基于CSCL的社会性元认知发展的有效性研究.docx
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基于CSCL的社会性元认知发展的有效性研究
《基于CSCL的社会性元认知发展的有效性研究》
研究方案
一、课题的现实背景及意义
随着web2.0和IT技术的发展,使得计算机支持的协同学习无处不在,无时不在。
计算机支持的协作学习(CSCL)在全世界范围内受到广泛关注。
CSCL是探讨如何利用计算机实现对协作学习过程的支持,并成为当前学习科学、教育技术学的一个热门研究领域。
2005年在台湾举行的CSCL国际大会主题是“CSCL:
未来十年”,强调了技术的应用,更加关注新的信息技术和网络技术来促进有效的协作交互过程,把CSCL工具的设计、开发、应用与心理学结合,更好的服务于教学当中去。
而2011年在香港举行的CSCL国际大会主题是:
CSCL的研究与教育政策和实践相链接。
这次会议主要在香港大学、广州的华南师范大学、上海的华东师范大学及北京的北京师范大学等四所大学共同召开,标志着CSCL在我国教育研究、政策和实践等三方面的发展带来新的动力。
计算机支持的协同学习(Computer-supportedCollaborationLearning,简称CSCL)自1989年诞生至今已达20多年的历史。
在我国,关于计算机支持的协同学习主要在CSCL理论研究、CSCL策略和方法探讨等方面研究甚多,而在CSCL开发与设计和评价研究等方面研究甚少。
国内目前在技术应用方面还存在着问题:
如何利用计算机技术来开展学习活动?
什么样的计算机技术来支持学习是合理的?
技术支持下的学习效果如何评价?
等方面的研究严重匮乏。
而在国外,关于CSCL的理论研究、CSCL的策略和方法探讨、CSCL的开发与设计及CSCL的评价研究等方面研究成果比例相当,这说明了国外关于CSCL从理论到实践已走向成熟的阶段,研究方法多样化。
而我国尚处于起步阶段,目前尚停留在宏观层面的理论研究、策略和方法探讨,缺少实践应用的实证研究。
国内在CSCL方面的研究大部分从宏观角度出发开展文献研究、基于设计的研究颇多,对微观层面的课堂教学实践应用的研究效果甚少,不论是通过质的研究还是通过量的研究,研究成果甚少。
为有效推进CSCL的实践应用,新理念的教学设计和促进协同学习的交互技术及方法是关键。
Henri以认知主义的有关理论和方法为基础,对协作学习中的交互以5个维度来评价。
这5个维度分别是参与性(participative)、社会性(social)、互动性(interactive)、认知性(cognitive)与元认知性(meta-cognitive)。
可见,元认知已作为协同学习有效性交互的评价指标之一。
[1]
关于个体元认知的经验研究已有长达30多年的历史,而关于社会性元认知的研究却很甚少。
JohnT.Jost(1998)从扩张主义观点论述了元认知的社会性,标志着关于元认知的研究从个体元认知走向社会性元认知。
所谓社会性元认知,其思维的对象可能是自己的思维过程或内容,同时也是别人的思维过程或内容。
它可能涉及到一闪而过的感受或持久的理论,它也可能呈现出描述性或说明性的信念思考。
社会性元认知包括工作归属(workonattribution),人的感知(personperception),社会性认知(socialcognition),自我调整(self-regulation),态度映射(attitudinalprojection),定型(stereotyping),移情(empathy),说服(persuasion),人际交往(interpersonalcommunication),潜在性认知(layepistemics),关于意识和身份的民间或直觉性感知(folkorintuitiveconceptionsconcerningconsciousnessandidentity)。
