协作脚本促进CSCL实践：理论、应用及启示

夏亮亮，王良辉

(1.浙江师范大学，浙江 金华 321004；2.浙江省智能教育技术与应用重点实验室，浙江 金华 321004)

一、背景与问题

协作学习有利于发展学生的批判性、创新性等高阶思维能力，增强学生的个体间的沟通合作能力以及对个体间差异的包容能力，提高学生整体业绩[1]。在技术的变革作用下，协作学习朝着计算机支持的协作学习(Computer-Supported Collaborative Learning，简称CSCL)演变，已广泛应用于项目化学习和STEM教育等领域，在整体上有助于学习效果提高[2]。

然而，无论是传统面对面的协作学习还是CSCL学习方式，其成效取决于小组成员在协作过程中的生产性互动，其一直面临着以下两个困境：(1)学习者面临着学习任务、协作过程以及在线环境等带来的内部与外部认知负荷，难以自发地参与有益的协作学习活动[3]；(2)教师往往只提供协作的内容与资源方面的支持，难以监控协作过程中学习者的认知、元认知、协作等信息，不能及时发现问题并有效干预[4]。现有研究通过构建交互模型[5]、协作知识构建模型[6]、应用大数据和学习分析等技术可视化协作进展[7]或提供群体感知工具[8]等来解决这些问题，并在研究中取得了一定的成果，但由于操作繁琐、对环境和教师能力要求高等原因无法大范围落地。协作脚本作为特定交互模式的过程性脚手架，以一种简单有效的方式支持协作学习过程，明确协作任务、任务的序列以及小组成员的角色，有助于降低学习者认知负荷，促进协作学习的社会性过程和认知过程[9]，是弥补学习者缺乏协作实践相关认知、指导学习者进行有益协作活动的有效手段之一。

目前，国外在协作脚本的理论探讨与实践探索上均已积累了丰富的经验，并证明了协作脚本无论是在以能力培养为主的一般领域还是与知识相关的特定领域，相较于无脚本支持的CSCL实践，都能够产生更积极的学习成果[10]。本文围绕“国外协作脚本如何应用于CSCL实践以提高群体学习绩效”这一核心问题开展综述，期望研究者们在了解相关研究结论后能够借助协作脚本开展CSCL实践，以丰富相关理论与实践研究。

二、研究方法与过程

系统性文献综述受研究问题的驱动，采用标准化的文献选取及分析技术，能够全面准确地掌握某一专题的研究进展，相较于传统的文献综述具有亲和性、标准化和创新性等优点，主要包括计划、检索文献、评估文献质量、抽取数据、整合数据和撰写综述等步骤[11]。

(一)文献筛选与评估

本文以主题词=“script & (Computer-Supported Collaborative Learning OR CSCL)”在国际权威期刊数据库 Web of Science(WOS)进行检索，共搜索到176条初始记录。为保证样本文献的适切性，本文制定了文献评估的纳入与排除标准：(1)主题聚焦于协作脚本，据此排除文献73篇；(2)文献被SCI或SSCI级别期刊收录的期刊论文，据此排除文献14篇；(3)国外的作者或研究对象，据此排除文献1篇；(4)全文可获取，据此排除文献8篇。通过阅读文献标题、摘要和概览全文，最终确定符合纳入条件的文献共80篇，其中实证研究63篇，非实证研究17篇。63篇实证研究文献中，(准)实验研究51篇，案例研究10篇，基于设计的研究2篇。

(二)抽取与整合数据

基于研究目的，参考了一些实证研究的编码表[12-13]，在初步浏览文献并对文献主题进行划分的基础上制定了文献编码表，见表1。其中，理论探讨和技术环境这两个一级维度是非实证研究的主题，在实证研究中也有简要提及，而研究设计和效果评价这两个一级维度主要是从实证研究中提取出来的。两名研究员依据表1对80篇文献进行量化编码以抽取关键信息，分歧之处协商解决。

