大学生问题发现过程的问题行为图研究

文章编号：1001-4918（2011）01-0035-43中图分类号：B844.3文献标识码：A大学生问题发现过程的问题行为图研究陈丽君1郑雪2（1.广东技术师范学院教育学院，广州510665；2.华南师范大学教育科学学院，广州510631）摘要：在潜藏式与矛盾式情境两类问题发现任务中，采用出声思维的方法研究问题发现能力高与低两类各10名大学生问题发现过程的内部认知活动。

利用问题行为图技术进行个案分析，着重考察大学生在知识状态、思维操作及问题行为图等方面的表现。

基于加工性质把知识编码为陈述性、程序性和策略性知识；基于信息来源编码为情境、内部和推断信息；基于思维关联与转换，把思维操作编码为独立、横向、纵向与元认知思维。

研究表明：（1）问题发现中，在内部信息、纵向思维以及纵横交错型行为图的使用频次上，潜藏情境高于矛盾情境；在情境信息、横向思维以及横向平行和横向归纳型行为图的使用频次上，矛盾情境高于潜藏情境。

（2）高低能力组被试在知识状态、思维操作与问题行为图的使用上差异均不显著，可能是由于上述方面涉及问题发现的基本认知过程和思维规律，具有普遍性特征。

关键词：问题发现；问题行为图；出声思维；思维操作；知识状态通讯作者：陈丽君，E-mail ：foxclj@ 1引言问题发现是指在解决一个已清晰呈现的问题之前经历的所有活动、过程和事件，它是人类探究未知世界的第一步，也是开展认知活动、创造性活动和解决问题的起点（Csikszentmihalyi ＆Getzels ，1970）。

作为一种复杂的思维活动，问题发现能力的重要性得到了学界的认同（Einstein ＆Infeld ，1938），但是在实验研究方面，比起一些与它联系密切的领域如“创造性”、“问题解决”等，该领域的研究非常缺乏，在理论与方法上都有待更深入地探索。

许多学者都试图对问题发现过程进行观察、测量与分析，寻找其中的规律与特征，但由于问题发现过程本身的复杂性、隐蔽性、潜伏性与开放性等特点，给研究的深入带来了很大的困难与挑战。

已有研究大多考察了问题发现的外部表现（韩琴，胡卫平，2005；肖浩宇，张庆林，史慧颖，2006）、影响因素（Lee ＆Cho ，2007）、评价方法（Ramirez ，2002）及实践应用（Gautier ＆Solomon ，2005；Hofstein ，Navon ，Kipnis ，＆Mamlok-Naaman ，2005）等，极少能够深入到问题发现者的内部思维过程，揭示问题发现的认知机制与规律。

对知识状态和思维操作转化过程的深入研究有助于揭示问题发现的内部认知机制，而问题行为图则是一种能够把内部思维序列外显化和精细分析的有效工具。

问题行为图是Newell 和Simon （1972）提出的一种对问题解决过程的口语报告资料进行分析的技术，问题行为图由知识状态和思维操作两个成分组成，在图形绘制中按照时间先后顺序将思维过程中所进行的各种知识转化和思维操作序列直观呈现，便于区分哪些是思考内容，哪些是思考方式，以清晰地把握个体思维的发生、发展与变化过程。

虽然，已有研究多把问题行为图技术运用于问题解决领域，但其对内部认知过程的序列分析原理是同样适用于问题发现领域的。

在本研究中，拟借鉴问题行为图这种经典的研究技术，对问题发现思维过程做深入考察。

发现问题的心理实质是个体觉察到现有的某一状态与预想的目标状态之间存在差距（Hayes ，1981），这个差距可能是明显的，也可能是隐藏的，前者代表了矛盾式问题情境，后者则代表了潜藏式问题情境。

Dillon （1982）指出，矛盾式和潜藏式问题是现实中最典型的两类问题发现活动，矛盾式情境本身包含缺陷、不调和或矛盾事物等问题事件，问题发现的任务就是找出这些已经存在的矛盾、错误、不足等问题，比如侦探断案的情境；而潜藏式情境本53身不存在错误和矛盾，需要个体在不具有任何现成问题的情境中去发现和挖掘潜藏的问题事件，比如牛顿发现万有引力的情境。

Dillon还指出，两类问题发现涉及不同的认知过程，由于矛盾式情境中存在着明显的矛盾事件，个体要做的仅仅是去知觉（perceives）、认知（recognize）与辨识（identify）问题；而在潜藏式情境中，问题是潜在的，个体必须去创造（create）、建构（construct）和发明（invent）问题。

许育彰（1999）认为，矛盾式情境体现的是聚合式问题发现能力，而潜藏式情境体现的则是发散式问题发现能力。

Shepardson和Pizzini（1991）提出，前者需要个体回忆信息，后者则需要个体以新的方式来假设、推测、概括、创造和评价以超越已有信息。

基于此，本研究认为，个体在两类问题发现情境中的知识状态运用与思维操作过程可能存在差异，认知过程各有其重点，但已有研究对此缺乏实证分析。

此外在对认知过程，尤其是对问题的研究中，一个重要的范式是专家与新手的对比研究。

比如林沂升（2003）探讨了研究生与小学生科学问题发现的思维模式差异，发现研究生在思维方式的多样化和复杂性上远高于小学生。

李广洲、程萍和任红艳（2002）对比了教学专家和新手解决中学化学平衡问题的思维过程，并把其差异归结于知识结构化程度和反省认知水平的不同。

这种对比研究能够反映出问题发现过程的认知差异情况，有助于探索问题发现的认知加工机制。

因此，本研究也拟借鉴专家－新手对比研究范式，通过比较能力强和弱两类被试的表现，探索两者在问题行为图上的使用异同及其原因。

本研究假设，被试在潜藏情境中需要更多结合已有知识积累去深度加工信息以发现问题，因此对内部信息和纵向思维的使用多于矛盾情境；矛盾情境的问题发现更依赖于个体对情境内容本身的认知与加工，因此被试会更多地使用情境信息；高能力被试更擅长于将横向与纵向思维进行综合和融汇，因此对纵横交错型问题行为图的使用多于低能力组。

