教师在线协作反思情境中群体情感感知工具的设计

王海燕 金 涛 冯文博 孙 云

（宁波大学 教师教育学院，浙江 宁波 315211）

一、引言

教学反思是教师立足于自我以外批判性地考察自己的教学行为及其情境，从中发现问题并积极寻求多种方法解决问题的过程。反思的实质在于发现问题与解决问题（熊川武，1999），教学反思即为教学问题的识别与解决（王海燕，2014）。但因为人的行为是如此的习惯化，以至于我们不能以多元视角审视行为，所以对话与合作在教学反思中就显得非常关键（赵明仁，2009），通过对话与合作能够帮助教师个体识别、解决教学问题，从而彰显反思的批判与改进功能，而这也正是教师协作反思的价值所在。

对人类合作的研究发现，情感是合作关系中行为的关键决定因素（Fessler & Haley, 2003），而群体情感则被视为保持群体团结的粘合剂（Barsade,2002）。教师协作反思要真正发挥实效，必须关注其中的群体情感，这既是有效协作的需要，更是教学反思的需要。积极的群体情感不但能促进成员间的合作（Sundararajan, M., Sundararajan, B., ＆Manderson, 2016），更能帮助反思者增强承担风险的信心和勇气。因为教学反思意味着自我揭短，而协作反思则需主动指出他人的不足（李小红，邓友超，2003），如果没有充满信任、相互尊重、宽容安全的群体情感氛围，教学反思将难以进行。

当群体情感不利于教师协作反思时，需通过情感调节维持积极的有效状态，而群体情感调节依赖于对群体情感的感知（Sundararajan et al., 2016）。群体情感感知是指个体对小组内成员互动所产生和表达的情感的识别与理解（Yang & Mossholder, 2004），面对面情形中，群体情感可通过非言语的情境化信息直接获取，在线环境的协作交流中，由于物理线索及情境化的非言语线索的缺失或受限，影响了参与者的情感感知和理解（Phielix, Prins, & Kirschner, 2011）。群体情感感知工具（Group Emotion Awareness Tools, GEAT）正是用以支持在线协作环境中群体情感感知的一种有效方式，但已有的GEAT多聚焦于在线协作学习情境，对日渐普及的在线协作反思情境关注不多。因此，如何设计针对在线协作反思情境的GEAT，成为一个值得探究的问题。

二、研究综述

为设计教师在线协作反思情境中的GEAT，我们梳理了在线协作反思的特征和在线协作环境中已有的群体情感感知工具。

（一）在线协作反思的特征

协作反思是指批判性思维和知识建构过程中的协作活动（Kalk, Luik, & Taimalu, 2019），一般由反思者、协作者和协作反思环境等基本要素构成。根据应用场景的不同，分为正式教育过程中的协作反思和工作场景中的协作反思（Prilla, Blunk, &Chounta, 2020），前者是教育过程的一部分，有精心设计的程序，而后者常作为实践的一部分发生，属于非正式学习。本文关注的是工作场景中的协作反思，这里的在线协作反思是指以网络通信技术为基础，反思小组成员通过网络交流经验，寻求实践问题解决方案的协作活动。现有的研究表明，工作场景中的在线协作反思有六个特征。

第一，时间空间的灵活性。许多情况下反思参与者在地理上是分散的，或没有时间定期相聚进行反思。网络支持的在线协作反思能克服时空限制，灵活支持实践者随时随地分享经验并与他人的经验建立联系（Prilla, Alexander, Oliver, Dennis, &Bettina, 2015）。

第二，参与人员的开放性。在线协作反思对所有人都是开放的，只要有意愿均可参与，也可根据需要随时退出。这种自由选择加入或退出机制，反映了工作场景中协作反思群体的结构是松散的，不同于正式的有组织的群体。

第三，实践困惑的驱动性。协作反思通常是由假设和实际发生的事情之间的感知差异引发的，如矛盾的信息、不一致的感觉、人际冲突等，导致个人或群体想克服不适状态（Birgit, Prilla, & Pammer,2013）或解决令人费解的问题，这意味着协作反思的起点是一个需要袒露在众人面前的困惑或窘境。

