（教育技术学专业论文）群组认知视角下cscl交互工具的开发与研究.pdf

摘要 本研究属于”发研究，所以论文首先介绍了所开发系统组件的需求分析、设 计思想和实现过程，包括系统的功能模型、对象模型、数据模型、系统架构、了i ： 发模式、算法实现等等。接着，详细阐述了所开发制品在线思维导图交互工 具在支持小组协作学习方面的效果验证实验。 在验证丌发制品有效性的教学实验中，本研究采用实证研究方法，以6 3 名本 科生为实验对象，设计了基于在线思维导图交互工具的协作学习活动。通过这一 有计划的教学干预，并进行了以小组为单位的实证分析建立相应的协作呈现 标志器，量化小组协作学习的过程，然后对以传统的b b s 为协作学习平台的前测 结果和以在线思维导图系统为协作学习平台的后测结果进行t 检验，在前后测之 间存在显著差异的基础上，验证了在线思维导图系统在提升小组协作学习水平中 起到了主要作用。 本论文的主要内容如下： 第一章介绍课题的研究背景、国内外的研究现状，并根据要解决的主要问 题，得出研究的主要内容、方法、目的和意义。 第二章全面阐述群组认知的基本理论，界定其确切定义，揭示群组认知过 程的理论模型，并以此为理论基础总结出适合于c s c l 的学习模式和教学策略。 第三章系统组件的系统分析和功能设计，提出了其总体设计框架和功能模 型，最后还介绍了系统的数据库设计思想和基本结构。 第四章系统组件的开发与实现，按照m v c 的开发模式分别从系统的模型 层、控制层和视图层三个方面来阐述，并对系统主要功能模块的具体实现进行解 释说明。 第五章教学活动的设计与系统的有效性分析，介绍了基于在线思维导图系 统的c s c l 学习活动流程，阐述了整个教学实验的各个环节以及实验数据的分析 方法。 第六章对全文进行总结，提出研究的创新工作，并在分析实验应用效果的 基础上得出系统的不足，为后续研究提供方向。 关键词：群组认知；计算机支持的协作学习( c s c l ) ；在线思维导图 l a b s t r a c t t h ed e v e l o p m e n ta n dr e s e a r c h0 ft h ec s c la l t e r n a n tt l s a b s t r a c t f r o mp e r s p e c t i v eo fg r o u pc o g n i t l 0 n m a j o r ：e d u c a t i o n a lt e c h n o l o g y n a m e ：p e n gg u a n g g u i s u p e r v i o r ：x ux i a o d o n gp r o f e s s o r t h r o u g ht h es t u d yo ft h es t u d e n t s u s eo ft h et r a d i t i o n a lb b sp l a t f o r mf o rt h e g r o u po n l i n e c o l l a b o r a t i o nf o u n dt h a t ，b b sc a nn o ts e p a r a t eag o o dr e a l - t i m e i n t e r a c t i o no fs t u d e n t sa n dt h ed i s c u s s i o n so f p h a s ev e r yw e l l ，o t h e r w i s eb b ss u p p o r t at y p i c a ll i n e a rd i s c u s s i o np r o c e s s ，w h i c hc a nn o th e l ps t u d e n t ss e eg r o u pd i s c u s s i o n p r o c e s s a tt h es a m et i m e ，n o w a d a y sc o m p u t e rs u p p o r t e dc o l l a b o r a t i v el e a r n i n g ( c s c l ) i sf a c e dw i t hab o t t l e n e c k ：c s c ls t i l l h a v en o tf o u n ds u i t a b l ea n a l y s i s m e t h o d sa n dc o g n i t i v et h e o r e t i c a lf r a m e w o r kf o rc o l l a b o r a t i v el e a r n i n ga n da c h i e v i n g g r o u pi n t e r a c t i o n s o ，h o wt of i n dam o r es u i t a b l et h e o r yf o rt h ec o m p u t e rs u p p o r t e d c o l l a b o r a t i v el e a r n i n gf r o mac o g n i t i v ep o i n to fv i e w , a n dw i t ht h es u p p o r to ft h e t h e o r yd e v e l o p i n gc s c li n t e r a c t i o nt o o l s t ob e t t e r s u p