网络学习空间中学习者交互评估研究*

梁云真



网络学习空间中学习者交互评估研究*

梁云真

（河南师范大学 教育学院，河南新乡 453007）

文章基于网络学习空间中的交互系统，建构了二维度多层次的交互评估框架。以此为理论指导，文章采用问题解决过程的五阶段编码框架和知识建构水平编码框架，对参与“视觉信息设计”课程的28名学习者一个学期的交互数据进行了问题解决行为模式和知识建构行为模式分析，结果发现：交互中的问题解决行为多集中于已有方案的对比辩论、提供可能的解决方案或相关信息两个方面；交互中的知识建构行为多集中于认知冲突、分享与澄清、意义协商三个阶段；问题解决行为模式、知识建构行为模式均对学习成绩有显著正向影响。研究学习者的交互行为模式，可为网络学习空间中学习者的交互评估提供精准诊断与策略支持。

网络学习空间；学习者交互评估；有意义交互；知识建构

一 问题的提出

教育在本质上是一个对话过程，如果缺乏对话，教学就成了教条式的内容传授。因此，交互是最佳教学实践的重要原则，师生交互、生生交互对于学习者参与学习过程及主题事件都有重要的影响[1]。网络学习空间从2012年提出至今，一直是我国教育信息化工作的重点之一。网络学习空间是以学习者为中心、支持协作学习开展的虚拟学习环境，是优质学习资源汇聚平台，而交互是网络学习空间的重要功能与本质特征之一。网络学习空间中的交互是发生在学生和网络学习空间之间的事件，它不仅包括学生与教师、学生与学生等人与人之间的交互，还包括学生与网络学习空间、教师与网络学习空间等人与物之间的交互，其交互的最终目的是使学习者做出符合教育目标的行为和反应，对学习内容产生正确的意义建构。促学者（如教师、资源开发者、技术支持者等）、学习者、学习内容（如课件、视频、图片等）在网络学习空间中相互建构、共同生成，形成了一个学习生态系统——网络学习空间中的交互系统，如图1所示。

图1 网络学习空间中的交互系统

图2 二维度多层次的交互评估框架

大规模数据的记录与分析等将成为交互研究领域较为关键的挑战[2]。网络学习空间记录学习者的学习路径、学习行为、学习过程等学习数据，构成基于网络学习空间的教育大数据，这些数据为科学、精确地分析与评估交互提供了可能和支持。而教育数据挖掘与学习分析技术的兴起，又为交互分析与评估提供了新的思路和方法。因此，本研究以网络学习空间为研究环境，设计了交互评估框架。以此为理论指导，本研究采用2个编码框架，对参与“视觉信息设计”课程的28名学习者一个学期的交互数据进行了问题解决行为模式和知识建构行为模式分析，旨在为网络学习空间的教育教学实践提供精准支持。

二 网络学习空间中学习者交互评估的理论来源

1 二维度多层次的交互评估框架

（1）融合过程与结果的交互评估维度

通常来说，对教学效果的评估需要回答三类问题：是什么在起作用？什么时候起作用？如何起作用？每一类问题均可通过特定的研究方法得到答案[3]：“是什么在起作用”这一类问题主要探究某种教学方式对于学习者是否有效，通常采用对照实验法比较实验组与参照组的得分均值；“什么时候起作用”这一类问题主要用来研究某种教学方式对于什么样的学习者或学习环境才有效，通常采用析因实验法比较效果差异；“如何起作用”这一类问题则主要解决某种教学方式产生学习效果的机制，即某种教学方式是如何影响学习效果的，通常综合采用观察、问卷调查、访谈等多种方法。总的来说，前两类问题主要从学习结果的维度进行分析与评估；而后一类问题不仅关注学习结果，还需对学习过程进行分析与评估。

基于网络学习空间的协作学习目标是解决问题，达成知识建构。其中，解决问题是学习的直接目标（浅层目标），而达成知识建构是学习的间接目标（深层目标）。因此，交互评估的过程维度主要涉及问题解决行为、知识建构行为两种模式，重点探究这两种交互行为模式及特征；而交互评估的结果维度则主要聚焦于学习成绩，以判定学习者的协作学习效果。