第四，交流表达的经验性。经验是反思的基石，反思依赖于从经验中学习。协作反思是参与者共同回顾过去的活动并从中得出结论的过程（Baumer, 2015; Prilla et al., 2015），是从彼此的经验中学习。因此，回到经验、澄清经验中的问题、表达经验、提供基于经验的建议等，被认为是协作反思的核心活动（Fleck & Fitzpatrick, 2010）。

第五，问题解决的协作性。工作中的协作反思大多聚焦于实践问题的协作解决（Prilla, Viktoria, & Birgit,2013），且多为专业实践中的劣构问题，常隐藏于“沼泽地”似的情境之中，需要通过实践者之间的对话去发现和界定，并在此基础上寻求解决方案。

第六，协作思考的批判性。在线协作反思通过实践者之间的合作对话，帮助反思者发现自己行为及其背后理念中的问题，进而做出改变。协作反思受益于具有挑战性或支持性的经验、想法和建议（Prilla, et al., 2020），而批判性意见分享对富有成效的反思性对话至关重要（De Groot, Endedijk,Jaarsma, Simons, & Van Beukelen, 2014）。

上述特征不仅对在线协作反思平台的设计具有指导意义，而且对在线协作反思的有效开展也极具启发价值。“参与人员的开放性”决定了在线协作反思小组是一个自组织系统，参与者来去自由，从这个意义来讲，在线协作反思活动能否得以进行，取决于参与者是否“形成一个群体”。“实践困惑的驱动性”决定了协作反思的情境描述中蕴含反思者的“不适”，而这种“不适”是否被披露，依赖反思主体对所有反思参与者的感知。“问题解决的协作性”要求在线协作反思中发出多种声音，通过多元对话寻求不同的问题解决策略或行动方案（Hanny, 1994）。“协作思考的批判性”决定了分享、接纳批判性意见的重要性，参与者应以开放的态度真诚地面对自己实践中的问题以及他人的观点（赵明仁，2009），这都需要信任、尊重、安全的群体情感作保障。研究者以不同的方式表达了协作反思中人际关系和群体情感的重要性，如Woodcock、Lassonde和Rutten（2004）指出反思参与者之间信任、相互尊重的融洽关系，是协作反思成功的重要保障；Prilla等（2020）主张营造相互支持、真诚讨论的“健康”在线协作反思环境，Krutka、Bergman、Flores、Mason和Jack（2014）关注的亲和空间，Kreijns、Kirschner、Jochems和Buuren（2004）倡导的健全的社会空间，都是此种观点的表达。其中Kreijns等的观点最为明晰，他们指出健全的社会空间存在情感工作关系，富有强大的群体凝聚力，具有信任、尊重、归属感、满意度和强烈的社区意识等特征。

（二）在线协作环境中的群体情感感知工具

我们以群体感知的规模为依据，梳理同伴间和团队内群体情感感知工具的研究。

1.支持同伴间感知的GEAT

大部分GEAT是为支持协作中同伴间的情感感知而设计的，这些工具本质上是以个体间的情感感知为主，呈现和反馈的是个体情感而非群体情感的整体性表达。如Molinari、Chanel、Bétrancourt、Pun和Bozelle（2013）在DREW协作学习环境中提供的情感感知工具，旨在帮助协作参与者自我报告并向同伴分享自己协作过程中的情感；Feidakis、Daradoumis、Caballé和Conesa（2014）设计开发的面向CSCL学习环境的情感感知系统Emotcontrol为协作者提供了一个用于自我情感报告的网络工具；Ezzaouia、Tabard和Lavoué（2020）通过分析基于人脸识别技术的学习者情绪、视频会议环境中学生的交互轨迹以及参与在线同步会议的自我情感报告等多渠道数据，借助交互式仪表板EMODASH呈现学生在学习过程中的情感和互动信息，帮助教师监控学习者。

