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计算机支持的协作学习研究现状与发展趋势:

发布时间:2019-03-21 04:22:10 影响了:

  [摘要]计算机支持下的协作学习(CSCL)是教育技术的重要研究领域之一。在对国内外有关CSCL研究现状的定量与定性分析的基础上,阐述了CSCL当前研究的基本框架,即包括理论、方法、设计和评价等方面,据此进一步分析了CSCL未来研究的发展趋势。
  [关键词]CSCL;协作学习;定量分析;定性分析
  [中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008(2010)03-0093-09
  
  在信息技术时代下,以技术为支撑的学习成为教育技术学领域的一个热点,也将成为未来教育技术学研究的趋势。技术如何支持有意义的学习、需要什么样的手段和途径,更是成为我们探究的中心。这是因为人类历史上每一种关键性技术的突破,每一种新技术的形塑,通常会导致人类生存方式乃至基本社会结构的转型,从而开拓新的生存空间,生成新的生活经验。计算机支持的协作学习正是这样的具有突破性意义的关键技术之一。计算机支持下的协作学习(com-puter Support Collaboration Learning,CSCL)是借助计算机技术与协作学习相结合的方式,探讨如何对学习过程的支持,并在帮助学习者获取知识和技能方面担当起重要的作用,成为教育技术学、学习科学等重要的研究领域之一。
  最早与CSCL相关的研究可以追溯到上世纪80年代初,在圣地哥亚1983年举行的一个名为“共同问题解决与微型计算机”(Joillt Problem Solving and Microcomputer)的学术研讨会上。1989年由北大西洋公约组织(NATO)资助,在意大利的Maratea召开的一个关于CSCL专题学术会,被大多数人认为是CSCL诞生的标志。国外经过了近20年的发展,在研究内容和研究方法上取得了一系列成果。这对国内研究CsCL有什么样的启示?国内外研究取得了什么样的成果?还存在什么样的问题?很有必要对国内外CSCL研究现状进行分析。本研究正是基于上述的问题,将从定量和定性分析相结合的方法试图给予解答。
  
  一、研究的基本框架――范畴与方法
  
  
  
  (一)研究的基本范畴
  CSCL研究是一个非常宽泛的领域,它结合了计算机科学、认知心理学、学习科学、教育学等领域知识,涵盖了从CSCL的理论、策略、脚本设计、学习方法研究,到支持CSCL技术工具、环境、角色、模型、交互、评价研究等一系列研究方向。归纳起来,CSCL研究的范畴主要包括以下四个方面:(I)CSCL的理论研究;(2)CSCL策略与方法应用研究;(3)CSCL开发设计研究:(4)CSCL评价研究。
  
  (二)研究方法的选择
  在上述研究范畴框架的基础上,本研究将从定性与定量研究相结合方法,对国内外大量文献进行分析。
  1,定量分析的编码方案
  把CSCL文献统计分析的一级类目分为:研究内容、研究方法。研究内容包括CSCL理论研究、CSCL策略与研究方式、CSCL开发与设计、CSCL评价研究四个子类,研究方法包括纯理论性研究、应用性研究两个子类。
  2,国内文献的检索和抽样
  对国内文献的检索方式,本研究通过CNKI(中国期刊全文数据库),以“CSCL”和“计算机支持的协作学习”为关键词和题名,检索了国内教育技术领域七种核心期刊:《中国电化教育》、《电化教育研究》、《现代教育技术》、《中国远程教育》、《开放教育研究》、《远程教育杂志》、《现代远距离教育》1999年到2009年相关的文章,论文搜索总数为36篇。以上文献检索截至时间为2009年6月8日。
  3,国外文献的检索和抽样
  本研究对美国教育技术权威杂志EducationaI teehnology和第一份CSCL国际专业杂志ijCSCL(Intemational Joumal ofComputer-Supposed Collaborative Leaming)上发表的有关CSCL的论文进行了检索,以“CSCL”和“computer support col-laboration learning”为关键词和题名进行搜索,时间从1999年到2009年。以上文献检索截至时间为2009年6月8日。论文搜索总数为136篇。图1是2009-1999年国内外CSCL研究论文发表比较情况。
  