p o r tt h es t u d e n tg r o u p c o l l a b o r a t i v el e a r n i n g ，h a sb e c o m ea ni m p o r t a n tt o p i ci nr e s e a r c h t h i ss t u d yd r a w so nt h el a t e s tt h e o r i e so fc s c lr e s e a r c hr e s u l t s ：g r o u p c o g n i t i o nt h e o r y , a n di sc o m b i n e dw i t ht h el o n g s t a n d i n gr e s e a r c ht h a tt h es t u d e n t s u s eb b sa st h eg r o u pc o l l a b o r a t i v el e a r n i n gp l a t f o r m , t h ea u t h o rd e s i g na n dd e v e l o p t h eo n l i n em i n dm a p p i n ga l t e m a n tc o m p o n e n tt os u p p o r tt h ec o m p u t e rs u p p o r t e d c o l l a b o r a t i v el e a r n i n g t h e r e f o r e ，t h em a i no b j e c t i v eo ft h er e s e a r c hi sb a s e do nt h et e a mt h r o u g ht h e - i i i - 0帆5iiiii 8671洲y a b s t r a c t d e s i g na n dd e v e l o p m e n to fc o g n i t i v et h e o r yo ft h eo n l i n e m i n dm a p p i n gs y s t e m c o m p o n e n t s ，a p p l i c a t i o na n dt e a c h i n gi n t h ep r e l i m i n a r ye x p e r i m e n tb a s e do nt h e g r o u pa st h eu n i to fa n a l y s i st ot h ee m p i r i c a la n a l y s i so fi t se f f e c t i v e n e s s ，t oe x p l o r e t h ec o g n i t i v ep r o c e s so fc o l l a b o r a t i v e l e a r n i n gg r o u p s ，t h u se s t a b l i s h i n gam o r e p r e c i s eu n d e r s t a n d i n go f t h ep r o c e s sg r o u pm o d e lf o rf u t u r ec s c lr e s e a r c hi sm o r e r i c ha n dm a t u r eg r o u pc o g n i t i v et h e o r ya n dt e c h n o l o g ys y s t e m s t h i ss t u d yi sd e v e l o p m e n tr e s e a r c h ，t h ep a p e ri n t r o d u c e st h es y s t e mc o m p o n e n t s d e v e l o p e db yt h en e e d sa n a l y s i s ，d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o np r o c e s s ，i n c l u d i n gt h e f u n c t i o no ft h es y s t e mm o d e l ，o b j e c tm o d e l ，d a t am o d e l ，s y s t e ma r c h i t e c t u r e ， d e v e l o p m e n tm o d e l ，a l g o r i t h ma n ds oo n t h e nw ew i l le l a b o r a t eo nt h ed e v e l o p m e n t o fp r o d u c t s o n l i n em i n d m a p p i n g i n t e r a c t i v ec o m p o n e n t st o s u p p o r tg r o u p c o l l a b o r a t i v el e a r n i n gi nt h ee f f e c to fv a l i d a t i o ne x p e r i m e n t s v e r i f yt h ee f f e c t i v e n e s so fd e v e l o p m e n tp r o d u c t si nt