表1 文献编码表

(三)文献的发表与引用情况

从发表时间来看，国外相关研究整体呈现先增后减的趋势(见图1)，2010—2016年是发文高峰期，这与国外CSCL的整体研究趋势一致。从发表的期刊分布来看，80篇文章发表在27种不同的期刊上，其中Computers&Education(N=11)、ComputersInHumanBehavior(N=11)、InternationalJournalofComputer-SupportedCollaborativeLearning(N=11)、InstructionalScience(N=6)、InternationalJournalOfEducationalResearch(N=6)五种期刊最多。从文献被引次数看(截至2021年8月12日)，41篇文献的被引次数在20以上，14篇文献的被引次数在50以上，4篇文献的被引次数在100次以上，见表2(篇幅原因未全部列出)。

图1 2008—2020年国外CSCL脚本研究文献发表数量

表2 文献基本信息抽取

三、协作脚本的相关理论基础

协作脚本最为典型的三种理论是脚本指导理论、调节学习相关理论和教育论证相关理论。其中，脚本指导理论是从已有协作脚本实践经验中总结出来的一般规律与原则，是协作脚本的通用理论框架，通常作为协作脚本设计的首要原则和用于对研究结果的解释说明；调节学习相关理论和教育论证相关理论是从其他领域迁移而来的，已被证明对协作学习具有指导意义，可以支持特定类型协作脚本组件的设计与应用。

(一)脚本指导理论

脚本指导理论(Script Theory of Guidance)基于动态记忆理论和社会文化理论，依据实践经验归纳出七个原则[14]，解释了协作脚本与CSCL实践如何互相影响与发展，见表3。脚本指导理论将协作脚本分为内部和外部两类，前者指学习者对协作实践及其不同复杂级别组件的认知，后者指教师或平台等外部资源提供给学习者的对协作实践及其不同复杂级别组件的认知。这两类脚本在组成结构上均分为四个有序的组件：(1)剧本，有关学习者要做什么的认知，具体包括场景序列及其中涉及到的角色；(2)场景，涉及对剧本中场景的认知；(3)微脚本，对构成特定场景的活动序列的认知；(4)角色，对角色的认知常与场景组件相交，并能够跨越多个场景。例如，在一场辩论赛中，剧本组件是“我们要进行一场辩论赛，有陈词、开篇立论、攻辩、自由辩论等场景，涉及到一辩、二辩等角色”，场景组件是“在攻辩场景中，由正方二辩开始，由……结束”，微脚本组件是“在正方二辩攻辩时，要先陈述一个主张，然后提供相关的证据……”，角色组件是“作为正方一辩，你要做的是……”。

表3 脚本指导理论

脚本指导理论的四种组件为设计细粒度不同的协作脚本提供了标准，例如Lee将QRAC-the-code策略(一种促进阅读的策略)设计为具有四种组件的C-QRAC脚本，并证明了其对培养学习者阅读素养有积极影响[15]。脚本指导理论的七大原则要求协作脚本设计者关注学习者内部协作脚本、外部协作脚本与CSCL实践三者之间的关系[16-17]，其中，交互性原则和最佳外部脚本级别原则最受关注。此外，脚本指导理论从实践中来，是分析和解释协作脚本实践效果的理论框架。

(二)调节学习与教育论证相关理论

协作中的调节是一种有意识的、以目标为导向的元认知活动，有助于小组成员在动态的社会交互情境下采取策略控制他们的行为、认知和信念，是协作学习成功的重要基础[18]。Miller等依据调节学习理论框架从宏脚本(规定活动序列：专业知识准备、个人计划、小组计划、完成任务、个人反思)和微脚本(利用问题提示和句子启动器为宏脚本的每一阶段提供更为细粒度的指导)两个角度出发，构建了总结表、个人计划、小组计划、任务安排、个人反思、情绪调节等一系列脚本工具[19]。Borge等制定的调节脚本有助于学习者监控和调节协作过程，提高协作话语质量[20]。

教育中的协作论证不仅是说服或改变自己和他人的信念的途径，更是让学习者达成学习目标，从不同的角度探讨复杂问题或现象的原因及证据，并在阐述观点、推理、批判性反思等一系列交互活动中建立起对关键问题或现象的共同理解，这一过程有助于协作知识构建和复杂问题解决[21]。论证性活动有三个维度：与解决学习任务有关的认知维度、与构建单个论点和论证序列有关的形式维度、与描述学习者如何与同伴进行互动有关的共建社会维度[22]。目前CSCL论证脚本主要关注形式维度，例如基于Toulmin的论点构建模型设计了论证脚本来指导学习者构建论点，并证明了其对学习者使用论证技能具有积极影响[23-24]。

