坛(Knowledge Forum)进行的关于光的在线讨论和知识建构，重点考察学生在集体知识建构中的参与方式与学生个体知识增长的关系。研究数据来自于学生的在线讨论记录和个人电子学档。研究结果表明，学生在集体讨论中的贡献方式、阅读短文等与学生的个体知识增长有显著相关，在集体知识建构中的参与程度越高的学生对相关主题知识形成的理解更深入。

知识建构；探究脉络；知识论坛；知识共同体；个人知识；集体知识

21世纪知识社会的发展要求未来的人才不仅要有批判性思维、创新精神和自主学习的能力，更需要懂得如何与他人合作解决实际工作和生活中的问题。因此，培养学习者创造性地解决问题以及探索新知识的能力是教育的重要目标。 针对这一需求，关于计算机支持的协作学习(CSCL)的研究在近年来得到了深入的发展。在CSCL环境中，学习者共同完成真实任务、协作解决复杂性问题、积极通过协作对话和探究过程参与集体的知识建构，并实现个人知识的持续性发展。CSCL的目标不仅是通过协作发展每个学习者的个体知识，而是发展共同体的集体知识，超越个体知识的总和，实现社会性知识建构和创新[1][2]。考察个体知识发展和集体知识建构之间的互动关系成为CSCL研究领域的重要课题。本文考察了一个四年级班级的学生利用知识论坛(Knowledge Forum，简称KF)协作建构知识的过程，旨在分析学习者在集体知识建构过程中的贡献方式及其与个体知识发展的关系，探索能够促进二者共同发展的探究设计。

一、知识建构共同体的相关研究

在各种CSCL的研究项目中，最久负盛名的是由加拿大多伦多大学的Carl Bereiter 和Marlene Scardamalia教授在20世纪80年代主持研发的“计算机支持的目的性学习环境/知识建构(CSILE/Knowledge Building) ”，经过近三十年的努力，在原有项目组的基础上形成了一个世界性研究组织——知识创新和技术研究所(IKIT.org)。 Bereiter和 Scardamalia提出了知识建构(Knowledge Building)理论[3]，并在此理论的基础上开发了旨在形成知识建构共同体(Know1edge Building Community，简称KBC)的计算机支持的协作平台，其二代产品知识论坛(Knowledge Forum，简称KF)就是专门为支持知识建构和创新而设计的技术。作为一种知识建构环境，“KF能够支持在各类知识型组织中进行的知识探究、信息搜索、对思想的创造性加工等活动”[4]。

知识建构理论关注现实中的真正问题，关注思想的持续改进而非寻找结论性答案，关注共同体知识而不仅仅是个人知识[5]。知识建构共同体(KBC)中的成员通过建构性的互动过程发展对于共同体有价值的见解(Idea)[6-8]。集体知识体现在共同体的对话和知识产品之中，它超越个体头脑的知识。在知识建构共同体中，共同体成员通过将自己的问题、假设、事实证据、资料等在共同体之中共享，使这些知识要素由主观知识变为客观知识。他们贡献自己的思想，对思想、见解共同进行持续改进，并通过对这些见解的评论、质疑、改进、丰富和汇总而发现新的问题和挑战。因此，这个过程不仅是建构自己的知识，同时也在发展集体的公共知识。学习者们通过共同推进共同体公共知识的增长而实现个人知识的发展[9]。

研究实践表明[10-12]，以知识论坛为基础建立的协作学习环境中，学生可以通过创建短文、阅读短文(Note)、评论、提问等进行持续的对话，生成有潜在价值的见解，并持续探索和改进这些见解。他们可以生成理论和解释、设计实验以收集真实的数据、查找并介绍专家资源、修订概念以及回应在共同体知识中出现的问题和见解。在这个过程中，他们学会使用学术资源来建构新知识，不断推进共同体的知识前沿，同时个人对该主题的理解也更为复杂和科学[13]。更为重要的是，在共同构建集体知识的过程中，他们实现了集体认知责任[14]。他们为共同体知识的持续发展负责，也为个人成长和同伴的学习负责，主动地将个人的兴趣和能力发展与集体目标的实现结合起来，相互促进，共同发展[15]。