h et e a c h i n ge x p e r i m e n t ， e m p i r i c a lr e s e a r c hm e t h o d su s e di n t h i ss t u d y , 6 3u n d e r g r a d u a t es t u d e n t si nt h e e x p e r i m e n t a ld e s i g n m i n dm a pb a s e do n - l i n ei n t e r a c t i v e c o m p o n e n to ft h e c o l l a b o r a t i v el e a r n i n ga c t i v i t i e s t h r o u g ht h i st e a c h i n gi n t e r v e n t i o np l a n n e da n d c o n d u c t e da sa g r o u po f e m p i r i c a la n a l y s i s s h o w e ds i g n so f c o l l a b o r a t i o ne s t a b l i s h e d c o r r e s p o n d i n gd e v i c e ，q u a n t i t a t i v eg r o u pc o l l a b o r a t i v el e a m i n gp r o c e s s ，t h e nt h e t r a d i t i o n a lb b sf o rt h ec o l l a b o r a t i v el e a r n i n gp l a t f o r m , t h ef i r s tt e s tr e s u l t sa n do n l i n e o nm i n dm a p p i n gs y s t e mf o rt h ec o l l a b o r a t i v el e a r n i n gp l a t f o r mf o rp o s t - t e s tr e s u l t s o ftt e s t ，b e f o r ea n da f t e rt h et e s ta tt h es i g n i f i c a n td i f f e r e n c eb e t w e e nt h eb a s i s ， v e r i f yt h a tt h eo n l i n em i n dm a p p i n gs y s t e m , t h el e v e lo fc o l l a b o r a t i v el e a r n i n gi n e n h a n c i n gt h eg r o u pp l a y e dam a j o rr o l e t h em a i nc o n t e n to f t h i sp a p e ri sa sf o l l o w s ： c h a p t e ri ：i n t r o d u c i n gt h et o p i co ft h er e s e a r c hb a c k g r o u n d ，r e s e a r c hs t a t u s ，a n d a d d r e s s e i n g t h e s t u d y s m a i n c o n t e n t ，m e t h o d s ，p u r p o s e a n d s i g n i f i c a n c e i n a c c o r d a n c ew i t ht h em a i ni s s u e s c h a p t e ri i ：d o i n gac o m p r e h e n s i v ee x p o s i t i o no ft h eb a s i ct h e o r yo fg r o u p - i v - a b s t r a c t c o g n i t i o n , d e f i n i n gt h ee x a c td e f i n “i o no ft h et h e o r y , r e v e a lc o g n i t i v ep r o c e s s e s ，a n d s u m m a r i z i n g t h et h e o r e t i c a lb a s i sf o rc s c li nl e a r n i n ga n dt e a c h i n gs t r a t e g i e s 。 