2.支持团队内感知的GEAT

这类工具在感知结果的呈现和反馈上试图表达群体情感全貌，但感知的信息来源仍为个体情感，且对群体情感的度量是基于个体情感信息的叠加统计量，而非交流互动过程中形成的群体情感的真实动态。例如：Krčadinac、Jovanović和Devedžić（2012）通过分析学生交流的文本内容，设计了可视化工具Synesketch，用以呈现小组讨论过程中的情感信息及其变化情况，发现了其中表达的主导情感；Arguedas、Daradoumis和 Fatos（2016）通过分析协作过程中产生的对话文本识别学生的情感，以获得不同小组的群体情感状态；Lavoué等（2019）采用情感记录网格和回顾性访谈收集学生对自己情感的感知和相关信息，通过统计不同学生个体的情感信息进而获取学生群体的情感状况等；Järvenoja、Järvelä和Malmberg（2020）设计的群体感知工具S-REG，借助对日志文件的分析获得学生的群体情感和动机状态，并以可视化的方式反馈给学生，支持小组成员对群体情感和动机状态的感知，促使小组激活群体层面的情感调节。

CSCL环境中团队情感的作用机理研究仍处于起步阶段，多数研究集中在开发模型以支持情绪和人格特质，很少有研究侧重于团队情感状态和社会情感因素建模方面的框架、方法和工具（单美贤，张静文，赵煜，2020），而上述两类工具虽涉及群体情感，但并非真正意义上的群体情感感知工具。群体情感虽然与组成群体的个体情感状态有直接关系，但又不等同于群体成员情感状态的简单相加。群体情感感知工具的感知对象也应是群体，因为群体是指两个或两个以上互相影响、互相依赖的人为了完成特定的目标而在一起的集合体（谢幼如，宋乃庆，刘鸣，2009），不能借助于分析群体中的个体情况来达到对整个群体的分析（邓胜利，冯利飞，2011）。由此，群体情感的呈现和反馈也应针对群体情感的整体动态值，而非简单的个体情感静态统计量，因此需结合特定应用情境的情感感知需求分析群体情感的感知要素，设计能够多途径获取群体情感信息的感知工具。

综上，在线协作反思中的群体情感感知对于成功的协作反思至关重要，在线协作反思需要持续跟踪、评估整个协作反思过程中的群体情感，以维持有效的在线协作反思所需的“信任、尊重、安全”的群体情感。GEAT有助于反思参与者及时了解、跟踪和评估整个协作反思过程中的群体情感，但已有的在线协作反思研究对此鲜有涉及。在线协作学习环境中现有的GEAT虽可提供参考，但无法完全满足“以群体情感为感知对象”的在线协作反思情境的需要。因此，我们针对教师在线协作反思情境的特定需求，设计开发了支持教师感知群体情感的GEAT，为参与在线协作反思活动的教师及时感知群体情感并进行调节提供帮助。

三、在线协作反思情境中群体情感感知的要素分析

针对在线协作反思具有的“实践困惑的驱动性、交流表达的经验性、问题解决的协作性”的特征，我们开发了包括“情境描述、协作反思、形成方案”的三阶段协作反思平台，支持教师之间针对实践中遇到的困惑展开基于文本的异步交流，在协作、互助的基础上澄清问题、形成解决方案，并进而重构教学观念（王海燕，2016）。每一位参与的教师既是反思者（教学问题的提出者），同时又是协作者（协助其他教师解决教学问题）（王海燕，赵纳新，刘双，徐丽丽，2019）。“情境描述”阶段，作为反思者的教师个体反观自己的教学实践，描述教学问题情境（蕴含反思者的困惑）并发布，为在线协作反思提供主题。“协作反思”阶段，其他教师以协作者身份，针对反思者“情境描述”中的困惑，围绕“问题澄清、原因分析、问题解决建议”等这些反思关键环节进行协作交流，交流对话基于协作者的经验展开，提供基于经验的问题解决方案而非抽象的问题答案。“形成方案”阶段，反思者整合协作对话中的多元意见和建议，建构基于该情境的教学问题解决方案，由此完成一个完整的协作反思过程。三阶段的所有交互（包括认知和情感）活动形成了本研究的教师在线协作反思情境。

在该情境中，我们关心的是围绕某个主题进行的“协作反思全过程”的群体情感，即协作小组的整体情感状态。协作反思小组是自组织的，形成和维系小组的关键是互动，因为互动是群体形成的核心要素（弗雷德·鲁森斯，2009）。我们以在线协作成员互动的热度来描述互动的数量，用参与者的凝聚力来衡量互动的质量，以群体成员情感状态的相对一致趋势来反映小组的整体情感状态，由此形成教师在线协作反思情境中的三个群体情感感知要素：协助主题的热度、群体凝聚力和群体情感倾向。

