跨学科视阈下在线协作学习知识创造螺旋模型研究

炕留一 朱珂 苏林猛 叶海智

[摘   要] 在线协作学习的常态化为跨学科知识创造提供了契机。探究跨学科视阈下在线协作学习知识创造模型对于培养学习者的创造性思维具有深远意义。然而，已有研究大多聚焦于宏观层面和微观层面，从中观层面构建跨学科在线协作学习知识创造模型尚付阙如。为此，以知识创造SECI理论和协作知识建构理论为支撑，构建在线协作学习知识创造螺旋模型。采用滞后序列分析法对知识创造过程进行分析，通过行为弦图与行为转换图验证了模型的有效性。结果表明：分享隐性知识有助于为知识创造提供起点，提供学习支持有助于实现知识的联结化，营造灵活氛围有助于促进学习者的协作交互。未来持续拓展跨学科知识创造螺旋模型的相关研究与应用，以期提升学习者的知识创造能力。

[关键词] 在线学习； 知识创造； 跨学科； 协作学习

[中图分类号] G434            [文献标志码] A

[作者简介] 炕留一（1988—），女，河南濮阳人。讲师，博士研究生，主要从事在线学习分析、教育信息化研究。E-mail：877350620@qq.com。

一、引   言

在线学习的常态化对教育变革产生了深远的影响，不仅体现在教育理念和学习方式中，还表征在学习过程与学习结果上[1]。协作学习的目的在于通过分享和协作以构建新知识[2]。《一起重新构想我们的未来：为教育打造新的社会契约》中关于革新教育的建议提出，课程应该帮助学生获取和创造知识，协作对知识的创造应成为教学不可或缺的组成部分[3]。通过在线协作学习实现知识创造是提高学习者创造力的有效实践方案。而跨学科视阈下的知识创造过程更有助于实现学科间的知识图谱化[4]。由此，探究跨学科视阈下在线协作学习知识创造模型对于培养学习者的创造性思维与提升学习者的创造性能力显得尤为重要。然而，关于协作知识创造模型主要体现在宏观层面[5]和微观视角的技术支撑（如会话分析[6]、社会网络分析[7]）层面，基于过程视角的相关研究相对较少。本研究以在线学习过程的核心要素为基础，以知识创造SECI理论（Socialization，Externalization，Combination，Internalization）和协作知识建构理论为支撑，构建在线协作过程的知识创造螺旋式循环模型，以期为知识创造的发展与应用提供一定的理论参考与实践借鉴。

二、相关理论基础

（一）知识创造SECI理论

知识创造SECI理论提出认识论和存在论两个层面的知识创造或转换模式，即共同化、表出化、联结化、内在化四种[8]。其中，认识论涵盖显性知识和隐性知识两种形式，存在论包含个体和集体两种形式。共同化是个体之间通过观察和模仿等形式相互交流头脑中的诀窍、价值观和信念等，实现从隐性知识到隐性知识的转换；表出化是采用比喻、类比、概念、模型等形式将隐性知识编码表述为形式概念，实现隐性知识到显性知识的转换；联结化将零碎的形式知识进行整理、重组和分类等实现对既存信息的重新构造，实现显性知识到显性知识的转换；内在化是在“做中学”过程中将显性知识转化为个人隐性知识，实现显性知识到隐性知识的转换。知识存在于个体的头脑中，集体知识不是个体知识和小组知识的简单叠加，而是个体知识和小组知识系统化的结果[9]。知识创造理论在促进在线协作、知識共享、学习者参与和反思改进等方面发挥着重要的作用。

（二）在线协作学习理论

在线协作学习是基于社会交互的学习方式，旨在通过学习者间的互动与合作，达到共同建构知识的目的。哈拉西姆（Harasim）认为，在线协作学习理论核心观点是学习者通过参与学习，不断调整和更新自己的概念，从而实现知识的建构与创造[10]。在线协作学习知识建构的过程主要包括四个关键环节：观点的产生、观点的组织、心智的交融与可能的应用[11]。通过四个关键环节，实现隐性知识共享、不同观点整合、学术共识达成和实践应用开展。协作知识建构是在线学习的重要活动，学习者通过协作交流、共同参与和持续优化观点来实现知识创造与创新[12]。在线协作学习理论提供了学习者在多个角度上进行互动交流的理论支撑，从而促进学习者之间的协作知识建构。在线协作学习的过程促进成员之间的协商交流，形成开放、平等、协作的学习生态。在线协作学习过程中，知识创造贯穿于不同阶段，是学习者应用创造力的集中体现。

