问题解决学习活动中知识建构的过程与规律研究

问题解决学习活动中知识建构的过程与规律研究作者：马志强来源：《电化教育研究》2013年第01期[摘要]知识建构是问题解决学习活动的核心目标。

通过分析问题解决中知识建构的过程，可以帮助研究者剖析活动中知识形成和发展的过程，调整优化活动设计方案。

本研究利用案例研究的方法，分析了问题解决活动中学习者进行知识建构的会话特征、具体过程和互动结构等，得出了三个结论。

1.问题解决知识建构的会话数量随着知识建构层次的升高而减少，更多的会话集中于信息分享层级，在理解层级以上的会话数量偏低。

2.在问题空间构建阶段主要的知识建构过程是对信息的分析和加工；问题解决策略选择阶段是对信息进行新情境下的分析、综合，并不断评估解决方案。

3.问题解决学习活动的互动结构总体可以分为信息加工、建构观点和方案、提炼或浓缩观点与方案三个大的意义单元。

[关键词]问题解决；知识建构；在线协作学习；在线学习活动[中图分类号]G434 [文献标志码] A一、引言问题解决在线学习活动通常是围绕现实生活中的一些结构不良的问题，寻求解决方法的学习活动。

其强调将学习设置到有意义的问题情境中，通过个人或小组协作的方式解决问题。

[1]根据上述界定，结合问题解决的教学设计研究，可以进一步将问题解决在线学习活动定义为将学习目标设置到特定的问题情境中，根据问题解决的教学序列来设计学习任务，通过引导学习者扮演不同的问题解决角色，以小组协作的方式完成学习活动，活动最终的目的是帮助学习者构建问题相关的知识结构，并提高在线学习效果。

问题解决学习活动的核心目标是帮助学习者建立特定知识领域的认知结构。

[2]这个过程与知识建构密不可分。

通过分析问题解决中知识建构的过程与规律，可以帮助设计者制定活动设计方案，提高活动设计的效果。

本研究利用了三种CSCL研究中知识建构的分析框架，剖析了问题解决学习活动过程中知识建构的过程和规律，试图为此类学习活动设计提供参照。

二、问题解决学习活动中知识建构的分析框架本研究选取了CSCL活动过程会话原型、问题解决知识建构的互动过程模型、话语分析框架等三种分析工具，从宏观、中观和微观等三个层面对问题解决学习活动中的知识建构过程进行分析。

见表1。

（一）CSCL活动过程会话原型[3][4]问题解决学习活动主要的知识建构过程是学习者以小组为单位，通过会话，探索对于问题空间和问题解决方案的理解。

本研究利用CSCL活动过程会话原型来分析小组成员知识建构的会话特征。

（二）问题解决知识建构的互动过程模型甘永成提出了一套用于学习论坛知识建构分类的编码系统，为分析知识建构提供了很好的工具。

该模型实际上是一套研究论坛知识建构话语结构及意义的工具。

[5]王陆教授结合上述框架提出了一个虚拟学习社区中小组问题解决知识建构的意义单元分类框架，包含“提问—响应、阐释—澄清、冲突—辩论、综合—共识、评估—反思、情感（人际交流）”六种议题单元。

