整合式调节对协作学习中冲突消解的影响研究*

王 靖 李 会 李永婷

（江南大学 江苏“互联网+教育”研究基地，江苏无锡 214122）

一、引言

21世纪的到来对人才培养提出了新要求，基于社会发展需求，The Partnership for 21st Century Skills在2009年提出了21世纪学习“彩虹图”框架，对21世纪教育的学习内容和学习支持系统作出了概括。其中，协作（Collaboration）是21世纪创新型人才所必须掌握的四项技能之一（李逸，等，2014）。协作知识建构教学强调群体目标、 群体层面的知识建构与创生，这种教学方式能够将学习者聚集在一起，通过计算机设计学习活动和环境来支持协作，学习者以小组方式开展协作，追求共同的目标，旨在此过程实现学习者协作学习能力的提升（Gerry，et al.，2006）。

作为一种社会性学习，在协作知识建构的互动过程中，学习者经常会感知到已有理解和当前互动经历之间的矛盾（Lee，et al.，2001），即本文所研究的“社会认知冲突”。皮亚杰（Jean Piaset）是冲突概念的提出者，他认为，认知冲突能够带来学习者观点水平的提升（隆舟，2018）。在皮亚杰的理论中，认知冲突的发生能够引发个体认知结构的动荡，需要通过顺应和同化，来实现新的认知平衡，即重构认知结构。纳斯塔西等人（Nastasi，et al.，1990）认为，这种发生在学习者内部的认知结构调整，在协作知识建构中是以外在互动为前提的，在这种外在互动激发内在调整的过程中，认知冲突的有效消解是重要动力。对于认知冲突的消解，奥策尔等人（Oetzel，et al.，2003）总结出协作小组中的成员常常采用支配型、整合型、回避型三种解决方式。其中，只有整合型是成员积极应对解决冲突并实现小组认知发展的类型； 而支配型是一种支配欲望强烈、极力排斥他人观点的类型。有学者（Cheng，2014）在此基础上提出认知冲突解决方式的编码框架，将社会认知冲突分为五类，即回避、强制、折中、妥协、整合。王靖等人（2021）则开展实证研究，验证了认知性对话提示支架对认知冲突消解的正向调节及持续效果。因此，前人在理论和实践基础上探究了认知调节支架对于社会性认知冲突消解的正向作用，而鲜有研究在关系层面探究支架对冲突的消解作用。布克斯等人（Buchs，et al.，2004）认为，学习者对于所感知到的社会认知冲突，常常会采用两种方式进行自我调节：一种是认知调节，即根据任务目标来判断冲突消解路径，进而调整执行策略与进度，可见其认知矛盾的解决，侧重产生积极的认知结果；另一种是关系调节，即学生为了突出自己的能力或为了维系“和谐”的外在交互氛围，采取强迫他人听从自己观点或不去触及冲突本质，包括强迫、回避、盲目顺从等方式，使冲突在一种表面层次上得以消解，可见其侧重于能力差异比较。总之，当学生自身关系调节能力不足时，会导致社会认知冲突的消解浮于表面，这就是协作学习中的关系失调。

本研究采用布克斯等人的社会认知冲突解决分类，针对学习者自身调节能力不足的问题，提供支架来支持学习者进行关系调节。由于认知调节在社会认知冲突消解中的必要性，并且单纯开展关系调节并不能解决认知上的冲突，因此研究将重点探究，与单纯提供认知调节支架相比，整合式调节支架在协作知识建构中的作用机制，其中整合式调节支架是指整合了认知和关系调节双重功能的支架。

具体来说，研究基于学习的社会属性，从认知和关系两个方面设计调节支架，支架设计则依据本研究提出的促进协作知识建构的支架设计原则，最终采用过程挖掘法、 认知网络分析法和社会网络分析法，探究协作学习中整合式调节支架对社会认知冲突消解的影响。研究问题如下：第一，整合式调节支架对小组的冲突消解过程有何影响？第二，整合式调节支架对小组在冲突解决过程中的协作知识建构水平有何影响？第三，整合式调节支架对小组的社会网络结构有何影响？