三、在线协作学习知识创造螺旋模型构建

依据知识创造SECI理论和协作知识建构理论构建在线协作学习中知识创造的螺旋模型，实现从个体隐性知识→个体显性知识→集体显性知识→个体隐性知识的转换过程，旨在为知识创造的循环过程提供可复制方案，进而提高学习效果和质量。

（一）在线协作学习的核心要素分析

在线协作学习超越了个体层面的知识加工过程，聚焦于学习者交互过程的发生机制。因此，剖析协作过程的核心要素有助于优化交互机理，为在线协作学习提供更加有效的支持。结合已有研究并参照德斯蒙德·基更（Desmond Keegan）的远距离教育的八个核心系统变量[13]，本研究将在线协作过程的核心要素划分为角色结构、目标分析、资源支持、技术保障四个方面，如图1所示。

在线学习的核心要素中，“谁”“与谁”构成了在线学习的角色结构，主要取决于学习者的学习动机、认知方式、已有的知识与技能水平等，决定了在线协作过程的逻辑起点。“为什么”“如何控制”构成在线学习的目标分析，为什么指导教学目标，如何控制协作过程的评价反馈机制、为协作过程指明方向。“什么”“如何说明”构成在线学习的资源支持，分别对应协作内容与补充材料，为协作过程提供动能。“去哪儿”“通过什么”构成在线学习的技术保障，通过技术为真实空间与虚拟空间融合发展提供保障，实现协作过程的技术赋能。

（二）知识创造螺旋模型构建

参照建构主义理论和发现学习理论，学习过程应该鼓励学习者主动发现、创造知识而并非教师传授知识[14]，通过系列活动（转换、组合、领悟等）发现并掌握学习内容。协作学习是知识创造的重要场域，为了探寻知识创造在协作学习中的动态生成机制，本研究以SECI知识创造理论和Gerry Stahl协作知识建构理论为基础，构建了在线协作学习中知识创造螺旋模型，如图2所示。

1. 在线协作学习中知识创造的促进条件

知识包含两个方面：知识的“内容”和知识的“过程”[15]。知识的“内容”即了解客观事物的基本属性和认知结果；知识的“过程”则包括知道如何操作和运用这些知识，以及如何在实际情境中应用这些知识来解决问题。因此，真正的知识不仅仅是简单了解某些事物的基本属性，更重要的是能够将这些知识应用到实际生活和工作中，创造出新的知识和解决问题的方法。

（1）构建学习者的认知结构。学习者的认知结构作为教学过程中重要的环节，对学习过程具有重要影响。学习者通过建立新知识与已有知识之间的关联以实现深层次的学习。在线协作学习中，学习者之间并非孤立存在的，而是彼此连接构成相应的社会网络结构。学习者在持续的交往中形成学习共同体，每个个体在网络中占据一定的位置与角色，在协作交流的过程中，其创造性和潜能得到充分发挥。

（2）依据教学目标开展协作活动。教学目标是学习者对学习内容的渴望，是促进知识创造的驱动因素；缺乏教学目标，很难对所创造的知识进行价值判断。因此，促进知识创造的重要因素是教学目标。教学目标具有预期性，代表一种方向与指针，表征学习者在线学习情境中行为变化的结果。因此，教学目标的表述应该具体、可测量、可操作，若目标相对较抽象，学习者在协作过程中会迷失方向，游离在教学边缘，不利于教学目标的达成。