（2）综合定量与定性的交互评估方法

本研究将量化内容分析、滞后序列分析、案例分析、高级统计分析等多种研究方法进行了融合。这种定量与定性相结合的研究方法贯穿于交互分析与评估的全过程，定量研究与定性研究的结果互为补充、对照说明，形成三角互证，以保证研究的科学性和有效性。具体来说，本研究采用量化内容分析、滞后序列分析等定量研究方法，对交互内容进行编码与分析，探究学习者的交互行为及序列特征；同时采用相关分析等高级统计方法，研究交互行为对学习成绩的影响；最后通过对典型的交互案例进行分析，与量化研究的结果相互印证。

综合两个交互评估维度和多种交互评估方法，本研究构建了二维度多层次的交互评估框架，如图2所示。

2 两个编码框架

国内外的多位专家纷纷提出了问题解决过程的相关理论[4][5][6]。其中，Hou等[7]在总结已有研究成果的基础上，认为在协作问题解决过程中可能存在四类交互（讨论）行为，分别是：提出或澄清问题（PS1）、提供可能的解决方案或相关信息（PS2）、对已有方案进行对比与辩论（PS3）、形成总结性的结论（PS4）；以此为基础，他们提出了问题解决过程的五阶段编码框架（无关信息作为第5类PS5），并以整合问题解决策略的在线教师知识共享讨论活动和大学生在线异步讨论活动为例，进行了交互行为的分析与研究，验证了该编码框架的有效性。本研究采用该编码框架，分析学习者交互的问题解决行为模式。

此外，知识建构水平的编码框架以Gunawardena等设计的五阶段交互分析模型（Interaction Analysis Model，IAM）[8]最为常用——该模型通俗易懂、易于操作，并且IAM的科学性与有效性经过了反复验证[9][10]。因此，本研究采用IAM，并将无关内容作为第6类编码，设计了知识建构水平编码框架（如表1所示），分析学习者交互的知识建构行为模式。

表1 知识建构水平编码框架

三 网络学习空间中学习者交互评估的实证分析

1 数据来源

本研究的数据来源于参与2016-2017学年度第2学期选修课“视觉信息设计”学习的28名学习者基于网络学习空间的交互数据。28名学习者均是H大学二、三年级的本科生，他们被分为6个协作小组（包括2个4人组和4个5人组），积极参与在线交互，共产生了1163条帖子。

2 数据收集与处理

课程结束后，本研究将网络学习空间中这28名学习者的交互数据进行收集与处理，首先建立学习者交互数据表，选取2名教育技术学专业的硕士生（助教）作为编码人员，依据2个编码框架，以整条信息为编码单元，分别多次独立编码——问题解决行为与知识建构行为的编码信度（Cohen Kappa值）分别为0.78、0.82，据此认为本研究具有良好的编码信度。为了深入探究学习者交互的问题解决行为序列和知识建构行为序列，本研究对期末考试成绩与小组作品成绩进行加权计算后作为总成绩，同时采用对偶赋权法，计算出期末考试成绩和小组作品成绩对于总成绩的权重分别是：0.36、0.64，即总成绩=0.36×期末考试成绩+0.64×小组作品成绩。

3 问题解决行为模式及特征分析

本研究采用问题解决过程的五阶段编码框架，以整条信息为编码单元，对1163条交互内容进行编码，得到问题解决行为编码结果，如图3所示。结果显示：学习者的交互较多停留在已有方案的对比辩论、提供可能的解决方案或相关信息两个方面（PS3、PS2分别占比33.62%、37.58%），而提出或澄清问题、形成总结性结论的交互较少（PS1、PS4分别占比17.71%、2.24%），这与问题解决的实际情况相符。但是，与学习内容无关的交互较多（PS5占比8.86%），这可能与本研究中教师不参与交互、对交互过程也不采取任何干预措施有关。

