在线学习环境下的协同知识建构：互动质量研究*

熊 剑

（西南民族大学 信息与教育技术中心，四川 成都610041）

一、研究问题陈述

1.文献综述

在线学习环境下学习者的诸多学习行为中，互动被认为是影响学习效果的关键性变量。[1]国内外众多文献的研究结果已经指出，社会互动是在线学习成功与否的重要因素。[2]越来越多的证据也表明，互动是在线学习的质量保证。[3]

一些学者在针对在线学习的研究中发现，互动的质量会直接影响到协同知识建构互动层次的深度，对学习者的在线学习效果存在显著正相关。王陆指出，针对互动质量的研究可以从互动的模式、互动的深度、互动的有效性等方面进行[4]，从而为在线学习环境下协同知识建构中的互动质量研究指明了方向。

Flanders提出的互动质量分析方法FIAS（Flanders Interaction Analysis System）着眼于对互动模式和互动有效性的研究，以传统课堂教学中师生双方的语言互动行为为研究对象，创建了编码系统，将复杂的课堂教学现象转化为相对简单的数学问题，运用数学方法，得出数学结论，再还原为教学结论，克服了评价的主观性，具有较强的诊断性。Flanders分类了不同的互动模式，解释了不同互动模式中的互动行为所引起的学习效果差异，阐明了不同互动行为与学习效果之间的关系[5]。FIAS为在线学习环境下研究互动质量问题提供了方法上的思路，提高了评价的科学性和客观性，具有很强的可操作性。

王陆对网络合作学习小组的交往（互动）深度进行了研究。她将在线协作（协同）学习模式分为了两种典型模式：师生互动模式（一对一、一对多、多对多）和生生互动模式（星型、环形、网状、层级），并以学习论坛中讨论者提问和回答的连结状况对互动深度的概念进行了界定，将互动深度分为0～3级四个级别。研究发现，不同的互动模式在互动深度上表现出一些差异，网状模式和层级模式往往具有较高的互动深度。[6]

胡勇和王陆引入了新的研究方法，运用社会网络分析方法对在线课程中的互动进行了中心性分析和小团体分析等，并已经开始关注在线学习社区的社会性研究，对互动质量的研究提升到一个新台阶。[7][8]

2.问题梳理

纵观研究者对在线学习环境下互动问题的研究，不难发现，互动质量问题已成为越来越多研究者公认的能影响在线学习效果的核心问题。以往针对互动质量的研究存在如下问题：

①互动的关系对在线学习效果的影响。在线学习环境下的互动，是两个或两个以上学习者之间相互作用、建立关系的过程。所以，对互动质量的研究强调关系数据，即必须考量学习者之间互动的“关系”和“连结”状况，分析其内容、方向和强度三个特征变量对在线学习效果的影响[9]。交互（互动）分析法是一种依据分析目标从互动的言行资料中提取并解析相应线索信息的方法[10]，被广泛运用于分析在线学习环境下学习者协同知识建构的过程和效果。在目前针对在线学习效果运用的互动分析法研究中，其数据来源大多采用了独立样本数据，没有以关系数据作为研究对象，没有考虑到在线互动的形成和发展是一个随时间变化并蕴涵着人与人之间复杂关系的动态过程。这些研究仅凭某次或某几次独立的样本数据采集并经过粗略的统计计算就得出结论，其信度和效度都不高，具有一定的片面性。

②互动的时间对在线学习效果的影响。在线学习环境下的协同知识建构，“建构”一词的含义就意味着是一个“过程”。[11]既然是过程，就必然具有形成、发展和消亡的时间历程。Heath研究发现，在线课程中维持超过一个学期的持续互动是非常困难的。[12]同样地，Muirhead的研究也得出类似结论，在线课程在开课超过一个学期后，学习者的互动会明显下降[13]。Haythornthwaite的研究进一步指出，随着时间的延续，在线课程在进行到一个学期的期中以后，互动的模式会变得缺乏弹性[14]。Chickering等认为，教学成功（解决这类问题）的一个重要原则，就是学习者之间应具有及时的互动，及时获取学习反馈，并促使学习者持续参与到互动过程当中[15]。然而，大量研究事实却表明，人们对如何维持在线互动关系和巩固连结的机制（例如：如何使学习者在互动过程中始终保持能够及时得到专业支持的连结等机制）尚不清楚[16]。有报告明确指出，在在线学习环境下，“如何确保人们在学习过程中始终保有动力”是疑问，也是难题[17]。