  二、研究结果的分析――定量与定性
  
  (一)定量分析
  依据已经确定的定量分析的编码方案,笔者对国内外有关CSCL研究的样本文献进行了统计分析。
  从表1可以看出,国内在以上四方面研究范畴上,论文总量差异性非常显著,分布不均衡。而国外在四个
  
   方面的研究上总量差异不显著,分布比较均衡。与国外相比,国内研究目前存在的问题是:过于注重理论研究、策略和方法探讨,对于CSCL开发与设计和评价研究则很薄弱。这说明了利用计算机来支持协作学习过程,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?是人评,还是机评?为了进一步说明上述的问题,本研究又做了进一步定量统计。具体见表2。
  从表2和图1进行视认分析可知,我国在1999年才出现有关CSCL的研究,研究的内容主要是以CSCL的理论研究为主。如,CSCL的理论与方法、CSCL的教学评价、CSCL的原理与基本结构、CSCL研究的几个基本问题述评等,研究一直持续到2005年左右,在此期间的2003年出现研究的小高峰,成为研究的一个拐点,直到2006年则有所下降,但此后却又逐渐上升。可见,国内学者对CSCL的研究是逐年上升的,但与国外相比,上升的幅度太小。
  但在2005年以后,我国对CSCL研究的主题方向发生了变化,由倾向基本理论的研究转向了应用研究,如刘黄玲子等研究了CSCL中的交互;章宗标等在基于CSCL的任务型数据上分析了网络教学平台的设计与实现,并以《Visual Ba-sic程序设计》为例;林书兵等研究了基于知识觉知的CSCL交互活动工具设计,等等。为什么在如此短的时间发生这么大的改变?国外在进行CSCL理论研究的进行了约10年之久,而国内倾向理论研究的时间约为7年左右。
  究其原因,一个引发转变的关键是2005年在台湾举行CSCL国际大会主题的变革,大会题为“CSCL:未来十年”(CSCL:The Next Ten Years),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。我国学者为了与国际研究接轨,很快将研究视线转移,但在研究转型的过程中,基于我国CSCL研究的整体水平并不高,主要从事理论性研究,研究方向转型需要一个缓冲期,所以在2006年论文发表数量上有所下降,这也是研究转型过程中出现的必然环节。   从表3可知,国内对理论性研究和应用性研究从总量上来说,还是比较缺乏,但分布比较合理。而国外研究比较重视应用性研究,在应用技术和方法上成熟度都较高。
  总的来说,我国的CSCL研究经历了定义与原理、结构与模式、方法与策略、设计与应用、评价等发展过程;按时间顺序来看分为两个阶段:一是倾向理论研究阶段(1999-2005),二是倾向应用研究阶段(2006-2009)。但理论研究和实践研究的步伐看起来有些脱节。特别在第二个阶段研究上,CSCL的应用研究还处在起步阶段,很多应用研究方法和策略都是借鉴国外的,原创性的研究相对较少。这可能与我们在协作平台和工具开发方面相对较弱有着紧密的联系。原因在于,开展CSCL活动时,若没有良好的协作工具或平台支持,那么参与者的互动水平将会受到很大的影响,活动质量也将随之下降。然而,我国对CSCL的理论研究也并未停止,在第二阶段中研究论文在比例上仍旧占有一定的数量。
  
