在线环境下协作问题解决能力评估框架构建及应用——基于数字素养视角的研究

朱 莎,李嘉源,郭 庆,杨梦滢,吴 砥

(华中师范大学,湖北 武汉 430079)

一、引言

协作问题解决(Collaborative Problem Solving,简称CPS)能力是21世纪学习者必备的技能之一,受到教育界的广泛关注[1]。我国在《中国学生发展核心素养》中提出“问题解决”“团队意识”等关键能力的培养[2]。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中也指出要强化跨领域信息共享和工作协同,加强创新型、应用型、技能型人才培养[3]。随着数字技术的快速发展,在线环境逐渐融入日常学习与生活之中。在线环境是借助互联网和终端形成的数字化生活和学习空间,在这个空间中,团队成员之间的协作问题解决具有跨时空、开放性和真实性的特点。跨时空是指协作者可以通过各类社交、学习平台和软件随时随地开展言语或文字沟通;开放性一方面是指在线环境为协作者提供了丰富的信息资源以及便捷的信息获取渠道,协作者可以借助互联网进行无边界的信息交流与共享,另一方面指协作问题解决的过程是开放的,通常没有预设的任务完成步骤或流程;真实性一方面指在线环境下的协作致力于解决现实世界中的真实问题,另一方面指在线环境下的协作过程可能会遇到许多不可预知的现实问题,如虚假和有害信息辨别、网络安全防护、网络冲突和隐私信息泄露等。

综上可见,在线环境为协作问题解决提供了丰富的资源和便捷的渠道,但同时也带来了新的挑战,学生应当具备在线环境下的协作问题解决能力以应对挑战,成为合格的数字时代学习者和协作者[4]。具备数字素养是开展积极有效的在线协作问题解决的关键。数字素养水平较高的学生能够灵活利用数字技术检索解决问题所需的信息资源,对获取的信息内容进行评估,维护自身和他人的信息隐私与安全,并在协作过程中与同伴保持积极沟通[5]。在某种程度上,数字素养水平的高低可能直接影响学生在线环境下协作问题解决的表现。

科学评价学生在线环境下的协作问题解决能力是有效培育的基础与前提。当前,已有一些研究者和国际组织针对学生的协作问题解决能力设计了评估框架,并开展了评估实践。例如,2015年国际学生评估项目(Program for International Student Assessment 2015,简称PISA2015)构建了包含三个核心协作要素和个人问题解决四个认知过程的协作问题解决技能矩阵,并以计算机为媒介实施了一系列人机协作任务,用来评估学生的协作问题解决能力水平[6]。21世纪技能评价与教学项目(Assessment and Teaching of 21st Century Skills Project,简称ATC21S)从协作和问题解决两个方面将协作问题解决能力分为5个维度、18个要素,并通过让学生两两之间协作解决虚构的情境任务,以此来评估他们的协作问题解决能力水平[7]。尽管PISA2015和ATC21S界定了协作问题解决能力的评估框架,但他们并未考虑到在线环境对协作问题解决带来的挑战,也没有从数字素养的视角考虑学生协作问题解决能力的构成要素。此外,PISA2015和ATC21S借助计算机开展测评,但二者或是将学生之间的协作简化为学生与计算机之间的简单交互,或是让学生两两之间借助计算机解决脱离真实生活的虚构任务,并未考虑到在线环境下协作问题解决的跨时空、开放性和真实性特点,因此难以用来衡量学生在线环境下的协作问题解决能力。最后,当前的评估实践主要关注学生协作问题解决的结果性表现,忽略了协作问题解决过程的交互特征,导致难以挖掘测评结果背后隐含的学生认知活动及其特征,不利于实施针对性的培育。

鉴于当前在线环境下的协作问题解决能力评估实践存在的问题,本研究以数字素养为切入点,构建数字素养视域下的在线环境下协作问题解决能力评估框架,并创设开放、真实的协作任务,采集学生协作问题解决过程中的交互数据,挖掘学生的交互特征,科学、准确地评估学生在线环境下的协作问题解决能力,并提出针对性的培育建议。