综上所述，良好的知识建构环境既能够促进个体与集体知识的共同发展，考察个体知识发展和集体知识建构之间的互动关系成为重要的研究课题。最近多项研究工作对学生在共同体知识建构中的贡献方式进行了考察，比如提出深入的、跟进性的问题，贡献和发展理论，提供证据，引用资料，使用慎密的学术词汇对思想进行详细解释，相互阅读彼此的见解，进行持续的交互性对话，等等[16][17]。这些对集体知识建构的贡献方式与学生个体知识和技能的增长有显著相关[18][19]。

本研究的目的是通过对知识建构的过程性分析来进一步考察学习者对在知识建构共同体中的贡献方式与学生的个体知识生长的互进关系。 我们研究了一个四年级班级在三个月期间利用知识论坛进行的科学知识建构，通过分析知识论坛中学生建构的集体知识中所包含的观点和见解的具体内容、这些见解产生和持续性发展的轨迹、学生对发展这些见解的贡献方式来了解知识建构共同体中的集体知识建构过程，通过分析学生的个人电子学档内容判断学生的个体知识增长，并分析个体在共同体中的贡献方式与个人知识的相关性。

二、研究方法

1.学习环境与过程

本研究在多伦多大学的儿童研究所实验学校进行，该学校一直致力于采用知识论坛开展知识建构的教学研究。本研究中的数据来自在该校四年级课堂开展的一项持续多年的基于设计的研究，旨在探索新的设计，以便让小学生承担集体认知责任，促成持续的知识发展。在此项长期研究中，一名教师每年尝试采用更有效的协作方式来支持学生关于光的探究，促进学习者的集体认知责任，从最初采用的固定小组到后来发展起来的互动协作小组，再到没有固定小组的动态协作。本研究的数据来自其中一年的课堂，共有 22名学生。这些学生从小学一年级的科学课就开始接触知识论坛和知识建构的原理，能够较为熟练地使用知识论坛中的各种功能。这些学生采用动态协作的方式在为期三个月的时间里探究了有关光的问题。他们综合使用了各种课堂和网上活动。在课堂中，学生通过“知识建构对话” (Knowledge Building Talk) 贡献和讨论不同的见解，通过自己设计的实验和观察活动检验和发展他们的理论，查阅图书资料和网上的资源。而后，他们在知识论坛中参与讨论，分享各自的理论、问题、资料和发现，发展他们的理解。知识论坛的核心是一个多媒体的共同体知识空间，组织成不同的“视窗”(View)，每个视窗关注一个探究主题。共同体成员通过在这个空间中写短文贡献自己的理论、工作模型、计划、证据、参考资料等。为了支持学习者以知识建构为目的的对话，知识论坛提供了一系列互动工具，支持学习者的短文阅读、写作(和多作者合写)和修改，以及对同伴的见解进行发展、点评、引用和升华提炼[20]。学生们随着探究活动的进行，逐步确定了更细的探究目标。根据目标的细化演进，他们在知识论坛中建立了一系列的视窗。这些视窗按照建立的时间顺序分别是：光、光如何传播、光的颜色、光和材料、自然光和人工光、影子、我们眼中以及胶片上的像、我们看到的只是光。学生们可以自己决定在一段具体时间内参与某个视窗的讨论，聚焦某个具体问题。知识论坛中所记录的学生的对话历程反映了共同体知识的发展[21]。