c h a p t e ri i i ：t h ep l a t f o r ms y s t e ma n a l y s i sa n df u n c t i o n a ld e s i g n ，w h i c hp r e s e n ta n o v e r a l ld e s i g nf i a m e w o r ka n di t s p r o p o s e df u n c t i o n a lm o d e l ，a n di n t r o d u c et h e p l a t f o r ma n db a s i cs t r u c t u r eo ft h ed a t a b a s ed e s i g n c h a p t e ri v ：t h ep l a t f o r md e v e l o p m e n ta n di m p l e m e m a t i o n ，w h i c hi si n a c c o r d a n c ew i t ht h em v cp a t t e mt oi l l u s t r a t et h et h r e ea s p e c t sr e s p e c t i v e l y ：t h e c o n t r o ll a y e r , t h ev i e wl a y e ra n dt h em o d e ll a y e r , o t h e r w i s ei n t r o d u c et h ea l g o r i t h mo f e a c hm a i nm o d u l e sp r e l i m i n a r y c h a p t e r v ：t h ep l a t f o r ma p p l i c a t i o n s ，w h i c hi n t r o d u c et h ep r o c e s so fc s c l a c t i v i t i e so nt h eb a s eo ft h eo n - l i n em i n dm a p ，a n dd e s c r i b e dv a r i o u sa s p e c t so ft h e t e a c h i n ge x p e r i m e n ta n dt h ee x p e r i m e n t a ld a t aa n a l y s i s c h a p t e rv i ：i n t r o d u c i n gas u m m a r yo ft h ep a p e r , p u tf o r w a r dt h ei n n o v a t i v e r e s e a r c hw o r ka n do b t a i n e dt h el a c ko ft h ep l a t f o r mo nt h eb a s i so ft h ea n a l y s i so f e x p e r i m e n t a lr e s u l t s ，t op r o v i d ed i r e c t i o nf o rf u r t h e rr e s e a r c h k e yw o r d s ：g r o u pc o g n i t i o n ；c o m p u t e rs u p p o r t e dc o l l a b o r a t i v el e a r n i n g ( c s c l ) ； t h eo n l i n em i n dm a p 目 录 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 第1 章绪论1 1 1 研究背景与问题的提出1 1 2 课题研究的现状一3 1 3 选题的目的和意义5 1 4 研究内容和研究方法6 第2 章群组认知理论及其对c s c l 的指导作用8 2 1 群组认知理论概述8 2 1 1 群组认知及其概念界定8 2 1 2 群组认知的过程及其模型9 2 1 3 群组认知与个体认知、分布式认知1 l 2 2 群组认知视角下c s c l 及其学习模式1 2 2 2 1 群组认知视角下计算机支持的协作知识建构形式1 2 2 2 2 计算机支持的群组认知过程的显性化一1 4 2 2 3 群组认知视角下c s c l 的学习模式1 5 第3 章在线思维导图系统的分析与设计1 8 3 1 系统需求分析1 8 3 1 1 性能需求分析：1 8 3 1 2 角色需求分析一19 3 1 3 功能需求分析2 0 3 2 系统建模与功能模块设计2 2 3 2 1 面向切面的b s 系统架构2 2 3 2 2 系统的功能模型2 3 3 2 3 系统的对象模型2 6 3 2 4 系统的界面模型2 9 目录 3 3 系统数据模型的设计3 2 3 3 1 面向对象的数据库结构设计3 2 3 3 2 面向对象的x m l 结构设计3 5 第4 章在线思维导图系统的开发与实现3 8 4 1 开发工具与技术背景3 8 4 2m v c 系统开发模式的总体实现3 9 4 2 1 视图层( v i e w ) 的实现3 9 4 2 2 控制层( c o n t r o l l e r ) 的实现4 1 4 2 3 模型层( m o d e l ) 的实现4 6 4 3 系统功能模块的开发实现4 8 4 3 1 群组认知过程显性化模块4 8 4 3 2 群组认知过程动态显示模块5 3 4 3 3 在线保存模块5 7 4 3 4 关键字搜索模块6 2 第5 章在线思维导图系统的活动设计与有效性分析6 5 5 1 基于在线思维导图系统的c s c l 活动设计6 5 5 1 1 基于在线思维导图系统的c s c l 活动流程6 5 5 1 2 基于社会共享认知的教学方案设计活动教学设计6 8 5 2 在线思维导图系统的有效性和实证分析7 0 5 2 1 协作呈现标识器7 0 5 2 2 实验设计7 2 5 2 3 实验过程及其分析7 2 5 2 4 实验数据获取8 9 5 2 5 实验数据分析9 0 5 3 基于在线思维导图系统的教学实验总结9 2 第6 章结论与展望9 4 6 1 论文总结9 4 6 2 后续研究9 5 参考文献9 6 目录 附录9 7 后记10 3 攻读学位论文期间发表的学术作品1 0 5 第1 章绪论 第l 章绪论 本章首先呈现本研究的研究背景和所要探究解决的问题，接着对国外该领域 的研究现状进行综述，在此基础上提出论文选题的目的和意义，最后通过阐述探 究问题所需的理论、技术和方法，明确提出本研究属于开发研究并得出其主要内 容和研究方法。 