  (二)定性分析
  CSCL是一个涉及多学科交叉的研究,涵盖面比较广。要准确、全面的对当前CSCL研究做定性分析十分困难。但从众多的研究文献来看,包括Gerry Stahl等人从历史的角度对计算机支持的协作学习进行的总结,Pierre Dillenbourg等人从设计到干预的角度,对计算机协作学习研究历程、现状与发展的研究以及历届CSCL国际会议主题和相关的论文报告等文献中,不难看出对当前的CSCL研究,可以从CSCL理论研究、模型研究、平台设计与开发、策略与方法、评价研究等进行定性分析。
  1,有关CSCL理论研究
  CSCL的理论研究涉及到CSCL的纯理论性研究(CSCL定义、性质、框架等)、理论基础探讨以及理论发展历程研究等。国内外专家学者对此都开展过有意义地探索。
  对于CSCL的定义,不同的专家有着不同的界定。其中,Koschmann在2002年的CSCL大会上所提出的CSCL定义,是现今最具有典型代表的一个定义。他认为CSCL是一个这样的领域:它主要关注了在共同的活动情景中意义与意义建构(meaning making)的实践,以及通过设计人工制品作为中介而实现这种实践的途径。他把CSCL看作“意义形成的中介”,而“意义和意义建构的实践是公共的、可观察的社会共有现象。”此后,CSCL研究者有了更加明确的研究方向。依据这一定义,Stahl提出了CSCL研究的理论框架:①协作知识建构,②小组和个人的观点。③以人工制品为中介,④交互分析。他认为这四个主题内容将成为CSCL发展研究的新范式。
  至今为止,CSCL发展在国外经历了三个阶段:1990-1995年为CSCL初始阶段。强调协作学习结果是共同理解的分享;CSCL环境的构建来自于多样性的社会交互。1995-2005年为CSCL成长期。这一阶段通过整合多学科领域的专家、理论来促进自身的发展,如,形成专门的学术机构,学术期刊(ijCSCL)发行,国际CSCL会议的规范化等等。2005年至今,是成熟与演变期。强调把协作学习整合到综合环境之中,是实现非协作活动的延伸;把数字技术镶嵌于本地环境之中,使CSCL成为一种“背景”,让计算机从有形到无形,即“消失的计算机”。而学习将“无处不在”。
  国内研究者对CSCL理论方面研究也有相当多的成果,如,黄荣怀出了CSCL的理论和方法;赵建华在对Web环境下协作学习的研究中,提出了一个CSCL的基础理论框架;任剑锋述评了CSCL研究的几个基本问题,主要讨论了CSCL的性质、基本概念、其与相关概念的关系、CSCL的主要特点和CSCL的功效等基本问题;裴新宁通过访问国际学习科学协会前主席Heine Dillenbourg,对CSCL研究与发展的十个主题进行了阐述。
  总的来说,国内近几年的理论研究,多以Koschmann的CSCL定义作为理论依据,把Stahl提出的CSCL研究新范式作为发展研究框架,更加关注应用性理论探讨,尤其是基于Web的CSCL应用,这将会成为未来理论研究的重要话题。
  2,CSCL模型研究
  模型是反映事物本质的概念抽象,是体现了人们对事物的再认知过程。这一过程不仅可以支持检验假设、推理以及认知技能,还可以支持有意义的学习和心智模型构建。所以,我们有必要进一步了解学习者群体内部成员间的交互协作模型,用于指导协作学习策略与方法的研究。CSCL模型研究是CSCL研究的焦点之一,特别是交互模型的探讨。CSCL模型有多种多样的,按协作成员关系,可分为星状、环状、树状、网状等;按协作过程的时间特征,可分为同步式和异步式。下面,我们将介绍在CSCL领域中出现的几种典型的小组协作模型,包括会话模型、协作知识构建模型、管理模型等。
  (1)会话模型。会话模型是CSCL一种最基本的交互协作方式。成员间的协作主要是通过会话的形式实现,会话是协作活动的基本要素之一。Searle(1986)在会话――操作理论(Speech-Act Theory)基础上,通过研究协作活动的内部交互过程,认为协作可以通过语言/动作(Language/Actions)来完成,以五个基本“非语法含义”特征来描述语言/动作:断言、指令、承诺、宣布、表达。图2就是Searle提出基于语言动作的基本会话交互模型。
  (2)协作知识构建模型。CSCL研究目标之一是在社会文化背景下,提高成员之间的协调能力,同时在与他人交互协作过程中,主动建构自己的认识与知识。Stahl从认知心理学、协作学习理论以及社会实践理论为理论基础,提出了一个个人知识与社会知识构建的相互结合作为CSCL协作学习过程的学习模型,即协作知识构建模型。它明确指出了与个人心理相关的历程和被认为是社会化历程之间的关系。
  (3)协作过程管理模型。西班牙Ciudad大学的Barros和Verdejo从本体的角度出发,提出一个CSCL互动协作过程的管理模型框架,区分了不同的交互协作分析的层次。便于协作过程管理;定义了一系列代表交互协作的属性。其中,在该模型中包括了几个基本本体:学习目标本体(learning goal ontology)、辅导学习行为,活动本体(Tutoring action ontology)、OGF目标本体(OGF goal ontology)和OGF角色本体(OGF role ontology)。
