在线协作学习中学习任务难度对知识建构的影响研究*

邓敏杰 杨雅婷

（1. 河南师范大学 教育学部，河南 新乡 453007；2. 华中师范大学 人工智能教育学部，湖北 武汉 430079）

一、引言

随着网络信息时代的来临，在线学习形态迅猛兴起，突破了传统课堂教学的时空局限［1］，逐渐成为被学习者广泛认可并接受的一种学习方式。 2023 年3 月，中国互联网络信息中心发布的第51 次《中国互联网络发展状况统计报告》显示，截至2022 年12 月，我国网民规模达10.67亿，线上办公学习的人数达5.40 亿，占整体的50.6%。 后疫情时代，在线教学从应急走向了一种“新常态”［2］。 因此，如何提升在线学习效果便逐渐成为学界关注的一个热点话题。

在线学习过程中，小组协作是一种被教师广泛使用的教学组织形式，亦是一种在线学习效率较高的学习方式。 它能够加强学习者对学习过程中的任务理解，促进学习者元认知调节技能和决策能力的发展，协作学习效果最终表现为学习者知识建构水平的提高。 此外，任务驱动教学法能有效促进协作学习发生且能够提高学习者知识建构能力，是在线协作情境下常用的教学方法之一。因此协作学习中如何设计任务以促进学习者知识建构、提高学习效果显得尤为重要。 但对现有协作学习效果影响因素的相关文献梳理发现，目前关于学习任务的研究还较为薄弱。 基于此，本研究从学习任务难度的视角出发，探究协作学习中任务难度对知识建构及协作学习效果的影响，在此基础上有针对性地提出有关布置学习任务具体可行的建议，以期为教师在线教学提供新的设计思路，同时为后续探究在线协作学习效果提供参考。

二、学习任务难度与知识建构

任务驱动教学法是基于建构主义理论发展起来的一种教学方法，其中所说的“任务驱动”是指学习者围绕一个共同的任务活动中心，在强烈问题动机的驱使下，通过对学习资源的主动积极应用，进行沟通、互动等协作活动完成任务进行意义建构。 其基本特征是：以学习者为中心、以目标任务为主线［3］。 任务驱动教学法成功实施的关键除学习者与教师自身因素外，任务设计也是需要重点关注的内容。 因此，合理科学地确定并设计目标任务的难度，是任务驱动教学法顺利实施的核心环节之一［4］152，在此基础上确保适当的任务难度水平即成为发布学习任务的基本原则。 但目前不同学者对任务难度内涵的界定根据任务分级影响因素不同也有所差异，比如P.Skehan［5］认为任务难度不仅存在于任务本身，还受语言、时间、认知、背景知识等因素的影响；R.Ellis［4］154则认为任务难度是针对任务执行者而言，某种程度上是学习者本人对任务难易的认识，与执行者个体认知能力、学习风格等有着密不可分的关系；魏永红［6］建议从注意力集中程度来划分任务难度，任务越难，注意力越集中，反之越分散。

知识建构理论由加拿大学者C.Bereiter 与M.Scardamalia 于二十世纪八十年代提出，这一理论问世代表着人类学习从工业时代向信息时代的迈进。 它以社会建构主义理论为基础，强调发挥学习者主体作用，认为学习的本质是一种社会性对话和交流的过程［7］111。 2006 年M.Scardamalia与C.Bereiter［8］对知识建构中的浅层建构和深层建构做了区分，并指出深层建构才是知识建构的真正意义；张沿沿等［9］结合皮亚杰知识观和SOLO 分类理论，厘清了思维水平和知识建构的关系；丁美荣和王同聚［7］108提出深层建构要注重学习者对知识的应用和创新。 可以看出，知识建构概念逐渐和深度学习、创新应用知识、学习效果等联系起来。 虽然目前知识建构并没有一个完全统一的定义，但不同学者对此的认识存在类似之处，即知识存在于协作学习的交互中，在协商交流中建构，是社会交流与协商的一个产品，亦是学习者在原有知识和经验基础上不断改进形成的［10］，知识建构包含小组和个人观点的相互影响和转换，是与他人交互的社会化过程［11］。

