王萍萍 占小紅

摘要：以中學(xué)科學(xué)與工程實(shí)踐為研究對象，運(yùn)用內(nèi)容分析法和滯后序列分析法，對合作學(xué)習(xí)小組中群體認(rèn)知沖突管理、協(xié)同知識整合以及二者關(guān)系進(jìn)行分析。結(jié)果表明，科學(xué)與工程實(shí)踐中的群體認(rèn)知沖突多與工程任務(wù)相關(guān)，知識理解型沖突較少，沖突管理方式以協(xié)商-非協(xié)商行為混合型為主，傾向于觸發(fā)中水平的協(xié)同知識整合。此外，還刻畫了三種協(xié)同知識整合水平下存在顯著意義的沖突管理行為路徑，為促進(jìn)基礎(chǔ)教育階段科學(xué)與工程實(shí)踐活動的改進(jìn)和優(yōu)化提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：科學(xué)與工程實(shí)踐；小組合作學(xué)習(xí)；群體認(rèn)知沖突管理；協(xié)同知識整合

1?引言

科學(xué)與工程實(shí)踐強(qiáng)調(diào)“學(xué)習(xí)”與“實(shí)踐”的緊密結(jié)合，充分發(fā)揮科學(xué)實(shí)踐與工程實(shí)踐的協(xié)同作用，為推進(jìn)我國基礎(chǔ)科學(xué)教育的改革、基礎(chǔ)工程教育的開展提供了切實(shí)可行的途徑[1，2]。協(xié)同知識整合是持有不同知識背景與觀點(diǎn)的學(xué)習(xí)者，通過社會性交互，不斷進(jìn)行知識與觀點(diǎn)的碰撞、沖突與整合，最終建立共識、對協(xié)作問題達(dá)成一致性理解的動態(tài)過程[3，4]。作為協(xié)同知識建構(gòu)的重要環(huán)節(jié)，協(xié)同知識整合的水平也是衡量協(xié)同知識建構(gòu)質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)?？茖W(xué)與工程實(shí)踐中，學(xué)生需要圍繞基于真實(shí)情境背景的復(fù)雜問題，綜合運(yùn)用跨學(xué)科知識，以小組合作學(xué)習(xí)的形式設(shè)計(jì)并實(shí)施一系列項(xiàng)目活動，通過小組對話、爭論與協(xié)商，對活動中涉及的工程問題進(jìn)行探索，以期達(dá)成共同的目標(biāo)。因此，科學(xué)與工程實(shí)踐具有協(xié)同知識整合的認(rèn)知表現(xiàn)，在實(shí)踐活動中促進(jìn)個(gè)體認(rèn)知的發(fā)展和群體認(rèn)知的收斂。

群體認(rèn)知沖突是指由社會交互引起的小組成員間認(rèn)知上的矛盾與不一致，群體認(rèn)知沖突管理則是小組成員對認(rèn)知沖突進(jìn)行調(diào)節(jié)和消解的過程。研究表明，協(xié)同知識整合中存在著由沖突到整合的現(xiàn)象，認(rèn)知沖突的激發(fā)是協(xié)同知識整合的驅(qū)動力，但這種驅(qū)動作用并不總是正向的，要發(fā)揮認(rèn)知沖突的積極效果，恰當(dāng)?shù)恼J(rèn)知沖突管理是關(guān)鍵[4，5]。目前，群體認(rèn)知沖突管理對協(xié)同知識整合的具體影響機(jī)制尚未清晰，科學(xué)與工程實(shí)踐領(lǐng)域的相關(guān)研究也較為缺乏。據(jù)此，本研究運(yùn)用內(nèi)容分析法和滯后序列分析法，表征科學(xué)與工程實(shí)踐中群體認(rèn)知沖突的類型分布、管理情況以及協(xié)同知識整合水平進(jìn)而探析協(xié)同知識整合與群體認(rèn)知沖突管理之間的關(guān)系，為推動協(xié)同知識整合向深層次發(fā)展、促進(jìn)基礎(chǔ)教育階段科學(xué)與工程實(shí)踐活動的改進(jìn)和優(yōu)化提供借鑒和參考。