  国内学者对CSCL交互模型分析也进行了深入的研究,如刘黄玲子等人基于活动理论对活动系统的解析出发,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CLCL交互研究的三个重要维度;赵建华设计了一个基于Web的CSCL系统模型――WIN-COL模型,其中包括“个人责任-社会协作-知识建构”三个维度;程向荣等采用了AHP(Analytic Hierarchy Process,层 次分析法)方法来确定选择伙伴的因素,构建了计算机支持的协作学习的伙伴模型。
  CSCL关于群体协作模型的研究还有待深入去探讨,才能准确的描述群体协作过程,群体认知特征以及模型结构与关系的变换条件等等,这些关键在于我们如何把协作交互模型与所需的技术支持结合起来,把社会科学与CSCL结合起来进行跨学科研究。
  3,CSCL平台系统研究
  许多CSCL的平台系统根据自身的分析功能不同可以进行分类。我们从平台的分析功能:过程分析(分为对话过程、问题解决行为)、解决策略分析(策略单元分析、策略整体分析),过程――策略分析三个维度进行简单的归纳。具体见表4。不难看出,目前的CSCL平台功能越来越强大,其应用研究呈现一种多元化的趋势,这种趋势表现在以下几个方面:随着开源软件的发展与Web 2.0中所隐喻的新理念的融入,进一步对平台或工具进行技术改造,功能进行整合和完善,以实现资源聚合和重用;通过信息技术与认知科学的研究相结合,对揭示人的感知、学习、注意、意识等心智活动过程和人脑信息加工过程的研究来开展对个体和群体在线认知方面的研究;以知识建构和意义生成作为研究目标,利用技术手段(网络技术、软件设计技术和协同技术等)来支持群体协作交互和思维建模。这些趋势将成为CSCL平台系统在未来开展研究的热点。
  4,CSCL研究方式
  在CSCL领域中,其研究方式按实验类型有三类:实验性研究、描述性研究和基于设计研究。实验性研究方法主要是在控制变量条件下,通过人为的控制与创造一些条件,使研究现象产生,并对控制变量加以操纵来确定实验条件与结果之间的“函数”关系。如,Soller&Lesgold利用隐马尔可夫计算方法的EPSILON工具、Avouvis等人间采用OCAF(面向对象协作分析框架法)方法以及Baker和Lund利用C-CHENE工具在解决特殊问题的交互过程中,利用自动编码的方式,对学习者交互内容或日志进行分类和计数。通过统计方法分析控制变量与学习小组和学习者的学习绩效的函数关系,并在此基础上得出控制变量如何影响学习行为或结果的结论。这类实验方法对实验环境要求较高,需花费大量的人力、物力和时间去控制对象和环境,对实验过程进行有效的控制相当不易。
  描述性研究,主要是以研究者本人作为研究工具,在真实的情景下,使用归纳法分析资料和形成理论,通过与研究对象交流、互动对其行为和意义建构获得解释性的一种活动。刚其理论基础是扎根理论,更多的关注丰富多彩的“人类活动的世界”。如,Andersson利用描述性话轮分析法来分析视频观察材料。这些材料主要记录了多个小组(2~3人/组)在使用软件来解决数学问题的交互过程,其目的是分析学生在会话过程中的交互角色及分析交互过程来获知学生如何架构学习情景。还有Milhlenbrock和Hoppe提出CARD-BOARD分析方法以及Constantino-Gonzelez等人提出的COLER方法都属于描述性研究方法。描述性研究方法在分析问题时,有收集的数据量大,分析过程相当的耗时,描述语言不够准确、有歧义产生的可能等缺陷。
  还有一种研究范式称为基于设计研究(Design-based Re-search,简称DBR),由Collins和Brown提出,DBR结合了实验研究方法和描述性研究方法特点,强调在实际CSCL的协作学习情景中,通过设计的变量来不断优化学习环境和学习干预手段,以更好的理解和促进学习者的学习和教育。所以,DBR具有“准实验研究法”的特点。基于此,许多学者在实践中开展了基于设计的研究。如,Nelson、Dede等利用多用户虚拟环境(简称MUVEs)在“河流城市”项目中开展基于设计的研究。美国Vanderbilt大学认知与技术小组(CTGV)应用视频光盘来促进小学学生应用数学知识解决问题的能力所开展的设计研究。对于基于设计实验研究方法,我们需要注意的是对结果进行讨论、做出解释和概括以及结论一般化时,必须保持谨慎。
  国内学者对上述三种不同的研究方法也分别进行了探讨,并已经取得一定的成果。如庄慧娟以实验方法对CSCL中成员知识共享的需要特征与激励策略进行了实证性研究。谢幼如等人例利用质的研究方法对网络的协作学习活动的基本形式进行了分析。吕林海运用设计研究的方法以对称概念作为探究主题,在真实教育情境中分析学生的对称概念学习及理解的规律。
  总之,我们在应用研究方法上,一定要把握住“适度”这把尺子,既不要让思辨的激情燃烧了数字理性,也不要让数字崇拜压抑了我们思想的火花。因此在研究方法采用上,可以有偏好,但不能有偏见,应该以更具包容的心态兼收并蓄,这才是我们所需把握的关键。