关于学习任务难度与知识建构的关系，国内外诸多学者进行了相关研究并取得一定的成果，这也为本文的顺利展开提供了基础支撑。 比如，L.E.Smith 等［12］认为将任务难度进行从易到难的分级排序对测试学习者的学习能力具有重要意义，但目前的排序都具有随意性，缺少实证研究；D.Nunan［13］、G.Brindley［14］等学者也在这方面进行了相关研究，但都没有得出一个准确的结论。国内关于二者关系的研究开始的较晚，但已取得较快发展。 比如，吴旭东［15］探讨了外语学习任务难易程度对学习者学习效果的影响，并提出难易度确定原则；王文君等［16］则认为教师应适当设置混合型任务，以促进学生的认知发展；郑兰琴等［17］通过细化学习任务、提高任务难度等方式改善学习者协同知识建构水平。 由此可以看出，对学习任务难度和知识建构的探讨，已逐渐成为协作学习效果研究中的一个重要内容。

三、研究设计

（一）研究情境与研究对象

本研究以某师范大学汉语言文学专业的必修课“近代文学思潮”为研究情境，该课程以中国大学MOOC 平台为支撑，共开设14 周，采用在线协作方式进行。 课程内容主要是阅读并鉴赏近代经典小说作品，以文学和人生的关系问题为突破口，试图对二十世纪以来人生观、价值观问题追根溯源，为新时代青年人生观重建等问题提供思想与文学层面的借鉴。

本研究的研究对象为某师范大学90 位2018级大学生，他们在此次研究开始前并未学过类似课程，教育背景相似，且在之前学习中接触过在线课程，掌握在线平台的基本操作。 此外，所有同学都拥有笔记本电脑，具备在线展开话题讨论的学习环境。

（二）任务设计

“IPO+CFMS+10”任务难度框架模型是由罗少茜与P.Skehan 教授［18］于2006 年经过7 次实证研究提出的框架体系，该体系用阿拉伯数字0～3 表示任务难度等级，分别为：很容易、容易、较困难、很困难。 该任务难度框架模型在CNKI 平台文献中被引用267 次，可信度较高。 因此，本研究在设计不同难度任务时基于该框架结合实际课程进行模型半构建。

学习者完成学习任务，对应认知心理学中解决问题的“初始状态—转换状态—目标状态”，从接收任务到完成任务的整个过程遵循加涅的信息加工理论，即学习者先接收从外界发布的某个任务信息，经大脑中心进行意义编码处理，再向外输出能够完成该任务的长时记忆内容，这一“输入（Input）—处理（Process）—输出（Output）”过程即“IPO”模式。

“IPO”模式仅仅表示学习者解决问题的内部状态，影响学习任务难度的因素除去任务内容（context）等任务本身因素外，还存在传播途径、表现形式等外部因素，如发布任务的形式（form）、任务的载体（modality）以及外界所给予的支持（support），即CFMS 模式，如图1 所示。

图1 IPO+CFMS 模式

原有框架中“10”指更加细化的影响任务难度的10 个成分：信息、信息熟悉度、信息抽象度、信息量、信息转换、任务结构、词汇、句法、载体以及支持。 而根据实际课程需要，研究者合并及保留最关键影响任务难度的分级因素，即对任务的熟悉程度、是否需要引用旧知，由此“IPO+CFMS+10”就依据现实情况构建为“IPO+CFMS+2”，如图2 所示。

图2 半构建任务难度框架“IPO+CFMS+2”模式图

课程开始前，研究者根据课程既定安排，初步拟定了20 个学习任务，以问卷星为数据收集平台，邀请6 位具有15 年及以上文学教学经验的一线教育工作者，对半构建模型进行信度评测，并根据所构建的学习任务难度模型对拟定的学习任务难度进行判断，如表1 所示。

表1 评估者任务分级数据整理表

整理表1 数据后，对所得数据进行可信度分析。 为保证多次计算每组任务，将评估者两两分组，以确保所得数据的可信度。 可信度计算公式为：R ＝p×e/〔1+（p -1）e〕，其中R表示可信度，p表示参与评测的研究者人数，e则表示相对于彼此的平均可信度。 平均可信度计算公式为：e ＝2Y/（P1+ P2），其中Y代表两位评估者完全赞同对方评测意见的任务数，P1 和P2 则表示两位评估者个人进行评测的任务总数。 经计算，最终所得信度值约为0.89，属于可接受的信度范围。

基于上述分析，去掉评估者评测数据差异值过大的学习任务，选择难度级别为很容易的T1、T5，容易的T2、T6，较困难的T3、T13 以及很困难的T9、T18 这8 个学习任务作为在线协作小组任务，从而进行下一步研究。

