专题研究小组合作学习中群体认知冲突管理对协同知识整合水平的影响研究

王萍萍 占小红

摘要：以中学科学与工程实践为研究对象，运用内容分析法和滞后序列分析法，对合作学习小组中群体认知冲突管理、协同知识整合以及二者关系进行分析。结果表明，科学与工程实践中的群体认知冲突多与工程任务相关，知识理解型冲突较少，冲突管理方式以协商-非协商行为混合型为主，倾向于触发中水平的协同知识整合。此外，还刻画了三种协同知识整合水平下存在显著意义的冲突管理行为路径，为促进基础教育阶段科学与工程实践活动的改进和优化提供借鉴和参考。

关键词：科学与工程实践；小组合作学习；群体认知冲突管理；协同知识整合

1 引言

科学与工程实践强调“学习”与“实践”的紧密结合，充分发挥科学实践与工程实践的协同作用，为推进我国基础科学教育的改革、基础工程教育的开展提供了切实可行的途径[1，2]。协同知识整合是持有不同知识背景与观点的学习者，通过社会性交互，不断进行知识与观点的碰撞、冲突与整合，最终建立共识、对协作问题达成一致性理解的动态过程[3，4]。作为协同知识建构的重要环节，协同知识整合的水平也是衡量协同知识建构质量的重要标准。科学与工程实践中，学生需要围绕基于真实情境背景的复杂问题，综合运用跨学科知识，以小组合作学习的形式设计并实施一系列项目活动，通过小组对话、争论与协商，对活动中涉及的工程问题进行探索，以期达成共同的目标。因此，科学与工程实践具有协同知识整合的认知表现，在实践活动中促进个体认知的发展和群体认知的收敛。

群体认知冲突是指由社会交互引起的小组成员间认知上的矛盾与不一致，群体认知冲突管理则是小组成员对认知冲突进行调节和消解的过程。研究表明，协同知识整合中存在着由冲突到整合的现象，认知冲突的激发是协同知识整合的驱动力，但这种驱动作用并不总是正向的，要发挥认知冲突的积极效果，恰当的认知冲突管理是关键[4，5]。目前，群体认知冲突管理对协同知识整合的具体影响机制尚未清晰，科学与工程实践领域的相关研究也较为缺乏。据此，本研究运用内容分析法和滞后序列分析法，表征科学与工程实践中群体认知冲突的类型分布、管理情况以及协同知识整合水平进而探析协同知识整合与群体认知冲突管理之间的关系，为推动协同知识整合向深层次发展、促进基础教育阶段科学与工程实践活动的改进和优化提供借鉴和参考。

2 研究设计

2.1 研究假设

协同知识整合中产生的群体认知冲突以外在互动为前提，由此引发小组内部的认知结构调整，在外在互动激发内在调整的过程中，认知冲突的调节和消解发挥重要作用[6]。积极有效的群体认知冲突管理对于合作学习具有建设性意义，充分利用和发挥冲突的积极影响并控制其消极影响有助于协同知识整合[4，7]。本研究在相关研究的基础上提出以下初步假设：科学与工程实践中，不同群体认知冲突管理方式对协同知识整合水平的影响存在显著差异。

2.2 研究对象

选取S市开展的中学科学与工程实践课程，通过现场观摩和录音、录像的方式记录科学与工程实践活动中合作小组内发生的对话，以此作为研究的数据来源，活动主题涉及“木制梁式桥承重”“新能源动力车”“人工心脏”“给S河体检”。

2.3 研究工具

2.3.1 群体认知冲突的分类框架

目前已有学者围绕小组成员的对话，分析合作过程中出现的问题及障碍来进一步研究群体认知冲突，丰富对群体认知冲突来源的界定和分类。崔鑫系统梳理了现有的认知冲突分类框架，结合协作学习的特点对其进行改编和整合，最终将认知冲突的来源分为五大类——任务理解、资源选择、观点误解、知识理解、方案决策[4]。该分类呼应了小组合作学习中可能出现的各种认知冲突，故本研究依据这一分类确定初步的认知冲突分类框架，再结合预编码结果进行修订。其中，“观点误解冲突”与其他四类冲突的界限较为模糊，因此对其进行融合，形成最终的群体认知冲突分类框架（表1）。

2.3.2 群体认知冲突管理行为的编码框架

群体认知冲突管理是指当小组内产生认知冲突后，为了达成新的认知平衡状态，小组成员对认知冲突进行调节和消解的过程[8]。Cheng进一步细分冲突管理行为，开发了认知冲突管理行为编码框架[9]。该分类突破了已有编码框架的局限性，较为全面地涵盖了小组内可能出现的认知冲突管理行为。本研究结合科学与工程实践活动的特点，对指标体系进行内容的融合、调整和增减（表2），进一步形成群体认知冲突管理方式的分类方案（表3）。

2.3.3 协同知识整合水平的分析框架

协同知识整合包含个体、小组两个层面的知识整合，由此，协同知识整合的水平可以划分为两个维度，即个体认知发展水平和小组认知收敛水平。Matuk等人基于协同知识建构情境，对经典的个体知识整合量规进行改编，使其适用于分析群体的协同知识整合水平[10]。本研究借鉴此分析框架，结合科学与工程实践活动的特点，将协同知识整合划分为三个水平（表4），旨在考察群体认知冲突管理过程中，合作小组能否消解冲突以及能否对多种冲突观点进行有效整合。