四、协作脚本的应用

协作脚本在提升学习者学习绩效的同时，也为教师和学生带来了负面影响：(1)协作脚本的设计增加了教师教学设计的成本；(2)现有协作脚本多为固定脚本，易造成协作学习的僵化[25]，表现为限制协作技能好的学习者的发挥，而对协作技能弱的学生的支持力度不够。现有协作脚本的可视化编写工具和规范化设计流程降低了教师设计协作脚本的难度，提高了设计质量，协作脚本应用的技术环境为实现自适应脚本与协作脚本可视化提供了技术上的支持，有助于提高教师管理协作脚本的意识与能力，提高协作脚本的灵活性。在应用成效上，国外研究者主要关注与知识相关的特定领域(与特定学科相关，以获取知识为主，例如光合作用、数学代数等)和以能力培养为主的一般领域(与跨学科相关，以培养能力为主，例如协作能力、论证能力等)，对情感方面的关注较少。

(一)协作脚本设计的一般流程

规范化的协作脚本设计模式是协作脚本设计具有可复用性的基础，常见的设计模式有CLFPs(Collaborative Learning Flow Patterns)[26]、SWISH(Split Where Interaction Should Happen)模型[27]、T2模型[28]和SPAIRD模型[29]等。SWISH设计模型为脚本设计者提供了一种思考脚本的方式，它认为脚本设计干涉了“自然的”协作系统，通过促使和维持协作所需的交互活动来达成预期的结果，并围绕“在交互应该发生的地方制造分离”这一核心原则提出了三个公理：(1)为弥补引入脚本所带来的分离，学生必须积极参与互动。因此，尽管资源、知识等分布于小组成员之间，最终都会构建一个一致的解决方案。(2)分离的特点决定了小组成员间交互的必然性，交互是克服任务分离的机制。(3)换一种角度看，协作脚本设计者可以利用任务分离来促使学习者进行特定的交互。

现有的脚本设计模式有四个层次，同一层次不同模型具有互补性或替代性，不同层次模型的组合能提高模式的完整性[30]：(1)协作学习流程层次：定义协作学习活动序列和分组策略；(2)学习活动层次：设计协作学习活动；(3)资源层次：配置协作活动的资源与工具；(4)与配置角色或其他协作学习机制相关的层次。

基于模式的协作脚本设计过程有五个步骤[26]：(1)分析情境并选择模式。设计师通过分析学习场景的特点(学习活动的类型、学习者特征、协作流程的复杂性等)选择合适的模式(CLPFs 拼图模式、CLFPs 头脑风暴模式、CLFPs 金字塔模式等)，这是整个脚本设计过程的基础。(2)配置学习者的学习目标和先决条件。(3)配置学习活动流程。如果有需要，可以为某一活动单独选择适宜的CLFPs模式，这样，最终设计的协作脚本便由若干CLFPs模式按一定层次结构有序组成，例如，CLFPs 金字塔模式的某一层中嵌套了CLFPs拼图模式。(4)配置活动和角色。每个活动都应针对学习场景的特征进行配置，具体包括对活动(任务描述、时间限制等)、角色和组的配置。(5)配置活动所需的资源。

(二)协作脚本应用的技术环境

协作脚本主要以提示的形式嵌入CSCL环境，集成环境与编写工具是其应用于CSCL实践的关键。集成环境一般提供两类支持服务：一类是与促进协作过程有关的内部协作支持，例如，配置聊天、讨论板、文件共享等功能模块，以提示形式嵌入脚本组件等；另一类是通常不涉及具体协作过程的外部协作支持，例如，提供任务有关的资源，实现不同活动、程序间的跳转等。gStudy是集成环境的典型代表，它作为学习工具能够提供笔记模板、查找策略的策略库、跟踪新术语的词汇表、基于文本的聊天工具、集成了脚本的协作工具包等，作为教学工具能够嵌入教学文本、活动、绩效指标、图像等，作为研究工具能够将学习者的学习行为记录在日志文件中，包括鼠标和键盘的点击、文本和菜单选择、聊天内容等[31]。此外，学习分析、大数据等技术使协作脚本集成环境具备可视化与警示功能，并朝着预测与自适应干预方向发展[32]。例如，Rodríguez-Triana等应用学习分析技术，提出监控感知设计过程、监控感知脚本模型和脚本感知监控模型，提高了教师利用协作脚本监控与管理CSCL实践的效果与意识[33]。