二、在线环境下协作问题解决能力研究现状

(一)在线环境下协作问题解决能力内涵

协作问题解决定义的探索最早可追溯到20世纪90年代,O’Neil等将其定义为“涉及一群人之间互动解决问题的活动”[8]。随着科技的发展,社会分工越来越细,专业化程度越来越高,团队协作解决复杂问题已成为主要的工作方式,协作问题解决能力逐渐受到重视。PISA2015和ATC21S均明确提出协作问题解决能力的概念内涵,并在全球范围内首次开展了线上大规模的协作问题解决能力测评。PISA2015以协作技能为主线,将协作问题解决能力定义为“个体有效参与到一个过程中的能力,在这个过程中,两个或多个代理人试图通过分享达成解决方案所需的理解与努力,并集中他们的知识和技能来达成解决方案,从而解决问题”[6]。ATC21S认为协作问题解决能力是问题解决、决策和协作能力以及批判性思维的结合,并将协作问题解决能力界定为“团队在共同的活动中执行一系列步骤,达成从当前状态到目标状态的转换能力”[7]。然而,PISA2015和ATC21S仅以计算机为媒介实施协作问题解决能力测评,并未体现在线环境下协作问题解决的跨时空、开放性、真实性特征,因此考察的是一般视角下的协作问题解决能力。

随着网络环境愈加复杂,在线环境下的协作问题解决研究逐渐引起国内外学者的广泛关注。例如,胡小勇考虑到在线环境下学生对拟解决的问题表征不一可能影响协作成效,继而提出,在线环境下协作问题解决能力融合了基于问题的学习和计算机支持的协作学习所需的能力,是一种通过创设基于问题的学习情境来开展协作学习,从而促进问题有效解决的能力[9]。还有学者考虑到在线环境中信息资源量大、协作问题解决过程中容易出现信息迷航等问题,提出在线环境下协作问题解决能力是个体借助信息技术工具对问题进行搜索、收集并加工信息,以及与团队成员多次交互解决问题的一种能力[10]。也有学者认为,在线环境具有跨时空的特点,协作者之间由于缺乏面对面交互,因此更难建立情感链接。张文兰等认为,有效的情绪交互可以促进协作者在在线环境下达成协作目标,并强调情绪交互是衡量在线环境下协作问题解决能力的关键指标[11]。

尽管学界对在线环境下协作问题解决能力的表述各有见解,但尚未有学者明确提出其内涵,以及协作问题解决能力置于在线环境下的独特性。本研究从数字素养的视角出发,将在线环境下协作问题解决能力定义为:在线环境下个体通过使用数字技术等媒介与两位及以上的团队成员在开放、真实的问题情境中,通过跨时空的交流、分享、协商等互动来达成问题解决方案,并在实现该方案这个过程中发挥自身的知识、技能、调节和监控的能力。

(二)在线环境下协作问题解决能力评估框架

关于协作问题解决能力评估框架的研究,最早可追溯到2003年,O’Neil等学者将协作问题解决能力分为“问题解决”和“协作”两个部分,其中“问题解决”维度包括内容理解、问题解决策略和自我调控三个要素,“协作”维度包括适应能力、协调能力、决策能力、人际交往能力、领导能力和沟通能力六个技能。该框架为后续协作问题解决能力评估框架的研究和制定奠定了理论基础[12]。

目前,PISA2015和ATC21S的协作问题解决能力评估框架最具有代表性。PISA2015将个人问题解决的四个认知过程(探索和理解、表征与形成、计划和执行、监控和反思)与协作过程的三个核心构成要素(建立和维持共同理解、采取恰当的行动解决问题、建立和维持团队的组织形式)交叉,构建了4*3矩阵形式的协作问题解决能力评估框架,形成了12个可观测的协作问题解决技能[6]。ATC21S将协作问题解决能力分为社会技能(协作)和认知技能(问题解决)两个部分,社会技能包括参与、观点获取、社交调节三个维度,认知技能包括任务调节、学习与知识建构两个维度,每个维度又包含多个要素,最终将协作问题解决能力细化为18个要素,基于此构建了学生协作问题解决能力评估框架[7]。PISA2015和ATC21S的评估框架也没有考虑在线环境的特性,但为后续的在线环境下协作问题解决能力评估框架的研究提供了参考。

