在线同伴互评中群体认知的特征、网络与发展轨迹分析*

张 涛 张 烁 张 思 胡 萍 王佳慧

在线同伴互评中群体认知的特征、网络与发展轨迹分析*

张 涛1张 烁2张 思3[通讯作者]胡 萍1王佳慧1

（1．河南科技学院 信息工程学院，河南新乡 453003；2．西北师范大学 教育技术学院，甘肃兰州 730070；3．华中师范大学 人工智能教育学部，湖北武汉 430079）

在线同伴互评以协作和评价的方式，为群体认知发展提供了实践空间。文章以同伴互评和群体认知为基础，采用认知网络分析方法，对在线同伴互评活动中的交互数据进行编码分析，并从在线同伴互评的不同阶段与不同组别揭示群体认知特征、群体认知网络和群体认知发展轨迹，结果发现：在线同伴互评中，群体认知逐渐向中高维度连续发展；不同阶段、不同组别的群体认知网络存在显著差异；高分组、低分组的认知网络质心发展渐趋一致。基于过程性视角探索群体认知的发展过程，可为促进在线同伴互评质量与群体认知发展提供理论参考与实证支持。

在线同伴互评；群体认知；认知特征；认知网络；发展轨迹

在线同伴互评作为在线教学评价的一种重要形式，综合发挥“导向、鉴定、诊断、调控和改进”的作用[1]，注重基于事实性证据对评价作品的判断与推理，以体现群体认知在评价活动中的价值。群体认知作为群体协作并追求共同目标价值的认知产物，是集体智慧的价值表现，注重认知行为在协作学习中的过程性表达。在线同伴互评为该过程性表达提供实践空间，从多角度、多社会层次体现学习者基于作品评价的协作反思和群体认知活动。群体认知的社会性特点，决定了其发展特征与轨迹比个体认知更加复杂，但缺乏相关的研究成果对此验证。基于此，发挥群体认知在同伴互评中整合、检验、评估、创新的作用，从过程性视角关注群体认知的发展是本研究的重点。为此，本研究将群体认知置于在线同伴互评学习环境中，设计多阶段互评学习活动，采用认知网络分析方法，从不同阶段和不同组别分别探索群体认知的特征、网络与发展轨迹，以期为群体认知在在线同伴互评环境中的发展提供实践参考。

一 研究基础

1 在线同伴互评相关研究

同伴互评是学习者对具有相同学习背景的同伴的学习作品或成果进行评价，评价依据是同伴作品的数量、水平、价值、质量等[2]。评分和评语是实现同伴互评的主要途径，其中评语反映学习者之间围绕评价作品开展基于事实性证据的推理、判断和评价过程，体现群体的认知意识[3]。在线同伴互评中，利用信息技术在学习过程中针对某一学习主题开展协作评价的学习活动，为学习者的自我调节和协作调节提供有益的反馈机制，其关键环节是个体或群体利用交互工具实现反馈和接受反馈[4][5]。这意味着同伴之间在基于事实性证据进行作品评价的互动中存在群体认知行为，并以协作交互的方式构建创新性评语知识体系，实现学习绩效的提升[6]。

2 群体认知相关研究

群体认知理论认为，一个群体是一个社群的集合，且成员作为群体的基本单位，围绕共同的知识主题互动讨论，以实现群体追求的共同目标。Gibson[7]在信息加工理论基础上结合群体知识管理理论，提出了群体认知理论。此理论由积累、交互、检验、整合构成群体认知循环结构：①积累是通过某种操作对知识进行过滤，将有效的信息以标签形式分类存储，以作为交互阶段的内容对概念和原理进行解释；②交互是提取个体或群体记忆系统中的信息结构，经过解释、提问、回溯、理解等形式促进成员之间互动交流；③检验是群体对信息内容的分享与表达、对个体呈现的信息材料进行评估，并经过协商达成一致意见；④整合是将群体成员的认识、判断、观点融入群体的决定和行动中，实现群体建议或解释在开放环境中的整合。