现有协作脚本编写工具有Mocolade、Collage、WebCollage、S-COL、SceDer等。Collage是协作脚本工具的典型，其以可视化的方式生成脚本，能够支持非教学设计专家创建符合IMS-LD规范的协作脚本[34]。此外，有些脚本编写系统不仅能编写符合IMS-LD规范的宏脚本和微脚本，还能集成各种软件工具，具有较高的重用性、适应性、指导性、灵活性和可扩展性[35]。

(三)协作脚本的应用成效

1.影响因素

通过对63篇实证研究文献进行编码分析后发现，类型、数量、灵活性、结构、文化差异和与其他工具相结合是影响协作脚本效果最主要的六种因素。协作脚本对特定领域学习的效果影响有较大差异，因此，以协作脚本在特定领域的成效为例分析上述六种因素的影响。

(1)类型

不同类型的协作脚本的功能存在差异，当协作脚本促进交互性活动时通常能对特定领域的学习产生显著的积极影响，这与脚本指导理论的交互性原则相符合。交互式讨论脚本结构化了四种促进交互的提示(解释、批评、要求澄清/扩展问题、给出反论点)，并要求学习者回复同伴的个人分析案例和依据收到的回复整合自己的论点直到与同伴就解决方案达成共识，这能够提高个人和协作解决方案的质量[36]。交互式记忆脚本基于交互式记忆系统理论，分为建立意识、存储、个人检索和协作检索四个阶段，将个体记忆中的知识与学习伙伴记忆中的知识联合起来，形成小组中“知识权威”的集体意识，并通过形成一个共享的编码、存储和检索信息的系统来促进知识的共享与转移，提高解决方案的质量[37]。

此外，当协作脚本与协作活动类型相匹配时，往往会取得更积极的效果，例如，使用因果表征脚本促进“提出问题解决方案”活动，使用模拟表征脚本促进“评价方案适切性以选择最终解决方案”活动[38]。

(2)数量

多个协作脚本支持的协作学习活动组合有时比单独进行其中一种脚本支持的协作学习活动更能取得显著的积极效果，但有时也会产生无交互作用甚至负向交互作用的效果[39-41]，其关键在于多个脚本支持的协作学习活动能否有效互补。例如，脚本支持的协商活动并不能有效促进特定领域的学习，但其与脚本支持的信息共享活动相结合便能显著改善这一情况，这是因为协商活动只促使学习者参与讨论而缺少了信息交换的过程，而这一过程对学习者思考和建立自己的观点具有重要作用[42]。另外，一个协作脚本支持的协作学习活动类型的数量与其在特定领域所起的作用并不成正比。研究表明，仅支持一种活动类型的协作脚本效果最佳，其次是支持三种活动类型的协作脚本，最后是支持两种活动类型的协作脚本[39,43]，这可能是因为支持多种活动类型的协作脚本过于复杂而对学习者造成认知负荷或与学习者已有内部协作脚本产生冲突。上述内容也说明，教师的教学活动设计能力和协作脚本设计能力对协作脚本实践的重要性。

(3)灵活性

自适应脚本按照原理可分为三种：(1)淡出式协作脚本：基于淡出算法，逐步减弱协作脚本的支持力度的淡出脚本；(2)可调式协作脚本(Adaptable script)：学习者可按照自身的学习状况自行动态调整的可编辑脚本；(3)自适应协作脚本(Adaptive script)：基于对学习者学习行为与结果的评估，能够动态调整的智能脚本。现有的淡出式脚本均为提供一段时间后直接淡出，而未基于特定的淡出算法，在特定领域学习中相对于固定脚本并未显现出更积极的效果[44]，且当有多个协作脚本淡出时，淡出的顺序对于学生的学习行为与结果有较大的影响[45]。现有的可调式协作脚本主要是学习者基于已有协作情况从提示清单中选择需要的提示并依据所选提示执行任务[46-47]。现有的自适应协作脚本主要是让学习者先凝练与任务有关的关键词，然后与教师预先设计的关键词组做比较，最后提示学习者缺失的关键词[48]，或与已有的智能辅导系统相结合，在评估学习者解决问题的行为基础上提供适应性支持[49]。研究表明，可调式协作脚本和自适应协作脚本相对于固定脚本能够取得更显著的积极效果，这是因为后两类脚本在提示的内容上更具针对性，能够给予学习者更有效的指导。