2. 数据分析

数据分析的主要目的是要考察学生对共同体知识建构的参与和贡献方式与本人的知识增长之间的关系，因此，需要能够分别代表学生参与知识建构和个人知识增长的两方面数据。

本文把包含学生三个月的按月总结的个人电子学档作为判断学生个体知识增长的数据，采用知识建构共同体中的对话数据分析学生对共同体知识建构的参与和贡献(如表1所示)。

表1 研究数据来源及其代表含义的具体分析

知识论坛中的每篇短文发言都体现了学生的一个思考和见解，短文中表明的 “问题”和使用的“脚手架”体现了一个短文在协作知识建构过程中的贡献，如理论细化、收集证据、论证、文献解释等[22]。知识论坛中可以通过给短文加问题式标题或者加上脚手架“我需要理解”来表达短文中涉及的具体问题或者学习过程中的疑问。例如，学生在短文的标题中写道“光是如何通过特定物体的？”，或者在短文中加上“［我需要理解］为什么光能够穿过特定的材料甚至是一些非常厚的材料但却不能穿过另外一些物体呢？”。知识论坛中除了有“我需要理解”脚手架以外，其他主要的脚手架有“我的理论”“新信息”和“证据”等。“我的理论”是指该短文的内容主要代表其个人的观点；“新信息”表明短文中的内容主要来自他人的文献或者论述，一般是比较权威的观点或者见解；“证据”一般代表学生自己完成的实验结果。在学生使用KF之前都了解每类脚手架的涵义和使用方式。

因此，学生在探究过程中记录个人学习情况的文字信息可以作为判断个人知识增长的内容分析数据来源。在本文中，从三月份到6月份总计三个月的时间里，学生们需要完成每个月的个人总结，每个人共计3次的个人总结内容保存在个人电子学档中。我们根据学生保存在个人电子学档中的内容分析来判断学生在3月里的个人知识增长。

综上所述，本文采用学生三个月的电子学档内容做为判断学生个体知识增长的数据，采用学生在探究知识共同体中的各种学习活动和发表内容的数据做为分析参与性的数据，两类数据采用不同的编码体系。

(1)个人知识小结的编码方案

本研究采用内容分析法分析了学生个人电子学档中的知识内容以判断学生对特定主题知识的获得情况。本研究中，教师首先确定了8个和光的知识相关的主题，以“你怎么理解……主题的”为问题标题，要求学生每个月以小结的形式回答这些问题并提交在个人电子学档中。电子学档中的三个月的小结内容做为分析学生个人知识获得程度的数据，通过对8个主题中的内容进行编码确定小结中所涉及的知识复杂度和科学性。分析知识复杂度的编码体系采用四级量表来测量学生对物质世界的描述以及对指向科学本质的隐藏机制的理论解释[23]。四个等级为：1-不具体的事实、2-具体的事实、3-不具体的解释和4-具体化的解释。另外，我们按照四级编码体系来测量学生知识的科学性水平，四级量规分别为1-前科学的、2-混合的、3-基本科学的和4-科学的[24]。 表2是对学生个人档案袋内容进行编码的具体实例，关于编码量规的具体介绍请参考我们之前的文章。

表2 对电子学档中的短文中所体现的见解(Idea)的编码方案[25]

(2)探究脉络的编码方案

在本研究中，我们使用探究脉络分析对学生在知识论坛中的讨论进程进行分析。“一个探究脉络可定义在一个知识共同体中提出一个主要问题和组成一个概念的一系列短文的总和”[26]，定义一个脉络的主要特征是脉络中的短文所探讨的主要问题。

其二，上述界定没有揭示我国现行土地管制权最本质的内涵。毋庸置疑，概念是对一事物本质属性的揭示，“本质”代表了某一“概念”的核心部分，只有对“概念”之核心部分的“本质”有所了解，才能对其作出合理、妥当的界定。对我国现行土地用途管制权概念的科学界定亦同样离不开对这一权力本质的揭示。

基于共同体所确定的8个大探究主题，本研究按照短文的具体讨论内容进一步划分出17个探究脉络。每个探究脉络包含若干等具体的焦点和子焦点。例如，在8个大主题中的“镜子”这一主题下面有两个脉络：“镜子和反射”和“表面的类型”。学生在讨论过程中共写了16篇短文讨论“镜子和反射”的问题，这16篇短文被组织在题为“镜子和反射”的探究脉络中；同样，有8个短文被归到“表面的类型”脉络中。“镜子和反射”中的16个短文一共解释或者讨论到三个焦点话题，在我们的编码体系中这三个话题被分别定义为f1、f2、f3，即：f1-两个或者多个镜子的反射、f2-光面反射和f3-单一镜子的反射。通过对学生三个月期间所有的探究讨论短文进行编码，我们在8个主题的17个探究脉络中共划分出30个焦点和23个子焦点。一个短文可能讨论多个主题，从属于多个脉络。