3 在线同伴互评中的群体认知研究

在线同伴互评过程中，新知识的协同构建需要群体成员基于评价交互产生较高层次的认知参与行为。目前，相关研究较多地关注群体认知的静态特征，但对同伴互评中群体认知的动态发展过程关注不足。张思等[8]基于集体认知理论框架和交互、建构、主动和被动（Interactive, Constructive, Active, and Passive，ICAP）的学习方式分类框架，构建了面向知识建构的协作学习认知投入分析模型，将群体、组间和组内的认知发展过程作为衡量协同知识建构效果的指标内容；杨玉芹等[9]从在线讨论话语中提取协同反思和评价数据进行分析，认为学习共同体能够承担高阶认知行为，为实现知识的共同创造提供认知策略；Ion[10]认为同伴反馈为学习者提供了积极的角色，使其在主题评价或问题解决过程中发挥群体在认知和元认知方面的潜力，以改善学习成效。

综上所述，在线同伴互评为群体认知发展提供了实践空间，使其通过评价活动实现新知识的协同构建；群体认知则透过互动性的评价内容，表征群体的认知行为，促进群体成员共同目标的达成。现有研究注重群体认知在协作互动中的结果分析，揭示群体认知对协作学习成效改善与增值的影响。然而，群体认知需要从过程性视角揭示其自身发展逻辑，阐述群体认知在协作学习活动中的动态发展过程。基于此，本研究拟从以下问题展开研究：①在线同伴互评中，群体认知的发展特点是什么？②在线同伴互评中，群体认知的网络在不同阶段和不同组别中是否存在显著性差异？③在线同伴互评中，认知网络质心的发展轨迹如何变化？

二 研究设计

1 实验对象

本研究选择河南省H大学2018级教育技术学专业选修“二维动画”课程的57名本科生为研究对象，其中女生48人、男生9人。这些学生根据自己的兴趣和作品主题倾向随机组合成9个学习小组，每组6～7人。利用QQ群和“蓝墨云班课”学习平台对各组提交的作品开展在线同伴互评活动，整个活动历时近3个月（共12周）。参与同伴互评的学生前期已在“现代远程教育”课程中进行过在线项目化学习，但未曾参与在线同伴互评活动。

2 在线同伴互评活动的阶段划分

在线同伴互评中，学习者以观点阐述、概念界定、问题表征等方式实现个体认知的表达，以协作交互加强与同伴之间的互动交流，追求共同目标价值与协同知识构建，亦即实现群体认知。由于群体认知是一个循环结构，一个完整的认知过程表示群体对某一知识的建构过程，同时作为下一个知识的认知起点，实现整个知识体系的建构；此外，在线同伴互评需要两个阶段以上才能改善互评质量和发展认知结构[11]。因此，本研究将在线同伴互评活动划分为初始阶段、改进阶段和提升阶段，探索不同阶段的群体认知发展过程，如图1所示。

图1 不同阶段在线同伴互评活动中的群体认知过程

①初始阶段：主要内容是互评前的个体知识建构。具体活动为：其一，评价组各成员结合自身知识经验和学科知识内容对评价作品形成感知认识，参照评价量表对作品进行理解和分析；其二，构建评价作品的问题空间，即各成员在理解前期作品的基础上，通过QQ群提出作品改进或诱发学科知识建构的问题，引发同伴的积极思考并共同制定问题解决方案。

②改进阶段（互评第一阶段）：主要任务是作品的评价与修改。具体内容为：其一，作品评价。评价组依据教师提供的评价量表，在QQ群内对被评价组的作品进行讨论交流，并将达成一致的评价意见通过“蓝墨云班课”学习平台反馈给被评价组。其二，作品修改。被评价组收到评价组的反馈意见后，先在组内梳理评价意见；然后，针对有疑惑的评价内容，组内成员基于事实性证据和学科知识经验进行讨论、分析、推理、评估和判断，决定是否接受评价组的观点；最后，达成一致修改意见并对作品进行修改，再次提交作品接受评价。

③提升阶段（互评第二阶段）：与改进阶段的互评过程基本一致，包括作品评价与作品修改。本阶段的互评侧重于：一方面，评价组围绕被评价组提交的作品，对照评价量表进行深度讨论，提出有建设性的评价意见；另一方面，被评价组针对反馈的评价意见，在组内开展基于事实性证据的推断与协商，检验和整合他人的观点，提升作品质量和实现预期学习目标。