近年来,陆续有学者对在线环境下的协作问题解决能力评估框架开展研究。有学者认为,在线环境对协作者的情绪感知能力提出了较高的要求,且情绪会影响协作者的注意力、思维方式以及行为决策,导致协作问题解决活动难以进行。例如,刘君玲等认为在线环境下的情绪状态是协作解决问题的核心,并提出在线协作问题解决能力不应只包括问题解决的认知技能和协作交互的社会技能,情绪回应、情绪评价、情绪表达等情绪交互技能也是协作问题解决过程中的重要能力[13]。Zhang等基于真实的教学场景对学生的在线环境下协作问题解决能力进行测评,其评估框架涉及四个维度:分享资源/想法、协商想法、规范解决问题活动、保持积极沟通,具体包含33个编码[14]。综合分析发现,现有评估框架均没有充分考虑协作问题解决能力置于在线环境下的独特性,因此,本研究基于数字素养的视角重新审视并构建在线环境下协作问题解决能力评估框架,旨在为在线环境下协作问题解决能力精准评估奠定基础。

三、在线环境下协作问题解决能力评估框架的构建

理解在线环境下的协作问题解决可以先明确协作问题解决的核心理论架构,然后基于在线环境下赋予该理论架构特定的内涵。本研究首先从社会建构主义的理论视角出发,构建协作问题解决的核心理论架构,然后,基于数字素养的视角考虑在线环境赋予该协作问题解决理论架构的独特内涵,提出在线环境下协作问题解决能力的评估框架。此外,研究还将进一步细化形成观测指标,构建在线环境下协作问题解决能力的编码框架。

(一)基于社会建构主义的协作问题解决理论架构

协作问题解决的理论基础来自于建构主义,尤其是社会建构主义理论[15]。建构主义理论起源于皮亚杰的认知建构观点,其在认识起源的问题上否定一切经验论和先验论的预成性假设,强调认识并非发端于外在客体或内在主体,而是发端于联结主客体的活动之中,即知识是在主体与外部世界相互作用的过程中逐步建构起来的[16]。认知建构主义一定程度上又被称为个体建构主义,致力于揭示个体学习的认知本质,其对问题解决主体的潜在隐喻是“正在进化的个体”[17]。当个体在与外部世界交互的过程中,他们将在问题解决过程中通过“同化”“顺应”建构认知结构,并在“平衡-不平衡”的循环中不断丰富和完善认知结构。可见,认知建构主义是一种蕴含了唯物辩证法的认知渐成论思想,表明问题解决应当是一个渐进性的个体认知过程。

维果茨基的文化历史理论进一步促进了认知建构主义理论的发展,形成了社会建构主义理论流派。维果茨基将人的心理机能划分为低级和高级两种,并指出高级心理机能是在与他人的交往中产生和发展起来的,受历史和社会文化背景的影响与制约。协作问题解决属于高级心理机能的范畴,从社会建构主义理论出发理解其核心内涵是科学且合理的。社会建构主义对问题解决主体的潜在隐喻变成了“协作中的人”,强调知识建构是社会性的而非个体的认知过程,个人需要在与他人的协作、沟通、争论、共识中逐渐实现知识的建构,可见社会建构主义认识论强调认识是“集体智慧的结晶”[18]。尽管社会建构主义理论强调协作问题解决在知识观、学习观上的社会属性,但在理论上并没有抛弃认知的重要性,只是将个体层面的自我认知升格为群体层面的社会认知,这种群体层面的认知是整合了社会交互的更加复杂的认知过程。除了考虑认知和社会层面的要素,社会建构主义还非常关注协作问题解决过程中的元认知要素,认为协作中的主体需要接受他人的评判,并自觉地审视自己和他人的学习过程与观点,成为一个自我控制的学习者,从而推动协作朝着达成共识、形成广泛接受的群体认知的方向发展[19]。综上,基于社会建构主义理论可以将协作问题解决解构为认知、社会、元认知三个层面,各层面在协作问题解决过程中并非是线性叠加的关系,而是在相互影响和制约下构成一个自组织的循环系统,即问题解决是在个人和群体认知、社会交互、元认知控制的相互作用下自发循环并发展。