二、促进协作知识建构的支架设计原则

为设计关系调节支架和认知调节支架，研究从斯卡达玛丽亚（Scadarmalia，2002）的协作知识建构十二原则及拜伦德（Belland，2017）所作支架研究案例元分析出发，从支架的目的功能、制定依据、实施对象、形式时间四个角度，提出系统性促进协作知识建构的支架设计的四个原则。

第一，从支架的目的功能角度，以促进深层知识建构的对话为原则。根据支架的目标、功能，支架主要分为概念性支架、策略性支架、元认知支架、动机支架。其中概念性支架主要是指在指导学生思考解决问题时教师所要考虑的因素；策略性支架主要是指引导学生思考如何解决问题并寻求策略；元认知支架是指帮助学生评估自己的思维（Hannafin，et al.，1999）；动机支架则旨在增强学生的学习意愿（Tuckman，et al.，2005；Wigfield，et al.，2000）。研究以突出概念、指导论证策略、调节元认知三大功能为主，设计促进协作知识建构的支架，以促进学习者开展高质量协作对话。

第二，从支架的设计内容角度，以制定普适支架为原则。根据已有研究，支架的设计内容主要分为两类：基于特定教学内容的支架和普适支架。其中，基于特定教学内容的支架是为特定教学内容量身定制的，具有很强的情境性，但推广性差；普适支架是指支架的设计不限定于特定教学内容，而是基于一般性的过程（Michael，et al.，2014），比如探究性学习过程、 论证过程等。研究则从支架内容的制定依据出发，认为促进高质量协作论证过程，不应该依附于特定的学习内容，支架应该针对协作论证解决问题过程进行设计，而非帮助学习者习得特定知识。

第三，从支架的接收者角度，以促进个性化、协同作业为原则。该原则从支架面向对象角度出发，认为支架应该对小组话语和个人话语分别进行整体性和个性化分析，提供具有群体共享信息的主支架和促进个人参与群体协作的辅支架。

第四，从支架的形式、实施时间角度，以提供低负荷支架为原则。根据支架的提供者不同，支架主要分为“一对一支架”“同伴支架”“计算机支持的支架”这三种形式。由于“一对一支架”需要大量的教师资源，“同伴支架” 则有赖于学生本身的能力且具有很强的不确定性。因此，该原则从负荷角度、支架的形式、实施时机出发，认为支架应该简单易懂、改变小、易适应，即形成了“计算机支持的支架”，并由学生自行选择是否使用支架，而不涉及自动渐隐等形式。

需要注意的是，在进行支架设计时，首先应该考虑支架设计的第一条原则，即支架设计的目的，其余三项原则的应用都应该为“原则一”支架目的服务，形成促进协作知识建构的支架。

三、促进社会认知冲突消解的认知及关系调节支架设计

（一）认知调节支架设计

研究认为，对话是协作知识建构中互动的最直接表现形式。因此，遵循上述原则，研究者在设计认知支架时，重点考虑支架对学生协作论证的引导与支持。具体来说，研究在三种不同的广度上，将认知支架设计为三个层次。第一阶段，甘永成（2006）根据斯卡达玛丽亚的深层知识建构概念和社区活动阶段，提出构建深层知识建构的问题空间和概念空间的联结，即第一阶段，学生需要深入理解问题，分析出问题的本质，实现问题空间的构建；第二阶段，在解决问题的过程中，学生需要对相关概念和原理进行深入理解，实现概念空间的构建；第三阶段，学生需要联系问题空间和概念空间，以应用概念、原理解决问题，实现深层知识建构。据此，研究中认知调节支架的第一层次对应上述三个阶段，即明晰问题、明晰概念、解决问题。

杨翠蓉等（2013）将建构性认知冲突教学中的协作论证过程分为五个阶段，研究将该过程作为认知调节支架的第二层次。但出于减少学生负荷的考虑，同时结合课程情境，研究将五个阶段微调为核心三阶段，分别为陈述自身观点、评判他人观点、分析综合观点。

为进一步规范每个协作论证阶段的对话，研究将图尔明（Toulmin，2003）的论证模式作为第三层次的内容。图尔明认为，论证是一个复杂的过程，对于从观点陈述到形成结论的论证过程，他提出论证结构框架，包括声明、事实依据、限定规则、反驳规则、模糊限定词五个部分。基于此，研究得出认知调节支架的第三层次。