[2]关于个体元认知的描述起源于20世纪70年代和80年代的JohnFlavell和AnnBrown,他们的研究中非常成熟地介绍了研究个体元认知的操作和方法,而对社会性元认知缺少明确的数据分析操作和方法。
然而,Iiskala等人(2004)和Vauras等人(2003)已清楚地表明在协作学习情境下很有可能把社会性调整过程跟个体调整过程区分开来。
这就急切需要大量的交互数据来分析。
本课题立足现有的CSCL环境,开展为期一年的教学实践,提取交互数据,借鉴社会性元认知发展的评价方法,着手于实际案例和实验研究审视CSCL学习的有效性,从实践层面验证CSCL学习的有效性,这正是弥补我国CSCL在实践研究方面的不足。
其研究结果对于微观层面的同步课堂教学和异步课堂教学具有真正的实践指导意义和参考价值,从而反哺于教学设计。
二、国内外关于同类课题的研究综述
本课题属于交叉学科范畴的研究主题,经文献检索,国内外在CSCL、元认知和社会性元认知等方面各自所开展的研究及所取得的成果如下。
(一)关于CSCL的研究
计算机支持的协作学习(CSCL)是探讨如何利用计算机实现对协作学习过程的支持,并成为当前学习科学、教育技术学的一个热门研究领域。
综观国内外文献,国内外关于CSCL的研究领域主要体现在9个主题。
1.CSCL基本问题研究
CSCL的基本问题涉及理论问题、学习的发生、参与者的影响等。
Stahl在CSCL2002年大会上提出了一个CSCL的理论框架[3],他认为可以从协作知识建构、小组与个体观点、以人工产物为中介、交流分析四个方面形成CSCL的理论及方法论框架体系。
CSCL研究者的学习观决定了为了适应CSCL研究的需要,Sfard归纳出两个相互对立的关于学习的比喻[4]。
第一个是知识获取的比喻,指学习就是学习者互相交换存在脑中的知识的过程。
第二个是参与的比喻,指出个人是通过不断深入参与社群的实践而学习。
Lipponen等人在Bereiter和Engestrom的研究基础上提出了第三个比喻:
知识创造,认为新的知识或共识是通过合作创造的[5-7]。
Feltovich等人认为以认知灵活性理论(CFT)为指导的软件开发,可以帮助学习者形成关于对复杂主题思考和学习的有益技能,并且能够有效地应用到小组学习中。
Fernback提出了一个理解CSCL环境社区概念的基本框架,主要包括三个基本要素,即作为场所的社区、作为符号的社区和作为虚拟的社区。
国内研究者对CSCL理论方面的探讨已经取得许多研究成果,如赵建华基于对Web环境下协作学习的研究,提出了一个CSCL的基本理论框架[8];黄荣怀提出了CSCL的理论和方法[9];赵建华和李克东分析了CSCL的原理与基本结构[10];袁磊和李青在分析CSCL知识论基础的前提下,提出了三种知识团体创新模式[11];任剑锋和李克东则探讨了如何将分布式认知理论应用于CSCL系统设计中[12]。
2.关于知识建构的研究
Scardamalia和Bereiter以CSILE中的“知识论坛(KF)”为研究对象,对知识建构的诸多问题进行了探讨,如知识建构的原则、协作知识建构和协作知识建构共同体等。
Law和Wong认为知识建构是一种协作的、有目的的活动,通过对有关知识的优点、缺点、应用、局限性和未来的发展潜力进行分析,以达到提高知识本身的目的[13]。
Oshima等人基于分布式认知,对在CSILE网络环境中学生知识的构建和传递进行了研究,研究结果发现学生们大多在活动中由于参与更多的知识转换而受益。
该系统允许学生在共同的空间中分发信息,并且同信息资源进行交互,以此促进概念的形成(知识的同化与建构)。
国内研究者对知识建构的理论与应用亦进行了广泛而深入的研究,如赵建华在对协作知识建构模型、协作知识建构过程、计算机支持的协作知识建构、协作知识建构社区以及设计协作知识建构环境的原则等进行深入分析与探讨的基础上,较为全面地论述了网络学习环境中协作知识建构新模式[14]。