3 分析方法与编码框架

（1）认知网络分析

认知网络分析（Epistemic Network Analysis，ENA）是一种质性数据量化分析方法[12]。该方法通过检查编码共现或编码数据的连接，基于学习者认知元素间的网络关系构建可视化认知网络，以还原认知元素之间的联系[13]。ENA有三个核心概念：①编码，是指按照编码框架中的指标内容进行二进制编码；②分析单元，表示同一会话主题的对象；③节，是认知网络分析中最小的编码单元，代表分析单元的上下文情境——就文本讨论数据而言，是通过分辨学习者在讨论中话题的转移情况来确定节的数量。本研究运用ENA方法，按照滑块窗对在线同伴互评中的交互文本数据进行分析，比较在线同伴互评不同阶段和不同组别的群体认知特征、网络与发展轨迹；同时，以节为单位，确定编码数据之间的关联程度，将ENA滑块窗设置为4。

（2）群体认知框架

本研究采用Gibson[14]提出的群体认知框架（如表1所示），作为在线同伴互评中群体认知分析的编码依据，主要揭示互评活动中小组内部的群体认知发生过程和发展特征。其中，积累、交互、检验、整合作为群体认知的四个核心维度，反映同伴在评价知识内容建构方面的认知参与过程，以阐释群体认知在同伴互评不同阶段和不同组别的特征、网络与发展轨迹。

表1 群体认知框架（Gibson，2001）

维度子维度定义编码 积累感知对外界信息的觉察、感觉、注意、知觉等一系列过程A_p 过滤成员根据自己的需要对信息进行选择的过程A_f 存储将选择后的信息按照一定的逻辑顺序存储在特定载体中的一种信息活动A_s 交互检索成员根据需要，采用一定的方法，借助检索工具，从存储的信息中找出所需信息I_r 交换将存储的信息通过交流工具在成员之间进行交互的过程I_e 结构在信息交换过程中，关注信息中各种要素之间的相互关联和相互作用I_s 检验协商围绕一个主题或事件，成员之间彼此交换意见并达成共识E_n 解释在完成某一任务中，当成员对任务存在疑惑时，予以进一步详细说明E_i 评估评价某一任务或事件的过程或效果，判断是否与预期目标一致，以决定是否采纳E_e 整合融合结合成员各方意见，梳理有价值的信息并整合到计划中Acm_i 决定依照活动计划，共同做出行动的决定Acm_d 行动完成计划规定的任务Acm_a

4 数据收集与分析

本研究采集了第一阶段、第二阶段的互评分数和QQ群讨论数据，并按一定格式将数据保存至Excel中。经数据清洗和整理，本研究共获得2351条QQ文本数据（第一阶段有1056条，第二阶段有1295条），其中有部分是音频交互数据转录成的文本数据。数据采集完成后，本研究对文本数据进行切分，以句号、问号、感叹号等表示一句话结束的符号作为意义单元的间隔点，每相邻两个符号之间的文本内容作为一个基本分析单元，并按句子的原始顺序进行存储；后续ENA分析以节为单位，将多个编码单元（即单个帖子）作为一个整体进行关联分析，以探讨基于节的群体认知过程。在正式编码前，首先对两名助教进行编码培训，以确保他们对编码内容的理解趋于一致。之后，随机抽取30%的编码文本分别由两名助教独立编码，同时利用SPSS 22.0工具对编码数据进行一致性检验，得到Cohen’s Kappa值为0.741，说明两名助教的编码结果具有良好的一致性。最后，两名助教完成剩余文本的编码。由于初始阶段主要为个体知识建构过程，未实施在线同伴互评活动，故将此阶段的交互数据排除在外。

本研究从作品的完整性、设计创意性、艺术性、实践性、问题解决能力、关键技术六个方面来设计评价量表。每份作品由组内评分（35%）、组间评分（40%）和教师评分（25%）三部分组成，按百分制对9组两个阶段的互评成绩进行求和并计算均值。依据均值的范围，将均值大于90分的划为高分组（组1和组3），小于85分的划为低分组（组6、组7和组9），而介于85分和90分之间的划为中间组（组2、组4、组5和组8）。