具体如图1所示，研究者将认知调节支架在不同的情形下可视化为不同的样态，并以思维导图的形式呈现给学生。

图1 认知调节支架示例

（二）关系调节支架设计

研究中的关系调节支架以平衡关系失调，促进小组协作知识建构为目的，因此，首先需要对小组的关系失调进行识别，即形成关系失调框架，再提供关系调节支架进行调节。

布克斯等人认为，关系失调会阻碍社会认知冲突的消解，根据已有研究的观点，这种关系失调主要分为竞争型失调和保护型失调。前者的特征是肯定自身观点，损害他人观点，将自己的观点强加于同伴，强调自身能力；后者的特征是当意见不同时，盲目附和对方观点，采取服从策略（Buchs，et al.，2004；Sommet，et al.，2014）。据此，研究者根据为期三周的预调研，针对两类关系失调，总结出七条更细颗粒度的具体表现。结合大卫等人（David，2009）提出的十一条小组人际关系建议，设计了针对每一条表现的建议，最终形成了关系失调调节表，如表1所示。

表1 关系失调调节表

在关系支架实施的过程中，为避免小组内矛盾关系激化，维系学习者个体的自尊心，进而促进小组关系的和谐，研究中关系调节支架的面向对象是小组内的学生，研究者在前一周收集小组协作话语，并依据关系失调调节表识别小组成员关系失调表现，形成关系失调次数雷达图。为保证调节支架的影响效果，研究者在下一周上课前，为学生提供关系失调次数雷达图和相关建议。其中雷达图是描述学生在上一周的协作讨论中出现某关系失调表现的次数图，旨在帮助学生了解自己在上周中的关系失调表现，并在下一周的课程中监控、调节自身话语表述，以维系小组正常的协作关系。为学生提供的关系调节支架的示例，如图2所示。

图2 关系失调调节案例（部分）

四、研究设计与实施

（一）研究对象

研究面向我国华东地区某高校教育技术学专业三年级的59 名学生（其中21 名男生，38 名女生）开展实验。有研究表明团队人格特质组成影响辩论合作的氛围，因此，研究对课程中的59 名学生进行大五人格测试，依据异质性将其分为15 个小组，每组3-4 人，开展协作知识建构学习活动。由于部分研究对象缺席，本研究最终的数据分析研究对象选定9个小组。

（二）教学设计与实施

本研究依托教育技术研究方法课程开展实验。课程内容围绕教育技术理论与实践中的问题，设置五大部分：提出有教育技术“范儿”的研究问题、写出规范的文献综述、作出缜密的研究设计、得到科学的研究结果、做出高质量的学术成果汇报，共32 课时。课程采用“线上+线下”教学模式。

依据斯塔尔（Stahl，2000）提出的协作知识建构模型，研究将协作知识建构视为个体概念转变与社会知识建构的内外双向促进过程。前者指向：学生的原有认知结构在与同伴交互的过程中，不断产生认知冲突、最终达到新的平衡过程；后者指向：学习小组和由这些小组构成的更大的学习社区通过有序的教学活动，不断实现群体知识创生的过程。

由此，每节课的教学活动流程设计主要包括如图3所示的六个阶段，整个流程在该课程中循环迭代，促使小组形成高质量协作建构知识。

图3 课程设计流程

（三）研究方法

研究主要采用实验研究法，探究整合式调节支架对社会认知冲突消解的影响。因此，将9 个小组随机分为3 类，每类3 个小组，其中一类为无支架类组（包括F 组、I 组、O 组）；一类为单纯的认知调节类小组（简称认知类组，包括B 组、H 组、K 组）；一类为整合式调节类小组（简称整合类组，包括A 组、G 组、J 组）。

研究持续9 周，共3 个阶段，在1-3 周（第一阶段预调研，关系失调话语表现收集期），收集各类小组协作话语及文本，分析协作话语得到学生的关系失调话语表现，形成前文已经呈现的关系失调调节表。在4-6 周（第二阶段，调节支架实施期）和7-9 周（第三阶段，调节支架实施期），采用实验研究法，对无支架类组不实施干预，对认知类组实施认知调节支架，对整合类组实施认知调节支架和关系调节支架。通过对三个阶段协作过程数据进行分析，以此探究整合类组相比于前两种类型组，在社会认知冲突消解过程、协作知识建构水平上有何不同，以及其在三个阶段中社会网络结构有何变化。