（三）测量工具设计

本研究需要制定一个知识建构编码方案对学习者的在线回帖内容进行编码，以确定其知识建构水平。 梳理相关文献发现，大多数学者在考虑知识建构时都使用C.N.Gunawardena 等［19］提出的协同交互知识建构模型，参考该模型划分维度，结合研究实际，确定知识建构过程维度，将知识建构过程分为：知识共享、知识协商、知识修正、知识集成4 个阶段，利用编码方案，对本次实验中学习者产生的交互内容进行分析。 编码方案如表2。

表2 编码方案表

因学习者发布的回帖数量与内容较多，内容分析前，结合实际情况，首先对发帖内容可能会出现的情况作以说明，以免产生数据错误：

情况一，如果帖子本身仅仅是陈述问题，就属于知识共享阶段，若学习者与已有认知经验结合，经过反思之后提出疑问或质疑他人观点，则属于知识协商，例如“小说中主人公的性格是怯懦自卑的，但从他暗地里帮助弟弟逃离家族摆布这个做法来看，他是否有相对决绝果断的一面呢？”

情况二，学习者是在其他成员基础上进行意义协商提出自己看法的，属于知识协商阶段，如“作者创作的目的不仅仅是表达封建社会与封建家族的悲剧，更多的是以这样一个时代背景，发出时代最强音，进一步去阐释人性的悲哀”。

情况三，学习者在其他学习者基础上进行归纳总结，得出比较全面而深刻的观点，属于知识修正阶段，例如“从某某的观点中，我们可以知道该小说最经典的写作手法除了托物言志、借景抒情外，还存在着首尾伏笔照应、点面结合的手法”。如果学习者只是总结别人的观点，没有将自己与他人的观点加以结合讨论，这种情况本质上还是陈述问题，则仍然属于共享知识阶段。

情况四，学习者进行总结陈述，并存在反思自己的过程，属于知识集成阶段。 例如“我认为你说的有道理，我在阅读过程中，只注意了孙少平与孙少安个人性格的弱点，造就了最终残缺的结局，但却未能从一个宏大的社会视角出发，来探究当时的社会可能本身就没有平凡之人出人头地、光宗耀祖的时候，没有体会到时代背景。 看来我的想法还是太激进片面了”。

四、数据统计与分析

（一）任务难度与整体知识建构关系分析

研究者在统计后台数据的基础上，对90 名学习者的12 150 条回帖进行内容分析，过滤无意义帖子，例如称赞的话“你想的角度特别好”“这种思考值得我学习”等，得到有意义回帖数共11 804条。 任务难度与回帖数量对应情况如表3 所示。保留3 位小数。

表3 任务难度与回帖数量关系

根据编码方案表，将90 名学习者在不同任务难度时的有意义回帖对应至知识建构的4 个阶段，以此探究任务难度与整体知识建构水平间的关系。 计分规则为：阶段一至阶段四对应阿拉伯数字“1～4”，总分越高，知识建构水平越高。 具体如表4 所示。

表4 任务难度与整体知识建构水平

由表3 可知，学习任务难度为“很容易”时，学习者有意义回帖数最多，占比约29.871%；与之相近的是学习任务难度为“较困难”时，学习者有意义回帖数占比约29.465%；排第三位的是协作完成容易学习任务时，占比27.041%；学习者有意义回帖数量最少是完成很困难任务时，仅占比13.623%。 可以看出，整理分析的数据符合常规教学规律。

分析表4 可知，学习任务难度为较困难时对应的学习者知识建构水平最高，且知识建构各阶段的回帖数均位于前列；当完成容易任务与很容易任务时，学习者的知识建构水平相近，前者略高于后者；学习者知识建构水平最低对应协作完成很困难任务，而很困难任务完成期间，几乎没有学习者能够达到知识集成阶段。

由表3、表4 关系可以看出，有意义回帖数量与学习者知识建构水平并不存在正相关关系，有意义回帖数量多并不意味着知识建构水平高，还需要看对应的知识建构所属阶段，如很容易任务的回帖数最多，但知识建构水平却处于第三位。因此，根据上述分析初步认为，对于整体而言，任务难度与知识建构的关系为：较困难任务＞容易任务＞很容易任务＞很困难任务。

（二）任务难度与个体知识建构的关系分析

研究者对15 个小组的在线协作情况进行分析，发现有3 个小组在协作学习的整个过程中不是太积极，任务期间沟通互动较少，在小组讨论交流中表现得不是特别配合，故这3 个小组的学习数据暂不考虑。 排除由客观因素干扰较为明显的3 个小组后，最终收集了12 个小组协作完成任务互动交流的数据，经分析得出完成不同难度的任务时学习者个体的知识建构水平，以实验过程中的5 个小组为例展开讨论，以表5 所示样例对各小组数据进行分析。