2 研究設(shè)計(jì)

2.1?研究假設(shè)

協(xié)同知識整合中產(chǎn)生的群體認(rèn)知沖突以外在互動為前提，由此引發(fā)小組內(nèi)部的認(rèn)知結(jié)構(gòu)調(diào)整，在外在互動激發(fā)內(nèi)在調(diào)整的過程中，認(rèn)知沖突的調(diào)節(jié)和消解發(fā)揮重要作用[6]。積極有效的群體認(rèn)知沖突管理對于合作學(xué)習(xí)具有建設(shè)性意義，充分利用和發(fā)揮沖突的積極影響并控制其消極影響有助于協(xié)同知識整合[4，7]。本研究在相關(guān)研究的基礎(chǔ)上提出以下初步假設(shè)：科學(xué)與工程實(shí)踐中，不同群體認(rèn)知沖突管理方式對協(xié)同知識整合水平的影響存在顯著差異。

2.2 研究對象

選取S市開展的中學(xué)科學(xué)與工程實(shí)踐課程，通過現(xiàn)場觀摩和錄音、錄像的方式記錄科學(xué)與工程實(shí)踐活動中合作小組內(nèi)發(fā)生的對話，以此作為研究的數(shù)據(jù)來源，活動主題涉及“木制梁式橋承重”“新能源動力車”“人工心臟”“給S河體檢”。

2.3 研究工具

2.3.1?群體認(rèn)知沖突的分類框架

目前已有學(xué)者圍繞小組成員的對話，分析合作過程中出現(xiàn)的問題及障礙來進(jìn)一步研究群體認(rèn)知沖突，豐富對群體認(rèn)知沖突來源的界定和分類。崔鑫系統(tǒng)梳理了現(xiàn)有的認(rèn)知沖突分類框架，結(jié)合協(xié)作學(xué)習(xí)的特點(diǎn)對其進(jìn)行改編和整合，最終將認(rèn)知沖突的來源分為五大類——任務(wù)理解、資源選擇、觀點(diǎn)誤解、知識理解、方案決策[4]。該分類呼應(yīng)了小組合作學(xué)習(xí)中可能出現(xiàn)的各種認(rèn)知沖突，故本研究依據(jù)這一分類確定初步的認(rèn)知沖突分類框架，再結(jié)合預(yù)編碼結(jié)果進(jìn)行修訂。其中，“觀點(diǎn)誤解沖突”與其他四類沖突的界限較為模糊，因此對其進(jìn)行融合，形成最終的群體認(rèn)知沖突分類框架（表1）。

2.3.2?群體認(rèn)知沖突管理行為的編碼框架

群體認(rèn)知沖突管理是指當(dāng)小組內(nèi)產(chǎn)生認(rèn)知沖突后，為了達(dá)成新的認(rèn)知平衡狀態(tài)，小組成員對認(rèn)知沖突進(jìn)行調(diào)節(jié)和消解的過程[8]。Cheng進(jìn)一步細(xì)分沖突管理行為，開發(fā)了認(rèn)知沖突管理行為編碼框架[9]。該分類突破了已有編碼框架的局限性，較為全面地涵蓋了小組內(nèi)可能出現(xiàn)的認(rèn)知沖突管理行為。本研究結(jié)合科學(xué)與工程實(shí)踐活動的特點(diǎn)，對指標(biāo)體系進(jìn)行內(nèi)容的融合、調(diào)整和增減（表2），進(jìn)一步形成群體認(rèn)知沖突管理方式的分類方案（表3）。