③互动的有效性对在线学习效果的影响。目前，研究者对协同知识建构水平的分析大多是以 “争辩程度”和“建构程度”作为切入点的。[10]已有研究证明，在在线学习环境下，互动的有效性与学习者个体深层次的知识建构水平密切相关，对学习者群体的协同知识建构水平产生重要影响。Fisher、Coelho、Mercer等均认可有效的互动应体现“探索性的会话（exploratory talk）”，即学习者之间的交流方式应既是批判性的（争辩），但同时又是建构性的（建构）会话。Veerman等从互动焦点、争辩活动、建构特点等方面来讨论互动的有效性[18]。Newman为了分析学习者在互动过程中认知加工水平达到的程度，为有效的互动言论确立了十个维度的分析量表，通过公式计算学习者个体和小组整体的知识建构深度[19]。然而，在在线学习环境下，尽管研究者采取了一些策略和措施试图提高互动的有效性，但实证研究却表明，学习者在深层次的知识建构方面并不成功，学习者群体的协同知识建构层次也不高。一些学者，如Beasley和Smyth[20]、王陆[6][21]、刘黄玲子[10]、王佑镁[22]、钱旭升[23]、张会平[24]等对在线学习论坛的讨论帖、群讨论使用内容分析法、参与性观察法等研究方法进行分析后发现：学习者之间的互动言论大多停留在信息的分享和比较阶段，在相互交流中澄清所描述的问题，观点的证实或证伪、意义协商等方面则较少涉及，知识的社会建构水平处于较低阶段。其中，群体知识的协同建构、对新建构的协同观点进行检验和修改、应用新知识等更深层次的知识建构阶段都没有表现出来。对于实证研究发现的这些问题，尚需做更加精细的微观层面研究，特别是进一步探索技术在协同知识建构微观层面的效用和作用机制。

3.本研究的目的

通过上述的文献综述和问题梳理不难发现，目前对在线学习环境下互动质量的研究多见于具体的操作层面，尚未发现针对互动质量的整体性研究。为此，笔者着意于在“在线学习环境下的协同知识建构”这个特定的语境下（以下简称“在本文的特定语境下”），尝试为考量互动质量确立一个整体性的研究规范——建立互动质量研究分析范式，它包括以下内容：

①确定互动质量研究的基本内容；

②分析基本内容中的要素对在线学习效果的影响，在此基础上，确定互动质量研究的分析框架；

③提出研究假设；

④探讨验证研究假设的分析方法。

二、互动质量研究分析范式

分析范式，一般泛指基于一定的理论对某种（类）事物或存在的现象进行分析的方法。

本文提出的互动质量研究分析范式，主要是指在本文的特定语境下，以协同思想为理论基础，知识创新为实践目的，对互动质量展开研究，确定研究的基本内容和分析框架，提出研究假设，探讨分析方法，是一种将互动质量研究复杂性进行分解的具体方法。

三、互动质量研究的基本内容

1.互动的关系

（1）基本概念

互动的关系是社会网络中的基本概念，社会网络是指社会行动者及其之间的关系集合[25]。在本文的特定语境下，所谓的行动者就是指“知识建构社区”中的成员，他们可能是学习者、教师或管理人员，也可以是与之相关的机构或组织。

①行动者（Actors）：社会网络中的节点。

②关系（Relations）：节点之间的连接。在社会网络中，用节点表示行动者，用关系表示行动者之间的连接，是一种形式化、可视化的表达方式。

③连结（Ties）：基于一对行动者之间的特定关系。[16]例如：师生关系、同事关系、朋友关系等。

④网络（Network）：关系的集合，用以描述关系或连结的模式。

行动者、关系、连结、网络是社会网络中的四个基本概念。

（2）特征

互动的关系有三个特征：内容、方向、强度。[9]