2.4 数据收集与分析

2.4.1 研究样本筛选与分析片段确定

共收集活动样本28份，在此基础上，结合活动中是否产生认知冲突、冲突内容是否指向科学与工程实践主题、小组人數及参与度、音视频清晰度及完整度等多个因素筛选出可分析的研究样本16份。以引起认知冲突的内容主题不同为依据，从小组成员明确表示与其他成员的观点存在冲突、分歧时开始，到围绕该冲突的对话终止或对话内容偏离该冲突时结束，据此确定和划分话语分析片段，最终获得64个话语分析片段。

2.4.2 样本分析流程

首先，对音视频资料进行文本转录，识别、划分包含群体认知冲突管理的话语片段。第二，对话语片段进行编码分析，两名研究者应用研究工具独立完成编码，并对编码中产生的分歧进行协商，最终达成一致，Kappa系数均在0.81～0.85之间，编码示例如表5所示。第三，运用SPSS软件对编码结果进行描述性统计、卡方检验和对应分析，统计群体认知冲突的类型分布、管理情况和协同知识整合水平，明确不同群体认知冲突管理方式对协同知识整合水平的影响是否存在显著差异。最后，运用GSEQ软件对编码结果进行滞后序列分析，将具有显著性的行为序列绘制为行为样式图，更细粒度地表征群体认知冲突管理过程的行为路径。

3 结果与分析

3.1 群体认知冲突类型的分布特征

对冲突类型进行统计，结果如图1所示，合作学习小组在任务理解、知识理解、资源选择以及方案决策方面均存在认知冲突。其中，方案决策型占比最高（48.4%），资源选择型次之（29.7%），知识理解型占比较少（17.2%），任务理解型占比最少（4.7%）。结合课堂观察分析，在活动前，指导老师会向每个小组发放相应的任务单，并对其中的任务目标和内容要求进行详细说明，因此小组在任务理解方面较为一致，故该类型的认知冲突占比最少。

3.2 群体认知冲突管理方式的分布特征

对冲突管理方式进行统计，结果如图2所示，协商为主式（50%）、非协商为主式（31.3%）占比较大，完全协商式（10.9%）、完全非协商式（7.8%）占比较小。结合课堂观察分析，合作小组在认知冲突管理时较多采取协商式行为，如某成员产生疑问时，能主动要求他人进一步解释观点，而不是直接附议或否定；同时也不乏存在回避、强制、迁就等非协商式行为，如某成员提出观点后，另一成员直接否定该观点，并未解释原因。因此，协商为主式、非协商为主式这两类同时包含协商和非协商行为的冲突管理方式占比较大（81.3%）。

3.3 协同知识整合水平的分布特征

对协同知识整合水平进行统计，结果如图3所示，中水平占比最高（57.8%），高水平次之（26.6%），低水平最少（15.6%）。结合课堂观察分析，合作学习小组多数情况能通过组内交流讨论、教师适时指导消解认知冲突；也存在合作小组能通过观点的倾听和交互，在消解认知冲突的基础上，对多个观点进行联系和整合；少数合作学习小组在面对认知冲突时，采取回避、强制、迁就等冲突管理方式，使得认知冲突无法得到有效消解。

3.4 协同知识整合水平与群体认知冲突管理方式的关系分析

对相关数据进行卡方检验（表6）和对应分析（图4），卡方检验结果显示，c2 = 26.052，p=0.000 < 0.05，说明不同群体认知冲突管理方式对协同知识整合水平的影响存在显著差异，假设成立；对应分析结果显示，完全非协商式管理倾向于触发低水平协同知识整合层次，完全协商式管理更可能触发高水平协同知识整合层次，非协商为主式、协商为主式管理则倾向于触发中水平协同知识整合层次。

3.5 群体认知冲突管理过程的行为序列分析

采用滞后行为序列分析法，刻画不同水平的协同知识整合片段中存在显著意义的冲突管理行为路径，以此表征合作小组的群体认知冲突管理过程。

低水平片段表现出3条存在显著意义的冲突管理子序列（图5）：一是武断-澄清-忽视，即成员遭到反对后，要求对方进一步解释原因，但对方表示跳过冲突；二是武断-诱发-推辞，即成员遭到反对后，能询问小组其他成员的观点，但其他成员表示无法抉择；三是忽视-忽视，即成员提出跳过冲突后，其他小组成员也表示跳过冲突。

图 5 低水平片段的行为样式图

中水平片段表现出4条存在显著意义的冲突管理子序列（图6）：一是武断-澄清-阐释-妥协，即成员遭到反对后，能要求其进一步解释原因，对方联系相关事实或概念来说明自身观点后，成员作出让步，表示接受其观点；二是权威-附和-妥协，即成员引用权威的观点来否定对方观点（但未进一步论述两者之间的关系），得到小组其它成员的赞同后，对方作出让步，表示接受其观点；三是武断-辩护，即成员遭到反对后，能进一步论述来维护自身观点；四是评价-附和，即面对认知冲突，成员表示反对并给出原因，对方直接表示赞同其观点，并未进一步阐述。