以下详细解析认知、社会、元认知三方面的内涵,将其细化为九部分内容,构建起基于社会建构主义的协作问题解决理论架构。在认知层面,社会建构主义理论强调知识建构是一个循环生产的过程,每一个个体基于原有的知识经验剖析问题是协作意义建构的前提,而个体在参与集体协作的过程中不断权衡、调整每个成员的知识,形成共识性的公共知识,最终个体内化这些公共知识深化自身的知识结构[18]。由此可见,协作问题解决在认知层面可以基于知识建构过程分解为问题解析、建立共识、知识深化三个部分,体现个人知识与公共知识不断循环建构的辩证过程。在社会层面,社会建构主义理论强调对话交互在协作活动中的关键作用,个体需要通过对话的形式实现信息资源的交换,同时在协作过程中坚持与他人进行积极的对话反馈。此外,在对话过程中不可避免地还会出现一些消极交互[20]。因此,协作问题解决在社会层面可以基于对话过程分解为信息交互、积极交互、消极交互三个部分。在元认知层面,社会建构主义理论强调协作应当是一个积极的集体建构过程,调节是维持协作活动积极开展的重要保障。个体需要具备自我分析、反思的意识和能力,成为一个能够自我调控的协作者;集体需要通过共享调节的方式审慎地制定规划、实施方案、反思过程;集体成员之间不可避免地还会出现矛盾冲突,只有及时地调节才能够维持协作活动的有序性[21]。因此,协作问题解决在元认知层面可以基于调节的作用对象分解为自我调控、共享调节和冲突解决三个部分。

(二)在线环境下协作问题解决能力的评估框架

上述分析构建起了协作问题解决的核心理论架构,即包含认知、社会、元认知三维度以及细分的九个要素,以下将进一步探析在线环境下该理论架构的独特内涵,建立在线环境下协作问题解决能力的评估框架。根据联通主义“学习即连接”的观点,当处于在线环境中时,如何建立学生个体的知识连接,以及学生彼此之间的社会连接是协作问题解决面临的主要挑战[22]。具体来说,互联网缩短了资源生产服务链条,促使信息资源愈加纷繁复杂,资源扩散途径愈加简化,与此同时也弱化了人与人之间的交互[23]。这种变化一方面为协作中的学生个体学习带来了新的挑战,即学生脱离了结构化的书本和教师指导,难以充分利用信息资源自主形成知识连接网络;另一方面为信息资源在群体之间的合理、有效流通带来挑战,即群体脱离了面对面沟通环境难以建立稳健的社会连接网络以过滤、传播信息资源,创造集体知识。

数字素养是破解上述问题的关键。数字素养是学生恰当利用数字技术来获取、整合、管理和评价数字内容,理解、建构和创造新知识,发现、分析和解决问题的意识、能力、思维及修养[24],为学生有效开展在线协作问题解决活动提供了重要支撑。具体而言,具备数字素养的个人能够在在线环境下对问题进行抽象和分解,并通过检索、判断、评价和利用信息尝试构建个体知识连接网络[25]。其次,具备数字素养的个体组成的群体能够在数字社会伦理道德的约束下,通过个体自我调控和社会共享调节合理、有序地开展信息资源、认知、情感等多方面交互,形成稳健的社会连接网络[26]。因此,数字素养是在线环境下协作问题解决独特且重要的内涵。本研究以数字素养为切入点,详细分析在线环境下协作问题解决理论架构中九个要素的新内涵,并构建了在线环境下协作问题解决能力的评估框架(如图1所示)。

在认知维度,在线环境下的问题解析意味着个体能够获取信息资源并结合自身知识经验厘清问题的核心要义。学生需要具备信息资源获取能力及信息价值判断能力,同时能够借助计算机科学领域的思想方法对问题进行抽象、分解和建模[26]。建立共识是指通过数字化资源共享和数字化沟通交流逐渐形成群体公共知识。学生需要根据学习需求,合理评价他人的信息资源和观点,促进公共知识的建立[27]。知识深化是指个体在参与数字化的实践、论证的过程中逐渐将公共知识内化至个人的认知结构中,从而实现知识建构。具体要求学生能利用数字设备展示事实、数据等证据以证明观点,并与团队成员共同制定和实施问题优化的步骤或方案[28]。