①内容：产生互动的两个行动者之间传递信息的内容。

②方向：分为有向和无向两种形式。例如：一个行动者向其他行动者发出求助信息，发送请求和提供解答就是两种不同的方向；有时，行动者也会分享无方向的信息内容。

③强度：关系有强弱之分。根据所运用统计方法的不同，关系强弱有不同的等级划分和测量依据。例如：定类方法把关系的强度分为有和无两种类型；定序方法可以将关系的强度定义为：无、弱、一般、比较强、很强等级别；定距方法可以用通讯的频次来描述关系的强度等[26]。

许多研究表明，社会网络结构能显著影响在线学习效果[27]，而影响社会网络结构的因素包括互动的时间[28]和关系的强度[29]等。

（3）衍生概念

为了研究的需要，在本文的特定语境下，笔者提出一个衍生概念：联结。

联结与协同知识建构的 “协同”特征密切相关，对“互动的有效性”有重要影响。

Harasim提出了在线协同学习环境下学习者观念变化模型，他认为，学习者的互动必须经历三个阶段才能完成观念变化，达到观点收敛，构成“协同”的特征，这三个阶段是：提出观点（Idea Generating）、观点联结（Idea Linking）、智能收敛（Intellectual Convergence）。其中，通过协同性互动导致智能收敛是关键，而观点联结则是通往智能收敛的必由之路。以此为依据，Harasim对观点联结进行了详细说明：对议题的不同层面以及不同的观点进行反思（互动焦点）；比较和鉴别各种观点的不同点和相同点（争辩活动）；修正和强化彼此的立场和论据（建构活动）[30]。

基于以上表述，所谓联结（Linking），指的是基于一对行动者之间的具有争辩或建构特征的特殊连结。

由此可见：

①连结是一种特定关系，联结是一种特殊连结，那么，连结和联结都属于关系的范畴，均具有内容、方向、强度三个特征。

②社会网络结构是互动的关系的表征。

2.互动的时间

（1）基本概念

互动的时间，指的是一对行动者从建立连结到断开连结之间的时间段，是一个线性的、持续的时间历程。

然而，对一个在线学习环境下的“知识建构社区”来说，对互动的时间进行判定要复杂得多。在社区的在线互动演变过程中，不仅一直存在着多对连结，而且随着时间的延续，会有多对连结建立，也会有多对连结断开；另外，对于协同知识建构来说，建立的连结也并不总是具有争辩或建构特征，并不总是能够促进和影响学习，产生有意义的互动。

所以，对在线学习而言，互动的时间一般泛指在线课程从开始到结束的时间段（在线课程总体目标达成），或特指讨论的议题从问题提出到有意义互动的连结全部断开的时间段（议题目标达成）。

（2）有意义的互动

笔者认为，在本文的特定语境下，互动只要具备以下两个因素的任意之一，就是有意义的互动：①促进知识建构因素。与共享、论证、协商和创作有关的，认知层面的互动。这些互动既是会话性的，也是协同性的，是知识建构社区中成员们协同学习的主要形式和重要标志。②影响知识建构因素。与反思活动、情感因素有关的，社交层面的互动。这些互动虽然不构成“协同”的特征，但能提高小组达到共同目标的有效性，促进成员更好地合作和协同，对协同知识建构的学习效果有重大影响。

（3）可研究的范围

在线互动的形成和发展是一个随时间变化的，蕴涵着人与人之间复杂关系的动态过程，而这与互动的时间密切相关。研究互动的发展历程，将使我们更深入理解为了某种目标而协同建构知识的互动行为。

王陆根据目标引导和偶得两种不同的在线互动演变类型，从目标性、管理实体、典型网络成长路径、结构动力、冲突机制、对个体行动者的意义等方面总结出了判断标准，重点研究了行动者之间的历史情境、关系、个人威望对虚拟社区社会网络结构演变的影响，填补了国内在线互动演变过程研究的空白[31]。

