混合教學自主學習階段的認知投入干預策略研究

方靜 劉三女牙 何秀玲 李洋洋 劉智

摘要：混合教學作為在線學習的常態(tài)化路徑，在自主學習階段面臨學習者認知投入不足的困擾。概念圖能夠通過幫助學習者在學習過程中有意識地從學習材料中提取新信息并與已有知識建立連接以促進認知投入。因此，圍繞概念圖工具在混合教學自主學習階段的應用問題，本研究基于ICAP（Interactive， Constructive， Active， and Passive）學習方式分類學理論、有意義學習理論和活動理論雙驅(qū)動認知投入干預策略，設計了指向交互建構(gòu)的學習活動流程和促進有意義交互的學習策略。學習活動流程設計引導學習者在自主學習階段從參與被動學習活動向參與交互學習活動發(fā)展；學習策略設計為學習者參與建構(gòu)類和交互類學習活動過程提供可操作性的認知策略，確保在自主學習的過程中有意義交互的發(fā)生。同時，通過準實驗研究驗證基于干預策略的混合教學的有效性。實驗結(jié)果表明，基于干預策略的混合教學對于學習者知識水平以及以元認知意識和溝通能力為代表的高階思維能力具有促進作用。

關鍵詞：混合教學；自主學習；認知投入；ICAP；有意義學習；活動理論；概念圖；干預策略

中圖分類號：G434? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1009-458ｘ（2023）4-0059-10

一、問題的提出

后疫情時代混合教學成為在線學習的新常態(tài)?！吨泄仓醒腙P于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》（中共中央， 2020）明確提出要“發(fā)揮在線教育優(yōu)勢”，同時“提高高等教育質(zhì)量”，從國家層面明確了進行高質(zhì)量在線教育模式探索的必要性，也是對混合教學質(zhì)量要求的進一步提升?；旌辖虒W多指在線學習與面授教學的混合或同步在線教學與異步在線教學的混合（李煒， 2018），包括自主學習階段和面對面學習階段。在混合教學的自主學習階段，教師與學生的時空分離使得教與學的關系弱化（王志軍 等， 2017），學習者缺乏認知投入，參與度不高（Deng et al.， 2019），這也成為困擾教育工作者的重要問題。觀看視頻、瀏覽學習資料這類學習任務是混合教學自主學習階段常用的學習活動（Rasheed et al.， 2022），但是研究表明學生在參與這類學習活動時通常處于被動學習狀態(tài)，僅僅進行淺層學習（宋靈青 & 許林， 2020），涉及較少的認知投入（Chi et al.， 2018）。因此如何促進學習者在混合教學自主學習階段的認知投入是提升混合學習質(zhì)量進程中迫切需要解決的問題。

有研究者研究了混合教學中的自主學習策略，如秦瑾若和傅鋼善（2017）通過在教學準備階段設計引導性問題、檢驗性問題和思考性問題三類問題引導學習者知識建構(gòu)階段的學習，提高MOOC學習的課前學習質(zhì)量。李海峰和王煒（2020）以耦合理論、建構(gòu)主義和社會系統(tǒng)理論為基礎，構(gòu)建了促進課前與課中雙向深度學習的“天平式耦合深度學習模型”，并通過基于設計的實驗研究證明了翻轉(zhuǎn)課堂中課前深度學習策略的必要性。曹梅和馬悅（2020）構(gòu)建了一種鼓勵學生先學階段提問的問題生成策略，有效加強了學生與學習資源的交互，促進了學生的思維卷入和深度學習的發(fā)生。以上研究確定了混合教學自主學習階段引導學習者克服被動學習窘境，以主動學習為目標的必要性，同時圍繞課前學習的問題生成設計了促進學習者知識建構(gòu)的認知策略，引導學習者從淺層學習走向深度學習，為學習者提供了可以借鑒的學習策略。但研究者較少關注在學習過程中學習者如何從學習內(nèi)容中提取新信息與已經(jīng)掌握的舊知識建立聯(lián)系，同時忽略了自主學習階段對學習者之間學習交流的引導。有意義學習理論強調(diào)，學習的發(fā)生伴隨著新舊知識連接的建立（諾瓦克， 2016， p.67），而知識連接的建立需要學習者有意識地進行（諾瓦克， 2016， p.25）。因此，在有意義學習理論的指導下，引導學習者在自主學習過程中重視從學習材料中提取新信息與已有知識建立連接以促進知識的深層建構(gòu)，也是混合教學自主學習階段提升學習者認知投入的一條值得探索的路徑。