(3)焦点和见解的编码方案

为了更好地分析探究性讨论中的知识共建机制，在以焦点为单元划分的基础上，我们采用更小的编码单元对学生的短文进行编码——见解单元。焦点单元是指同一个探究脉络中的不同讨论对象，而见解单元是在同一个焦点或子焦点中的不同概念或想法。同一个短文可能包括一个或多个见解，也可以从属于多个焦点单元，但焦点单元和见解单元的编码没有重叠。通过对学生三个月期间所有的讨论短文进行编码，我们在共计53个焦点和子焦点中，编码了130个各种类型的见解。比如，主题“影子”中包括两个探究脉络“影子”和“日食”。从4月17日到5月8日，有5个学生在共计7个短文中提到了“影子”这个主题并试图对这个主题有更深的理解。根据短文内容，我们把这7个短文划分在2个焦点、3个子焦点和8个见解单元中。“影子”主题下的“影子”脉络中包含焦点f1 “影子是怎样形成的”和焦点f2“影子的大小”。焦点f1中又包含两个子焦点f1.1“影子的组成”和f1.2“有颜色的影子”。焦点f1中的见解包括“影子是怎样形成的”“光不能在你的身后”等 (如表3所示)。

表3 “影子”主题中焦点和见解的编码体系

三、分析结果

根据对研究数据的分析，我们从个人知识增长情况、群体知识建构情况和二者的关系等三个方面讨论数据分析的结果。

1. 学生的个人知识增长情况分析

本研究是根据学生在三个月期间的个人电子学档中的内容来判断学生的个人知识增长的。正如上文提到的，学生个人电子学档的内容分为8个主题单元。三个月期间，22个学生被要求每个月完成一次总结并保存在其个人电子学档中。表4描述了三个月里每个学生的电子学档中所涉及的脉络数量。从表中可以看出，所有学生每月总结中所包含的脉络数目在三个月里呈现显著的递进上升趋势，4月份所有学生的总结中所包含的脉络的总数的平均值为4.77，截至到6月份， 这个数目上升到11.59，占总数的68.18%。这表明，在三个月里，学生对8个主题的相关概念的了解数量逐渐增加，并扩展了最初对相应主题内容的理解广度，学生的个人知识在数量上有显著增长。

个体知识的增长不仅要考虑学生电子学档中包含脉络的数量， 更重要的是要考虑所记录知识内容的质量。按照前面介绍的对电子学档内容编码的体系，个体获得知识的质量评价包括知识的科学性和认知复杂性。认知复杂性非常重要，它不仅可以测量学生在描述物质世界方面的努力程度，也可以测量学生对自然科学本质的理论解释和明晰其中的隐含机制。表4 还列出了学生每月总结中所体现的知识的广度、科学性和认知复杂性的分析结果。从分析中可以看出，三个月期间，学生个人电子学档中的每月总结所包含的主题数量、脉络数量逐月增长。学生个人知识的质量上的变化也非常明显，其中所有学生获得知识的科学性的平均值从4月份的1.48(SD＝0.64)增加到6月份的2.81(SD＝0.47)，说明学生对8个主题的理解更为科学正确；所获得知识的复杂性的平均值从4月份的1.32(SD＝0.63)增加到6月份的2.91(0.68)，说明学生对8个主题所包含知识的描述和解释也更为全面。

表4 基于学生个人电子学档的数据分析

2. 学生在共同体知识建构中的参与与贡献方式

本研究中的22名学生在三个月的时间里共创建了130个短文。表5报告了我们对学生的短文写作、阅读以及具体贡献方式的分析结果。平均每个学生创建了 6.95个短文，阅读了88.50个短文。在130个短文中，每个学生平均提出了6.77个问题，使用了8.95次脚手架。这些脚手架中使用最多的类型依次为：“新信息”(平均4.18次)“我的理论”(平均4.09次)“我需要知道”(平均2.59次)和“证据”(平均1.09次)。从表5中也能看出，22个学生创建短文的平均值(包括合作作者)为6.95 (SD=3.90)，平均每个学生参与讨论了31.82% 的脉络。有些学生在探究社区中特别活跃，如学生S.M. 共创建了17 个短文，这些短文包含在11 主题脉络中(占总脉络数的64.70%)。数据表明，共同体中的学生普遍参与并进行了广泛的讨论。