与互动的时间相关的可研究范围，包括在线互动演变的特点分析、演变轨迹、演变的类型分析等在线互动及其形成的社会网络结构动态性研究。

3.互动的有效性

（1）基本概念

互动的有效性，是指与完成目标直接相关的互动及其达成目标的程度。

在本文的特定语境下，与完成目标直接相关的互动，就是与共享、论证、协商和创作有关的，认知层面的互动。

达成目标的程度即联结的强度，笔者会在下文详细表述其分析框架。

（2）有效的互动

可以看出，与完成目标直接相关的互动属于有意义的互动中的促进知识建构因素，笔者称之为“有效的互动”。

有效的互动既是会话性的，也是协同性的，具有争辩或建构的特征。其中，协同性互动是相容/收敛的会话性互动：参与互动的行动者通过观点冲突与个体竞争的“争辩”性会话，了解到对同一问题其他行动者的不同视角和观点；经由磨合、协商中互补、相长与认同的“建构”性活动，能够达成相互理解，修正和强化彼此的立场和论据。

四、互动质量研究的分析框架

1.互动的关系对在线学习效果影响的分析框架

在线学习环境下的协同知识建构，是学习者以小组方式为达成共同目标而一起协同建构知识的一种学习方式。小组的组织方式，称为学习模式，又分为师生互动模式和生生互动模式。王陆的研究成果表明，不同的互动模式在互动深度上表现出一些差异，对在线学习效果产生影响。

互动模式是用社会网络的图示方式对互动的关系进行的结构描述，与互动深度相关，基于此，笔者根据Harasim的学习者观念变化模型[30]和王陆对互动深度的定义，设计了联结的强度与互动的深度对比表，如表1所示，将协同知识建构的过程、互动层次、联结的强度、互动的深度、互动行为鉴别等一一对应列出，试图建立互动的关系对在线学习效果影响的分析框架。

（1）在线学习效果

在线学习效果一般包括学习者的成绩、知识建构层次和社会存在量等[32]。

①学习者的成绩：个体在线测试成绩，即个性化学习效果（个体认知）；

表1 联结的强度与互动的深度对比表

②知识建构层次：学习者通过与其他学习者之间的互动而发生的知识建构，即协同知识建构水平（小组认知）；

③社会存在量：社会存在是一个社会心理学概念[33]。对社会存在进行量化即社会存在量。学习者对社区的贡献和互动的活跃程度（通讯频次、互动深度等）也是社会存在的一种表现形式。研究表明，在线学习环境下，低水平的社会存在对学习者具有负面影响。[34]

（2）研究假设（Research Hypothesis）

综上所述，互动质量问题是能影响在线学习效果的核心问题，而联结的强度是互动质量研究基本内容中的重要指标。据此，以表1为依据，本着“大胆假设，小心求证”的原则，笔者提出本文的第一个研究假设：

RH1：联结的强度能解释在线学习效果。

它包括以下三个子命题：

RH1.1：联结的强度能解释学习者的成绩；

RH1.2：联结的强度能解释知识建构层次；

RH1.3：联结的强度能解释社会存在量。

2.互动的时间和互动的有效性对在线学习效果影响的分析框架

从Heath[12]和Muirhead[13]的研究结论可以推论，学习者维持彼此之间的在线互动关系存在一个时间作用域，范围大概在一个学期左右；从Haythornthwaite[14]的研究结论可以推论，采集互动的关系数据，前期、中期比后期更重要；大量的研究事实证明，在线互动是受诸多因素影响的复杂过程[16]，而学习者难以在这个复杂的过程中始终保有动力[17]。因此，研究问题“在学习者之间发生有意义的互动的有限互动时间内，如何提高互动的有效性，促进协同知识建构共同目标的尽快达成”就显得具有现实意义。

（1）对有意义的互动的进一步解释

从上文对互动的有效性基本概念的表述中可以分析出，互动的有效性由有效的互动及其联结强度构成，由此：

①有效的互动是有意义的互动的一个真子集；

②有意义的互动的另外一个真子集，是与反思活动、情感因素有关的，社交层面的互动，构成影响知识建构的因素，笔者称之为“有用的互动”；

所以，有意义的互动由有效的互动和有用的互动共同构成。

（2）对联结强度和互动有效性的进一步解释

上文对有效的互动应体现“探索性的会话”表述的解释是“会话应既是争辩性的、同时又是建构性的”；笔者为联结给出的基本概念是“基于一对行动者之间的具有争辩或建构特征的特殊连结”。结合表1的内容，可以推论出：

若按定序方法将联结的强度定义为“无、弱、一般、比较强、很强”等五个级别，则联结的强度只有在达到“一般”及以上级别时，学习者之间的连结才是联结；联结的强度只有在达到“比较强”及以上级别时，才能对互动的有效性产生实质性影响。