概念圖工具是由諾瓦克等人以有意義學習理論為基礎設計的認知工具，已經(jīng)在很多學科教學中被廣泛證明能夠有效提升教學效果（de Ries et al.， 2022）。概念圖的構(gòu)建過程強調(diào)概念的提取和概念之間關系的建立（Roessger et al.， 2018）。這一過程被認為是個體內(nèi)部進行協(xié)商以解決認知沖突的過程，能夠驅(qū)動學習者投入更多的認知努力（Jonassen & Marra， 1994）。因此，在混合教學的自主學習階段引入概念圖認知工具理論上能夠促進學習者的認知投入，提升學習質(zhì)量。但需要注意的是概念圖的構(gòu)建任務通常被認為是一種結(jié)構(gòu)不良任務（Kinchin， 2014）。這類任務在促進學習者認知學習提升的同時也會給學習者帶來挑戰(zhàn)（Pee， 2020），需要教學工作者通過良好的策略設計為學習者在使用過程中提供腳手架（Bliss et al.， 1996）。因此，在混合教學自主學習階段引入概念圖工具要解決的主要問題是，如何通過合理的學習活動和學習策略設計引導學習者有效完成概念圖構(gòu)建任務。

本文從概念圖認知工具的特點出發(fā)，基于ICAP學習方式分類學理論、有意義學習理論和活動理論，設計雙驅(qū)動認知投入干預策略，具體包括設計框架研究、學習活動設計和學習策略設計研究，通過引導學習者在基于概念圖的交互建構(gòu)類學習活動中有意識地使用認知策略，強化概念映射過程對自主學習的支持，促進學習者主動學習目標的實現(xiàn)。干預策略的設計及其應用研究為學習者在混合教學自主學習階段構(gòu)建概念圖提供策略支架，為教師設計混合教學自主學習階段的學習活動提供設計框架參考，為概念圖工具在混合教學自主學習階段應用的有效性提供了實踐性證據(jù)。

二、促進認知投入的自主學習干預策略設計理論基礎

（一）ICAP學習方式分類學理論

“Interactive，Constructive，Active，and Passive”（簡稱“ICAP”）是季清華等人基于大量課堂實證研究和實驗室研究結(jié)果提出的一種學習活動分類方式框架。該框架根據(jù)學生的顯性行為和學習成果定義了認知參與活動，并將學生的學習方式分類為被動學習、主動學習、建構(gòu)學習和交互學習四種模式（Chi & Wylie， 2014）。從被動學習到交互學習，學習者的知識變化過程經(jīng)歷了從儲存、整合、推斷到協(xié)同推斷的遞進過程，知識變化結(jié)果出現(xiàn)了從記憶、應用、遷移到共創(chuàng)的深化，相應的學習效果依次增強，體現(xiàn)學生內(nèi)在的認知過程由簡單到復雜、由低級到高級。Translating the ICAP Theory of Cognitive Engagement into Practice一文梳理了ICAP框架中的學習類別與深度學習理論中提到深層次認知加工和淺層次認知加工以及主動學習理論中提到的主動學習與被動學習的對應關系，即ICAP框架中的被動學習和主動學習對應深度學習理論中的淺層次認知加工和主動學習理論中的被動學習，建構(gòu)學習和交互學習對應深度學習理論中的深層次認知加工和主動學習理論中的主動學習（Chi et al.， 2018）。由此可見，以主動學習為目標的自主學習需要學習者在認知加工過程中從知識的儲存、整合到知識的推斷甚至是協(xié)同推斷的深化，本質(zhì)上是引導學習者通過參與交互建構(gòu)的學習活動實現(xiàn)知識共創(chuàng)。