表5 任务难度与个体知识建构关系——兰花组

其余4 个小组的结果与表5 所示结果一致，分析统计数据可知，不论是哪种难度的任务，学习者的知识建构水平绝大多数处于知识共享阶段，随着任务难度的提高，学习者回帖内容处于知识修正与知识集成阶段的数量减少，但并不呈现某种定量的关系。

从知识建构水平数据范围的角度出发，通过观察、计算、分析发现，尽管小组成员对于不同任务难度的知识建构水平均存在差异，但排除个别学习者因学习能力等内在因素的干扰，对5 个小组的数据进行分析，经过横向比较，可以发现以下相同情况：当任务难度为较困难时，协作小组中个体的知识建构水平最高，个体知识建构水平在完成容易任务时次之，很容易任务对应的个体知识建构水平处于第三位，完成最困难任务时，小组成员个体的知识建构水平处于末位。 即，对于在线协作个体而言，任务难度与知识建构关系仍然为：较困难任务＞容易任务＞很容易任务＞很困难任务。

（三）任务难度与知识建构各层次关系分析

在探讨协作中整体及个人知识建构与不同难度任务间关系的基础上，为进一步说明任务难度与知识建构的内在联系，研究者继续以5 个小组为例，整理出完成各难度任务时学习者对应的知识建构过程各阶段图，具体如图3、图4、图5、图6所示。

图3 较困难任务知识建构层次

图4 容易任务知识建构层次

图5 很容易任务知识建构层次

图6 很困难任务知识建构层次

由上述饼状图可进一步探讨任务难度与个体知识建构水平间的规律：完成很容易任务时，约84%的学习者处于知识建构第一阶段；很困难任务中约83%的学习者处于第一阶段；较困难任务与容易任务中处于第一阶段的学习者也超过50%，其次处于知识协商阶段的学习者数量占比略低于知识共享阶段学习者数量，达到知识修正与知识集成阶段的学习者总共占比不到15%；而当任务难度降级为很容易或升级为很困难时，几乎没有学习者能达到知识集成阶段。 可以看出，在4 种不同难度任务下，学习者的知识建构水平绝大多数处于知识共享阶段，这也符合前面整体及个人协作完成不同难度任务时所发现的知识建构规律。

（四）任务难度与不同时期知识建构的关系分析

因上述结论是针对整个协作过程而言，为进一步探讨任务难度与知识建构的关系，研究者将在线协作学习整个过程划分为不同时期，整理处于不同时期时任务难度与知识建构的对应关系，从纵向维度探究二者的内在联系。 本研究中在线协作课程共开设14 周，除去1 周准备与1 周考核时间，将剩余时间等分为3 段，表示协作前、中、后各4 周，分别整理5 个小组对应时间段内学习者的知识建构水平，数据如图7 所示。

图7 不同时期任务难度与知识建构关系

由图7 可知，无论处于哪种难度任务下，随着课程内容推进与协作过程深入，学习者知识建构水平都有所提升。 针对较困难任务而言，协作前4 周学习者知识建构水平略低于容易任务，而到课程中期知识建构水平明显比容易任务高，且居于四种难度任务的最高位，证明随着学习者协作互动的增加，较多学习者的知识建构水平也因此提高，很困难任务在协作过程中对应的知识建构水平仍然处于最末位，随着协作学习时间的增加，知识建构水平也呈现细微增长趋势。 由此得出，不同协作时期任务难度对应的知识建构关系与整个协作过程中任务难度和整体及个人间知识建构关系保持一致。

五、总结与建议

（一）讨论

由于在线协作学习效果一定程度上表现为学习者知识建构程度，在实际任务驱动教学法模式下，探究不同难度的任务对在线协作过程中知识建构水平的影响，可以为教师进行教学任务设计提供参考依据，为发布学习任务给出可行性建议，从而改进、优化教师的在线教学行为和效果。 由数据分析可知，无论在完成何种难度的协作任务时，学习者的知识建构水平与能力均会在协作过程中得到提升，绝大部分学习者知识建构能达到知识共享阶段，而且大多数学习者也能与同伴协商知识，但仅有少数学习者能够达到知识修正与集成阶段。 这就要求在任务驱动教学实践中，需要结合任务难度，提供相应的方法措施，进一步促进学习者知识建构较高阶段的达成。