1 1 研究背景与问题的提出 在传统的教育研究里，实验是集中在前期和后期的测试行为，并从前测和后 测的改变来推断学习行为的发生，像这样的研究方法是把学习看作个人内在的智 力过程的直接结果( k o s e h m a n n ，2 0 0 2 ) 【i 】。这种以个体认知心理学为理论指导 的教育研究过于关注学习者个体认知的结果，忽视了学习者的认知过程。即使有 些研究也强调学习者的学习过程，但其研究方法也往往集中于以个体为实验和分 析单位，把学习看做纯粹的个体认知过程。 学习过程到底是怎样的一个过程? 怎样通过技术手段使得认知过程显性 化? 目前主要有两种思路研究上述两个问题，一种是以脑科学为理论基础，通过 生物医学技术直接记录和测量学习者学习时表现出来的生物特征来量化学习者 的学习过程，例如，通过测量和记录学习者的脑电波图来研究学习者的认知过程； 另一种思路是以计算机为学习支持工具，致力于通过记录学习者学习时所衍生的 话语、文字、图形等显性信息来研究学习过程，而这里面又以计算机支持的协作 学习( c s c l ) 为代表。 计算机网络技术和多媒体技术的飞速发展为c s c l 的研究提供了更为先进 的技术手段，但是，技术手段的创新并没有给c s c l 带来革命性的飞跃，c s c l 的发展仍面临着瓶颈c s c l 仍然没有发现适合于协作学习、实现小组交互的 分析方法和理论框架。小组协作学习的认知过程到底是如何发生的? 怎样使得小 组的认知过程显性化? 这些都是需要c s c l 研究所要回答的基本问题。 拨开眼花缭乱的技术迷雾，回归c s c l 基础理论的探究，深入揭示协作学习 【g e r r ys t a h l g r o u pc o g n i t i o n ：c o m p u t e rs u p p o r tf o rb u i l d i n gc o l l a b o r a t i v ek n o w l e d g ei m c a m b r i d g e , m a ： t h em i tp r e s s 2 0 0 6 3 5 2 3 5 2 1 第l 章绪沦 过程的影响因素和深层机制，发现适合于协作学习、实现小组交互的分析方法和 理论框架，并以此为基础开发相应的系统支撑协作学习，这是摆在c s c l 研究者 面6 订的重大课题。 2 第1 章绪论 1 2 课题研究的现状 目前，国内外对计算机支持的协作知识建构的研究大部分集中于对其结果的 研究，这样的研究其局限性是显而易见的：无法获知学习者学习时的认知过程， 尤其是小组协作学习时的认知过程更无从知晓。 d r e x e l 大学信息科学与技术学院g e r r ys t a h l 教授领导的v m t ( v i r t u a lm a t h t e a m s ) - - _ 程团队对计算机支持的协作知识建构过程进行了积极的探索。g e r r y s t a h l 不仅提出了群组认知理论( g r o u pc o g n i t i o n ) 做为引领c s c l 发展的理论框 架，还以此为基础开发了v m t 系统( h t t p ：m a t h f o r u m o r g v m t ) 。v m t 系统是 一个在线协作学习共享白板，如下图图1 1 所示，v m t 工程的目标是让全世界 对数学感兴趣的人们，能够在虚拟社区中在线探讨同一数学问题( g e r r ys t a h l , 2 0 0 7 ) 。 i 女甜a r l p ， 一 * ”，。柚i q 图1 - 1v m t 在线协作学习共享白板 v m t 系统分为共享白板和聊天模块两个部分，共享白板模块为小组协作学 习提供了小组在线协作画图的工具，小组成员可以通过此功能模块在线协作绘制 图形在协助完成小组任务；聊天模块为小组协作学习提供了实时交互的功能 第1 章绪论 2 0 0 6 年，以g e r r ys t a h l 为领导的v m t 工程团队出版了关于群组认知理论的 第一本著作群组认知一一计算机支持的协作知识建构( g r o u pc o g n i t i o n ： c o m p u t e rs u p p o r tf o rb u i l d i n gc o l l a b o r a t i v ek n o w l e d g e ) ，此后，g e r r ys t a h l 在 利用v m t 系统实验的基础上，又陆续发表了关于群组认知理论的一系列论文。 但是至今为止，g e r r ys t a h l 虽然解决了群组认知过程的可视化和显性化问 题，却仍然没有给出群组认知的确切定义，更没有描绘出群组认知的过程模型和 总结出成熟的分析方法。对于学习群组认知过程的探索，目前的研究仍处于经验 探索与总结阶段，成熟的科学理论体系的建立尚需待以时同。 4 第1 章绪论 1 3 选题的目的和意义 本课题的目的是通过设计和丌发基于群组认知理论的在线思维导图系统，在 初步应用和教学实验的基础上探讨小组协作学习的认知过程，从而提出群组认知 的初步定义和建立群组认知的过程模型，并对以小组为单位的研究作了一定的分 析，为今后的c s c l 研究提供更为丰富和成熟的群组认知理论和技术系统。 