在社会维度,在线环境下的信息交互指的是个体之间、个体与集体之间利用数字技术分享与任务解决相关的信息和资源。学生要能够在协作过程中灵活利用数字设备、平台等有效管理、共享、交流信息资源[29]。积极交互是指个体在在线环境中与他人建立积极情感链接的行为,包括支持、赞美、谦逊等正向情感表达。学生要能够对同伴分享的信息给予积极回应并选择合适的信息传递方式以寻求帮助[30]。消极交互是指个体在在线环境下的行为不利于形成和维持积极的情感链接,包括发表不当、无效言论等负向情感表达。学生需要在协作中遵循正确的价值观点、道德责任和行为准则,维持良好的在线协作秩序[31]。

在元认知维度,在线环境下的自我调控意味着个体要控制自身的情绪表达,意识到自身的错误交互行为并加以改正和约束。学生需要克服消极情绪,自觉遵守数字社会的伦理道德规范,并及时纠正错误信息和行为[27]。共享调节指的是在线环境中个体经历不断的相互制约,审慎地开展问题解决的各个环节并反思全过程。学生要能制定、反思一系列有序的问题解决步骤或方案,并利用信息科技的思维方式求解问题[32]。冲突解决是指在线环境中个体能够及时发现他人不当言论、冲突性争论等不良现象,并采取有效措施加以制止和干预。学生要遵守网络法规和道德准则,引导同伴规范地开展在线活动,及时制止不当行为,维持在线协作的有序开展[33]。

图1 在线环境下协作问题解决能力的评估框架

(三)在线环境下协作问题解决能力的编码框架

上述评估框架为有效评估学生在线环境下的协作问题解决能力提供了理论依据,在此基础上,本研究从实际应用需求出发,构建了在线环境下协作问题解决能力的编码框架(如表1所示),即对评估框架九个要素进行细化和分解,形成19个观测指标,并对每个观测指标予以解释和编码。

表1 在线环境下协作问题解决能力的编码框架

维度要素指标指标描述示例编码认知维度建立共识确认同伴信息在线协作过程中,通过询问、复述等方式对同伴的信息进行确认,以建立共同理解你是说那个文化基础里面的信息素养吗?C4质疑他人观点在线协作过程中,能够综合分析同伴分享的信息,对信息来源的可靠性、内容的准确性、指向的目的性作出合理判断,并对有问题的信息提出质疑十年前的政策还能说明现在数字素养的重要性吗?C5知识深化论证观点在线协作过程中,能够运用事实、数据等证据证明观点、方案等的合理性数字行业未来的发展方向在慢慢改变,还有技术上的突破,人们社会意识、行为观念的改变,业务模式的发展,使得原来的一些规则也在数字化的影响下变得日新月异了。C6优化问题解决方案在线协作过程中,能够根据解决方案的执行效果,采取恰当的方式对其进行迭代优化A选项,如果你还用原先的这个,加一些信息技术。C7社会维度信息交互分享信息资源在线协作过程中,能够利用信息科技主动分享与主题或任务相关信息资源,实现信息资源最大化利用,促进团队合作大家可在编写指标体系时可以参考这篇文献:《国际数字素养评价与认证分析———欧洲的4个典型工具》,它有初级、中级、高级和专业级。S1解答同伴疑问在线协作过程中,对错误的信息或团队成员提出的疑问等进行解答、引导和纠正等工具是一方面,重点还是在测评,就是测评的有效性之类的。S2积极交互支持同伴观点在线协作过程中,对团队成员进行表扬或对观点肯定、赞同等是的,你说的是对的。S3寻求团队成员帮助在线协作过程中,能够根据实际解决问题的需要,向团队成员等寻求帮助,表达自己的疑惑比如说你刚刚说的那些指标,我怎么去查?S4消极交互发表不当言论在线协作过程中,不遵守网络礼仪规范,随意辱骂他人、发泄个人情绪或降低团队凝聚力等我们一直在这天马行空的想象有什么用吗?如果一直这样那你们讨论,我不奉陪了。S5发表主题无关内容在线协作过程中,进行与问题或任务没有直接关系的交流,如自我介绍、了解别人和琐碎表达等周末有空要不要去看电影放松下?S6元认知维度自我调控自我情绪调节在线协作过程中,能克服焦虑、失望、傲慢等情绪,理性发表个人观点,遵守网络礼仪就是先分一下工,然后回去写一下。早晚都得干,先给它弄出来。M1自我纠正在线协作过程中,对自己的错误观点或分享的错误信息进行纠正、道歉等抱歉,之前我说的指标是5个,我记错了,今天去核实一下是4个。M2共享调节规划解决方案在线协作过程中,能够根据解决问题的需求,制定明确的、可执行的问题解决方案我们分头去找关于学生数字素养的资料吧:比如说依据、背景、研究价值,以及当前的研究现状、研究可行性。M3