  5,CSCL评价研究
  CSCL评价一直是CSCL领域中倍受关注的话题,因为它涉及到CSCL协作交互过程,学生学习状况,教师的指导情况等多个方面。而且,CSCL评价方法与课堂评价方式有所不同。这主要表现在:(1)评价的环境有所不同。CSCL评价既可以在现实教学环境中进行,也可以在网络虚拟空间中进行;(2)评价的主体不同。CSCL评价主体扩展了课堂评价的主体范围,既可以是教师和学生,也可以是家长和专家、管理人员等;(3)评价方法与内容不同。CSCL评价从方法上既关注结果,又关注过程;从内容上,既关注小组表现,又关注个人的表现,甚至还关注个人在小组中的绩效差异。因此,CSCL评价不仅在于协作技能与知识的评价,还更关注学生和协作共同体成长的过程。
  CSCL评价一般包括了CSCL评价处理方法、评价指标体系、评价辅助工具、评价模型设计等等。根据CSCL对结果和过程已有评价的相关文献,我们从评价方法、评价内容和评价工具三个方面进行了整理和汇总,列举一些常见的评价方法,具体见下表5。
  其中,对协作交互的评价研究成为不同的学者研究CSCL评价的重点。我们对交互评价分析的重点聚焦在交互分析模型或编码体系的研究方面,通过总结和归纳来了解交互评价情况。有些学者从个体协作交互水平上建立交互分析评价模型或指标编码,如,Henri以认知主义的有关理论与方法为基础,对协作学习中的交互以五个维度进行评价。这五个维度分别是参与性(participative)、社会性(social)、互动性(inter-acdonM)、认知性(cognitive)和元认知性(meta-cognitive)。其中,参与维度分为两个类别:一类仅只包括参与的教师和学生,另一类包括所有参与者(教师、学生、管理者等等)。互动维度细分为五种形式:直接评论、直接响应、间接评论、间接响应、独自陈述。认知维度分为:初级澄清、进一步澄清、推理、判断、策略应用等五个类别。元认知维度包括元认知知识和元认知技能两个部分。这五个维度主要关注了互动的社会性和在小组中个体的交互过程,为我们了解个体在交互过程 中认知与元认知过程提供了一个分析模型。但他没有在小组层次上对于社会知识建构给出有效的分类。
  Newman等人在Henri的认知技能分析和Garrison的关键性思维五个阶段的划分基础上,提出了交互内容分析的10个维度:相关性、重要性、新颖性、外部知识、明确性、关联性、判断、关键性评价、实用性、理解的广泛性。这些维度主要强调了关键性思维、社会交互、深度学习之间联系,并对每一个维度设置了一系列能被编码的正,反向指示词。Gunawardena等人对Newman和Henri的模型进行了改进,并提出了一个包含五个阶段的知识建构交互模型:第一阶段是分享和比较信息,包括观察、举例、澄清、问题鉴别、主张;第二阶段是发现与探索有关概念、观点和表达之间的差异和矛盾;第三阶段是意义协商或知识建构,包括了协商、鉴别、提出新的建构方法;第四阶段是对共同建构的结果进行验证或修改;第五阶段涉及到一致性结论和应用方面,包括学习一致性达成、新知识的应用以及它们的元认知状态。在Gunawardena的模型中,视交互作为一种知识建构的工具,并强调了在协商过程中知识建构的整体性。
  还有些学者从社会性交互角度和群体协作交互水平上来分析与评价知识建构过程以及进行编码。比如Weinbcrger和Fischer在CSCL学习环境中,从五个维度来分析在讨论过程中社会性知识获得的交互模型,这五个维度分别是:参与维度、认知维度、辩论维度、社会性维度,其中每个维度都有明确的内容和含义说明。Pena-Shaff和Nicholls从在线讨论的情景下,对交互性知识建构提出了11种认知加工类别,分别是:冲突、解释、澄清、判断、断定、反思、一致性确定、疑问、回答、赞成、其他。其中,前6项认为与社会知识建构更为密切。还有Veldhuis从学习活动的角度来关注协作学习过程,提出了知识建构过程的编码体系,该体系分为以下四个大类:(1)认知活动:如争辩、提问、引用外部资源;(2)元认知活动:有关认知活动的规律,与自我意识、自我控制、自我调整相关的知识和技能。如学习任务的计划、对完成任务的反思和评价;(3)情感活动:在学习过程中发生的情感交流;(4)其他活动:不能划分到以上三类的活动。
  国内对协作交互的评价研究也有一定的成果,如学者陈向东等人依据Henri的模型框架,对在线异步交流文本进行分析,提出了一个交互分析类目以及含义的框架。还有刘黄玲子等人基于交互分析的协同知识建构的研究、王晶旧的基于讨论区的协作学习交互文本分析、朱伶俐的网络学习社区交互文本编码体系的设计及应用等,这些研究都从认知存在、社会存在和教学存在三个视角对交互进行分析。其中,认知存在体现在从认知层面上考虑的协同知识建构过程的五类言论上:共享、论证、协商、创作、反思。社会存在体现在社区积极情感、消极情感、提问或求助、解释或提供帮助四类言论上。教学存在体现在组织教学、促进讨论、引导思考三类言论上。但国内的研究多数还是关注个体层面上对交互进行分析以及评价,在群体或小组上对交互进行整体性评价方面,还有所欠缺,特别是个体成员在小组中个人贡献的绩效评价,还需要进一步研究。
  