2.3.3?協(xié)同知識整合水平的分析框架

協(xié)同知識整合包含個(gè)體、小組兩個(gè)層面的知識整合，由此，協(xié)同知識整合的水平可以劃分為兩個(gè)維度，即個(gè)體認(rèn)知發(fā)展水平和小組認(rèn)知收斂水平。Matuk等人基于協(xié)同知識建構(gòu)情境，對經(jīng)典的個(gè)體知識整合量規(guī)進(jìn)行改編，使其適用于分析群體的協(xié)同知識整合水平[10]。本研究借鑒此分析框架，結(jié)合科學(xué)與工程實(shí)踐活動的特點(diǎn)，將協(xié)同知識整合劃分為三個(gè)水平（表4），旨在考察群體認(rèn)知沖突管理過程中，合作小組能否消解沖突以及能否對多種沖突觀點(diǎn)進(jìn)行有效整合。

2.4?數(shù)據(jù)收集與分析

2.4.1?研究樣本篩選與分析片段確定

共收集活動樣本28份，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合活動中是否產(chǎn)生認(rèn)知沖突、沖突內(nèi)容是否指向科學(xué)與工程實(shí)踐主題、小組人數(shù)及參與度、音視頻清晰度及完整度等多個(gè)因素篩選出可分析的研究樣本16份。以引起認(rèn)知沖突的內(nèi)容主題不同為依據(jù)，從小組成員明確表示與其他成員的觀點(diǎn)存在沖突、分歧時(shí)開始，到圍繞該沖突的對話終止或?qū)υ拑?nèi)容偏離該沖突時(shí)結(jié)束，據(jù)此確定和劃分話語分析片段，最終獲得64個(gè)話語分析片段。

2.4.2?樣本分析流程

首先，對音視頻資料進(jìn)行文本轉(zhuǎn)錄，識別、劃分包含群體認(rèn)知沖突管理的話語片段。第二，對話語片段進(jìn)行編碼分析，兩名研究者應(yīng)用研究工具獨(dú)立完成編碼，并對編碼中產(chǎn)生的分歧進(jìn)行協(xié)商，最終達(dá)成一致，Kappa系數(shù)均在0.81～0.85之間，編碼示例如表5所示。第三，運(yùn)用SPSS軟件對編碼結(jié)果進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)、卡方檢驗(yàn)和對應(yīng)分析，統(tǒng)計(jì)群體認(rèn)知沖突的類型分布、管理情況和協(xié)同知識整合水平，明確不同群體認(rèn)知沖突管理方式對協(xié)同知識整合水平的影響是否存在顯著差異。最后，運(yùn)用GSEQ軟件對編碼結(jié)果進(jìn)行滯后序列分析，將具有顯著性的行為序列繪制為行為樣式圖，更細(xì)粒度地表征群體認(rèn)知沖突管理過程的行為路徑。

3 結(jié)果與分析

3.1?群體認(rèn)知沖突類型的分布特征

對沖突類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖1所示，合作學(xué)習(xí)小組在任務(wù)理解、知識理解、資源選擇以及方案決策方面均存在認(rèn)知沖突。其中，方案決策型占比最高（48.4%），資源選擇型次之（29.7%），知識理解型占比較少（17.2%），任務(wù)理解型占比最少（4.7%）。結(jié)合課堂觀察分析，在活動前，指導(dǎo)老師會向每個(gè)小組發(fā)放相應(yīng)的任務(wù)單，并對其中的任務(wù)目標(biāo)和內(nèi)容要求進(jìn)行詳細(xì)說明，因此小組在任務(wù)理解方面較為一致，故該類型的認(rèn)知沖突占比最少。