为了深入研究网络学习空间中学习者交互的问题解决行为模式及特征，本研究采用滞后序列分析工具GESQ 5.1，基于内容分析的编码结果进行了行为序列分析。按照具有统计意义上显著性的行为转移序列数量，6个小组从多到少依次排列为：小组4（5条：PS1→PS2、PS2→PS1、PS3→PS3、PS4→PS1、PS5→PS5），小组6（4条：PS2→PS1、PS4→PS2、PS3→PS3、PS5→PS5），小组3（3条：PS1→PS2、PS1→PS4、PS5→PS5），小组2（3条：PS1→PS2、PS4→PS1、PS5→PS5），小组5（2条：PS1→PS2、PS5→PS5），小组1（1条：PS5→PS4）。

图3 问题解决行为编码结果

图4 知识建构行为编码结果

为了深入探究行为序列分析结果的科学性，本研究提取原始交互数据作为案例。在该案例中，学习者G2c提出问题后（PS1：按照老师的要求，这周需要先确定拍摄的主题，大家有什么想法），G2b很快给出了问题解决方案（PS2：我们拍“友谊的小船说翻就翻”怎么样？可以拍成搞笑的）；G2e认为G2b的方案很好（PS3：这想法好，内容接地气，资源也好找，情节相对容易写），而G2d提供了相关的资料（PS2：http://s.weibo.com/weibo5BC?topnav=1&wvr=6&b=1，大家看一下这个视频，可以借鉴哦）；最后，G2c综合上述意见，确定本组就以“友谊的小船说翻就翻”为主题拍摄（PS4）。该案例呈现了学习者是如何通过交互来解决问题的，其问题解决行为模式印证了内容分析及行为序列分析的结果，如PS1→PS2是较为常见的显著性行为序列。

4 知识建构行为模式及特征分析

本研究采用知识建构水平编码框架，以整条信息为编码单元，对1163条交互内容进行编码，得到知识建构行为编码结果，如图4所示。结果显示：学习者交互多停留在知识建构的低水平阶段，包括认知冲突阶段（KC2占比41.27%）、分享与澄清阶段（KC1占比41.01%）、意义协商阶段（KC3占比11.69%），而知识建构的高水平阶段——检验修正阶段非常少（KC4占比0.77%），知识建构的最高水平阶段——达成与应用阶段没有出现（KC5占比0.00%）。此外，与学习内容无关的交互也有一些（KC6占比5.25%），这可能与本研究中教师不参与交互、对交互过程也不采取任何干预措施有关。

6个小组的知识建构行为转换情况如图5所示。按照具有统计意义上显著性的行为转移序列数量，6个小组从多到少依次排列为：小组4（6条）、小组3和小组2并列（各4条），小组5和小组1并列（各2条），小组6（1条）。其中，在小组4的知识建构行为中，学习者经常会想着去分享关于某个问题或结果的描述，而对相关主题进行说明与澄清（KC1）后，能够及时地分析各种观点与描述性观点之间的差异，并利用积累的经验等支持观点，以深化对问题与观点的认识（KC2）。此外，学习者也会进行意义协商，澄清各种观点的共同之处，提出具有协商意义的新知识（KC3），并能够利用各种途径与数据对新建构的知识进行检验与修正（KC4）。但很遗憾的是，本研究中并没有出现对于新建构知识的应用。

5 问题解决行为模式与知识建构行为模式对学习成绩的影响

为研究学习者交互的问题解决行为模式和知识建构行为模式对学习成绩的影响，本研究采用Pearson相关分析法，对这两种交互行为模式与学习成绩进行了相关分析，结果如表2所示。

图5 6个小组的知识建构行为转换情况

表2 两种交互行为与学习成绩的相关分析

注：*P＜0.05。

总的来说，问题解决行为模式、知识建构行为模式对学习成绩有显著正向影响，具体如下：

①学习者的期末考试成绩与PS4显著正相关。PS4是问题解决行为模式的最高阶段，该行为实际上既包括学习者知识的内化过程，又体现了知识的外化过程——学习者通过知识的内化与外化，深化了对知识的理解与认识，尽管对小组作品成绩不一定能产生显著的影响，但对于期末考试成绩还是影响显著。