  三、讨论与启示
  
  从上述的定量与定性分析来看,国内对CSCL研究主要集中在理论、平台开发、实践应用等方面。虽然取得了一些成果,但客观上说,我国在CSCL研究各个方面在处在起步和发展阶段,总体上是在借鉴与探索国外的成果上进行着发展。目前,在CSCL理论研究方面,主要表现是一种“说明性”的,无法充分对实践研究做出指导,需要向“处方性”理论转变。在平台设计开发方面,过多的集中于对学习资源的单向性供给,强调了知识建构,由“单一性学习”向集体知识的“协作建构”实现了“以活动为中心”的学习,但对于以服务为特征的资源自适应设计、多用户交互性操作、与其他平台的“无缝”集成与聚合等方面有着很大的欠缺。在实践应用方面,更多的关注在平台在协作学习中的应用,以探讨协作学习内部机制,学习者通过在平台开展一系列学习活动后,以量化的形式给予协作学习绩效评价,等等,但在协作活动开展中,却忽视了以情感交互为需要认知方式、以需求为特征的激励策略和以觉知(awareness)为前提的协调(coordination)机制等方面运用。因此,根据当前CSCL领域的研究现状及实践情况,还需进一步对如下几个热点领域的发展给予重视。
  
  (一)智能化交互分析的支持
  交互分析(interaction analysis)一直是CSCL发展的关键,也是一个瓶颈。它直接影响着协作学习的绩效、情感的投入程度和协作活动开展的效率,并成为CSCL应用与研究的重要标志之一。CSCL交互分析大致经历三个阶段:第一阶段是基于文本对话的交互分析。在协作学习情景下,根据对话理论(Dialog theory),强调学生知识构建和协商意义的生成。常见的系统有Soller的EPSILON系统和Baker的C-CHENE系统,这类系统着重于交流行为的分析。第二个阶段是基于活动的协作交互行为分析。依据活动理论,强调对问题解决过程的支持,能够描述小组的交互活动情况并给予一定的质性分析。常见的系统与方法有SINERGO系统、OCAF分析方法。这类系统通过对交互行为分析为不同协作情景而提供不同的问题解决方法。第三个阶段是智能化的交互分析。这一阶段利用CSCL的交互分析与ITS(智能授导系统)的智能技术结合,为学习者提供个人导师(智能)以改善学习过程。不仅强调了对学习者和学习小组的交互行为的记录,为其提供觉知因素(如,空间觉知、知识觉知、任务觉知,等等),而且还强调了对学习者模型的维持和自动的为学习者提供适合学习反馈。这一阶段还在发展,没有达到完全智能化分析交互,但有一些系统可以实现半智能化的交互分析,如COLLECE系统、KERMIT系统、BELVEDERE系统等。这三种交互分析方法在现今的研究中仍并存着。
  所以,交互分析的智能化将成为CSCL发展的趋势,主要表现在以下几个具体方面:(1)交互分析算法的改进;(2)交互分析工具的自动化(包括同步分析工具和异步分析工具);(3)分布式交互计算分析;(4)情感交互分析。
  