(4)结构

无论是教师使用的教学干预脚本[50]还是学习者使用的协作学习脚本[51]，其在特定领域能否取得显著的积极效果与学习者已有的内部协作脚本水平密切相关[52]。一般而言，结构化程度低的协作脚本不涉及微脚本组件，对内部协作水平高的学习者更有效，而结构化程度高的协作脚本涉及微脚本组件，对内部协作水平低的学习者更有效。

(5)文化差异

已有研究表明，同文化背景比跨文化背景在特定领域学习中更能取得优异效果，且即使提供了跨文化内容丰富的协作脚本也难以改变这一现状[53]，这可能是因为跨文化协作脚本的功能还只停留于促进小组成员间的相互了解和社会互动层面，而未从不同文化背景学习者的特征出发，针对性地设计角色组件和协作活动以发挥不同文化背景学习者的优势。

(6)与其他工具相结合

脚本和某些特定于内容的支持在特定领域学习方面有显著的正向交互作用，例如，协作脚本与启发式案例[23]、协作脚本与意识工具[54]等。此外，支持协作脚本可视化工具能提高小组成员对协作任务进程的感知和应对规划挑战的能力[55]，也有助于提高教师对CSCL活动的管理意识与能力[56-57]，从而促进特定领域的学习。

2.研究设计

为进一步了解协作脚本实证研究的研究设计，本研究对样本数量、研究周期、研究对象、学习环境、小组规模等指标进行了系统分析。由于(准)实验研究除研究周期外对上述指标均有明确的描述，而大多数非(准)实验研究没有完整地提及上述指标，本文只统计了51篇(准)实验研究的研究设计，如图1所示。

图1表明，国外CSCL(准)实验研究的样本数量主要控制在31～120人左右，既避免了样本数量过少的局限，也有利于设计研究与控制实验过程；研究周期主要集中在一天内，其中4小时以内的最多(N=22，48%)，而研究周期在四周以上的只有7篇(14%)，这说明实验结果的测量大多都是在短期支持后开展的，缺乏长期实验的验证；研究对象主要集中在本科生及以上(其中本科生占57%)，这说明国外CSCL研究者对K-12学生的关注较少；小组间规模大多一致，且整体来看，小组人数主要集中在2～5人(N=43，84%)，其中2人一组最多；学习环境主要集中在线上，本科生及以上的学习环境主要是线上异步(SharePoint讨论板等)，中小学生的学习环境主要是线下(WISE等)和线上同步(VCRI等)。

图1 研究设计特征

3.评价方式

实证研究中的评价方法主要采用混合评价(N=31，49%)和定量评价(N=26，41%)。分析发现，53篇研究(84%)应用多种数据收集方法，其中，对话、测试、任务表现和问卷是协作脚本实证研究数据的主要来源(百分比均在40%以上)，日志、访谈、音视频和观察也是重要来源。对话、日志、访谈、音视频、观察用来分析学习者的协作过程，测试、问卷、任务表现用来分析学习者的先验水平与协作成效。

实证研究中的数据分析方法除内容分析外，其他方法主要是差异分析(N=36，57%)和相关分析(N=18，29%)，前者主要探究对照组与实验组的实验结果差异，验证协作脚本的有效性，后者主要探究协作脚本成效的机制，例如探究影响成效的中介因素。其中差异分析包括T-test、ANOVA、ANCOVA、MANOVA、卡方检验、Mann-Whitney U-test等，相关分析包括回归模型、结构方程模型、因子分析、相关系数等。值得一提的是，图尔敏的论证模型及相应的简化模型是研究论证领域的主流编码模型。