（3）依托条件支持促进知识创造。在知识创造过程中，条件支持是不可或缺的因素。条件支持包括但不限于先进的信息技术、高效的交流平台、丰富的数据资源以及开放的合作氛围等，借助丰富的资源支持促进隐性知识的共享，充分调动视觉、听觉处理器，有助于扩充知识的容量。在条件的支持下，学习者能够更快速、更有效地获取和传播信息，促进创新思维和知识的生成，推动学习者集体智慧的发展。

2. 在线协作学习中知识创造的过程阐述

在知识创造的过程中，遵循从个体的隐性知识到集体间的显性知识再到个体的隐性知识这一逻辑过程，以此實现共同化、表出化、联结化和内在化。

（1）共同化。知识创造的首要条件是提供可迁移的知识。为了促进个体间的隐性知识的共享与交流，可借助非正式会议、对话论坛等形式，引导和鼓励个体运用已有知识进行联想或转化，为解决问题提供思路，实现知识创造的第一次螺旋上升。如建立“头脑风暴营”，可共享体验以增进学习者间的信赖，以有效解决学习过程中的难题。

（2）表出化。在教育中，知识的价值往往体现在对个人和社会的积极影响。教育者通过传授知识和技能帮助学习者实现自我价值和发展，学习者通过学习知识提高自身素质和竞争力。为了便于将隐性知识表述为形式概念，可采用比喻、类比、概念、模型等形式，当学习者间产生共鸣后对概念间的相似之处进行深入思考并发现新的内涵，至此实现知识创造的螺旋上升。

（3）联结化。该过程将各种概念、思想和信息综合为有机体，跨学科为知识的联结化提供了契机。一方面，联结化有助于扩大知识的可用性，使学习者能够更好地应用和转化知识；另一方面，联结化有助于将知识与外部世界建立联系，形成更加完整和更加系统的认知模型。通过联结化，知识创造呈现螺旋上升的趋势，推动人类智慧的进一步发展。

（4）内在化。该过程是经过共同化、表达化和联结化，在实践中通过“做中学”转化为个人的隐性知识，从而促进下一轮知识创造的螺旋循环。真正意义的学习不是被动接受学习内容，而是通过转换与组合以实现内容的内化与升华。

3. 在线协作学习中知识创造的实现路径

知识创造的过程呈现从个体到集体、隐性知识到显性知识的动态变化。

（1）依据目标形成问题。不同学习者对内容的理解不同，以学习目标为基础促进个体将隐性知识共享出来，以便为进一步的协作交流做准备。为了实现知识的分享和交流，需为个体创设协作对话的场域。通过在线协作学习，学习者可以分享自己的体验、观点和想法，提高信息获取和表达的灵活性，并增加知识创造的可能性。

（2）协作交流促进概念创造。将学习者与他者的观点整合为统一想法，为进一步的协作交流奠定基础。个体对信息的筛选和概念的验证是不断进行的，打破思维定式并对问题进行质疑和重新思考可以促进知识创造。当达成共识后，个体之间可以进行持续的协作对话，并通过反思的形式将其表述为新的概念。

（3）深度学习验证概念。概念验证在深度学习中具有重要意义，它有助于检验学习目标是否达成。参考Leavitt的小团体交往模式理论，学习者之间应采用“全渠道型交流方式”[16]，通过多维度的协作交互促进深度学习的发生。协作学习中，个体对内容或信息进行持续验证和筛选，以便对内容进行修改与完善。

（4）完成作品内化知识。学习者应该吸收具有更大迁移价值的知识，这有助于适应复杂多变的社会。为了完成作品，需要促进团队的动态合作，综合应用各种技术，将各种模型和概念融合成知识网络，有助于促进个人将新学习的知识内化并形成个人的隐性知识，为下一次知识创造提供逻辑起点。

四、知识创造螺旋模型的实践应用

有意义的在线协作学习不仅取决于学习者参与同一项目，还需要通过交流的方式促进学习者之间的知识分享[17]。研究选取2022年信息科技课程标准中跨学科主题“互联智能设计之向世界介绍我的学校”为例，对在线协作学习中知识创造的螺旋模型进行实践应用，以此表征知识创造的螺旋上升。基于案例的知识创造螺旋式循环过程，如图3所示。