因此，笔者将联结的强度处于“弱、一般”级别的联结称之为“弱联结”；将处于“比较强、很强”级别的联结称之为“强联结”。由此可以得出结论：

①只有强联结才与互动的有效性相关；

②互动的有效性可以进一步表述为：由有效的互动及其强联结的程度构成；

③以“是否具有争辩性会话”作为划分标准，弱联结的程度可以分为“有”和“无”两种类型；以“是否达成目标”作为划分标准，强联结的程度可以分为“有”和“无”两种类型。

（3）对研究问题的分析

研究问题：在学习者之间发生有意义的互动的有限互动时间内，如何提高互动的有效性，促进协同知识建构共同目标的尽快达成？

分析如下：

①在有限的互动时间内，学习者之间会发生互动，对社区或小组的共同目标来说，这些互动可分为有意义的互动和无意义的互动；

②有意义的互动由有效的互动和有用的互动共同构成；

③互动的有效性由有效的互动及其强联结的程度构成。

所以，从数理逻辑上分析，在“互动时间有限”这个条件的约束下，对于“促进协同知识建构共同目标的尽快达成”这个目的来说，提高互动的有效性，只需将耗费在无意义的互动上的时间去除掉，再尽量减少花费在有用的互动上的时间，就可以为有效的互动争取到更多时间。

然而，真实的情况远比单纯的数理逻辑分析复杂得多：

①以最简单的基于议题的互动作为分析单位，一个议题，从问题的提出到有意义互动的连结全部断开为止，在整个互动的时间结束之前，我们无法真正地去判定究竟哪些互动是无意义的、哪些互动是有意义的，这是由协同知识建构的典型特征“创新”所决定的。“创新”的含义之一就是创造，即为社区拓展所探讨领域其成员们所能理解的知识边缘。参与讨论的多方不仅针对当前议题的内容进行交流，其讨论的话题还有可能延伸到其它议题——这些延伸出来的、看似与当前议题目标毫不相干的“跑偏”话题，极有可能就是新观点产生和当前议题观点得以持续改进的最有力促进因素。

②有用的互动虽然不是与完成目标直接相关的互动，不构成“协同”特征，但是能增强学习者的社区认同感和小组自加工能力。社区认同感是社区成员身为一个群体成员的自我观念，对持续维护社区目标和学习课程的绩效十分重要[35]。小组自加工能力是协同学习不可缺少的要素之一，能提高小组在达到共同目标中的有效性[10]。实践证明，从学习的长期绩效上看，花费在有用的互动上的时间是非常值得的。

③“弱联结力量”假设[36]。虽然上文得出结论“只有强联结才与互动的有效性相关”，但学界还存在“弱联结力量”的假设，即在强联结的网络中，强联结有可能会导致行动者的排外行为，而将携有新信息的进入者拒之门外；相反地，弱联结的网络则具有更大的包容性，在为类似的进入者提供便利的同时，也为网络中的其他行动者带来更多利益，使他们能经常跨越不同的群组去交换特殊信息，为构建新的社会资本和关系资本提供机会。“弱联结力量”假设说明，花费在弱联结的互动上的时间也是非常值得的。

（4）分析框架

综上所述，互动的有效性会因为协同知识建构“创新”的典型特征，而在互动发生的过程中无法及时鉴定强联结的互动并予以加强；互动的时间也会因为花费在有用的互动和弱联结的互动上的必要性而无法补充给强联结的互动。所以，直接建立互动的时间和互动的有效性对在线学习效果影响的分析框架来说是非常困难的。笔者决定换一个思路，从在线学习的实现目标上反过来分析互动的时间和互动的有效性，从而建立起它们与在线学习效果之间的分析框架。

①实现目标：深度学习

在线学习的终极目标是利用互联网平台提供的资源高效地吸收知识，在与他人的互动中掌握学习知识的规律，学会运用正确的思维方法做出决策，解决实际问题[37]。黎加厚为深度学习给出的定义为：学习者在理解学习的基础上，批判地学习新思想和新事实，将它们纳入原有认知结构中，并能联系不同的思想，将已有知识迁移到新的情境中，做出决策和解决问题的学习[38]。