庄慧娟基于马斯洛的需要层次理论并结合CSCL的特点,研究发现CSCL中协作小组成员的需要存在着不同层次、各层次需要需求程度均较强烈且类型多样、社交需要需求程度最强烈、自我实现需要需求程度相对较弱且成员态度差异性较大[15]。
杨惠等人对CSCL中学习者人际交往对高水平知识建构的影响进行分析。
研究结果表明,互惠性高的网络利于学习者的高水平知识建构,特征向量高的学习者知识建构水平也较高,核心参与者是高水平知识建构的主要贡献者[16]。
3.针对协作(合作)的研究
CSCL环境中的协作式讨论非常有利于学生学习,因为它能激活学生的先前知识,并促进新信息的获取。
设计CSCL的目的是运用观察、并提供对实践的指导,以帮助学生获取认知和元认知知识。
O’Malley强调了为伙伴选择角色的重要性,认为建构协作仅发生在伙伴们扮演恰当角色的情况下。
Webb的伙伴辅导中,他发现伙伴从协作学习中所获取的,是那些对他们提供详细解释的内容[17]。
4.CSCL中的问题解决
问题解决是CSCL研究中探讨的核心问题之一。
研究者们关注CSCL在问题解决过程中所扮演的角色和作用,如Roschelle在早期的研究中设计了支持有关物理意义赋予的软件,引导学生参与合作的问题解决,并在微观细节上分析了他们的协作活动[18]。
Koschmann的研究主要着重于参与者问题化的方法,也就是,小组学生如何在一起界定一个情境成为需要进一步分析的问题。
Light及其合作者在一项实验研究,挑选了120位年龄为11-12岁的学生参加计算机支持的问题解决任务,让学生参与设计一种探险游戏。
实验结果显示:
二人组在研究过程中表现出显著优势。
Taylor等人对高中物理领域中所应用的协作学习进行了研究,让学习伙伴对给定的问题解决过程进行预测[19]。
Taylor的研究结果发现,能够对任何模拟领域进行预测的学习伙伴将是协作活动的最恰当候选者。
王陆等人分析了三个CSCL学习小组的三次为解决问题而开展的专题研习活动,聚焦于CSCL小组的知识建构层次及知识建构过程的研究[20]。
5.CSCL的交互研究
CSCL环境为学习者提供了一种非面对面的沟通形式。
因此,学习者之间、学习者同辅导教师之间的交互成为学习者投入学习过程、系统获取知识的重要因素,并成为CSCL应用与研究的重要标志指标之一。
研究者们对CSCL环境所发生的交互进行系统和深入的研究,如Plantamura等人的研究发现CSCL中的交互不仅有效地提高其质量,并且也可以通过学习社区提高个体学习者获取知识的质量[21]。
Marcos等人认为交互分析方法和工具是为了增强协作学习,为意识、规则或评价提供支持,而它们将依赖于参与者在协作过程中所扮演的角色,并据此提出了一个交互分析框架[22]。
国内研究者亦对CSCL交互分析进行了深入研究,如刘黄玲子等人认为交互研究是CSCL研究的焦点。
他们基于活动理论对活动的解释,提出了CSCL交互研究的理论框架———TAP2模型,认为话题转换、情感变迁和过程模式是CSCL交互研究的三个重要维度[23]。
任剑锋对远程CSCL交互行为的促进策略进行了探讨,并提出一个分析框架[24]。
6.CSCL的实践应用问题
CSCL的应用范围比较广,如学校教育、远程教育、职业教育、企业培训等。
国内外研究者对CSCL的应用问题进行了很多实证性研究,如Crook对计算机如何促进学校中的协作学习进行了广泛的研究。
他区分了围绕计算机和通过计算机的交互。
围绕计算机的交互强调了将计算机作为工具、以促进学生同伴或者小组中面对面(FTF)的沟通。
Reil对师生跨越城市和国家之间的协作进行了研究。
研究结果证明了跨越空间的协作能够提高其真实性和协作的价值。
Dillenbourg和他的合作者开发了一个非常特殊的协作学习环境类型。
在该环境中,为学生们提供了人工社会交互合作者。