维度要素指标指标描述示例编码元认知维度共享调节反思问题解决过程在线协作过程中,对问题解决的过程、方法和结果进行评估与反思,总结问题、经验和收获等感觉咱们太匆忙了,所以来不及改PPT了,下次还是别太赶任务截止时间了。M4冲突解决引导同伴参与讨论在线协作过程中,对偏离主题或任务的讨论,采取激励、监控等建设性的交流方式,引导团队成员持续参与主题讨论我们先不要讨论周末出去玩的事了吧,先把眼下的方案确定一下!M5调节同伴间的冲突在线协作过程中,能够及时制止他人的不当行为或言论,自觉主动营造良好的网络环境,明确合作过程中应遵守的价值观念、法律法规等我们不要谈论这个事情了吧,颁布的规定肯定有它的道理所在!M6

四、应用案例

(一)研究背景介绍

本研究在某部属师范院校2022—2023学年下学期开设的选修课程“教育测量与评价:

新技术条件下的教育测量评价创新”中展开,课程持续16周,每周2个学时,共32学时。该课程旨在培养学生在新兴技术条件下对教育测量与评价的理论和实践创新能力。该课程授课对象为该校硕士二年级学生,共有6名学生选修了该门课程。课前,学生自由组合形成两个小组,每组3人。

(二)在线环境下协作问题解决活动

课程采用教师线上授课与学生在线协作相结合的方式开展教学活动,教师设置了五个主题的教学内容,分别是:教育测量与评价的理论基础与发展历程、教育测量与评价的核心主题、教育测量与评价的质量与标准、教育测量与评价的过程与方法、教育测量与评价的主题实践。每个主题的教学活动均包括了教师讲授、学生自主学习与小组协作三个环节。以第一个主题为例,教师在讲授完该主题的教学内容后,给学生提供自主学习资源,并布置具体的小组协作任务“确定研究主题并撰写研究方案”。每个小组通过QQ群聊以及腾讯会议等方式进行研讨,并根据任务要求完成小组协作任务,还需制作PPT在下次课中进行线上汇报。

图2 “教育测量与评价”的教学活动流程

(三)数字素养测评工具

本研究在课前对学生的数字素养进行了测量,测评工具采用项目团队研发的数字素养标准化测试题,该测试题多次用于全国大规模学生数字素养测评项目,已经被证明具有良好的信效度、难度和区分度[34]。

(四)数据采集与编码

本研究团队的两位成员作为助教全程参与,负责采集、记录两个小组五次协作研讨的对话数据和录音数据,并在课程结束后对数据进行预处理,提取出小组研讨的文本数据。随机抽取30%预处理后的文本数据,由研究团队的两位成员根据本研究构建的在线环境下协作问题解决能力编码框架,对每条文本进行独立编码。如果某条文本涉及认知、社会或元认知等多个维度,那么该条文本将被分配多个编码。在编码进行到一半时,对编码结果进行评分者信度检验,其中kappa系数为0.84,说明两位编码者的分析结果一致性较高、信度较好。编码者对有分歧的编码结果协商讨论后,分开编码剩余所有数据。