圖 6 中水平片段的行为样式图

高水平片段表现出3条存在显著意义的冲突管理子序列（图7）：一是澄清-阐述-引用，二是澄清-阐述-整合，即面对认知冲突，成员通过提问或质疑的方式要求对方进一步解释观点，对方联系相关事实或概念来说明自身观点后，成员能基于其观点进一步推论或建立双方观点之间的联系；三是评论-整合，即面对认知冲突，成员表示反对并说明原因后，其他成员能建立双方观点之间的联系。

图 7  高水平片段的行为样式图

4 结论与启示

群体认知冲突管理涉及冲突准备、冲突提出、冲突消解三个关键要素[11]，下面主要围绕这三个要素对研究结论与启示进行论述：

4.1 冲突准备：强化知识理解型冲突，引导深度学习

冲突准备是引发认知冲突过程的准备状态，要求小组成员具备内部先验知识，同时积极接纳外部信息[12]。科学与工程实践旨在让学生想去、能去实践这些活动，并通过这些活动测试、深化学生对科学和工程的理解[13]，不仅强调工程任务的解决，更注重学生在科学和工程内容的不断迭代过程中，主动挖掘科学原理或工程机制的本质。在由冲突到整合的过程中，小组成员从批判的视角评价同伴的观点，结合自身的知识经验、外部资源论证和完善个人的观点，最终对概念的理解、问题的解决达成一致[14]，因而更有利于科学与工程实践目标的达成。

研究表明，科学与工程实践中有关工程任务（包括方案决策、资源选择、任务理解）的认知冲突占82.8%，而知识理解型认知冲突仅占17.2%。为了避免科学与工程实践脱离科学教育的目的而走向完全的工程实践，促进深度学习，在冲突准备阶段，需要创设和强化活动中的知识理解型认知冲突，具体可以从以下三个方面着手：在了解学生最近发展区的基础上，提供包括科学概念、工程原理等在内的分析单作为附加的参考资料[15]；加强课堂监管，扭转学生的“工程任务导向”，避免学生对概念原理的回避；适时加以提问，诱发小组成员的认知冲突，引导学生分析冲突中蕴含的科学内容和工程思想，培养科学素养。

4.2 冲突提出：规范冲突的提出方式，强调科学论证

冲突提出的方式在一定程度上影响冲突能否顺利消解以及协同知识整合的水平。本研究中，合作小组内的冲突管理方式以协商-非协商行为混合型为主，倾向于触发中水平的协同知识整合。低、中水平片段中，冲突的提出常以武断（未给出理由，直接否定他人的观点）、权威（强调证据来源的权威性，但未指出证据与观点的因果关系）等非协商性话语呈现；高水平片段中冲突的提出常以澄清（通过提问、质疑等方式要求他人进一步解释观点）、评价（反对他人的观点，并说明反对缘由）等协商性话语呈现。“协商式冲突提出”要求小组成员对冲突观点进行深入了解、分析和比较，在提出主张的同时，利用经验、外部资料进行科学论证（强调主张和证据的因果关系），使冲突点得到最大程度的外显化，为认知冲突的顺利消解、协同知识的有效整合奠定基础。因此，需要合理规范合作小组冲突提出的方式：面对认知冲突，引导学生通过提问、质疑的方式进一步了解他人的观点，避免因观点误解而导致认知冲突无法顺利消解，同时明晰冲突的关键，为冲突的消解提供落脚点；鼓励学生对冲突观点进行批判性論述，促进不同观点的碰撞，同时要求学生在论证过程中明确证据的来源，以及主张和证据的因果关系[16]。

4.3 冲突消解：倡导主体性与合作精神并重，促成有效共识

冲突消解是指合作小组以某种方式来解决认知冲突，冲突消解的方式直接影响协同知识整合的水平。中水平片段中，小组成员常通过接受冲突观点（附和）或对冲突观点作出让步（妥协）来达成观点的共同理解，从而消解冲突；高水平片段中，小组成员能基于对他人观点的充分认识进一步探索（引用）或建立不同观点之间的联系（整合），在观点的运用和整合过程中消解冲突。相较于“观点的共同理解”，“观点的运用和整合”在消解冲突的同时，使得成员观点得到充分内化、拓展和探索，促成有效共识，实现认知冲突对协同知识整合的积极后效最大化。

科学与工程实践中，有效共识的达成离不开合作小组和教师的共同努力：合作小组内应营造主体性与合作精神并重的氛围，每个成员应改变对自身的角色定位，从“观点的接受者”转向“观点的联结者、创造者”，成员之间也应互尊互重，构建协商型小组，鼓励每个成员积极参与互动、表达观点，使不同观点得到充分共享、交流与碰撞，为观点之间的联结提供契机；当小组出现附和、妥协等非协商行为时，教师应提供适时、适度的干预，通过开放式问题、反思性提问以及中立态度等方式引导成员进一步阐释观点，推动小组共识向深层次发展。

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