3.2?群體認(rèn)知沖突管理方式的分布特征

對沖突管理方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖2所示，協(xié)商為主式（50%）、非協(xié)商為主式（31.3%）占比較大，完全協(xié)商式（10.9%）、完全非協(xié)商式（7.8%）占比較小。結(jié)合課堂觀察分析，合作小組在認(rèn)知沖突管理時(shí)較多采取協(xié)商式行為，如某成員產(chǎn)生疑問時(shí)，能主動要求他人進(jìn)一步解釋觀點(diǎn)，而不是直接附議或否定；同時(shí)也不乏存在回避、強(qiáng)制、遷就等非協(xié)商式行為，如某成員提出觀點(diǎn)后，另一成員直接否定該觀點(diǎn)，并未解釋原因。因此，協(xié)商為主式、非協(xié)商為主式這兩類同時(shí)包含協(xié)商和非協(xié)商行為的沖突管理方式占比較大（81.3%）。

3.3?協(xié)同知識整合水平的分布特征

對協(xié)同知識整合水平進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖3所示，中水平占比最高（57.8%），高水平次之（26.6%），低水平最少（15.6%）。結(jié)合課堂觀察分析，合作學(xué)習(xí)小組多數(shù)情況能通過組內(nèi)交流討論、教師適時(shí)指導(dǎo)消解認(rèn)知沖突；也存在合作小組能通過觀點(diǎn)的傾聽和交互，在消解認(rèn)知沖突的基礎(chǔ)上，對多個(gè)觀點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)系和整合；少數(shù)合作學(xué)習(xí)小組在面對認(rèn)知沖突時(shí)，采取回避、強(qiáng)制、遷就等沖突管理方式，使得認(rèn)知沖突無法得到有效消解。

3.4?協(xié)同知識整合水平與群體認(rèn)知沖突管理方式的關(guān)系分析

對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行卡方檢驗(yàn)（表6）和對應(yīng)分析（圖4），卡方檢驗(yàn)結(jié)果顯示，c2?= 26.052，p=0.000 < 0.05，說明不同群體認(rèn)知沖突管理方式對協(xié)同知識整合水平的影響存在顯著差異，假設(shè)成立；對應(yīng)分析結(jié)果顯示，完全非協(xié)商式管理傾向于觸發(fā)低水平協(xié)同知識整合層次，完全協(xié)商式管理更可能觸發(fā)高水平協(xié)同知識整合層次，非協(xié)商為主式、協(xié)商為主式管理則傾向于觸發(fā)中水平協(xié)同知識整合層次。

3.5?群體認(rèn)知沖突管理過程的行為序列分析

采用滯后行為序列分析法，刻畫不同水平的協(xié)同知識整合片段中存在顯著意義的沖突管理行為路徑，以此表征合作小組的群體認(rèn)知沖突管理過程。

低水平片段表現(xiàn)出3條存在顯著意義的沖突管理子序列（圖5）：一是武斷-澄清-忽視，即成員遭到反對后，要求對方進(jìn)一步解釋原因，但對方表示跳過沖突；二是武斷-誘發(fā)-推辭，即成員遭到反對后，能詢問小組其他成員的觀點(diǎn)，但其他成員表示無法抉擇；三是忽視-忽視，即成員提出跳過沖突后，其他小組成員也表示跳過沖突。

圖 5?低水平片段的行為樣式圖

中水平片段表現(xiàn)出4條存在顯著意義的沖突管理子序列（圖6）：一是武斷-澄清-闡釋-妥協(xié)，即成員遭到反對后，能要求其進(jìn)一步解釋原因，對方聯(lián)系相關(guān)事實(shí)或概念來說明自身觀點(diǎn)后，成員作出讓步，表示接受其觀點(diǎn)；二是權(quán)威-附和-妥協(xié)，即成員引用權(quán)威的觀點(diǎn)來否定對方觀點(diǎn)（但未進(jìn)一步論述兩者之間的關(guān)系），得到小組其它成員的贊同后，對方作出讓步，表示接受其觀點(diǎn)；三是武斷-辯護(hù)，即成員遭到反對后，能進(jìn)一步論述來維護(hù)自身觀點(diǎn)；四是評價(jià)-附和，即面對認(rèn)知沖突，成員表示反對并給出原因，對方直接表示贊同其觀點(diǎn)，并未進(jìn)一步闡述。