  (二)协作学习系统的可视化
  无论在网络环境下,还是在课堂面对面的交流中,开展CSCL活动可能会遇到信息、知识、数据传递的障碍,究其原因,可能是活动情景创设不足和文字交互引起工作记忆负荷过大。特别在CSCL中获取交互数据后,利用系统的文本界面来分析,不仅分析工作是相当繁冗,而且还不易发现隐藏在数据中的交互结构和关系。
  面对这样的挑战,可视化技术的发展为解决这样的问题提供了可能性。可视化(visualization)技术是指把文本、数据等信息转换为图形、图像等直观视觉化表征形式的一种技术。 有关实验心理学家关于人类获取信息来源的心理实验表明,视觉是人类获得信息的最主要渠道,人类获取外界信息83%来源于视觉。所以,这类技术利用了人类对可视化模式能快速处理的自然能力,将人的大脑和计算机这两大信息处理系统结合起来,以可视化方式来满足人们观察、分析、理解、操作信息的需求,以达到对信息的理解、处理和监控。
  可视化技术常见的有信息可视化(Information Visualiza-tion,IV)、数据可视化(Data Visualizative,DV)、知识可视化(Knowledge Visualization,KV)、科学计算可视化(scientific Vi-sualization,SV)。一些研究者采用了可视化技术来解决数据分析和模式解决的问题。如,Suthers&Jones在可视化课程需求环境中利用Belvedere工具实现了解课程参与者的交互情况。France等设计了学习者不同学习阶段的交互性活动图表。李艳燕、黄荣怀等在CSCL学习评价中利用VINCA工具对协作学习交互情况进行可视化评价分析。
  在协作学习系统应用可视化的方式,其目的不是在于对转换图形、图像的本身,而是通过转换增强学习者的认知能力和洞察力,帮助学习者能快速的理解协作学习空间的结构和发现所需要信息,有效防止信息迷途和交互迷航等。同时,它也是协作知识发现和数据发掘的新的途径之一。但事实上,CSCL中进行可视化的绝大多数研究工作都还处在发展新技术和构建一些新系统方面,原有的一些网络学习系统,如WebCT、Blackboard等在可视化技术应用方面还是非常有限的。因此,在CSCL开展可视化研究,将学习者特征、任务特征、交互特征、评价过程特征以及其他模式等以可视化的方式呈现给学习者、指导者和管理者,让CSCL系统成为一个真正具有可视化特征的学习系统,是CSCL应用研究值得探索的方向。
  
  (三)对非良构领域的支持
  从国内外文献分析我们知道,CSCL对良构领域(Well-define Domains)的支持有着很大的进展,如,WebCT、VTM、EPSILON、COLLECE等系统工具对良构领域中的知识建构起很大的帮助作用。在过去20多年间,CSCL已经在数学、物理、化学、英语以及校际间开展的协作等方面有所应用,并被绝大多数教育技术领域学者通过实证研究,认为在学习与教学领域是有效的学与教工具。但是大多数CSCL平台与工具系统的开发与研究都集中在良构领域。良构领域的问题设计通常是结构良好的、有固定答案的问题,待解决的问题可以表示为一个形式化且清晰的领域模型。在良构领域的教与学过程中,教师通常考察学生学习情况问题可以进行对与错的分辨。在良构领域中一般多采用模式跟踪授导系统,即将领域知识转换为一系列的学习问题,并提供清晰的解决问题的策略和思路,依据对问题回答的对与错来评价学习结果,利用反馈和学生的问题解决步骤与领域模型比较来提供学习帮助。但是我们在现实中所面临的问题大都是非良构性(define Domains)问题,如,历史、法律、文学等领域问题。在特定情景中,由于缺乏明确清晰的模型和形式化描述工具,是无法对生活中的问题进行明确的界定,而且对于问题的解决可能是有多种解决方案、途径或者一个解决方案也没有,没有绝对的问题答案。
  所以,CSCL在非良构领域的研究面临着一系列的挑战,主要有:在问题不确定时,如何提供适合的搜索空间和推理策略;对非形式化问题的表述如何转换成机器可识别的形式化问题;在问题不明确的情况下,如何给学习者提供有效的反馈;对于学习经验的归纳采用什么途径,等等。但是,有挑战就有发展。在非良构领域的中对知识表征、推理与搜索策略、学习评价与经验的总结等方面的研究,都是推动CSCL向智能化前进和发展的方向。
  