（四）数据收集与分析

研究主要收集学生在协作过程中的质性数据，即小组协作过程的音视频记录、协作文本等（各小组协作讨论时的录音录像，用石墨文档进行协作记录、用PPT 进行制品展示），并对第一阶段 （未实施支架）、第二阶段和第三阶段（实施支架）的质性数据进行对比和分析。数据分析采用过程挖掘法、认知网络分析法、社会网络分析法。研究依据张义兵（2018）的知识建构对话分类模型，形成知识建构对话编码框架，如表2所示，对不同支架下协作话语等数据进行编码分析。

表2 知识建构对话编码框架

过程挖掘法（Process Mining）是一种通过对系统中可用事件日志提取知识来发现、 监视和改进真实流程的方法，以过程为分析中心（Aalst，2016）。由于研究中的社会性认知冲突具有时序性，该方法能够将小组的每个认知冲突发展过程进行叠加，进而可视化不同类型支架下小组学习者社会性认知冲突消解的路径。因此，研究选用Disco 软件进行分析。依据话题的结束状态，研究将社会认知冲突消解过程分为三种情况，即高级共识、低级共识、未达成共识，如表3所示。其中高级共识是指冲突得到有效消解；低级共识是指冲突得到了消解但论证不充分，未达成共识是指冲突被搁置，需要开启新的话题。运用过程挖掘法，研究者对三类组在三个阶段的冲突消解过程进行过程挖掘分析，再对比不同类组的社会认知冲突消解过程图，分析各类组冲突消解程度，并以单个组的冲突消解过程图为例进行说明，得出整合式调节支架对社会认知冲突消解的影响，以回答研究问题1。

表3 冲突消解程度分类表

研究采用认知网络分析法，来可视化表征小组协作知识建构水平。进而通过认知网络图，对三类组三阶段协作知识建构水平进行分析，聚焦组间差异，通过双样本t 检验，检验差异显著性，以回答研究问题2。

研究选取社会网络的三个属性，来表征整合类小组在三阶段的社会关系变化，即社群图、密度、特征向量中心性，以回答研究问题3。

在数据分析初期，两位研究者共同学习了协作知识建构水平编码表，统一了对该表的理解，并对该研究20%的协作话语数据进行编码，最后检测评分者一致性信度为85.43%。经过协商讨论与修正，最终评分者一致性信度达96.43%。研究者对剩余的协作话语数据，进行了再编码。

五、实验结果分析

（一）冲突消解过程趋势分析

为回答研究问题1，研究者在该小节对三类组在三个阶段的冲突消解过程进行分析。

在研究的第一阶段，即关系失调话语表现收集期，研究者未对任何组添加支架。综合分析自然状态下三类9 个小组的社会认知冲突消解过程，各类组在第一阶段均存在约一半的社会认知冲突未得到充分解决，究其原因在于小组容易放置冲突，缺乏高级升华型对话，难以达成高级共识。以无支架类组中的I 组、认知类组中的H 组、整合类组中的G 组为例，进行具体分析，其社会认知冲突消解过程如图4所示。在I 组产生的四次社会认知冲突中，有两次被搁置，即B2.支持→结束该冲突、A2.澄清→结束该冲突； 在H 组产生的两次社会认知冲突中，有一次被搁置；G 组产生的四次社会认知冲突，有一次被搁置，一次达成了低级共识，即B1.冲突→B4.共识。

图4 第一阶段无支架类I 组、认知类H 组、整合类G 组社会认知冲突消解过程

在第二阶段，无支架类组存在一半以上社会认知冲突未得到有效解决； 认知类组存在1/3 社会认知冲突未得到有效解决，其达成高级共识的比例高于无支架类组，同时出现了升华型对话；整合类组存在1/3 社会认知冲突未得到有效解决，达成高级共识的比例高于无支架类组，其升华型对话出现在多个组，相较于认知类组对话过程更丰富。

在第三阶段，无支架类组存在1/3 社会认知冲突未消解或达成低级共识； 认知类组存在2/3 社会认知冲突未消解或达成低级共识，比例高于无支架类组；整合类组仅存在1/14 的社会认知冲突未达成高级共识。其中，以认知类B 组为例进行分析，如图5所示。B 组产生了6 次社会认知冲突。B 组在6 次冲突中仅有2 次达成了高级共识，即B3.辩护B4.共识，存在搁置冲突的现象。