（二）有意義學習理論

有意義學習理論是由著名教育學家、心理學家奧蘇貝爾提出的教育心理學理論，將學習方式分為機械學習和有意義學習。其中，有意義學習是指在學習過程中新的信息被聯(lián)系到個體已有知識結(jié)構(gòu)中的發(fā)生過程（諾瓦克， 2016， p.67）。有意義學習理論指出有意義學習發(fā)生的三個要素（諾瓦克， 2016， p.25）：①學習者必須知道與新知識相關的一些舊知識，并且能夠用特殊關聯(lián)的方式學習新知識；②要學習的知識必須和其他知識相關而且必須含有重要概念和命題；③學習者一定要有意識地選擇將新知識與已有相關知識聯(lián)系起來。學習者在學習過程中接收新刺激時會將新知識與已有的概念和知識結(jié)構(gòu)進行連接，該行為被稱為“內(nèi)部認知協(xié)商”，這種行為通常會無意識地發(fā)生，概念圖認知工具的優(yōu)勢在于讓學習者有意識地處理這種內(nèi)隱學習活動（Jonassen & Marra， 1994）。因此，概念映射過程為有意義學習的發(fā)生提供了必要條件。

（三）活動理論

活動理論指出，活動系統(tǒng)包含3個核心成分和3個次要成分，核心成分分別是主體、客體和共同體，次要成分分別是工具、規(guī)則和分工，次要成分構(gòu)成了核心成分之間的聯(lián)系（楊開誠， 2005， p.102）。將活動理論映射到自主學習活動中，活動主體對應學習者，活動客體對應學習目標，活動共同體對應學習者在學習過程中形成的由學習者個體組成的學習共同體，而在學習活動中使用的認知工具將學習活動中的各要素通過規(guī)則與分工串聯(lián)起來?；顒永碚搹臉?gòu)成元素的角度為混合教學中的自主學習活動設計提供了頂層指導。

三、雙驅(qū)動認知投入干預策略設計

活動理論厘清了參與學習活動的主體、客體和工具在活動過程中的角色與分工，為混合教學自主學習階段引入概念圖工具的學習活動設計提供了頂層的框架指導。ICAP框架從學習活動分類視角解析了混合教學自主學習階段以主動學習為目標的內(nèi)涵，為干預策略設計提供了目標指導。有意義學習理論為學習者在自主學習過程中如何實踐概念映射提供了策略指導。以上理論的有機結(jié)合為干預策略從設計框架、學習活動設計直至學習策略設計提供了漸進式的理論指導。

（一）雙驅(qū)動認知投入干預策略設計框架

本文融合有意義學習理論、ICAP學習方式分類學理論和活動理論的內(nèi)涵，首先研究雙驅(qū)動認知投入干預策略設計框架（如圖1所示），明確了從學習活動設計和學習策略設計兩條線索展開干預策略設計研究的必要性。學習活動與學習策略設計本質(zhì)上是幫助學習者深入理解概念圖認知工具在自主學習的各個學習活動中的分工與規(guī)則，以便降低結(jié)構(gòu)不良任務在自主學習階段實施和應用的障礙。學習活動設計的目的在于通過活動流程驅(qū)動學習者在自主學習過程中建立學習共同體，同時在從被動學習活動到建構(gòu)、交互類學習活動的發(fā)展中逐步提升認知參與。學習策略設計的目的在于提供策略支架驅(qū)動學習者在建構(gòu)類和交互類學習活動中通過有意識地使用認知策略，提升學習活動的參與質(zhì)量。設計框架的確立為后續(xù)學習活動設計和學習策略設計提供了基礎。