[6]由于该框架是针对虚拟学习社区而设计的，笔者针对问题解决学习活动的需求，对此议题单元进行微调，形成了分析问题解决学习活动中知识建构的互动过程模型。

该模型包含6个意义互动的单元：提问—解释、引用—解释、冲突—辩护、阐释—分析、综合—共识、评估—反思。

提问—解释指一位学习者提出一个简单的问题，另一位学习者利用资料或观点回答问题。

引用—解释指学习者引用一段材料或观点，并在后续分析解释该材料。

冲突—辩护是指一位学习者提出对观点的不同意见，另一位学习者表示赞同或否定意见。

阐释—分析指学习者对提出的观点进行进一步分析，并提出自己的认识。

综合—共识表示学习者综合观点，另一部分学习者表示赞同，从而达成对某项观点的共识。

评估—反思指学习者对观点进行评估，反思其适宜程度。

（三）话语分析框架上述工具主要针对知识建构的会话特征及互动过程进行分析，其不足在于可能会割裂某一议题的意义，不能够完整反应小组成员知识发展的过程。

话语分析工具可以针对上述缺点，进行有效补充，有助于从微观的层面，分析小组成员针对某一议题形成和发展知识的过程。

柴少明依据CSCL中协作意义建构的特点，确定话语分析的框架主要包括情境、结构、功能、意义和中介工具等要素。

[7]本研究选取情境、结构和功能等三个要素进行分析。

情境主要指支撑学习者进行协作学习活动的社会文化环境。

结构主要指话语的语法或语篇结构，如陈述自己的意见、反驳对方观点的句子结构以及句子之间或者语义之间的衔接、连贯等。

这里主要是指6个意义的互动过程。

功能，即话语所实现的具体功能，话语实现的具体作用。

三、研究方法本研究主要采用案例研究的方法，对案例涉及的数据主要采用内容分析和话语分析的具体方法。

按照RobertK.Yin的观点，案例研究适于对一些既有现象进行解释，分析现象的形成和运行状况，也适合对现象作出纵深描述。

[8]本研究试图使用案例来进行描述性研究，描述问题解决活动中知识建构的过程及特征。

内容分析的方法是以测量变量为目的，采用系统、客观、量化的方式研究和分析传播行为的方法。

[9]在本研究的内容分析引用中需要注意的是选择文本分析单位。

文本分析单位一般有五种，包括帖子、句子、段落、意义单位、语内表现行为。

[10]本研究需要处理在线实时和非实时两类交互文本。

在线实时交互的文本主要以句子或段落的形式呈现，而非实时文本主要以帖子形式呈现。

上述两类文本的结构相差比较大。

根据上述情况，本研究统一选取意义单位作为文本分析的基本单位。

这里的意义单位是指讨论某个观点的主题。

例如：“一提到远程教育，首先要说的就是师生分离。

我认为，面对远程教育师生分离的状况，教师与学生的角色必然发生改变。

”这一段话就可以理解一个意义单位，这个意义单位论述了远程师生分离带来的角色变化。

（一）研究问题1.问题解决学习活动中围绕问题进行知识建构的会话特征是什么；2.在问题空间构建和策略形成阶段，知识建构的具体过程是什么；3.在问题解决过程中，小组学习者进行知识建构的互动结构是什么。

（二）研究案例本研究所采用的网络学习环境为安博网络教学平台。

该平台具有使用简便、维护方便、易于管理等特点，可以为教师提供活动内容及资料呈现，具有学习路径追踪、交互数据导出等功能，便于教师分析活动过程中形成的数据。

（三）问题解决在线活动设计本研究所采用的问题解决学习活动结构如图2所示，主要构成要素分为问题情境、问题解决角色、任务、资源与工具等四个部分。

学习活动主要引导学习者对问题相关信息进行分析和批判，分为构建问题空间和形成问题的解决方案两个阶段。

1.问题情境问题情境可以理解为问题发生的环境或背景，是承载问题结构和内容的载体，可以分为三个部分：一是呈现真实问题发生的背景，如时间、空间、环境特征，主要负责创设真实的问题解决环境；二是提供问题解决应当考虑的限制性条件或线索，如问题解决的资源、条件限制、问题相关信息的来源等；三是提供学习者提取领域知识的相关线索。

2.问题解决角色问题解决学习活动的角色主要有两方面的作用：一方面，角色可以维系小组协作的社会性关系，促进小组成员进行集体的协作和知识建构；另一方面，小组角色规定了学习者围绕问题解决任务进行的认知操作。