(五)数据分析结果

1.在线环境下协作问题解决活动中文本分布情况

根据在线环境下协作问题解决能力编码框架的三个维度和九个要素,对两组学生在协作问题解决过程中产生的过程性文本数据进行分析,得到文本数据编码分布情况(如表2所示)。从整体来看,两组在协作问题解决中的交互主要集中在社会维度和认知维度,其中,两组数据中,社会维度和认知维度占比分别为43.54%和37.79%、49.31%和36.87%。两组均在社会维度占比最高,说明学生基于在线环境协作解决问题时需要通过一系列交互与团队成员建立情感链接,才能更好地开展在线环境下的协作问题解决活动。已有研究发现,在线环境下的社会性交互能有效增强在线临场感,进而促进个体深度参与在线活动[35]。相比而言,两组在元认知维度占比最少(分别为18.67%和13.82%),表明学生较少运用元认知技能协作解决问题,这与已有研究结论是一致的[36]。

表2 协作问题解决活动中文本数据编码分布情况

此外,本研究通过pearson卡方检验发现,两组在认知维度(χ2=24.307,P<0.001)、社会维度(χ2=98.411,P<0.001)和元认知维度(χ2=15.807,P<0.01)内的文本编码数量均存在显著性差异。具体而言,在认知维度,第二组在问题解析要素上的占比高于第一组,而第一组在建立共识和知识深化两个要素上的占比高于第二组。这表明第二组学生在问题解析上耗费了更多时间(而较少建立团队成员的共同理解),并在建立团队共识的基础上进一步将知识进行深化,达成一致的解决方案。在社会维度,第一组在信息交互和积极交互两个要素上的占比高于第二组,第二组在消极交互上的占比高于第一组。这表明第一组在社会交互方面的表现优于第二组,即以有利于协作交流的信息交互和积极交互为主,较少出现不利于团队协作的消极交互。在元认知维度,两个小组在自我调控和冲突解决方面的差距不大,且占比均小于3%,表明硕士阶段的学生心智较为成熟,具有很好的自我调控能力,很少会与人发生争吵、冲突等负面行为,可以在复杂的协作问题解决活动中理性发表言论。此外,参与本研究学生的研究方向与授课内容高度相关,学生在协作交流中表现较为积极,很少需要引导其参与讨论,因此,两个小组在自我调控和冲突解决两个要素的占比较少。相比而言,两组在共享调节要素的占比更高,且在占比上第一组要高于第二组,表明第一组能更好地基于信息交互建立共识并对问题解决方案进行规划和反思。

2.在线环境下协作问题解决能力交互特征

为了进一步探究两组在协作问题解决过程中认知、社会和元认知三个维度的交互特征,以及数字素养对在线环境下协作问题解决能力的影响,本研究首先在课前通过数字素养测试题开展两组学生的数字素养测评,并基于数字素养得分将两个小组分为数字素养高水平组(第一组)和数字素养低水平组(第二组),然后对两组的文本编码数据进行认知网络分析。结果显示,两组均在解答同伴疑问(S2)与确认同伴信息(C4)、支持同伴观点(S3)与确认同伴信息(C4)之间建立了较强的连接(如图3所示)。可见,确认同伴信息是在线环境下协作问题解决的关键,它与解答同伴疑问、支持同伴观点等积极的交互行为息息相关,有利于团队成员建立共同理解,进而形成一致的问题解决方案。同数字素养低水平组相比,数字素养高水平组在解答同伴疑问(S2)与支持同伴观点(S3)、解答同伴疑问(S2)与优化问题解决方案(C7)之间的连接更强(如图4(a)所示),说明数字素养高水平组在协作解决问题时更注重与他人建立积极的情感链接,更善于对问题解决方案或步骤进行优化,而这正是学生数字素养水平较高的表现[37]。数字素养低水平组在发表主题无关内容(S6)与解答同伴疑问(S2)、发表主题无关内容(S6)与确认同伴信息(C4)之间的连接较强(如图4(b)所示),说明数字素养低水平组在确认同伴信息以及解答同伴疑问时经常会偏离讨论的主题。这可能是由于数字素养低水平组学生的信息感知意识较弱,较难根据信息价值合理分配自己的注意力,容易受在线环境中无关信息的干扰,因此,协作交流中经常出现偏离主题的讨论,需耗费较多时间确认同伴信息或解答同伴疑问。