表5 学生在线讨论的参与和贡献分析

3. 学生在共同体知识建构对话中的参与和个人知识增长之间的相关分析

表6报告了学生在共同体知识建构对话中的参与和个人知识增长之间的相关分析。学生个人知识的认知复杂程度和其阅读短文的数量之间有显著相关(Pearson r = .429, p ＜0.05)。学生在知识建构对话中阅读短文的数量越多，个人总结中所体现的知识复杂度也越高。同样，学生个人总结中所总结的脉络主题个数也与其阅读短文的数量显著相关(Pearson r = .431, p ＜0.05)。学生阅读他人的见解与学生个体知识的认知深度和广度都有密切关系。通过阅读其他人的短文，学生在相关主题中的个体知识会获得较为显著的增长。相比知识的科学性，个人知识的认知复杂度的增长更为明显。

学生个人电子学档内容的科学性得分与这些变量之间的相关性也有类似的结果。创建短文数量和个人的科学性得分之间的相关性适中(Pearson r=0.389, p =0.074)。非常显著的相关表现在学生创建短文所包含的见解数和其个人知识的科学性之间(Pearson r = .553, p ＜ .01)。

表6 学生在共同体知识建构对话中的参与与个人知识获得程度的相关分析(Pearson r 与显著性水平)

四、结果的讨论

以上数据分析表明，学生在知识论坛中的参与贡献和其个人知识的增长有明显的相互促进的关系。基于这些结果，我们对集体知识建构和个体学习之间的关系做如下讨论。

1. 个人学习和共同体知识发展在同一个过程中实现共进

通过数据分析，我们发现在三个月的探究过程里，整个知识共同体的集体知识得到增长，通过对学生的讨论短文进行编码可以得知，通过学生的在线对话和探究活动，整个共同体的知识在深度和广度上都有提升。 学生讨论的内容涉及到光学知识的方方面面，针对“影子”“镜子”“彩虹”“光”“材料”等核心课程主题展开了较为全面而深入的探讨。

另外，我们发现在探究过程中，三个月期间，学生个人电子学档中的每月个人总结所包含的主题数量、脉络数量逐月增长。学生个人知识的质量上的变化也非常明显，所有学生获得知识的科学性的平均值和知识的复杂性的平均值从4月份到6月份都有显著增加，说明学生对8个主题所包含知识的理解也更为深入，个人知识得到显著增长。

这表明，通过积极的探究和讨论，一个有效的知识建构共同体可以实现个人学习和集体知识 的共同促进，相辅相成。学生在探究讨论中发展的核心概念会内化为个人知识；而通过讨论的不断深入，学生能够不断修正最初的见解或想法，不断深化对该问题中的核心概念的理解，这些核心概念一步步被改进和提炼推进集体知识的进一步发展。

2. 共同体意识有利协作知识建构和个体知识发展

集体知识建构过程中每个成员需要了解共同体中的其他成员的工作和贡献[27]，了解共同体的目标演进和有关的进展，理解不同目标之间的关系，在我们以前的研究中称这样的意识为共同体意识。具有共同体意识的成员是以同伴既有的工作为参照和基础来定位并开展探究的[28]。发展共同体意识的一个具体方式是阅读他人的短文，关注共同体中的问题和进展，贡献个人观点，并帮助发展同伴贡献的观点或见解。学生通过阅读短文了解他人的相关工作，并在此基础上提出自己的见解。共同体成员还要能够参与到集体知识创建的过程中。本研究表明，学生阅读的短文数目和学生的个人知识增长显著相关，这一结果印证了前期研究的结果。前期研究曾分析过学生阅读一个探究脉络中短文的数目和该学生在个人总结中涉及到该探究脉络的数目的关系，发现了显著的相关[29]。另外，根据上面的数据分析可知学生创建的短文的贡献与质量和学生的知识增长有显著相关。探讨更多的见解或者焦点的学生其个人知识的增长也更为明显，体现为知识的科学性和认知复杂性水平的提升。