（一）协作主题的热度

我们用协作主题的热度描述在线协作反思情境中群体形成的互动状态。热度通常用来反映对某话题、事件、活动等的关注度（曹丽娜，唐锡晋，2014），本研究的在线协作反思活动围绕协作主题的交流展开（王海燕，2016；王海燕 等，2019），因此用协作主题的热度来反映协作反思主题被关注的程度。协作主题的热度越高，说明对协作活动的参与越多，互动状况越好，群体也越易于形成，而协作主题的热度越低，说明该协作主题的参与越少，互动状况不佳，群体难以形成。

学者们探索了衡量热度的不同方法。如王鹏程、肖正和刘辉（2015）提出了融合观点倾向的话题热度趋势建模法；梁昌明和李冬强（2015）基于新浪微博平台提出了包含四个要素、八个指标的微博热度指标评价体系；杜慧等（2016）选取主题的点击量、评论量、文章数量和来源数量作为影响热度的要素，并提出了基于因果模型的主题热度计算法。本研究中协作主题的热度旨在反映当前协作主题的关注度和群体成员的互动参与状况，在参考已有研究的基础上，用浏览量、回复量、点赞量和协作人数来衡量。其中浏览量是协作主题被访问的次数，在一定程度上反映了协作主题的关注度；回复量指群体成员在线表达观点的数量，是成员是否参与协作反思的重要体现；点赞量指群体成员对某观点持认同或赞赏态度时表现出的行为统计量，与回复量一起作为群体成员参与的重要依据；协作人数是群体协作反思拥有的成员数量，反映群体的规模。

（二）群体凝聚力

我们用凝聚力衡量在线协作反思情境中群体形成的互动质量。Lewin（1943）最早用“凝聚力”（Cohesion）来描述作用于群体成员身上、保持他们成为一个整体的各种作用力。具有一定凝聚力的协作反思群体，成员间的人际关系融洽，彼此间的交流互动积极，群体成员对协作反思过程表示满意，群体取得良好的协作反思结果时，会引发成员的群体自豪感。

学者们提出了群体凝聚力衡量的不同看法。Mullen和Copper（1994）认为凝聚力包含人际吸引力、任务承诺、团体荣誉感或自豪感；张海燕（2010）将虚拟社区群体凝聚力的测评指标归纳为社区成员对社区的向心力、社区对社区成员的吸引力、社区成员之间的认同接纳程度；吴筱萌（2016）研究发现，网络教研小组的凝聚力主要表现为建立归属感、提供互惠平台、发挥团队力量、形成相互激励和实现个体成长五方面。本研究以Kreijns等（2004）的凝聚力指标为基础，从信任度、归属感、责任感和满意度四方面描述在线协作反思情境中的群体凝聚力。信任度，即群体成员在多大程度上信任彼此；归属感是群体成员愿意再次参与群体协作反思的心理状态，在一定程度上反映了成员的群体认同水平；责任感指群体成员乐于帮助他人的意愿，在线协作反思是参与者相互帮助解决教学问题的活动，每个参与者既是受益者又是贡献者，每个人都有责任去帮助他人；满意度指个体成员的需求在多大程度上可在群体协作反思过程中得到满足，成员的需求越能得到满足，群体对个体就越有吸引力，也就越能激发个体参与协作反思的动力和热情。我们采用在线自我报告的形式收集参与者对上述指标的评价信息，以获取群体凝聚力数据。

（三）群体情感倾向

群体情感倾向指协作过程中群体成员面对某观点、活动或事件时所显现出的情感趋向，通常分为积极、消极和中性。情感是群体性事件的内在组成部分，个体会将自己独特的情感倾向带入群体中（Yin, Tang, & Li, 2012）。群体情感倾向是反映群体成员整体精神面貌、态度、状态等的重要参照，体现了群体成员情感的共性及其整体面貌，在情感传染（Walter & Bruch, 2008）的影响下，群体成员会在潜移默化中逐步调整自我情感并表现出与群体类似的情感倾向。群体情感倾向影响成员感知到的群体情感的类型，积极的群体情感倾向有助于引发群体认同、营造融洽的群体协作氛围，更易孕育诸如自豪、高兴、充实等积极的群体情感；而消极的群体情感倾向极易引发消极参与，更易产生诸如无奈、不满、愤怒等消极的群体情感。