3.任务任务是学习者参与活动具体的操作步骤，是学习者应完成的具体事务。

问题解决中的任务主要包含两个步骤：构建问题空间、生成解决方案。

4.资源与工具四、数据分析（一）问题解决学习活动过程会话分析1.活动过程会话层级分析从各层级会话所占的比重进行分析，信息交换层次的会话最多，约占总体的63%。

在这一会话层级中，学习者主要根据资料或综合信息形成对问题的基本认识。

其次是理解信息层级。

在此层级中，学习者针对信息交换层级收集的资料，进行解释和引申，体现了学习者对资料的加工与整合。

值得注意的是理解信息层次的会话一般在信息交换之后，两者比例约为1∶3，此数据说明有接近60%的信息处在简单分享的层级，并未进行达成深入加工。

应用分析层级的会话约占7%，这个层次的会话是学习者在理解的基础上，根据问题情境对知识进行整合和重组。

综合信息约占6%。

在该会话层次中，学习者一般利用活动提供的绘图工具，用概念图或思维导图的形式，辅之以文字说明来提炼总结信息。

评价层级约占3%。

这一层级主要是学习者在新的情境下应用知识，形成方案或报告方案实施的成效。

从问题解决学习活动各层级会话所占比例来看，会话的数量随着知识加工层次的升高而降低，其中约60%以上的会话停留在信息分享的层次，理解信息以上层级的会话在总量中所占比例偏低。

见表2、图3。

2.问题解决在线学习活动知识建构核心阶段的会话分析综上所述，结合两阶段会话内容可知，问题空间构建阶段的主要知识建构过程在于对信息的分析和加工，而问题解决策略选择阶段着重于对信息进行新情境下的分析、综合，并不断评估解决方案。

（二）问题解决学习活动小组互动结构分析1.知识建构的互动过程根据问题解决知识建构的互动过程模型，本研究选择三个小组问题解决过程中产生的论坛信息、实时讨论信息作为分析对象，提炼了小组成员围绕问题讨论的互动结构。

第一组的学习活动讨论主要是在实时讨论区中进行的。

该小组问题空间构建的认知加工过程主要分为三个阶段。

第一阶段，学习者对问题情境信息的分析与讨论，小组成员结合资料信息，不断从情境信息中提取线索，构建问题空间。

这个过程主要包含提问—解释、引用—解释、解释—澄清等三种对话结构。

小组成员不断整理可用信息，构建基本的问题空间。

第二阶段，学习者对形成的问题空间进行评估和反思，组内随即产生了不同的观点，组员之间进行冲突和辩论。

这个阶段主要包含评估—反思和冲突—辩护两个认知过程，学习者对不同的问题空间进行甄别筛选，并就不一致的观点达成共识。

第三阶段，小组成员形成对问题空间基本一致的认识，主要包含综合—共识。

值得注意的是，并非所有小组均会对问题空间达成共识，是否达成共识会直接影响后续的策略形成。

问题解决策略形成的过程主要包含两个子阶段：第一阶段是引用观点并加以分析，形成问题解决的基本策略，主要包括引用—解释、解释—澄清两种对话结构；第二阶段是对策略进行反思和评估，综合观点，选择适宜的策略，主要包含评估—反思、综合—共识两种结构。

从知识建构的特点来看，第一小组70%以上的互动内容集中在社会性和信息交换的层次，其主要的知识建构活动是基于对信息分析和筛选，这个结果可能与小组大部分活动在实时讨论区中完成有关，更多进行的是信息层面的互动，难于对信息进行充分的归纳和整理。

第二组参与的构建问题空间可以分为两个子阶段。

由于学习者对此次活动主题比较陌生，因此大家第一阶段主要对活动所提供材料进行分析，分析的目标是为构建问题空间提供依据。

小组互动过程经历了提问—解释、引用—解释、解释—澄清、引用—解释等一系列对资料分析的循环，但上述循环并没有评估信息，也没有总结达成共识，学习者只是充分理解信息。