三 研究结果

1 在线同伴互评中群体认知特征的描述性统计

（1）在线同伴互评不同阶段的群体认知特征描述性统计

如表2所示，从整体来看，两个阶段的群体认知集中于检验、交互，分别占比32.28%、31.78%；整合次之（占比18.80%），积累最少（占比17.14%）。具体到不同阶段，第一阶段的群体认知集中于交互、检验，分别占比32.77%、31.72%；其中，交换作为交互维度的主要认知行为，占比13.73%；协商和解释是检验的主要认知行为，分别占比11.84%、11.74%。第二阶段的群体认知集中于检验、交互，分别占比32.74%、30.96%；其中，解释、交换分别作为检验和交互的主要认知行为，均占比12.12%。值得注意的是，积累、整合的占比在第一阶段和第二阶段有较大变化：第二阶段的积累占比相较于第一阶段下降3.25%，而第二阶段的整合占比相较于第一阶段上升4.06%，说明群体认知经过在线同伴互评活动后逐渐向中高水平发展。

表2 同伴互评中两个阶段的群体认知特征统计分布表

维度积累交互检验整合 感知过滤存储检索交换结构协商解释评估融合决定行动 第一阶段8.90%3.69%6.34%8.62%13.73%10.42%11.84%11.74%8.14%6.82%5.97%3.79% 18.93%32.77%31.72%16.58% 第二阶段5.41%4.79%5.48%8.57%12.12%10.27%11.74%12.12%8.88%8.11%7.34%5.17% 15.68%30.96%32.74%20.62% 总计6.98%4.30%5.86%8.59%12.85%10.34%11.78%11.95%8.55%7.53%6.72%4.55% 17.14%31.78%32.28%18.80%

（2）高分组和低分组的群体认知特征描述性统计

如表3所示，从整体来看，高分组在交互、检验、整合三个维度的占比分别为32.68%、34.06%、20.21%，而积累维度的占比仅为13.05%（比低分组低11.54%）；低分组在积累、交互、检验三个维度的占比分别为24.59%、31.21%、29.45%，而整合维度的占比仅为14.75%（比高分组低5.46%）。在高分组内部，交换是高分组子维度中占比最高的认知行为，占比13.66%；同样，在低分组内部，交换也是低分组子维度中占比最高的认知行为，占比12.38%，说明交换是群体认知发展的共同基础。值得注意的是，低分组在积累维度比高分组高11.54%，而整合维度比高分组低5.46%，说明高分组和低分组的群体认知在不同维度的内部分布存在差异。

表3 同伴互评中高低分组的群体认知特征统计分布表

维度积累交互检验整合 感知过滤存储检索交换结构协商解释评估融合决定行动 高分组5.72%3.17%4.16%8.27%13.66%10.75%12.98%12.25%8.83%8.33%7.28%4.60% 13.05%32.68%34.06%20.21% 低分组9.54%7.65%7.40%9.41%12.38%9.42%10.69%10.82%7.94%5.79%5.52%3.44% 24.59%31.21%29.45%14.75%

2 在线同伴互评中群体认知网络分析

（1）在线同伴互评不同阶段的群体认知网络分析

图2中的线条和节点共同构成群体认知发展的认知网络结构，其中线条代表两个连接节点之间的共现关系，线条越粗，表示两个节点之间的共现频率越高，反之亦然。节点对应群体认知的元素，大小反映群体认知元素的强弱。ENA分析结果显示，两个阶段的群体认知在I_r、I_e、I_s、E_n、E_i、E_e具有较强的节点。从元素间的连接来看，第一阶段的群体认知主要连接为I_e—E_n，共现系数为0.23；第二阶段的群体认知主要连接为I_e—E_n和E_n—E_i，共现系数分别为0.25、0.28，如图2（a）、图2（b）所示。图2（c）是图2（a）和图2（b）的叠减结果，反映了第一阶段和第二阶段的群体认知网络存在显著差异，即第一阶段A_p—I_e和A_p、I_r的连接逐渐向第二阶段E_i—Acm_i和E_e—Acm_i的连接过渡。由此可见，随着在线同伴互评活动的深入，群体认知由较低维度的积累和交互逐渐向检验和整合的高阶维度发展。