通过本研究，一方面在认知理论层面丰富了群组认知理论的理论框架，提出 了群组认知的初步定义，并建立了群组认知的过程模型，探索影响小组协作学习 的认知因素和深层机制；另一方面在实践应用层面，通过所开发系统的初步教学 实验，总结出基于群组认知的小组协作学习的教学策略和学习模式，为群组认知 理论在教学实践中的应用提供了可参考并具有操作性的模式和策略；还有，在技 术开发层面上，设计和开发了基于群组认知理论的在线思维导图系统，探讨了以 v i s u a lc 撑n e t 和a j a x 为技术框架和m v c 为开发模式的b s 系统系统，实现了 整个系统的异步更新和实时记录，为学习者的学习、反思和教师的教学实践以及 研究者的实验、分析和研究提供了在线教学系统。 第1 章绪沦 1 4 研究内容和研究方法 本研究属于开发研究。在需求分析阶段，主要是以华南师范大学教育信息技 术学院教育技术学2 0 0 7 级本科生为调查和分析对象，通过收集和分析学习者在 学习环境设计的基础理论这门课上，小组利用传统的b b s 进行讨论以完成 协作知识建构所暴露的局限性以及问题，同时，结合群组认知理论的思想，得出 系统所需的基本功能，这期间主要是通过话语分析、文献调查、非正式访谈来完 成；在设计和开发阶段，主要是根据需求分析所需要的基本功能，按照v i s u a l c 群n e t 与a j a x 技术框架和m v c 开发模式进行可行性分析和功能细化，这期间 主要是通过计算机科学面向对象和面向切面的程序开发方法来完成；在实验和分 析数据阶段，研究对象不变，要求每个学习小组利用系统设计“基于社会共享认 知理论的教学方案”，采用“a b ”的实验设计，主要通过话语分析来完成。 本研究的主要成果是开发在线思维导图系统，它是以群组认知理论为指导和 设计思想，把支持小组协作知识建构过程为目标，在v i s u a lc 撑n e t 与a j a x 技 术框架和m v c 开发模式的支持下构建的b s 系统系统，在具体功能上实现了整 个系统的异步更新、实时记录、动态回顾等效果。本文会对该系统的理论基础、 设计思想、开发技术、算法实现、实验应用以及后续工作进行全面系统的阐述， 其主要内容如下： 第一章介绍课题的研究背景、国内外的研究现状，并根据要解决的主要问 题，得出研究的主要内容、方法、目的和意义。 第二章全面阐述群组认知的基本理论，界定其确切定义，揭示群组认知过 程的理论模型，并以此为理论基础总结出适合于c s c l 的学习模式和教学策略。 第三章系统的系统分析和功能设计，提出了其总体设计框架和功能模型， 最后还介绍了系统的数据库设计思想和基本结构。 第四章系统的开发与实现，按照m v c 的开发模式分别从系统的模型层、控 制层和视图层三个方面来阐述，并对系统主要功能模块的算法实现进行初步说 明。 第五章系统的应用研究，介绍了基于在线思维导图系统的c s c l 学习活动 流程，阐述了整个教学实验的各个环节以及实验数据的分析方法。 6 第1 章绪论 第六章对全文进行总结，提出研究的创新工作，并在分析实验应用效果的 基础上得出系统的不足，为后续研究提供方向。 7 第2 章群组认知理论及其埘c s c l 的指导作用 第2 章群组认知理论及其对c s c l 的指导作用 本章将全面阐述群组认知的基本理论，首先界定其确切定义和揭示其理论模 型，接着分析群组认知与个体认知、分布式认知的区别和联系，最后通过分析在 群组认知理论视角下计算机支持的协作知识建构形式，得出基于群组认知理论的 c s c l 学习模式、教学策略和组织机制。 2 1 群组认知理论概述 2 1 1 群组认知及其概念界定 群组认知( g r o u pc o g n i t i o n ) 理论是g e r r ys t a h l 为了发现适合于计算机支持 的协作学习( c s c l ) 、实现小组交互的分析方法和理论框架而提出的认知理论， 其核心理念是：认知和学习不仅仅发生在个体层面上，也会发生在小组和社区的 层面上【2 】；小组是知识建构的“引擎”，协作讨论是知识建构的媒介；小组以多 种形式建构知识，包括在群体中已经内化的个体成员与小组隐性知识和已经具体 明确外化的共享知识1 3 1 。 群组认知包括三个主要方面：群组构成( g r o u pf o r m a t i o n ) 、解释观点 ( i n t e r p r e t i v ep e r s p e c t i v e s ) 和知识协商( k n o w l e d g en e g o t i a t i o n ) ，其关键是建构 协作认知( b u i l d i n g c o l l a b o r a t i v e k n o w i n g ) 【4 】。群组认知的具体表现是小组 讨论( g r o u pd i s c o u r s e ) ，它是协作知识建构的核心，对小组讨论的分析能使群组 学习显现出来【5 】。 但是，g e r r ys t a h l 只是通过经验探索总结了群组认知的一些理念和思想，仍 然没有给出群组认知的确切定义。