具体来说，从横向维度看，无论是整体还是个体的知识建构，完成较困难任务过程中，大多数学习者处于知识共享与知识协商阶段，有少部分学习者能达到知识集成阶段，对应的知识建构水平最高；完成容易任务时知识建构水平次之；很容易与很困难任务对应的学习者知识建构水平分别居于第三位与最末位，而此时几乎没有学习者能达到知识集成水平。 从纵向维度看，无论是整个协作时期，还是协作时期的不同阶段，学习者完成较困难任务时的知识建构水平高于完成容易任务时，可能原因是在协作过程中，通过同伴交流等互动形式，更多的学习者能够协商知识与修正知识，很容易与很困难任务完成过程中绝大多数学习者的知识建构仍处于知识共享这一低级阶段，对应的知识建构能力也较低。

这一现象从另一角度来看，与心理学中“耶克斯—多德森”定律相吻合，即操作难易与情绪高低存在倒U 型关系：操作困难代数问题的最佳状态，处于较低的激动水平；操作初步算术技能的高峰处于中等水平；操作简单反应的高峰，处于较高的激动水平。 由此可以推测实验结论产生的内在原因，即当学习者面对的任务越困难，情绪状态就会越低迷，大脑在提取解决对应问题的长时记忆时就会失败，则知识建构水平较低；而当学习者面对的任务越简单，就越容易过度兴奋，此时学习者的认知风格就偏向冲动型，给出的问题答案浅显且单一，对应着低层次阶段，相应的知识建构水平较低。

（二）研究结论

在线协作学习过程中，各个小组围绕相同学习任务进行在线协作学习。 小组各成员经过陈述个人观点、质疑他人观点以及协商知识等阶段，使本人原有认知螺旋式发展，接着通过小组成员间协同意义建构，再次对已有观点进行检验和修正，最终达到知识集成水平。

现有在线协作学习效果影响因素的研究中，任务难度与知识建构之间的关系研究仍未形成有效建树。 本研究为探究任务难度与知识建构间的关系，除从整体及个人角度探究外，还从知识建构过程的不同层次以及协作学习的不同时期做出验证。 通过内容分析法，从横向和纵向两个维度探究在线协作中学习任务难度与知识建构之间的关系。 研究显示，当学习任务难度为容易与较困难时，学习者之间会经常性地讨论交流，频繁沟通，在互动过程中更容易将讨论的知识融入元认知中，说明在完成这样的学习任务后，学习者的知识建构将会达到较高水平；而当学习任务难度为很困难或者很容易时，学习者由于自身认知结构的局限，不会积极参与协作讨论，或者尽管在交互过程中表现出积极反应，但其知识建构水平大多停留在第一阶段，在线协作学习中的知识建构水平较低。 进而，根据对整体及个人回帖内容的分析，得出容易与较困难任务、很困难与很容易任务间对应知识建构水平高低的排列关系。 综上，不同难度的任务对应知识建构水平由高到低依次为：较困难任务＞容易任务＞很容易任务＞很困难任务。

（三）研究建议

在实际教学实践中，为提高学习者知识建构水平、促进教学有效实施，教师需要注意学习任务难度对学生学习效果的影响，进而改进与优化教学。 具体来说，体现在以下3 个方面。 第一，进行教学任务设计时，偏向较困难与容易任务的设计。在协作完成较困难与容易任务时，学习者会一直处于兴奋的交互状态，这种状态有助于学习者积极进行自身知识建构，进而更加有效地开展学习。在教学中设置一定难度的学习任务，更能激发学习者的热情与学习动机，这种做法类似维果茨基的最近发展区理论，即“跳一跳，摘桃子”。 第二，引导对很容易任务的深层次、多维度思考，规定任务完成时间。 这种做法既利于锻炼学习者的思维能力，能让其在很容易任务中得到超出完成任务本身的价值，也有助于加快教学进度，让学习者将重点放在其他相对困难的任务上。 第三，发挥指导者作用，促进很困难任务的完成。 完成很困难任务时，教师应该在力所能及的范围内给予学生帮助，鼓励其跳出原有认知经验的束缚，必要时可以通过师生互动的形式，陪同其解决很困难任务，发挥教学活动中指导者与促进者的作用。

此外，由于受研究时间、样本容量等因素的限制，本研究虽取得了一定的研究成果，但仍存在许多不足，研究者在后续研究中，会进一步扩大样本容量，尽可能排除其余无关变量的干扰，继续深化、拓展任务难度与知识建构的相关研究。