图5 第三阶段认知类B 组社会认知冲突消解过程

由三个阶段社会认知冲突消解的数据可知，整合式调节支架相比于无支架、认知调节支架，对小组社会认知冲突消解具有更显著的作用，能够降低社会认知冲突发生后无法消解的比例。但认知类组在第三阶段，出现了严重的冲突未解决现象。为探究认知类组在第三阶段比例异常的原因，研究者进一步分析该类组的协作话语数据，发现认知类组未解决的冲突大部分是小组关系失调所导致的。如B 组，消解过程如图6所示，该小组出现“忽视或中断他人发表观点”等关系失调。比如，当某成员表述“我没太明白”时，同伴回复“先这么写吧，不要纠结了”，该同伴以一种强势的态度要求结束该冲突，快速达成共识。通过对比可知，关系调节支架通过消解关系失调，促进了社会认知冲突的消解，相较于单独实施认知调节支架更为有效。

图6 第二阶段三类组两两之间的认知网络差异图

（二）协作知识建构水平分析

为回答研究问题2，研究者在该小节对三类组在三个阶段的协作知识建构水平进行分析。

在第一阶段，如表4、表5、表6所示，未实施调节支架时，三类小组的协作知识建构水平相似，不存在显著性差异，且以共享型对话居多。

表4 第一阶段无支架类小组和认知类小组双样本t 检验结果

表5 第一阶段无支架类小组和整合类小组双样本t 检验结果

表6 第一阶段整合类小组和认知类小组双样本t 检验结果

在第二阶段，三类组的组间差异如图6所示，双样本t 检验结果如表7、表8、表9所示。

表7 第二阶段无支架类小组和认知类小组双样本t 检验结果

表8 第二阶段无支架类小组和整合类小组双样本t 检验结果

表9 第二阶段整合类小组和认知类小组双样本t 检验结果

认知类组相较于无支架类组，存在更多协商型对话，如A2.澄清—B2.支持、A2.澄清—B3.辩护、B2.支持—B3.辩护、B2.支持—C1.综合等话语，而无支架类组存在更多共享型话语。双样本t 检验结果表明，认知类组相较于无支架类组协作知识建构水平更高。

整合类组相较于无支架类组，存在更多协商型对话和升华型对话，如A2.澄清—B2.支持、B1.冲突—B2.支持、B1.冲突—C2 评论等。其双样本t 检验结果表明，整合类组和无支架类组的协作知识建构水平，不存在显著性差异。

认知类组和整合类组，对话类型主要为协商型对话和升华型对话，二者具体的对话类型略有差异，但双样本t 检验结果表明，这种差异并不显著。

在第三阶段，三类组两两之间的认知网络差异如图7所示，双样本t 检验结果如表10、表11、表12所示。无支架类组和认知类组都以共享型和协商型对话为主，其主要区别是在共享型和协商型话语中具体类目的不同，双样本t 检验结果表明，两类组的协作知识建构水平不存在显著性差异； 整合类组较无支架类组，存在大量A2.澄清、B1.冲突、B3.辩护、C1.评论、C2.综合等协商型、升华型对话，两类组在X轴上存在显著性差异，即整合类组相较于无支架类组，达到了更高水平的协作知识建构；整合类组相较于认知类组，涉及更多协商型和升华型对话，两类组存在显著性差异，即整合类组相较于认知类组，达到了更高水平的协作知识建构。

表10 第三阶段无支架类小组和认知类小组双样本t 检验结果

表11 第三阶段无支架类小组和整合类小组双样本t 检验结果

表12 第三阶段整合类小组和认知类小组双样本t 检验结果

图7 第三阶段三类小组的认知网络差异图

通过上述分析可知，整合式调节支架对小组在冲突解决过程中的协作知识建构水平，有显著提升作用，但这需要学习者充分理解关系调节支架的本质和意义，否则，支架实施效果不佳甚至会起到反向作用。

（三）整合类组社会网络结构分析

为回答研究问题3，研究者在该小节对整合类组在三个阶段的社会网络结构进行分析。

三个整合类组的社会网络密度在三个阶段的变化如图8所示，A 组和G 组的社会网络密度呈现递增趋势，J 组的社会网络密度在前期呈现上升趋势，后期呈现平稳趋势。总体而言，整合类三个小组的交互强度不断增强。