（二）學習活動驅(qū)動：指向交互建構(gòu)的學習活動設計

概念圖作為一種強調(diào)新知識如何整合到已有知識結(jié)構(gòu)中的認知工具（Jonassen & Marra， 1994），能夠支持建構(gòu)性學習任務的開展。自主學習階段設置建構(gòu)性的學習任務能夠促進學習者的認知參與，幫助學習者更好地調(diào)用學習機制，進而從后續(xù)的學習中獲得收益（Lam & Kapur， 2018）。但基于概念圖認知工具的自主學習活動設計要警惕概念圖作為結(jié)構(gòu)不良任務對學習者帶來的挑戰(zhàn)（Kinchin， 2014）。協(xié)作概念圖構(gòu)建通過增強學習群體中個體之間的溝通和交流提升了概念圖任務的完成質(zhì)量（Engelmann & Hesse， 2010）。在線討論的持久性和異步性讓學習者有更多機會參與討論交流（Hew et al.， 2010）。因此，基于在線討論的協(xié)作概念圖構(gòu)建能夠在保障建構(gòu)性學習活動開展的同時促進交互性學習活動的發(fā)生。

ICAP實踐框架從學習者外顯行為、知識變化過程和知識變化結(jié)果等維度詳細描述了從被動學習到交互學習等四類學習活動分類的特征。本文以ICAP框架為基礎，設計了混合教學自主學習階段指向交互建構(gòu)的學習活動流程，包括“查看學習材料—完成學習筆記—構(gòu)建個體概念圖—基于在線討論構(gòu)建協(xié)作概念圖”四個階段（如圖2所示），活動流程各階段具體闡述如下。

1. 查看學習料

此階段學習者主要了解教師設置的混合學習任務和學習目標，根據(jù)學習材料完成初步學習，如看視頻、瀏覽教學PPT等。在這個過程中學習者以完成知識的存儲為主要目標，學習活動的參與者是學習者個體。

2. 完成學習筆記

此階段學習者從廣泛的原始學習材料中提煉出與學習主題緊密相關的關鍵信息，完成學習筆記。在這個過程中學習者從原始學習材料中有選擇性地提取學習信息，實現(xiàn)知識的整合和應用，學習活動的參與者依舊是學習者個體。

3. 構(gòu)建個體概念圖

此階段學習者基于學習筆記中提煉的關鍵信息完成個體概念圖構(gòu)建，目的在于在原始學習材料的基礎上建構(gòu)性地生成新信息，個人知識從整合發(fā)展到推斷，實現(xiàn)知識的遷移。此階段是建構(gòu)性學習任務的開始，學習活動的參與者是學習者個體。

4. 基于在線討論構(gòu)建協(xié)作概念圖

此階段學習者以小組為單位開展在線討論以構(gòu)建協(xié)作概念圖。學習者在各自對于知識理解的基礎上參與在線討論的交互活動，協(xié)同推斷知識，實現(xiàn)知識共創(chuàng)（Chi et al.， 2014）。在在線討論過程中的方案共享和決策共創(chuàng)能夠降低結(jié)構(gòu)不良任務的使用風險，提升認知學習效果（Pee， 2020）。此階段是建構(gòu)性學習活動邁向交互建構(gòu)活動的重要環(huán)節(jié)，學習活動的參與者從學習者個體演變?yōu)閷W習共同體。

學習活動設計的目的在于通過活動流程設計為自主學習過程中學習者建構(gòu)性、交互性學習方式的發(fā)生提供活動基礎。指向交互建構(gòu)的學習活動設計通過活動流程引導學習者從被動學習活動到交互學習活動的逐步參與，促進自主學習由個體學習向共同體學習發(fā)展，最終實現(xiàn)在線知識共創(chuàng)。