(3)在集体知识建构过程中承担更多认知责任的学生会有更好的个人知识获得

具有好的集体认知责任的共同体成员能够不断审视共同体知识空间的进展变化，发现和确定进一步的探究问题和目标。在探究的过程中，知识建构共同体中的成员需要回应和发展彼此的想法，能够在探究过程中贡献重要的、而非重复冗余的信息。在探究过程中，他们的目的不是为了完成指定的探究任务，而是贡献知识、拓展共同体知识中的新焦点、新见解，并能够对这些焦点和见解持续改进[30]。在这个过程中他们不只是个体学习者，也不只是任务完成者，他们是共同体知识的贡献者，承担更多的高水平认知责任，能够理解共同体的发展需求并为之努力。所以承担更多认知责任的探究才是高质量的参与过程。这种高质量的认知责任体现为贡献核心观点或见解，并能够通过提问、使用脚手架等方式促进这些观点或见解的深入探究。结果表明，学生在知识建构讨论中使用提问、学习支持脚手架的频次越高，他们获得的个人知识的质量也越高。对短文中的焦点和见解的进一步内容分析表明，如果某学生积极参与某个主题的讨论，他／她对该主题也会有更好的理解和解释。

五、结束语

本研究分析了学习者对在知识建构共同体中的贡献方式与学生的个体知识生长的互进关系。研究结果表明，学生们更多地参与共同体知识建构(阅读短文、创建短文以及涉及多个主题)可以促进个人知识的增长。学生个人知识的增长虽然和他们创建多少短文不明显相关，但却和创建短文的质量显著相关，这个质量是指短文中包含的思想数、使用提问的数量、使用脚手架的数量等。学生的个人知识增长和集体知识的增长在同一个过程中完成，具有更好的共同体意识和承担更多共同体责任的学生，其个人知识的增长也越好。这些结果对发展更好的网络协作环境以及教师支持策略有重要的意义。

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金慧：副教授，博士，硕士生导师，研究方向为绩效技术、协作学习()。

张建伟： 副教授，博士，研究方向为学习科学(jzhang1@albany.edu)。

孙燕青：研究员，博士，研究方向为学习科学与儿童发展(ysun@albany.edu)。

2014年1月9日

责任编辑：马小强

Web Based Knowledge Building Community: A Study on the Interaction between Collective Knowledge Building and Individual Knowledge Growth

Jin Hui1, Zhang Jianwei2, Sun,Yanqing2
(1.Department of Educational Technology, College of Communications, Shanghai International Studies University,Shanghai 200083; 2.Department of Educational Theory and Practice, School of Education, State University of New York,NY USA 12222)

Nowadays, the researches on learning science pay more attention to learner’s learning behaviors and how learning occurs in the collaborative learning environment. Investigating the knowledge building process in knowledge community is helpful to understand the mechanism of collaborative learning and individual learning in web based learning environment. This study adopted content analysis method to examine inquiry discourses that built by 22 Grade 4 students in three months. They were engaged in efforts to advance their understanding of optics concept by using Knowledge Forum. The goal is to identify the relationship between the individual knowledge growth and the collective knowledge improvement. Data were collected from the individual portfolios and online inquiry discourses. Results indicated that if the students take more collective responsibilities, that is, they take part in more topics in inquiry discourses, read more notes and use more scaffolds in Knowledge Forum, they tend to develop their understanding in those focuses.

Knowledge Building; Inquiry Threads; Knowledge Forum; Knowledge Community; Individual Knowledge; Collective Knowledge

G434

A

1006—9860(2014)04—0056—07

* 本研究得到美国国家自然科学基金项目“学习中的技术和共同创新” (项目编号：1122573)及上海外国语大学青年团队创新项目“数字化学习资源的建设研究”(项目编号：QJTD11JH001)支持。