综上，本研究拟在矛盾式与潜藏式两类问题情境中，用实验的方法探讨高低能力大学生在问题发现过程中知识状态、思维操作和问题行为图的使用异同，并分析其原因。

研究有助于深入探索问题发现的认知过程和心理成分，为建构科学的问题发现认知模型奠定基础。

2研究方法2.1实验设计实验采用2（问题情境）ˑ2（组别）的混合设计。

其中，问题情境为组内因素，分为矛盾式情境和潜藏式情境两个水平；组别为组间因素，分为高问题发现能力组和低问题发现能力组两个水平。

因变量是问题发现中的知识状态、思维操作以及问题行为图的使用情况。

2.2被试在预备研究中，采用团体实验对620名大学生（男302人，女318人，平均年龄20.82岁）问题发现能力的基本状况进行考察。

从团体实验得分较高（高问题发现能力组，以下简称高能力组）和较低（低问题发现能力组，以下简称低能力组）的前后20%大学生中，随机各挑选出10名参与本实验。

大学生来自华南理工大学、暨南大学、华南师范大学、广东技术师范学院等四所高校。

20名大学生中，男女各半；最大年龄22岁，最小年龄19岁，平均年龄20.4岁。

2.3材料与仪器在材料设置上，参考了邵惠靖（2001）和林沂升（2003）的设计。

从网络中收集数十篇候选材料，根据专家建议结合本研究的特点筛选并整理出矛盾式与潜藏式情境备选材料各5段。

请20名大学生从难度、启发性和熟悉性等三个方面对材料进行5点评分，选择分数适中的材料作为正式实验材料，以提高研究的区分度。

团体实验中，矛盾式情境材料为一个“断电盗窃事件”，其中存在多处错误与漏洞；潜藏式情境材料介绍一件“善解人意”的衬衫，材料本身没有任何现成的矛盾和错误（见附录1）。

两段材料的难度（M1=3.15，M2=3.25；t（1，19）=－0.623，p>0.05）、启发性（M1=3.30，M2=3.40；t（1，19）=－0.525，p>0.05）和熟悉性（M1=3.35，M2=3.30；t（1，19）=0.252，p>0.05）适中，且不存在差异，团体实验材料没有在字数上作控制。

基于问题总数量、核心问题比率、变通性、深刻性、精致性、新颖性和矛盾问题击中率（仅在矛盾式情境）等7个指标，对大学生问题发现能力做出评价，将这7个指标上的得分转化为标准分后求和即为总评分，并依据此选择个别实验的被试。

个别实验则在矛盾式与潜藏式情境中，分别选取了一个“邮件车厢抢劫案”和一段“58岁上大学”的新闻（见附录2）作为实验材料。

两段材料在难度（M1=3.00，M2=2.90；t（1，19）=0.809，p>0.05）、启发性（M1=3.40，M2=3.55；t（1，19）=－1.000，p63>0.05）与熟悉性（M1=3.20，M2=3.35；t（1，19）=－0.567，p>0.05）上得分均为中等，且没有差异。

个别实验的两段材料均分为四个段落，包含10句话，477个字。

此外，本研究需要对思维过程作详细分析，因此采用出声思维的方法，要求大学生在问题发现中“大声说出”自己的思考过程。

为了便于呈现材料并用录音记录下出声思维内容，实验在带麦克风的电脑上进行。

2.4程序采用个别实验的方式。

主试首先记录被试的组别、姓名、性别、年级、年龄和学校等信息，然后向被试出示统一的指导语并开始实验。

为确保实验效果，主试由心理学专业的硕士研究生担任，并在事前对其进行培训。

为排除主试个人因素对实验的干扰，对主试在实验中的行为做了书面上严格的规范。

实验分为训练和正式实验两个阶段。

训练阶段用于帮助被试熟悉实验流程并习惯于做出声思维，要求大学生针对一段训练材料，说出所发现的问题（至少三个），并同时进行出声思维报告。

在正式实验阶段，则要求被试针对“邮件车厢抢劫案”和“58岁上大学”这两段材料分别说出发现的问题并进行出声思维，实验没有时间限制。

为避免顺序效应，每个组别的大学生各随机分配一半先参加矛盾式情境实验，另一半先参加潜藏式情境实验。

2.5出声思维报告编码由于问题行为图主要从知识状态与思维操作两个方面作分析，因此编码也涉及这两个维度。

2.5.1知识状态编码从两个维度对知识状态进行编码。

（1）基于加工性质的差异，参考Gagné和Driscoll（1988）的知识分类标准，把知识编码为陈述性知识、程序性知识和策略性知识。

陈述性知识指关于“是什么”的知识，包括各种事实、概念和原理等（编码a，在问题行为图中用虚线框表示），本研究中表现为陈述一个现象或引用一段事实等；程序性知识指关于“怎么做”的知识，包括如何从事并完成各种活动的行为或操作步骤等（编码b，实线框表示），本研究中表现为阐述动态行为、办事程序等；策略性知识指关于如何感知、如何记忆、如何思维等元认知方面的知识（编码c，双线条框表示），本研究中表现为对自我的认知、体验和调控等。