通过基于社会共享认知的教学方案设计教 学实验的分析和研究，笔者认为，群组认知是个体认知在小组层面上建构协作知 识过程中，通过交互达成共识即实现认知的共同浮现时的表征，它起始于个体认 吲g e r r ys t a h l g r o u pc o g n i t i o n ：c o m p u t e rs u p p o r tf o rb u i l d i n gc o l l a b o r a t i v ek n o w l e d g ei m c a m b r i d g e , m a ： t h em i tp r e s s ，2 0 0 6 3 3 4 - 3 3 4 1 3 1 g e r r ys t a h l g r o u pc o g n i t i o n ：c o m p u t e rs u p p o r tf o rb u i l d i n gc o l l a b o r a t i v ek n o w l e d g ei m l c a m b r i d g e , m a ： t h em i tp r e s s ，2 0 0 6 3 7 3 - 3 7 3 1 g e r r ys t a h l g r o u pc o g n i t i o n ：c o m p u t e rs u p p o r tf o rb u i l d i n gc o l l a b o r a t i v ek n o w l e d g ei m c a m b r i d g e , m a ： t h em i tp r e s s ，2 0 0 6 1 4 9 - 1 4 9 1 5 1g e r r y s t a h l g r o u pc o g n i t i o n ：c o m p u t e rs u p p o r tf o rb u i l d i n gc o l l a b o r a t i v ek n o w l e d g ei m i c a m b r i d g e m a ： t h em i tp r e s s 2 0 q 6 3 4 9 - 3 4 9 g 第2 章群组认知理论及其对c s c l 的指导作_ h j 知的交互，结束于个体认知的共同浮现。因此，群组认知是小组成员们通过协作 知识的建构形成的，如果各个小组成员个体认知的建构是建立在整个小组或者其 他成员的协作知识建构上，并且这种知识建构活动不能简单地分解为个人的个体 认知活动，这就是群组认知。 g e r r ys t a h l 认为，群组认知不是一种心理学现象，而是一种交流或者交互现 象( g e r r ys t a h l ，2 0 0 9 ) 。通过一系列的教学实验，笔者认为，群组认知不仅仅 是一种交互现象，同时也是一种认知现象，因为连g e r r ys t a h l 都承认“群组认 知的起点是个体认知，终点也是个体认知”，过程是个体认知的协作交互，把群 组认知仅仅视为交互现象是忽略了群组认知的主体。 2 1 2 群组认知的过程及其模型 群组认知到底是怎样的一个过程? 目前的研究仍处于经验探索与总结阶段， 尚没形成成熟的理论体系。g e r r ys t a h l 在总结前人协作知识建构的基础上，通过 在v m t 系统上的实验，提出了建构协作认识( b u i l d i n gc o l l a b o r a t i v ek n o w i n g ) 的过程模型，如下图图1 1 所示： 图1 - 1 建构协作认识的循环过程1 6 l 6 1 g e r r ys t a h l g r o u pc o g n i t i o n ：c o m p u t e rs u p p o r tf o rb u i l d i n gc o l l a b o r a t i v ek n o w l e d g ei m i c a m b r i d g e , m a ： t h e m i t p r e s s 2 0 0 6 3 1 3 - 3 1 3 9 第2 章群组认知理论及其对c s c l 的指导作h j 由于g e r r ys t a h l 把群组认知仅仅视为交流和交互现象，图l 的过程模型很 明显是从协作知识建构的角度得出的结论。这个模型很容易解释在c s c l 中个体 成员的隐性知识和小组的显性知识的建构，但是，在小组隐性知识建构方面，例 如，在小组协作学习中，如何使得掌握“真理”的少数人的意见得到小组其他成 员的重视和认可? 这涉及到小组深层次的协作机制，诸如此类的小组隐性知识是 图1 的模型无法做出恰如其分的解释。 笔者从认知的角度，提出在计算机支持的协作学习中群组认知的过程模型， 如图1 2 图1 2 的过程模型并没有否定g e r r ys t a h l 的建构协作认识的循环过程模 型，而是基于此模型并从认知的角度探讨更适合于小组协作学习的过程模型，为 c s c l 提供更为合理的理论模型。 图1 - 2 计算机支持的群组认知的循环过程 在建构个体认知的循环中，图2 使用了p i a g e t 的“图表( s c h e m e ) ”来解释 认知结构，当学习者能够利用现有的图表去“同化”新知识时，图表只是发生了 量的变化；当学习者现有的图表不能同化新知识时，学习者就会创造新的图表， 这样图表就发生了质的变化，即所谓的“顺应”。学习者产生认知冲突以后，如 果能够借助认知制品和文化制品顺应新知识，则会产生知识觉知，并进一步创造 自己的个人图表，否则，只有通过公开声明向小组其他成员求助。 在建构群组认知的循环中，图2 强调了要协调由差异觉知产生的群组认知 第2 章群组认知理论及其时c s c l 的指导作h j 冲突，学习者在任务觉知和角色觉知的驱动下借助文化制品在具体的活动情景中 与其他学习者一起协商冲突，并提出解决方案做为共享认知的文化制品。 2 1 3 群组认知与个体认知、分布式认知 群组认知并没有否认个体认知，相反，从图1g e r r ys t a h l 构