已有研究表明，在线环境中难以提供获取心理或生理数据的途径（Montero & Suhonen, 2014），大多数研究仍采用基于语义分析的文本情感检测来获取情感数据（Krčadinac et al., 2012）。本研究中群体成员主要借助文本开展协作问题解决，基于文本表达观点和感受，因而使用文本情感检测的方式收集群体成员在线协作反思过程中的情感数据，通过对群体成员的情感倾向分类统计获取群体总的情感倾向。

协作主题的热度、群体凝聚力和群体情感倾向三者相互支撑和影响，促进成员对群体情感的感知。如具有一定凝聚力的协作群体，会因成员间积极交互而提升当前协作主题的热度；长期的消极情感倾向，会使群体成员参与协作的积极性和主动性受挫，进而影响协作主题的热度和群体凝聚力。

四、在线协作反思情境中群体情感感知要素的度量与表征

在明晰群体情感感知要素的基础上，探讨各要素度量的方法和表征思路，为设计教师在线协作反思情境中的群体情感感知工具奠定基础。

（一）协作主题热度的度量与表征

基于协作主题的浏览量（SN）、回复量（RN）、协作人数（CN）、点赞量（PN）来计算当前协作主题的热度，并设计了如下的计算方法①：

（二）群体凝聚力的度量与表征

表1 群体凝聚力的指标

（三）群体情感倾向的度量与表征

采用基于文本情感检测的方式来获取情感倾向数据，其基本过程为：①获取群体成员协作反思过程中发布的所有文本内容；②利用百度AI情感倾向分析技术对获取的文本进行分析，得出文本内容的情感分析结果；③对分析结果依次进行格式化、筛选、统计、求和等处理，得到群体及其成员的情感倾向数据。设计的群体情感倾向的计算方法如下：

其中Gemot代表群体情感倾向，W1、W2、W3为三类（积极、中性和消极）情感倾向的赋分，在我们的研究中初步设为1、0、-1，该设置比较简单，仅需要得到正负判断，在其他类似的研究情境中可根据具体情况重新设定；N为参与群体协作反思的人数。从两方面考虑情感倾向的表征：第一，个体倾向，表征群体成员所发布文本内容的情感倾向，帮助成员交流互动时直接感知，进而调节彼此的情感状态；第二，群体倾向，表征群体的整体情感倾向和区间情感倾向，帮助群体成员感知迄今为止群体的情感倾向及其强弱，以及不同时间区间内的群体情感倾向及其变化趋势。

五、在线协作反思情境中的GEAT设计

（一）设计原则

1. 可理解性

为使协作反思活动参与者关注并清晰理解协作主题的热度、群体凝聚力和群体情感倾向等三要素，采用拟人化图标、颜色标记、交互式窗口等引导用户注意，通过图文结合、提示语、引导符号等帮助用户理解相关元素的含义与作用。

2. 简单易用

GEAT是嵌入协作反思平台的轻量型软件，它应聚焦于情感感知任务并减少对协作反思活动的影响。我们通过寻找并分析GEAT感知三要素的共同点、减少各要素间的依赖等方式来优化其设计，在实现“技术简单性”的同时，也使其具有操作简单、运行高效、维护方便等特征。

3. 呈现多样

在GEAT工具的呈现方式上，设计了“始终呈现”与“点击呈现”“自由呈现”与“强制呈现”等方式。

（二）功能模块

GEAT中设计了两个功能模块：情感表达和情感感知，这两个模块相互依存（见图1）。在线协作反思过程中情感表达模块不可或缺，因为教师只有主动表达个体观点与感受，才能为其他群体成员感知其情感提供基础。