通过利用人工智能技术,Dillenbourg和Self开发了人—机协作系统,学习者在其中可以尝试如何与计算机合作以从事协作问题解决。
在Bulter关于学习历史的协作,中学生同其他使用课堂局域网的电子邮件系统的学生进行交流,以分享和讨论他们的研究课题。
Mamalougos等人采用软件支持协作学习,研究发现学生们对电路的理解水平得到了提高。
严君探讨了如何将CSCL系统应用于教师培训中,并针对“同伴助学”进行了实证研究[25]。
余涛和杨琼基于CSCL系统模型,结合信息技术教学现状,探究并设计了基于CSCL的中小学信息技术教育的同步与异步模式同时应用的新教学模式[26]。
7.CSCL的研究方法
CSCL的研究方法大致可分为实验、观察描述、循环设计三种。
尽管这些方法有时在一个研究项目中会被同时采用,它们通常各自被用在不同的研究题目或是对同一研究题目各行其是,彼此独立。
实证方法曾经是从事CSCL研究的主流范式,即运用实验方法对在控制条件下的一个或多个变量进行分析与比较,在数据分析中主要采用了“编码和计数”,将交互进行分类或者进行度量,以表征学习成果,从而运用统计方法得出关于控制参数如何影响小组整体或行为的结论。
随着CSCL的发展,Koschmann认为针对CSCL的研究虽然没有排除在控制条件下针对学习成果的量化研究,但需要揭示关于CSCL更为重要的信息。
CSCL是一门人类科学,需要对主体所具有的观点和行为进行解释。
因此,CSCL更需要针对学习实践的质化研究,如探讨协作学习中学习者的理解情况等。
围绕着CSCL的研究目的,既可以直接对产生于协作过程中的意义进行研究,也可以借助计算机的日志和记录下的数字视频(而不仅凭学习者的测试成绩得出结论)进行研究。
利用人类学对参与学习社区的学习者或其他成员的录影和交谈记录进行描述性分析,可以发现团体成员学习的方法。
这种研究范式主要基于扎根理论,即从资料数据中探索发现CSCL的规律和特点。
因此,“CSCL研究倾向于描述性而非实验性”“研究者的兴趣在于发现参加者针对过程所形成的不同理解”[27]。
从概念上看,对CSCL过程的分析从“编码和计数”转变成为“探索与理解”的方式,在后者中设计的变量影响对意义建构的支持。
这种分析方法很耗时,在设计学习环境的功能时,最好能够提供辅助研究工具,如对学生交谈内容记录的自动和可视化、以及查询等功能。
在理论的不断完善、非正式观察以及学习者参与三者互相作用的驱动下,从事CSCL的研究者将设计作为主导,探索各种可能的设计空间,并把设计推向新的领域,以发现设计对象的潜在特征,从而受到其它方法的关注。
设计者需对通过技术支持的协作学习进行微观分析以找出可能与有效学习关联的设计特征,并不断改进学习和协作的中介物——作品。
基于设计的研究不是定性或定量的,而是介于定性和定量之间的“准定性或准定量”。
概括说来,实验方法主要用于记录差异显著的研究,而描述方法可记录干扰变量如何作为中介物实现对协作交互产生影响,人类学方法和基于设计中的理论假设将指向以改变设计为最终目标的“技术方法学”。
胡勇和王陆利用社会网络分析方法,从网络交互的密度、凝聚子群、核心—边缘、中间中心度等角度对一门网络课程中学习者之间的社会交往特征进行了实证分析[28]。
8.CSCL的效果研究
CSCL领域中的很多研究是针对CSCL实践效果的,即是否促进学生提高其成就。
在这些研究中,有许多是探讨如何在计算机教学中应用小组学习,多发表在20世纪80年代后期和90年代前期。
研究结果显示CSCL对学生的学习效果具有积极的影响。
相关经验研究提供了这方面的证据,如CSILE和Belvedere证明了CSCL对高级社会交互很有帮助,并且在加深理解方面有利于更好的学习。
在Rysavy和Sales的综述中,总结了13个关于合作的、基于计算机的教学研究结果。
他们讨论了与成就和动机有关的发现,其中10个研究中探讨了同学生成就有关的问题。