4.应用效果

63篇实证研究中，研究特定领域效益的40篇，其中23篇取得正向效果，研究一般领域效益的14篇，其中10篇取得正向效果。这与一篇元分析文章结论相符合，即协作脚本对特定领域的学习具有较小的积极影响(d=0.24)，而对一般领域的学习具有中等的积极影响(d=0.72)[39]。笔者认为，这是因为协作脚本的功能在于规范协作过程中活动执行的顺序、需要扮演的角色以及对如何完成相应的任务给予提示等，而不一定具备促进交互性活动的功能。另外，依据脚本指导理论，符合学习者内部协作脚本水平的外部协作脚本才是最佳的，然而绝大多数研究在设计协作脚本时并未考虑学习者已有的内部协作脚本及其未来的发展，导致协作脚本不够详细或过度详细，从而限制了协作脚本在特定领域的效益。

CSCL研究者对协作脚本在情感态度方面的影响的关注相对较少，主要集中于动机、受挫折感和满意度等方面。现有研究表明，协作脚本对学习者的动机具有不显著的积极影响[39]，能够有效减轻学习者在协作中承担的压力[58]。另外，结构化程度高的协作脚本能有效降低学习者的受挫折感[59]，角色脚本有助于促进成员间的相互依赖和个体责任[60]。在满意度方面，学习者的先验水平和学习效果是重要影响因素，当协作脚本的结构化程度与学习者先验水平相适切，学习者能取得更佳的学习效果时，学习者对协作脚本的满意度更高[59]。

五、协作脚本研究的趋势展望

(一)开展协作脚本的基础理论研究

协作脚本的基础理论研究关系到协作脚本起作用的原理与规律，是设计与应用协作脚本的首要原则。当前，协作脚本的基础理论研究主要为脚本指导理论，它围绕三个问题，基于协作脚本的两种类型、四种组件和七个原则，搭建了协作脚本的大体理论框架，但这其中有许多需要扩充与细化的地方。在组件类型方面，例如元认知涉及对认知的认知，其能否作为单独一个组件来调控另外四种组件，如果可以，它与其他四种组件的关系如何？在原则方面，例如内部脚本配置原则指出学习者在给定的情境中如何从可用组件中动态配置内部协作脚本受到学习者的目标集和感知到的情境特征的影响，那么目标集和情境特征具体有哪些，其中起关键作用的又有哪些，它们之间的关系如何？又如内部协作脚本重新配置的过程与领域知识与技能获取的过程并不总是协同的，领域知识与技能的获取是如何具体影响内部脚本归纳或重新配置的？上述问题值得研究者进一步探究和解决。

(二)注重协作脚本的跨学科发展

学科之间并非孤立关系，常以跨学科合作的形式致力于人的发展。近年来，随着技术与教育的进一步融合，越来越多的非教育技术专业者关注教育技术问题，跨学科合作已成教育技术研究的趋势[61]。一方面，由于协作脚本对协作学习的有效支持，协作脚本能应用与多学科教学，培养学习者的协作学习能力与高阶思维品质。另一方面，跨学科合作是协作脚本克服自身局限性，从固定走向自适应的必然要求。协作脚本的设计需具备教育学、心理学等学科背景，指标的确立、测评和嵌入学习环境还需具备计算机科学等学科背景。只有在多学科的共同努力下，协作脚本才能初步具备“智能”，在智能时代担任教师的“助教”，在监测学习者的学习行为与结果的基础上提供及时有效的个性化提示，并基于相应的算法原理逐步淡出，做到扶放有度以更好地发挥育人作用。

(三)深化协作脚本的应用价值

协作脚本的应用价值不仅体现在支持协作过程、促进学习者生产性互动、提高学习绩效上，更体现为在此基础上培养学习者的跨学科技能与高阶思维。为了深化协作脚本的应用价值，首先需要关注如何利用外部协作脚本支持学习者内部协作脚本建构，把外在的支架变成学习者的内在能力。这就要求协作脚本的研究从目前主要关注外部协作脚本的效益，如学习者交互质量、任务绩效等是否提升，转向外部协作脚本对学习者内部心理的改造，重视无明显外部效益的协作能否让学生产生有效失败(Productive failure)；其次，将协作脚本与其他特定内容的工具相结合，将技能与思维有关的理论与培养策略改造为协作脚本，将情感识别、认知诊断、知识图谱等技术与协作脚本相结合，实现协作脚本的智能化转型，提高协作脚本在多个方面的效益；最后，为增加协作脚本的受益群体，研究者们应将注意力多聚焦于K-12群体，他们的协作水平相对较低，可塑性更强，协作水平的提升对他们未来发展具有深远意义。