图2 第一阶段和第二阶段的群体认知网络

（2）在线同伴互评中高分组和低分组的群体认知网络分析

图3呈现了高分组和低分组的群体认知网络结构。其中，由图3（a）、图3（b）可知，低分组的主要节点为A_s、A_p、I_e、I_s、E_n、E_i、E_e，高分组的主要节点为I_e、I_s、E_n、E_i、E_e、Acm_i、Acm_d。从元素间的连接来看，低分组的群体认知主要连接为I_e—E_i和I_e—E_n，共现系数分别为0.23、0.24；高分组的群体认知主要连接为I_e—I_s，I_s—E_i和I_s—E_n，共现系数分别为0.26、0.25、0.29。图3（c）是图3（a）和图3（b）的叠减结果，反映了高分组和低分组的群体认知网络存在显著差异，即低分组A_f—I_e的连接逐渐向高分组E_i—Acm_i、I_s—Acm_i、E_e—Acm_i和Acm_i—Acm_d的连接过渡。由此可见，高分组的群体认知侧重于交互和检验的认知层次分布，而低分组侧重于积累和交互的认知层次分布。

图3 高分组和低分组的群体认知网络

3 在线同伴互评中群体认知发展轨迹分析

认知网络质心表示的是所有节点以及节点之间关系所形成的网络在空间中的位置，从整体上代表了不同网络结构的中心。由于在阶段性方面，两个阶段的同伴互评活动所持续的时间不同（第一阶段为7周，第二阶段为5周），其认知网络质心呈现阶段性且不连续的发展特征，较难预测后续5～7周的认知网络质心发展轨迹，故本研究选取高分组和低分组在连续12周的认知网络质心发展轨迹作为分析对象，其认知网络质心发展轨迹如图4所示。

图4 高分组和低分组在12周的认知网络质心发展轨迹

具体来说，在同伴互评的第1周，高分组和低分组的认知网络质心起始位置不同，且相距较远。在第2周、第3周和第4周时，高分组和低分组的认知网络质心逐渐向坐标轴的中心点靠拢，且高分组的认知网络质心在X轴的上方，位于坐标系第二象限，而低分组仍处于第三象限。在第5周至第10周，高分组和低分组的认知网络质心距离逐渐增大。高分组的认知网络质心从第4周开始持续增长，从坐标系的第二象限进入第一象限；而低分组的认知网络质心发展轨迹较为复杂，不断在第一象限和第四象限徘徊变化，且在第4周和第5周之间呈下降发展趋势，从第5周开始至第8周出现缓慢增长，且在第8周和第10周出现起伏不定的变化过程。这表明低分组对同伴作品的评估存在内部分歧，群体认知很难达成集体共识。然而，在第11周和第12周，高分组和低分组的认知网络质心距离逐渐缩小，两者的质心趋向一致。

四 结论与讨论

本研究以同伴互评和群体认知为理论基础，采用认知网络分析方法，对在线同伴互评中的交互数据进行编码分析，从不同阶段和不同组别揭示群体认知在同伴互评中的特征、网络与发展轨迹，主要得出如下结论：

1 在线同伴互评中，群体认知逐渐向中高维度连续发展

研究结果验证了群体认知是从相对较低维度逐渐向中高维度连续发展的假设。Huisman等[15]认为，同伴互评是学习者针对作品内容而开展的一系列思维活动，学习者的认知与反思在同伴评价和同伴交互的共同作用下得以持续发展。Usher等[16]认为，认知冲突的产生，使学习者有更多机会在知识建构和评价反思中与其他同伴进行观点交流、知识分享，推动个体认知在协作交流和同伴评价中转化为群体意识，从而实现群体意识在高阶认知阶段的深度发展。ENA分析显示，群体认知是由较低维度的积累和交互逐渐向检验和整合的高阶认知发展的连续过程。可见，学习群体从评价信息和课程知识的简单积累过渡到以协作交互促进群体认知不断调节的认知过程，最终实现群体认知体系的重构。因此，在线同伴互评活动需要强调交互与评价的协同机制，在讨论与反思中提升群体认知的发展质量。