  (四)面向CSCL的Script设计
  CSCL Script研究成为CSCL设计研究的又一个热点。因为Script能够对CSCL过程进行形式化描述,减少协作学习过程的不确定性和风险。Script一词主要来自图式理论(Schema Theory),是在特定学习情景下,学习者行为和动作序列集合的一种知识结构。Kollar等人认为,CSCL Script是一种方法。能够帮助学习者参与学习并获取结构性知识。Weinbergcr等人认为CSCLSeript是一个学习工具,能在特定的学习情景中为学习者完成任务提供过程性指导。不管它是一种方法,还是一种工具。有一点可以肯定的是,CSCL脚本强调了利用计算机软件技术来支持脚本化的协作学习过程,同时,也鼓励了学习参与者进行交互和协作,促进参与者的认知过程和社会化过程。Hubcr从实践中发现并证实了脚本化方法能直接促进协作学习过程与知识建构。
  Script一般由五个部分组成:学习参与者、学习群体、角色、活动和资源,其中,角色、活动和资源三者之间关系在于,角色通过执行活动来开展协作学习,活动通过学习资源提供的学习材料和工具来支持协作学习。这些组成部分通过小组构成、任务分配和序列化三种机制以实现对协作学习进行协调和设计。典型的一个CSCL Script模型――MURDER-scrip,是由O’Donnell和Dansereau提出的,后经过实践修改及完善,用于不同协作学习类型的实证研究。该模型的核心活动序列包括了五个阶段:关注目标、任务理解、学习回忆、效果检查、详细分析、综合评论。这种模式使得学习者通过对回忆和检查等角色的轮流扮演,每一个学习者能够参与到学习活动中,直至学习任务的完成。
  CSCL Script设计的提出,使我们可以知道学习者或者学习小组如何扮演角色,各种学习行为如何按照顺序协调工作,行为如何在设定序列的支持下实现协作学习目标,以及通过不同粒度类型(宏观的CSCL Script包括活动学习序列,微观的CSCL Script包括学习素材和学习工具)和不同学习情景如何来实现标准化协作学习过程,等等。同时,CSCL Script也有值得我们进一步关注的地方,如,对活动的连续性描述的支持、Script粒度的处理、Script模式优化与重用、CSCL Script协作平台的开发,等等。这仍需要我们做大量的研究工作。
  
  四、小结
  
  CSCL研究已经有20余年的历程,在基础理论、开发应用和评价方面都取得了一定的研究进展。这不仅形成了若干理论成果、专门的研究学术机构和专业的学术期刊,而且还开发了一些实际平台与工具并应用到学习、教学、交互、评价等方面。我们通过进一步讨论与分析可知,对智能化交互分析的支持、协作学习系统的可视化、面向CSCL的Script设计以及对非良构领域的支持,将成为今后CSCL研究者开拓的新领域,也是当今CSCL研究的主题方向。因此,CSCL研究正逐步从单一的理论研究视角到多元化的理论研究视角,从开发封闭性协作学习平台转向开发开放性协作学习平台,从手工分析交互与评价走向了智能化的发展趋势。而且,随着普适技术的兴起和发展,泛在协作学习(Ubiquitous CSCL)将成为未来CSCL发展的方向之一。这种以自然、和谐的学习交互环境,使得CSCL学习过程中使用的计算设备和技术“消失”(disappear)在学习者日常生活和学习任务的背景当中。保证了学习者在正确的时间,用正确的方法,做正确的事情。

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