（三）學習策略驅(qū)動：促進有意義交互的學習策略設計

ICAP實踐框架明確強調(diào)，有意義的交互式學習方式必須具備兩個特點：一是交互的雙方正在進行的是建構(gòu)的學習活動。實踐框架同時指出，并不是所有概念圖任務都屬于建構(gòu)性學習活動，如單純復制教師的概念圖屬于被動學習行為（Chi et al.， 2018）。常用的概念圖任務形式主要包括選擇概念型概念圖、填圖型概念圖和開放型概念圖（Strautmane， 2012）。其中，開放型概念圖任務以回應教師提出的焦點問題為主要目標，被認為是最能夠觸發(fā)深度學習，培養(yǎng)學習者高階思維的概念圖任務形式（趙國慶 等，2019）。學習者在任務過程中需要搜索領域知識，并通過概念的選擇建立能夠回應焦點問題的概念圖（趙國慶 & 熊雅雯， 2018）。二是參與交互的同伴需要在對方建構(gòu)知識的基礎上生成新的建構(gòu)知識（Chi et.al， 2018）。協(xié)作概念圖通過刺激學習者的社會認知沖突誘發(fā)知識共建過程（Wang et al.， 2017），進而達到更深入和富有成效的互動學習（Reiter-Palmon et al.， 2017）。因此，本文將開放型概念圖構(gòu)建作為認知投入干預策略的核心任務，結(jié)合概念圖認知工具的特點與交互建構(gòu)的學習目標，在構(gòu)建個體概念圖和基于在線討論的協(xié)作概念圖兩個學習活動中分別提供個體概念圖構(gòu)建策略和協(xié)作概念圖構(gòu)建策略，為學習者提供概念映射過程中的學習策略支架，促進自主學習過程中有意義交互的真實發(fā)生。

1. 個體概念圖構(gòu)建策略

在構(gòu)建個體概念圖的學習活動中，學習者需要從粗加工的學習材料中進一步選擇能夠與焦點問題密切相關的關鍵概念，從無到有地完成個體概念圖的制作。概念圖的核心要素包括概念節(jié)點、關系詞和命題，概念圖的特點在于“概念—關系詞—概念”能夠形成一個有意義的命題（諾瓦克， 2016， p.64），而眾多命題形成表征學習者理解的知識結(jié)構(gòu)。在構(gòu)建概念圖的過程中學習者需要參與一系列階段，包括創(chuàng)建節(jié)點和描述節(jié)點之間的關系，同時需要不斷重新審查這些節(jié)點和關系的沖突（Jonassen & Marra， 1994）。圍繞概念映射的核心階段，本文設計了包括“建立概念節(jié)點—提煉關系詞—調(diào)整結(jié)構(gòu)布局”三個環(huán)節(jié)的個體概念圖構(gòu)建策略（如圖3所示）。學習者在策略的指導下按照概念、關系和結(jié)構(gòu)的順序完成概念映射，并且在映射過程中學習者可能會反復查閱學習資料，區(qū)分相關和不相關的概念，從碎片化學習材料中選擇與焦點問題密切相關的知識，實施多輪比較分析，完成概念的提煉、命題的形成和知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。個體構(gòu)建概念圖策略為學習者繪制個體概念圖提供具有可操作性的策略指導，驅(qū)動學習者從概念、命題和知識結(jié)構(gòu)三個遞進的層次有意識地與學習資源進行交互，確保建構(gòu)學習活動的真實發(fā)生。

2. 協(xié)作概念圖構(gòu)建策略

基于在線討論構(gòu)建協(xié)作概念圖的學習活動需要學習者在個體概念圖制品的基礎上通過在線討論彼此分享方案，開展協(xié)作知識建構(gòu)，實現(xiàn)對概念圖的第二輪精加工。經(jīng)典協(xié)作交互分析模型提出了協(xié)作知識建構(gòu)的五個層次，包括“分享觀點—質(zhì)疑與討論—協(xié)商與建構(gòu)—假設與檢驗—共識與達成”（張雯雯 等， 2020）。本文結(jié)合經(jīng)典協(xié)作交互分析模型與構(gòu)建協(xié)作概念圖的活動目標，設計包括“闡述—質(zhì)疑—辨別—總結(jié)—反思”的基于在線討論的協(xié)作概念圖構(gòu)建策略（如圖3所示），通過為學習者提供在線討論活動的策略支架，促進在線交互活動質(zhì)量的提升（Song & Kim， 2021）。在在線討論過程中，學習者首先需要對從個體概念圖的關鍵概念提取、關系詞選擇和結(jié)構(gòu)布局三個維度進行個體概念圖的闡述，同時接受學習共同體中的同伴在三個維度上的質(zhì)疑，針對質(zhì)疑進行辨別。學習共同體在“闡述—質(zhì)疑—辨別”中進行循環(huán)交互，直至通過總結(jié)形成一致性意見，并在一致性意見的基礎上完成協(xié)作概念圖。在反思階段，學習共同體中的成員對比個體概念圖與協(xié)作概念圖的差異進行反思。協(xié)作概念圖構(gòu)建策略為學習者明確了在線討論的流程與主題，促進了學習者與學習資源以及學習共同體中學習者個體之間的深入交互。