（一）基于案例的设计流程

知识是通过学习者持续探究经验材料并创造性地加工而得到的，呈现出不断深化和螺旋上升的特点。死记硬背零碎知识将会导致学习者缺乏创造性。为了培养学习者的独立思考、团队协作和判断能力，需要开展基于案例的在线协作学习，使学习者关注本质性的内容。在设计流程中，应注重探究设计过程、灵活处理信息、激发学习动机和培养直觉思维。

1. 选题设计以共享隐性知识

隐性知识作为个体内在的无形知识，对于协作学习的创新和发展具有重要的作用。为了促进隐性知识的共享，本研究以选题设计为切入点，围绕选题实现隐性知识的转化。为了共享隐性知识需要借助有效的工具来实现，即通过查找“我的学校”相关的资料来感受学校的发展历程。在查找资料的过程中，通过搜索引擎、数字图书馆、电子期刊等多渠道获取信息，选择有效的数据源，评价信息的可信度，挖掘有价值的信息。基于该过程，可以提高学习者的数字化学习能力，提升学习者的在线协作学习能力和知识创造能力。

2. 脚本编写以创造核心概念

脚本编写作为案例制作的重要环节，是联结前期规划与视频效果的中介桥梁。在掌握视频制作的过程中，结合制作视频的素材清单和知识地图，通过小组协作掌握视频制作的基本流程。学习者在经历解说词、景别、素材处理、时间分配等过程中，不断提高自己的视频制作能力和知识创造能力。同时，学习者可以借助数字化学习平台和在线教育资源，掌握制作技巧和表现手法，从而创造出核心概念。

3. 内容制作以促进协作交流

运用跨学科知识制作网页，需要学习者共同确定网页风格、图像和文字处理及呈现效果等，通过协作分享，更好理解网页制作的整个流程，提升在线学习的沟通和协作能力。同时，学习者可以借助在线资源和学习社区，获取更多的帮助和支持，有效促进与他者之间的交流与分享。借助跨学科知识促进协作分析，提升学习者的知识创造能力，有助于设计较理想的作品。

4. 效果优化以实现反思改进

以协作的形式修改与完善作品设计，可以发挥集体智慧，提高作品的质量和创新性。尝试运用网络、媒体等技术优化设计，促使学习者在写作中拓展技术应用的深度与广度。在修改和完善过程中，可为每个学习者提供及时有效的反馈和评价机制，如学习日志及同伴互评等方式以实现总结反思，促进下一次的知识创造。

（二）跨学科视阈下知识创造螺旋循环过程

跨学科作为聚焦核心素养的关键，是冲破学科藩篱、融合其他学科知识，由“纵向知识深挖”转向“横向知识联结”[18]，增强理解与认知、推动知识创新、解决问题的重要突破口[19]。跨学科理念下知识创造通过将不同学科领域的理念、原理、方法等与主题融合，促进知识创造的生成和发展。

1. 共享隐性知识实现知识的共同化

加涅认为，学习新知识或技能是以已有的知识或技能为基础，从而建立新旧知识间的联结[20]。共享隐性知识可以实现知识共同化，亦是主动建构新旧知识之间联结的过程。为了增强学习者的认知和创造能力，可以采用跨学科的理念为知识创造搭建桥梁。例如，通过共享对“我的学校”主题的理解，增强与语文学科知识的关联与融合，为学习者创造新知识奠定基础。采用跨学科的理念，实现不同学科之间的沟通，跳出单一学科的框架束缚，勇于探索与其他学科相结合的关联点。例如，结合艺术学科选择适宜的场景，结合色彩学选择适宜的搭配效果等。

2. 创造脚本概念实现知识的表出化

跨学科学习以一定的主题为起点，以解决问题为旨趣，引导学习者加强对知识迁移、综合和运用。在表出化过程中，可借鉴奥苏贝尔的“比较组织者”方法，一方面整合新信息与已有信息的相似性，另一方面增加新旧信息之间的可区分性，从而确保学习者获得精准化的知识。在此过程中，依托学习共同体逐步构建视频特征、角色模型与动画模型，可运用语文、艺术与信息技术等学科知识，跳出单学科束缚，促进学习者间的深度学习。经过协作交流，学习者运用事实、概念或原理等进行验证，有助于运用已有知识进行建构、探索，逐步形成对视频呈现形式较为一致的理解。