②学习者的总成绩与PS1、PS4显著正相关。学习者在PS1、PS4中的交互越多，说明学习者对于问题本身和问题解决方案的认识与思考就越清晰、深刻，因此两者尽管没有对作品成绩、期末考试成绩产生显著影响，但与总成绩却显著正相关。

③学习者的总成绩与KC2、KC4显著正相关。KC2有助于学习者认识并明确问题、信息、资源中不一致的描述性观点以及各观点之间的差异程度，以深化对问题的认识，而KC4是对描述性观点的再检验、再修正，因此两者对于学习者的总成绩具有显著的正向影响。

四 研究结论

并非所有的交互都能够影响学习者的认知发展并促进学习，如学习者漫无目的地浏览网页、进行与学习毫无关系的调侃等，尽管也存在网络学习空间中各主体间的交互（如学习者与界面的交互、学习者之间的交互等），但是并没有实质性的学习发生。Vrasidas等[11]、Hirumi[12]、Woo等[13]一致认为交互必须具有教育意义，而有意义的交互是能够激发学习者的求知欲、能使学习者投入富有成效的教学活动中，并直接影响学习的交互活动。本研究基于网络学习空间中的交互系统，建构了一个二维度多层次的交互评估框架。以此框架为理论指导，本研究对参与“视觉信息设计”课程学习的28名学习者一个学期的交互数据进行分析，所得结论总结如下：

①学习者在线交互中，问题解决行为多集中于PS3、PS2，而PS1、PS4较少；同时，呈现显著性的问题解决行为转换序列多为PS1→PS2、PS3→PS3，也出现了较为深入的行为转换序列PS4→PS1、PS2→PS1、PS4→PS2，但从整体来看，较为深入的行为转换序列出现的次数较少。

②学习者在线交互中，知识建构行为多集中于KC2、KC1、KC3，而KC4较少，KC5则未出现；同时，呈现显著性的知识建构行为转换序列多为KC1→KC2、KC3→KC3，也出现了较为深入的行为转换序列KC4→KC3、KC2→KC1、KC4→KC2、KC3→KC2，但从整体来看，较为深入的行为转换序列出现的次数较少。

③问题解决行为模式、知识建构行为模式均对学习成绩有显著正向影响。其中，学习者的期末考试成绩与PS4显著正相关，而学习者的总成绩与PS1、PS4、KC2、KC4显著正相关。

需要指出的是，由于本研究的交互数据收集时间较短，研究样本量也较小，故研究结论还有待进一步验证。考虑到数据的处理、分析均是在教学实践开展之后进行，而教学中的即时反馈是非常重要的环节，因此后续研究将尝试探讨如何实现在网络学习空间中对交互进行实时评估并实时监控交互过程，以便教师进行及时的干预与调控；同时，也将尝试通过提供多元化的交互方式、设置鼓励与强化机制、形成良好的学习氛围等方式，来增强学习者在线交互的自我效能感，并提高他们参与交互的积极主动性，从而不断提升交互质量。

[1]吴亚婕,陈丽.在线学习异步交互评价模型综述[J].电化教育研究,2012,(2):44-49、53.

[2]王志军,陈丽.联通主义学习中教学交互研究的价值与关键问题[J].现代远程教育研究,2015,(5):47-54.

[3](美)理查德·E.梅耶著.盛群力,丁旭,钟丽佳译.应用学习科学——心理学大师给教师的建议[M].北京:中国轻工业出版社,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.

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[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

本文为河南省教育厅2018年度教师教育课程改革研究项目“互联网背景下中小学教师专业成长的生态模型及行动路径研究”（项目编号：2018-JSJYYB-018）、河南师范大学博士启动课题“网络学习空间中促进知识建构的交互机制研究”（项目编号：qd17145）的阶段性研究成果。

梁云真，讲师，博士，研究方向为网络学习行为分析、教育信息化等，邮箱为liangyunzhen@aliyun.com。

2018年5月3日

编辑：小米