在控制条件下有6项研究是基于计算机合作条件下所导致学习效果的提高,而在其它4项研究中没有发现显著差异。
仅有2项研究考虑了动机问题,其结果都是取得了肯定的效果。
在Hooper和Hannafin的研究中,成就测量与不同的能力小组相联系。
根据他们的结果,在异质组中低能力同学的成就高于同质小组。
6个研究同性别主题有关,其中3个研究的数据证明了基于计算机的合作学习对男生更有效,另外的3项研究结论显示同性别相关的差异不显著。
国内研究者对CSCL应用效果的研究从理论到方法都进行了探讨,如穆肃提出了CSCL的不同评价方法[29]。
王真星和吕腾设想将GSPT概念引入CSCL领域,可以有效解决网络教学效果的评估问题。
通过构建双闭环学习评估系统,将学生个体学习效果和整体课程教学效果有机地结合起来,用PCE和模糊评估法解决评估系统的关键问题[30]。
9.CSCL研究的发展趋势
CSCL的发展趋势首先反映在历届CSCL国际会议上,如1999年的CSCL会议将设计、开发和技术应用作为讨论的主题。
2003年的CSCL会议除了理论贡献外,同学科相关的技术性工具,如模型工具、3D工具、模拟、代理等成为研究的主流。
2003年CSCL会议的主题则是知识建构和小组交互,同时很多研究探讨了如何利用支架手段支持学习过程。
2009年CSCL会议的中心议题是基于协作学习技术的实践,所关注的领域包括学校、企业和生活中的学习。
国内研究者邓文新和陆芳认为CSCL的发展趋势主要表现为理论研究更加深入;重视过程、活动和智能研究;也重视CSCL的质的研究[31]。
Dillenbourge认为CSCL的发展将更多关注“个人—互动”平衡、共享知识建构、仿真、以任务为中介实现对言语互动的表征、CSCL脚本、自动化互动分析和虚拟社区对知识的有效共享等[32]。
赵建华和李克东提出基于Web的学习系统的发展表现为简易性、组件化、移动性、智能化、系统性、标准化、个性化、虚拟化等趋势[33]。
王妍莉和马志强基于对CSCL研究文献的分析,提出国内CSCL研究趋势包括逐渐重视对协作学习过程的研究、相关理论研究持续深入、研究视角的多样化趋势。
考察CSCL领域的发展趋势,需要对CSCL组成的相关要素进行分析,以进一步明确该领域研究主题的发展脉络。
根据当前CSCL领域的研究现状及实践的需要,该领域研究的发展趋势主要表现在针对如下专题的研究上。
(1)协作能力的发展
(2)面向CSCL脚本(Script)的研究
(3)协作能力的迁移
(4)面向CSCL结构化交互及共享工作空间的研究
(5)面向协作学习社会性的研究
综观国外文献,国外关于元认知、社会性元认知的研究成果颇多,而且跟协作学习结合研究社会共享元认知的成果日趋增多。
具体情况如下:
(二)关于社会性元认知的研究
1.社会性元认知的定义
国外学者对元认知有诸多版本的定义,至今尚未达成一致的定义。
Kitchener(1983))认为元认知是认知监控(Flavell,1979),可执行过程,自我交流及关于知识的知识。
[34]从典型意义上说,Nelson和Narens(1994)认为元认知研究者探究了个人控制和监控自己精神活动的精神过程[35]。
JohnT.Jost(1998)从扩张主义观点来评论元认知的社会性的同时,提出了现有关于元认知研究的局限性。
一是提出关于自己的元认知判断,而忽视了关于别人的元认知角色。
二是强调了思维实际上是怎样工作的描述性观点,而排除了思维应该怎样工作的规范性观点。
三是考虑了仅在线或瞬间评价或调整而忽视了基于记忆的心理图式或认知的隐性理论。
而这些局限刚好是元认知的社会心理学家所考虑的主题。
所谓社会性元认知,其思维的对象可能是自己的思维过程或内容,同时也是别人的思维过程或内容。
它可能涉及到一闪而过的感受或持久的理论,它也可能呈现出描述性或说明性的信念思考。
[36]