3. 验证概念实现知识的联结化

实现知识的联结化是同化的过程，遵循综合贯通的原则，即学习者根据已有观念与新观念之间的相互作用，促进知识的系统化。验证概念与学科知识具有内在互补性，验证概念的过程有助于学科知识的系统化，学科知识有助于理解验证概念的内在机理，从而为作品设计提供新思路。从某一主题出发组织在线学习，强调融合跨学科理念与其他学科建立系统的关联，有助于促进学习者的跨学科思维能力。在验证概念的过程中，学习者需通过实际操作行为掌握知识，有助于深度學习的发生。通过这种方式，学习者可以逐步将跨学科的概念与技能融入自己的知识体系中，提高自己的综合素养和创新创造能力。

4. 反思改进实现知识的内在化

信息加工有助于实现知识的内化。在学习者的发展过程中，需充分调动其内在动机，以新知识丰富其内在智慧。此外，在反思改进过程中，知识不再被看作以课本等为载体的静态内容，而是在特定情境中协作创造的动态内容。因此，知识的出发点与归宿均指向学习者的个性化成长与发展。反思改进是持续创造的过程，其目标是促进人的发展。反思改进的过程是对作品的丰富与优化，实现个体对知识的加工创造。在此过程中，可采用批判性争论支架策略、问题解决支架策略、知识聚敛支架策略[21]，以支持学习者的认知水平和反思意识。

（三）基于行为序列的结果讨论

在线学习作为一种虚拟学习社区形态，提供了深化知识、共享机制的场域，通过促发共享行为实现在线协作学习和知识创造，这一过程由一系列的行为组成[22]。本研究通过文献分析法，构建了在线协作学习知识创造的编码框架，并采用滞后序列分析法（Lag Sequence Analysis，LSA）[23]分析知识创造螺旋过程是否呈现统计学意义上的显著性，以及知识创造螺旋过程之间的相互依赖关系，以验证模型的有效性。

1. 在线协作学习中知识创造编码框架

本研究以教师知识结构的逻辑结构为参照[24]，结合知识创造的共同化、表出化、联结化与内在化过程，构建了在线协作学习知识创造过程编码体系，见表1。

2. 编码结果的统计分析

为了呈现存在显著行为的转换关系，本研究将编码结果导入GSEQ软件，结合调整后的残差表，将Z-score>1.96的行为进行可视化呈现，如图4所示。

行为S1促发E2的概率值为3.79，即鼓励学习者分享隐性知识有助于知识创造的开展。行为E1促发E2的概率值为2.21，即相关的支持（如资源保障）有助于促进协作过程的知识联结化。行为E3与C1互相促发的概率值为2.1，即资源支持与技术保障有助于促进学习者知识间的觸类旁通。行为C1促发C2的概率值为2.16，行为C3促发C2的概率值为2.84，即案例分析与展示作品均有助于促进学习者的协作交互。

利用弦图可直观呈现各个行为之间的关系，如图5所示。对应知识创造的二级指标，将图5划分为9个圆弧，连线粗细表示两个行为之间建立关联的比重。当鼠标悬浮于连接线时，可以看出一个行为发生后另一行为发生的概率。例如：在图5（b）中，S2发生后促进S1发生的概率值为2.57，即学习者明确目标有助于提出问题；S1发生后促进S2发生的概率值为1.27，即学习者提出问题有助于明确学习目标，但是前者发生的概率高于后者。

（1）创设情境鼓励分享隐性知识，提供知识创造的起点。教育的主要目标是引导学习者参与学习以促进其成长与发展，在线协作环境能够帮助学习者提高探究和问题解决能力，从而有助于丰富学习者间的知识体系[25]。为了促进知识创造，需确立主题并创设学习者协作学习情境，正确引导和鼓励学习者共享隐性知识，即为知识创造提供逻辑起点。情境作为学习作品或制品的发源地，也是思想、概念、方法等的具体体现。在学习活动中，应根据不同的模式采取相应的知识获取和共享方式，以协助学习者更好地理解学习情境，呈现更满意的作品。