雙驅(qū)動認知投入干預策略的目的在于，從學習活動和學習策略兩個維度驅(qū)動學習者在學習過程中有意識地使用認知策略，積極參與建構(gòu)類和交互類學習活動。個體構(gòu)建概念圖策略與協(xié)作構(gòu)建概念圖策略的結(jié)合，通過為學習者提供完成學習活動的詳細策略支持激發(fā)學習者認知參與，保障自主學習過程中有意義交互的發(fā)生。

四、以計算機程序設計課程為例的雙驅(qū)動認知投入干預策略的準實驗研究

為了驗證本文設計的雙驅(qū)動認知投入干預策略的有效性，本文設計了基于該策略的混合教學流程，并在本科生“計算機程序設計基礎”課程中進行了準實驗研究。混合教學流程主要包括目標階段、自主學習階段、評估階段和總結(jié)階段（如圖4所示）。在目標階段，教師為學習者制定學習目標，發(fā)布學習任務；在自主學習階段，學習者完成在線參與式學習；在評估階段，教師對學習者自主學習階段的學習情況進行評估測試；在總結(jié)階段，教師進行同步課程講解。在雙驅(qū)動認知投入干預策略的指導下，學習者在自主學習階段主要完成四個學習活動：首先在線觀看MOOC視頻，其次完成學習筆記，然后在筆記的基礎上構(gòu)建個體概念圖，最后通過小組在線討論完成協(xié)作概念圖。

（一）混合教學平臺

為支持本文設計的混合教學流程的實施，團隊自主研發(fā)了“小雅智能教學助手”混合教學平臺。該平臺支持在線教學、混合教學、協(xié)作學習等多種教學模式，包括概念圖、思維導圖等認知工具，提供可視化任務導學、課程空間、個人筆記和即時問答等功能。其中，可視化任務導學為教師提供一種結(jié)構(gòu)圖以呈現(xiàn)教學目標和學習任務；課程空間支持教師按照活動序列的形式建設課程資源，支持包括文檔、視頻、圖片、導圖等形式的資源；個人筆記為學習者提供個人知識管理功能，允許學習者以圖片、文檔等形式記錄筆記，特別支持思維導圖、概念圖、魚骨圖等多種圖示化筆記；即時問答支持測試問答的在線發(fā)布、作答以及自動批改，同時能夠即時可視化反饋答題結(jié)果。

（二）準實驗研究

1. 研究假設

認知投入代表學習者的認知策略和心理資源的高度“參與”，反映學習主體在學習活動中的高階投入（張思 等， 2020; 張曉峰 等， 2020），并伴隨著高階思維能力的發(fā)展。因此，本文將高階思維能力和知識水平作為干預策略有效性的衡量標準，建立準實驗研究假設：基于雙驅(qū)動認知投入干預策略的混合教學能夠提高學習者的知識水平，同時促進學習者高階思維能力發(fā)展。

2. 研究相關信息

（1）研究對象

選擇H大學2019級本科生（39人）作為實驗組，2018級本科生（38人）作為對照組。實驗組采取基于雙驅(qū)動認知干預策略的混合教學，對照組采取傳統(tǒng)講授式教學。實驗課程為“計算機程序設計基礎”，納入實驗組與對照組的兩個年級學生由同一授課教師使用相同教材進行教學。兩個年級的學生在參與該課程時均為大學一年級新生，在學習本門課程之前均沒有同類課程的學習經(jīng)驗，視為具有無顯著差異的初始專業(yè)知識水平。