图8 整合类三小组三阶段的社会网络密度变化

结合社群图和特征向量中心性两个属性进行分析，A 组社群图和特征向量图如图9、 图10 所示，该组社群图由四边形逐渐转换成三角形。S1、S2、S3 成员之间连线始终较粗，而S4 最初和其他成员连线很细，在后期连线逐渐减弱，最后只与S2 有微弱联系。结合网络密度变化图和特征向量中心性趋势图可知，S4 参与度有逐渐降低的趋势，而该组其他三位成员的参与度逐渐趋于一致。G 组成员参与度则逐渐平等，并倾向于一种高水平的交互强度。J 组成员交互强度呈现上升并逐渐平稳的趋势，该组最终停留在较高水平的交互强度。

图9 A 组三阶段社群图

图10 A 组三阶段的特征向量中心性趋势图

通过对整合类组三阶段三个社会属性进行分析可知，整合类组的整体参与度逐渐增强，逐渐形成比较平等的参与态势，但发现有个别学生受其影响，参与度逐渐降低，甚至逐渐脱离主体。可见，整合式调节支架促进了小组社会网络结构的稳定性和均衡性。但在该过程中，对于个别学生参与消极化的现象，其原因还需要深入探究。

六、结论与讨论

认知调节是协作学习中的重要调节策略，也是在以往研究中备受研究者采纳的焦点调节视角。研究认为，有意义的学习是一种建立在充分互动基础上的社会性活动，这种社会性活动作用下的群体知识创生与个体的内部概念转变相互促进。因此，研究者除了关注认知层面对社会性认知冲突的消解外（Nastasi，et al.，1990），还应该关注关系调节。关系调节应该与认知调节相结合，来综合分析其对学习者的学习过程所产生的影响 （Oetzel，et al.，2003；Cheng，2014）。

本研究验证了认知调节对社会认知冲突消解的积极作用（王靖，等，2021），并通过数据分析得出，关系调节支架能够通过消解关系失调，保证认知调节支架发挥正常作用，以促进社会认知冲突的消解。具体来说，无支架类、认知类、整合类组的社会认知冲突未消解比例，在第一阶段相同；在第二阶段，认知类和整合类组的比例相同，均低于无支架类组；在第三阶段，整合类组的比例低于另外两类组，降至1/14，而认知类组的比例高于无支架类组。究其原因在于认知类组出现了更多的关系失调，导致小组成员搁置冲突或达成低级共识，由此降低了该类小组达成高级共识的比例。

在对协作知识建构水平的直接分析中，也印证了关系调节支架和认知调节支架协同作用的优越性。但需要注意的是，在第二阶段，整合类组相较于认知类组，并没有表现出协作知识建构水平的优越性。为此，研究者对协作话语进行分析后发现，小组成员对关系调节支架的负向理解，造成了回避矛盾的现象，他们误认为支架中的建议是批评。研究者随后对其进行了解释，消除了他们对支架的误解。在随后的第三阶段中，整合类组的协作知识建构水平显著优于其他组。

这亦表明，关系调节支架能够提升小组的整体参与度，并促进小组成员的平等化参与。在关系调节支架的影响下，整合类三个小组（施以认知调节和关系调节支架）的成员交互强度不断提高，即整体参与度不断增强，逐渐形成相对稳定的社会网络结构。但在社群图分析中可以发现，个别学生出现“离群”现象，游离在小组形成的相对稳定的社会网络结构之外，这可能与学生对关系调节支架的持续性负向理解等因素有关。

本研究验证了认知调节对冲突消解的积极作用，同时为关系调节研究，提供了为数不多的实证案例。但本研究存在着实验规模小、 实验周期短等不足，未来研究可从以下三方面入手：第一，通过扩大实验规模，验证、改进关系调节支架，提升其普适性；第二，研究中的关系调节支架在第三阶段才显示其优越性，未来研究可以探究支架的作用时期及其长期作用；第三，协作知识建构通常是在对话中完成的（柴少明，等，2010），通过进一步分析对话，找到支架对小组协作过程的作用路径，可能对“离群”问题的解决具有重要作用。