社会性元认知,有些学者又称为社会性共享元认知(Iiskala等人,2004),有些学者称集体性元认知(Hogan,2001),有些学者又称社会性调解元认知(Goos等人,2002)。
个体之间的元认知不等同于个体元认知,应当从概念上有所区别(Iiskala,Vauras,&Lehtinen,2004;Vauras,Iiskala,Kajamies,Kinnunen,&Lehtinen,2003)[37]。
除了一般性术语“co-regulation”,即共同调整(McCaslin,2009;Volet,Summers,&Thurman,2009;Volet,Vauras,etal.,2009)[38],TuikeIiskala,MarjaVauras,ErnoLehtinen,PekkaSalonen(2011)等人引用概念”社会性共享元认知(或共享调整)”用来指在高需求的协作问题解决情境下一致监控和调整联合性认知过程[39]。
社会性共享元认知被认为是调整的最深刻社会模式,因为它指的是为了单一目标,即完全共享的活动目标,以真实社会实体运作的个体认知过程(Volet,Vauras,etal.,2009)[40]。
2.元认知的社会心理学基础
有关人自身及人与人之间的动力学的精神状态和过程的期望效应和直觉性理论已成为社会心理的中心,特别是由于社会心理日渐强调认知(e.g.,Heider,1958;Jones,1990;Nisbett&Wilson,1977;Wegner&Vallacher,1977)。
由于社会心理和认知心理间的深深姻亲关系出现在过去40年左右(e.g.,Berkowitz&Devine,1995;Fiske&Taylor,1991;Higgins&Kruglanski,1996;McGuire&McGuire,1991),社会心理和元认知之间也出现了许多自然性的连接。
元认知的一个指导原则就是人是系统,具有评价进步和改变正在进行过程的自我反思机制(Nelson&Narens,1994,P.7)。
元认知的研究用于突出人们通过监控、控制及改变自己和他人达到自己实际情况的方法。
这个强调跟社会心理把人描述成动态的、灵活的、自我调节的生物,对社会环境和物质环境的变化敏感,而且为理解和改变现实策划和实施大范围的个人目标和社会目标的观点是高度一致的(e.g.,Fiske&Taylor,1991;Higgins&Kruglanski,1996;L.Ross&Nisbett,1991)。
尽管很多对元认知的社会心理贡献一直是含蓄的,跟认知心理文献没有直接相关,但是越来越多的社会心理学家已有意识地加入到元认知阵营,正如先前几十年的社会心理学家认为和工作在记忆领域、语言领域和信息整合领域的认知心理学家之间旅行(e.g.,Berkowitz&Devine,1995;Fiske&Taylor,1991;McGuire&McGuire,1991).社会心理学对元认知的自我意识贡献源于20世纪90年代中期在比利时召开的关于元认知的社会心理学的会议(Yzerbyt等人,1998),特别专题是社会判断的潜在理论--社会性认知(Wegener&Petty,inpress)和个性及社会心理评论专题。
JohnT.Jost(1998)从社会心理角度(强调自我概念,情境标准,文化期望等)出发,审视心理学的其它领域,特别是认知和元认知科学。
同时也认为元认知不仅存在于个人身上,同时也存在于人际之间。
3.关于社会性元认知概念的不同类型
从社会心理学角度来理解,社会性元认知概念包括1)瞬间元认知和持久元认知之间是怎样交互;2)关于自身的元认知和关于别人的元认知是怎样地相似和不同;3)按照过程和起源来说,元认知的哪些元素显然属于认知的,而哪些元素显然属于社会的。
(1)关于自我的元认知
Kitchener(
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