（2）實驗流程

實驗班進行了為期8周的基于雙驅(qū)動干預策略的混合教學，對照班進行了同課時量的傳統(tǒng)教學。研究收集了實驗班與對照班8周教學結(jié)束后期中考試成績，并對實驗班在混合教學前后進行了高階思維能力測量。

（3）研究工具

本研究使用《高階思維5C量表》（Lai & Hwang， 2014）測量學習者的高階思維能力。該量表采用李克特5點量表形式，包括25個題目，測量的指標包括學習者的創(chuàng)造力（CA）、問題解決能力（CPS）、元認知意識（MCA）、協(xié)作能力（CL）和溝通交流能力（CO）。多項關于教學策略對高階思維能力的影響研究證明了該量表的有效性（Cheng et al.， 2020; Chang et al.，2021; Hwang et al.， 2022）。研究為驗證量表信度，計算了該量表在5個維度上的Cronbach's alpha系數(shù)分別0.880、0.787、0.869、0.778和0.840，表明量表具有很高的可靠性。學習者知識水平使用本門課程的期中考試成績，兩個年級的期中試題經(jīng)過本單位的課程委員會審核，具有相同的難度和較好的信效度。實驗平臺采用自主研發(fā)的“小雅智能教學助手”混合教學平臺。

3. 實驗結(jié)果

（1）實驗班與對照班的知識水平對比

通過對實驗班和對照班期中成績進行獨立樣本t檢驗分析，探究基于雙驅(qū)動認知投入干預策略的混合教學對學習者的知識水平的影響。分析結(jié)果如表1所示，t=2.126，p<0.05，實驗班期中成績顯著高于對照班，且差異具有統(tǒng)計學意義。

為了進一步驗證基于干預策略的混合教學效果，補充分析了實驗班與對照班期中成績的及格率、優(yōu)秀率和平均分（如圖5所示），結(jié)果顯示實驗班學生的期中成績在及格率、優(yōu)秀率和平均分3個維度的指標均優(yōu)于對照班。

（2）實驗班教學前后高階思維能力發(fā)展分析

本文分別對學習者創(chuàng)造力、問題解決能力、元認知意識、協(xié)作能力和溝通交流能力5個維度的高階思維能力進行配對樣本t檢驗分析，探究基于雙驅(qū)動認知投入干預策略的混合教學對于學習者高階思維能力的影響，分析結(jié)果如表2所示。教學前后學習者的元認知意識差值為0.923±2.610，教學后的元認知意識顯著高于干預前的元認知意識，差異具有統(tǒng)計學意義（t=2.863， p <0.05）；教學前后的溝通交流能力差值為0.872±1.894，教學后的溝通交流能力顯著高于教學前的溝通交流能力，差異具有統(tǒng)計學意義（t =2.874， p <0.05）。但學習者的創(chuàng)造力、問題解決能力和協(xié)作能力在教學前后無顯著性差異。

（三）實驗結(jié)果討論與分析

結(jié)合實驗班與對照班的期中成績獨立樣本t檢驗分析與教學指標的對比分析，結(jié)果顯示，實驗班的期中成績顯著高于對照班，證明采取了基于雙驅(qū)動認知投入干預策略的混合教學的實驗班學生通過8周的學習達到了更高的知識水平。此外，對高階思維能力前后對比分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，加入干預策略的混合教學有效促進了學習者元認知和交流溝通能力的提升，但是學習者在創(chuàng)造力、問題解決能力和協(xié)作能力上沒有顯著提升。概念圖工具一直以來被廣泛用作元認知工具（Novak， 1990; Ritchhart et al.， 2009; Chevron， 2014）。概念映射過程本質(zhì)上是學習者解決認知沖突的過程（Jonassen & Marra， 1994），干預策略中提供的學習策略作為一種腳手架（Bliss et al.， 1996）有效支持了學習者通過個體構(gòu)建和基于在線討論的協(xié)作構(gòu)建完成兩輪概念圖的精加工，強化了概念映射過程，促進了學習者在自主學習過程中認知沖突的解決，最終促進了學習者元認知意識的提升。元認知意識作為學習者自我調(diào)節(jié)的核心能力，是影響在線學習效果的關鍵因素（Fox & Riconscente， 2008）?；诟深A策略的混合教學通過引導學習者有意識地使用認知策略提升了學習者元認知意識，優(yōu)化了學習者在混合學習中的自我調(diào)節(jié)，最終幫助學習者在學習過程中獲得更高的知識水平。對實驗班教學前后高階思維能力的配對樣本t檢驗分析結(jié)果進一步揭示了促進實驗班學習者達到更高知識水平的內(nèi)在原因。