五、启示与建议

本研究基于社会建构主义理论构建了协作问题解决理论架构,并基于数字素养视角,将其置于在线环境下探究该理论架构的独特内涵,建立在线环境下协作问题解决能力的评估框架。基于该理论架构,本研究从实际应用需求出发,构建了在线环境下协作问题解决能力的编码框架,并开展了真实教学场景下的在线协作问题解决活动,对学生所产生的过程性文本数据进行采集与分析。分析结果表明:一是在线环境下的协作问题解决活动以社会交互为主,元认知交互明显少于社会交互和认知交互,说明团队成员的社会交互是在线环境下协作问题解决的基础,且学生尚未建立在元认知维度思考的习惯。二是学生的数字素养水平对其在线协作问题解决过程中认知、社会、元认知三个维度的交互有显著影响,具体而言,数字素养水平较高的学生,在协作过程中表现出更多的信息交互和积极交互,更容易与团队成员建立共识、达成一致的问题解决方案,且更善于反思问题解决过程、优化问题解决方案;数字素养水平较低的学生,在协作问题解决过程中耗费较多时间在问题解析、确认同伴信息和发表主题无关内容上,且容易产生不利于团队协作的消极交互。

上述研究发现对于教师设计、实施在线协作问题解决活动,培养学生在线环境下协作问题解决能力具有重要的启示:一是教师应为学生创设有利于社会性交互的良好在线环境,引导学生合理利用数字工具、资源与团队成员保持积极的信息交互和情感交互,并对可能出现的消极交互行为予以监督和警示;二是教师在设计在线协作问题解决活动时,可设置反思环节或使用元认知支架,引导学生关注问题解决的过程,并采取合适的措施及时调整、优化问题解决方案,促进其元认知技能的形成;三是教师在设计分组方案时可充分考虑学生的数字素养水平差异,将不同数字素养水平的学生组成团队,并让数字素养水平较高的学生担任组织者或领导者,引导团队成员通过建立积极的情感链接快速形成共识,合理规划、反思问题解决过程,不断优化问题解决方案,促进团队高效开展在线协作问题解决活动。

本研究的主要贡献有以下三方面:一是为构建符合数字时代的协作问题解决能力评估框架提供了新的思路,充分考虑协作问题解决能力置于在线环境下的独特性,从数字素养的视角出发,构建了在线环境下协作问题解决能力评估框架;二是立足课堂教学实践的应用需求,对在线环境下协作问题解决能力评估框架的各维度、要素进行细化,形成了在线环境下协作问题解决能力编码框架;三是依托真实教学场景,开展了在线环境下协作问题解决能力评价实践,利用认知网络分析探究学生在线协作问题解决过程中的交互特征,并对高低数字素养水平组学生协作问题解决过程性行为模式进行挖掘,其分析结果有助于教师理解在线协作问题解决过程中学生的认知发展机理,为教师设计、实施在线协作问题解决活动提供理论依据和实践指导,有利于学生在线环境下协作问题解决能力的培养。

然而,本研究依然存在一些局限性:一是数据模态单一,未来的研究将考虑基于在线协作问题解决活动的平台,采集学生在协作过程中的点击流数据、眼动数据等多模态数据,使在线环境下协作问题解决能力的评价更为精准;二是样本量较少、小组数量有限,未来将面向更多的学生群体开展研究,进一步验证本研究结论;三是未对个体的在线环境下协作问题解决能力进行评价,未来将通过社会网络分析、滞后序列分析等方法进行角色发现,探究个体在协作问题解决中扮演的角色以及个体在小组中的认知贡献度、社交参与度等,旨在更全面、深入地揭示在线环境下协作问题解决的机理,促进学生在线环境下协作问题能力的培养。