圖 6?中水平片段的行為樣式圖

高水平片段表現(xiàn)出3條存在顯著意義的沖突管理子序列（圖7）：一是澄清-闡述-引用，二是澄清-闡述-整合，即面對認(rèn)知沖突，成員通過提問或質(zhì)疑的方式要求對方進(jìn)一步解釋觀點(diǎn)，對方聯(lián)系相關(guān)事實(shí)或概念來說明自身觀點(diǎn)后，成員能基于其觀點(diǎn)進(jìn)一步推論或建立雙方觀點(diǎn)之間的聯(lián)系；三是評論-整合，即面對認(rèn)知沖突，成員表示反對并說明原因后，其他成員能建立雙方觀點(diǎn)之間的聯(lián)系。

圖 7??高水平片段的行為樣式圖

4 結(jié)論與啟示

群體認(rèn)知沖突管理涉及沖突準(zhǔn)備、沖突提出、沖突消解三個(gè)關(guān)鍵要素[11]，下面主要圍繞這三個(gè)要素對研究結(jié)論與啟示進(jìn)行論述：

4.1?沖突準(zhǔn)備：強(qiáng)化知識理解型沖突，引導(dǎo)深度學(xué)習(xí)

沖突準(zhǔn)備是引發(fā)認(rèn)知沖突過程的準(zhǔn)備狀態(tài)，要求小組成員具備內(nèi)部先驗(yàn)知識，同時(shí)積極接納外部信息[12]?？茖W(xué)與工程實(shí)踐旨在讓學(xué)生想去、能去實(shí)踐這些活動，并通過這些活動測試、深化學(xué)生對科學(xué)和工程的理解[13]，不僅強(qiáng)調(diào)工程任務(wù)的解決，更注重學(xué)生在科學(xué)和工程內(nèi)容的不斷迭代過程中，主動挖掘科學(xué)原理或工程機(jī)制的本質(zhì)。在由沖突到整合的過程中，小組成員從批判的視角評價(jià)同伴的觀點(diǎn)，結(jié)合自身的知識經(jīng)驗(yàn)、外部資源論證和完善個(gè)人的觀點(diǎn)，最終對概念的理解、問題的解決達(dá)成一致[14]，因而更有利于科學(xué)與工程實(shí)踐目標(biāo)的達(dá)成。

研究表明，科學(xué)與工程實(shí)踐中有關(guān)工程任務(wù)（包括方案決策、資源選擇、任務(wù)理解）的認(rèn)知沖突占82.8%，而知識理解型認(rèn)知沖突僅占17.2%。為了避免科學(xué)與工程實(shí)踐脫離科學(xué)教育的目的而走向完全的工程實(shí)踐，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，在沖突準(zhǔn)備階段，需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)和強(qiáng)化活動中的知識理解型認(rèn)知沖突，具體可以從以下三個(gè)方面著手：在了解學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的基礎(chǔ)上，提供包括科學(xué)概念、工程原理等在內(nèi)的分析單作為附加的參考資料[15]；加強(qiáng)課堂監(jiān)管，扭轉(zhuǎn)學(xué)生的“工程任務(wù)導(dǎo)向”，避免學(xué)生對概念原理的回避；適時(shí)加以提問，誘發(fā)小組成員的認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生分析沖突中蘊(yùn)含的科學(xué)內(nèi)容和工程思想，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。