2 在线同伴互评中，不同阶段、不同组别的群体认知网络存在显著差异

整体而言，群体认知侧重于检验和交互，说明学习群体在面向评价的过程中注重群体认知的自我检验和协作交互。在互评不同阶段，学习群体在协作交互中逐渐建立起检验性认知行为规范，形成对作品信息深度解释并评估作品质量的认知活动。Levine等[17]强调小组协商意见的达成源于成员内部经历冲突、验证、调控后形成新的群体认知体系，使群体认知活动具有统一性和有序性。从不同组别来看，高分组实现了评价信息经群体协商后形成有意义的信息加工过程，通过问题解决和作品改进不断检验、修正自身的群体认知体系，以达到群体协同认知的目的。但是，由于低分组对评价信息过多地停留于感知与检索，缺乏将协商转化为完善的知识体系和行动计划的实践路径，致使群体内部缺乏协同机制，影响群体认知的发展。

3 在线同伴互评中，高分组和低分组的认知网络质心发展渐趋一致

本研究以高分组和低分组为分析对象，探索了群体认知在在线同伴互评中的发展轨迹。研究结果显示：不同组别的群体认知随在线同伴互评活动在时间轴上的延伸，其认知网络质心发展方向逐渐趋同。吴忭等[18]指出，在线协作学习使得学习者计算思维能力的发展在协作机制的作用下存在趋同演化的趋势。尽管高分组和低分组的群体认知起点不同，且发展轨迹存在阶段性显著差异，但两组因学习目标的一致性而具有共同的认知方向。其中，低分组在注重评价结果符合预期目标的同时，会在作品完善与评价过程中透过观点的重新构建和个体的自我反思，关照群体认知做出统一认知判断与行为决策之后达成预期目标，特别是低分组成员经历认知冲突、自我调节和群体意识的达成等认知过程后，群体认知在互评机制的影响下重构对同伴作品的理解与个体认知的反思，最终以群体认知的形式逐渐向高分组靠拢。

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Characteristics, Networks and Developmental Trajectories Analysis of Collective Cognition in Online Peer Assessment

ZHANG Tao1ZHANG Shuo2ZHANG Si3[Corresponding Author]HU Ping1WANG Jia-hui1

Online peer assessment provides a practical space for collective cognitive development in the form of collaboration and evaluation. Based on peer assessment and collective cognition, this paper adopted the cognitive network analysis method to code and analyze the interaction data in online peer assessment activities, and revealed the collective cognitive characteristics, collective cognitive networks, and collective cognitive developmental trajectories from different stages and groups of online peer assessment. It was found that in the online peer assessment, collective cognition gradually developed continuously to medium and high dimensions, and there were significant differences in collective cognitive networks in different stages and groups, and the centroid development of the cognitive network of high and low groups gradually became consistent. Exploring the development process of collective cognition based on a processual perspective could provide theoretical reference and empirical support for promoting online peer assessment quality and collective cognitive development.

online peer assessment; collective cognition; cognitive characteristic; cognitive network; developmental trajectory

G40-057

A

1009—8097（2022）09—0082—09

10.3969/j.issn.1009-8097.2022.09.009

本文为2021年度教育部人文社科青年项目“在线同伴互评中学习者批判性思维发展模型构建与应用研究”（项目编号：21YJ880098）、2020年度国家自然科学基金面上项目“面向大规模在线教育的学习者协作会话能力评估模型及干预机制研究”（项目编号：62077016）、2020年度河南省哲学社会科学规划项目“网络学习空间中学习行为及其对学习效果的影响机理研究”（项目编号：2020CJY041）的阶段性研究成果。

张涛，讲师，硕士，研究方向为信息技术教育、学习分析技术，邮箱为slgzhangtao@163.com。

2022年2月16日

编辑：小米