参考在线学习的目标和黎加厚对深度学习的定义，可以分析出在线学习环境下深度学习的基本特征为：注重批判性思维的运用；强调知识的迁移运用；面向问题解决[39]。

②理论框架：批判性思维

批判性思维作为在线学习环境下深度学习的基本特征之一，通常被认为是在线学习的目标或结果。实验证据表明，学习者进行高质量的在线互动会促成批判性思维和深层次学习。[40]

Garrison认为，批判性思维是一个问题解决的过程，并确定了批判性思维的五个阶段，即确定问题、定义问题、探究问题、应用问题、整合问题。[41]

③具体方法：“思考帽”脚本

脚本是一种指导原则。在本文的特定语境下，脚本是教师与学习者小组之间关于协同模式的、详细而明确的教学契约。[42]

笔者使用计算机支持的协同脚本，它提供了一个规定的信息类型列表。具体地说，笔者借鉴了De Bono的“思考帽”[43]形式标记思维类型，让参与议题讨论的学习者在发帖或回帖之前必须从列表中选择类型,目的是：迫使学习者思考他们所发帖子的本质，以及在随后的讨论中如何组织语言清晰地表达出来；类型标签改善了讨论的组织方式，能显示出针对议题的讨论哪些思维类型占主导，哪些还欠缺。“思考帽”脚本列表及其对应关系如表2所示。

表2 “思考帽”脚本列表及其对应关系

Cifuentes等人认为，通过让学习者对发帖归类，标识出所期望的认知加工的具体类型，可以促进达成预期的学习结果，有效地刺激他们高水平的反思活动。[44]

分析单位：单个议题。

分析对象：单个议题的提出以及针对该议题的所有讨论。一个发帖或回帖为一个分析单元。

任务环境设计：所有学习者在发帖或回帖之前必须选择戴上一顶“思考帽”，并规范自己的言论符合“思考帽”类型，否则不能发言。

笔者认为，通过给学习者针对议题的讨论戴上“思考帽”，能最大限度地保证他们之间的互动都是有意义的。

研究假设的前提：凡是带上“思考帽”的讨论都是有意义的互动。

推论：从议题的提出到所有讨论的连结彼此全部断开的时间段，即是该议题互动的时间。

④研究假设

据此，笔者提出本文的第二个研究假设：

RH2：有效的互动能解释批判性思维的深度。

它包括以下两个子命题：

RH2.1：具有强联结特征的有效的互动（互动的有效性）能解释批判性思维的深度；

RH2.2：具有弱联结特征的有效的互动与批判性思维的深度正相关。

以及，本文的第三个研究假设：

RH3：有用的互动与批判性思维的深度正相关。

五、结束语

目前，对在线学习环境下互动质量的研究多见于具体操作层面，笔者尚未发现针对互动质量的整体性研究。所以，本文在文献综述和问题梳理的基础上，在特定的语境下，尝试为考量互动质量确立一个整体性的研究规范：建立了互动质量研究分析范式，确定了研究的基本内容和分析框架，提出了研究假设，并探讨了验证研究假设的分析方法。

然而，正如上文所述，在线互动毕竟是一个受诸多因素影响的复杂过程，研究在线学习环境下的互动质量，需要做更繁琐而精细的工作。本文的研究相比之下还显得很粗糙：①给出的一些基本概念，比如：联结、互动的时间、互动的有效性等，并没有遵循严格的定义原则，没有对这些概念做出明确的价值描述，而经常采用“一般泛指”、“特指”等描述。②互动质量基本内容的确定没有遵循严格的类型划分。从互动的有效性基本概念可以看出，互动的有效性的定义包含了互动的关系和互动的时间等基本概念中的一部分。但由于互动的有效性对在线学习效果具有显而易见的影响，笔者将它列为了基本内容的一部分。③在采用“思考帽”脚本进行思维类型限定发言的研究中，笔者进行研究假设的前提是“凡是带上‘思考帽’的讨论都是有意义的互动”，而这其实并不能保证参与发帖或回帖的学习者真的进行了相关类型的发言。

此外，对本文提出的三个研究假设进行验证，需要进行长期的、持续的实证研究和行动研究，笔者也将在后续论文中详细论述具体的方法、过程并跟踪结果。