图1 GEAT的功能模块

情感表达模块主要通过“提示语、表情选项、点赞、求助”等功能，支持教师使用多种方式表达自我情感（见下页图2），为后续群体成员感知其情感提供线索。“提示语”指教师在发布反思日志或者观点前，基于预先设计的提示语集合，在输入框中显示的暗含表达自我情感或感受的文字提示；“表情选项”提供了常用表情符号的选项列表，教师可将选择的相应表情符号添加到发布的内容中，以避免文字表达的单调；“求助按钮”是在协作界面突出位置显示的包含求助含义的图标，当教师发布的问题未得到解决并需要帮助时便可使用此功能。

图2 情感表达（部分）

图3 情感感知模块（部分）

情感感知模块主要借助图标、弹窗、图表等方式为成员感知群体情感提供支持（见图3）。该模块是GEAT支持群体情感感知的核心，主要包括三部分功能，其中“图标按钮”是指在群体协作界面中具有隐喻意义并易于识别的小图标，借助小图标及其所包含的数值来整体反馈各个情感感知要素；“提示弹窗”则是借助弹窗的形式提醒教师在协作反思前及时了解各个情感感知要素；“区间图表”是通过点击图标按钮而动态加载的可视化图表，供群体成员查看不同时间段内各情感感知要素及其变化情况。

（三）工具架构

为实现GEAT各功能模块，本研究采取分层设计的思想，将该工具基础架构设为五层（见图4）。其中基础环境层基于Java、Tomcat、Jsp、xml等技术搭建而成；数据采集层收集情境描述、协作反思和形成方案过程中所产生的数据；数据处理层对采集到的数据进行初步处理并存储到数据库中，同时提供诊断层所需的格式化数据；诊断层主要监控并判断当前的协作反思状态：若已形成方案（基于一个主题的协作结束），则中止反馈层中各感知要素的更新，并停止数据采集层和处理层的运行；未形成方案时，则需要持续支持反馈层；反馈层以可视化的方式为协作反思过程中的情感表达与感知提供支持。

图4 GEAT基础架构

六、结语

群体成员感知到的群体情感对其在线协作反思产生重要影响，本研究在借鉴已有GEAT研究成果的基础上，针对教师在线协作反思需要营造“信任、尊重、安全”的群体情感氛围需求，从“群体情感感知工具的感知对象是群体”的视角，以群体的形成为基础，提出以“热度、凝聚力、情感倾向”作为在线协作反思情境中群体情感感知的三要素；在此基础上设计相应的算法予以度量，为实现群体情感感知要素的可视化，有针对性地提出了各感知要素的表征思路；最后阐述了支持教师感知群体情感的GEAT设计思路。

本研究的GEAT特色体现在三方面：第一，感知对象的独特性。区别于已有群体情感感知工具，我们的GEAT感知对象是群体情感而非个体情感的简单相加。第二，群体情感感知结果呈现和反馈的动态性。GEAT是针对群体情感整体动态值的呈现和反馈，而非简单的个体情感静态统计量。在我们的研究情境中，热度、凝聚力和情感倾向三要素对群体情感的感知是不可或缺的，且三者均基于在线协作反思过程动态产生，本身会随时间的变化而变化。第三，我们设计的算法能够反映基于协作者的交流互动而形成的群体情感的真实动态和共性。该GEAT已嵌入团队迭代开发的教师在线协作反思平台V3中，并取得了一定的应用效果，详情将另文报告。

在线协作反思情境中群体情感感知的目的是为了调节，群体情感感知三要素设计的另一优点是便于调节，可根据需要从三个不同的侧面对群体情感分别予以调节。例如：当热度值较低时，说明互动的量不足，缺乏群体形成的基础，可通过“号召参与”“主动求助”等方式予以调节；若凝聚力不够，可通过提供的反馈信息鉴别凝聚力不同维度存在的问题，实施有针对性的调节；若群体情感倾向于消极，可提醒大家注意交流中的措辞，引导参与者遵守情感规范，表达信任、尊重和鼓励等。

注释

① 这里给出的是通用公式，其中W1、W2、W3、W4可以根据具体的应用情境和研究需要予以赋值，在本研究情境中分别被赋以0.3、0.4、0.2、0.1。我们在后续的研究中会提供更多的赋值参考依据以及该值对整体效果的影响分析。