4.2 沖突提出：規(guī)范沖突的提出方式，強(qiáng)調(diào)科學(xué)論證

沖突提出的方式在一定程度上影響沖突能否順利消解以及協(xié)同知識整合的水平。本研究中，合作小組內(nèi)的沖突管理方式以協(xié)商-非協(xié)商行為混合型為主，傾向于觸發(fā)中水平的協(xié)同知識整合。低、中水平片段中，沖突的提出常以武斷（未給出理由，直接否定他人的觀點(diǎn)）、權(quán)威（強(qiáng)調(diào)證據(jù)來源的權(quán)威性，但未指出證據(jù)與觀點(diǎn)的因果關(guān)系）等非協(xié)商性話語呈現(xiàn)；高水平片段中沖突的提出常以澄清（通過提問、質(zhì)疑等方式要求他人進(jìn)一步解釋觀點(diǎn)）、評價(jià)（反對他人的觀點(diǎn)，并說明反對緣由）等協(xié)商性話語呈現(xiàn)。“協(xié)商式?jīng)_突提出”要求小組成員對沖突觀點(diǎn)進(jìn)行深入了解、分析和比較，在提出主張的同時(shí)，利用經(jīng)驗(yàn)、外部資料進(jìn)行科學(xué)論證（強(qiáng)調(diào)主張和證據(jù)的因果關(guān)系），使沖突點(diǎn)得到最大程度的外顯化，為認(rèn)知沖突的順利消解、協(xié)同知識的有效整合奠定基礎(chǔ)。因此，需要合理規(guī)范合作小組沖突提出的方式：面對認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生通過提問、質(zhì)疑的方式進(jìn)一步了解他人的觀點(diǎn)，避免因觀點(diǎn)誤解而導(dǎo)致認(rèn)知沖突無法順利消解，同時(shí)明晰沖突的關(guān)鍵，為沖突的消解提供落腳點(diǎn)；鼓勵(lì)學(xué)生對沖突觀點(diǎn)進(jìn)行批判性論述，促進(jìn)不同觀點(diǎn)的碰撞，同時(shí)要求學(xué)生在論證過程中明確證據(jù)的來源，以及主張和證據(jù)的因果關(guān)系[16]。

4.3 沖突消解：倡導(dǎo)主體性與合作精神并重，促成有效共識

沖突消解是指合作小組以某種方式來解決認(rèn)知沖突，沖突消解的方式直接影響協(xié)同知識整合的水平。中水平片段中，小組成員常通過接受沖突觀點(diǎn)（附和）或?qū)_突觀點(diǎn)作出讓步（妥協(xié)）來達(dá)成觀點(diǎn)的共同理解，從而消解沖突；高水平片段中，小組成員能基于對他人觀點(diǎn)的充分認(rèn)識進(jìn)一步探索（引用）或建立不同觀點(diǎn)之間的聯(lián)系（整合），在觀點(diǎn)的運(yùn)用和整合過程中消解沖突。相較于“觀點(diǎn)的共同理解”，“觀點(diǎn)的運(yùn)用和整合”在消解沖突的同時(shí)，使得成員觀點(diǎn)得到充分內(nèi)化、拓展和探索，促成有效共識，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知沖突對協(xié)同知識整合的積極后效最大化。

科學(xué)與工程實(shí)踐中，有效共識的達(dá)成離不開合作小組和教師的共同努力：合作小組內(nèi)應(yīng)營造主體性與合作精神并重的氛圍，每個(gè)成員應(yīng)改變對自身的角色定位，從“觀點(diǎn)的接受者”轉(zhuǎn)向“觀點(diǎn)的聯(lián)結(jié)者、創(chuàng)造者”，成員之間也應(yīng)互尊互重，構(gòu)建協(xié)商型小組，鼓勵(lì)每個(gè)成員積極參與互動、表達(dá)觀點(diǎn)，使不同觀點(diǎn)得到充分共享、交流與碰撞，為觀點(diǎn)之間的聯(lián)結(jié)提供契機(jī)；當(dāng)小組出現(xiàn)附和、妥協(xié)等非協(xié)商行為時(shí)，教師應(yīng)提供適時(shí)、適度的干預(yù)，通過開放式問題、反思性提問以及中立態(tài)度等方式引導(dǎo)成員進(jìn)一步闡釋觀點(diǎn)，推動小組共識向深層次發(fā)展。

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