（2）提供学习支持关联显性知识，确保知识创造的核心。随着信息技术的不断发展，在线学习支持系统变得日益丰富，学习体验变得愈来愈愉悦，技术功能的可用性也在不断提高。在线学习具备资源检索便捷化、学习方式灵活化、交互形式多样化等特点，能有效促进学习者间的合作交流。在线协作学习将知识的发展视为独特的社会过程，学习者通过共同参与、意义建构和理解，促进知识的生成与发展。基于在线协作学习，学习者不仅提高了个人的知识水平，还促发了集体知识与集体智慧。

（3）提供适度灵活的氛围，保障知识创造的开展。为了提供适度灵活的协作氛围，学习者在学习内容处理和学习效果测评等方面拥有一定的自主权。学习者可以根据自己的需求、兴趣或生活体验等内容，确定灵活的学习目标。在知识创造过程中，为了有效进行知识的联结化和内在化，学习者需具有适时的灵活性和自主性实现学习过程的自主管理，从而提高学习目标达成度。

五、结   语

知识创造是适应时代发展的学习诉求，协作学习为知识创造提供了场域。本研究通过分析在线协作学习的核心要素，以知识创造SECI理论和协作知识建构理论为支撑，构建了基于形成问题、创造概念、验证概念与内化知识四个层面的螺旋模型，以此实现个人理解、形成核心概念、促进协作交流与深化自我反思，以描绘在线协作学习的知识创造过程。在此基础上，参照2022年信息科技课程标准，结合跨学科主题案例从设计流程、知识创造螺旋过程与结果讨论三个维度深入探讨了该模型的实际应用，旨在从理论建模与实践应用双视角下验证知识创造螺旋模型的逻辑与机理。

随着人工智能技术的发展，在线协作知识创造的相关研究将不断深入。（1）智能技术推动在线学习样态更迭。结合生成式人工智能与人机交互技术，不断融合与创新在线协作学习样态，为知识共享与创造提供更好的平台与支撑。（2）深度学习助力知识创造和共享。基于多模态数据支持下的在线协作学习将成为未来教育发展的趋势，通过深度学习促进知识的创造和共享，提高学习效率和质量。（3）协作交互促进学科知识图谱构建。通过在线协作学习，在交互和协作中实现知识创造，构建更加丰富和完整的学科知识图谱。

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Research on the Spiral Model of Knowledge Creation of Online Collaborative Learning from An Interdisciplinary Perspective

KANG Liuyi1，   ZHU Ke1，  SU Linmeng2，  YE Haizhi1

（1.Faculty of Education， Henan Normal University， Xinxiang Henan 453007;

2.College of Education Science， Northwest Normal University， Lanzhou Gansu 730070）

[Abstract] The normalization of online collaborative learning provides an opportunity for interdisciplinary knowledge creation. Exploring the knowledge creation model of online collaborative learning under the interdisciplinary perspective has far-reaching significance for cultivating learners' creative thinking. However， most of the existing researches focus on the macro level and micro level， and the construction of the knowledge creation model of interdisciplinary online collaborative learning from the meso level is still missing. Therefore， based on the knowledge creation SECI theory and the collaborative knowledge construction theory， this study constructs a spiral model of knowledge creation for online collaborative learning. The knowledge creation process is analyzed by lag sequential analysis， and the validity of the model is verified by the behavior chord diagram and the behavior transformation diagram. The results show that sharing tacit knowledge helps to provide a starting point for knowledge creation， providing learning support helps to realize knowledge connection， and creating a flexible atmosphere helps to promote learners' collaborative interaction. In the future， it is suggested to continue to expand the related research and application of the spiral model of interdisciplinary knowledge creation in order to improve learners' ability to create knowledge.

[Keywords] Online Learning; Knowledge Creation; Interdiscipline; Collaborative Learning