此外，研究中需要進一步討論與分析的實驗結(jié)果是，在教學前后學習者溝通交流能力提升的同時協(xié)作能力和問題解決能力卻并未提升。研究表明，在基于問題的教學中學生的自我導向程度與解決問題的類型對于學習者的學習成效和問題解決技能有重大影響（Hmelo-Silver， 2004）。在講授式教學中增加問題解決活動對學習者的問題解決技能影響并不明顯（Hung， 2011）?；仡櫛狙芯康慕虒W實踐實施過程，學習者需要在混合教學的自主學習階段觀看完視頻后完成重要知識總結(jié)的概念圖。自我導向程度較低的觀看視頻的學習活動和簡單的學習總結(jié)的問題，可能是導致學習者問題解決能力沒有顯著提升的重要原因。此外，在基于在線討論構(gòu)建協(xié)作概念圖的活動過程中并沒有使用專門的協(xié)作概念圖工具，而是由小組負責人以在線協(xié)作討論為基礎獨立完成協(xié)作概念圖，協(xié)作過程中更多地強調(diào)了在線討論與反思，較少涉及協(xié)作任務分工。以上很有可能是造成學習者溝通交流能力提升而問題解決能力和協(xié)作能力未見顯著提升的重要原因。因此，在后續(xù)干預策略的優(yōu)化研究中可以考慮在學習材料環(huán)節(jié)增加高度自我導向的學習活動，并且在概念圖的焦點問題上根據(jù)學習情境設計更為復雜的問題，引導學生在在線討論環(huán)節(jié)協(xié)作分工，以更好地促進學習者問題解決能力和協(xié)作能力提升。此外，學習者的創(chuàng)造力在教學前后并沒有顯著提升，這一研究結(jié)果與以往的研究產(chǎn)生了分歧。在Sun等人（2019）報告的實證研究中發(fā)現(xiàn)，概念映射過程通過促進學習者認知策略的使用激活學習者發(fā)散性思維，實現(xiàn)創(chuàng)造力的提升。但是在本文的教學實踐中并未發(fā)現(xiàn)類似的結(jié)果，這可能是由于創(chuàng)造力除了受到認知因素的影響以外，還會受到比如學習者個性和動機等非認知因素的影響（Rubenstein et al.， 2018）。因此，學習者因素對于策略有效性的影響值得進一步探索。

五、總結(jié)與展望

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的混合教學中教師和學生的角色發(fā)生了本質(zhì)變化。教師的主要職責由知識傳遞轉(zhuǎn)向設計并組織學習活動，引導并促進學生高度參與到學習中（馮曉英 等， 2019）。在混合教學的自主學習階段，知識碎片化地分布在教師提供的學習資料中，教師需要通過良好的教學活動設計引導學習者在自主學習過程中主動學習以提升混合教學質(zhì)量。本文設計的雙驅(qū)動認知投入干預策略，通過學習活動的設計引導學習者在參與交互建構(gòu)的學習活動中從被動學習方式轉(zhuǎn)變成為主動學習方式；通過學習策略設計幫助學習者在建構(gòu)性、交互性的學習活動中有效使用認知策略提升認知參與。干預策略的設計為教師提供了混合教學活動設計的參考，為學習者提供了應對混合教學自主學習的有效學習策略，為概念圖在混合教學的自主學習階段的應用提供了實踐路徑。同時，準實驗研究中教學實踐的實際效果反映出基于干預策略的混合教學相比于傳統(tǒng)教學對學習者的知識水平有更好的促進作用，并且干預策略也能夠很好地提升學習者的元認知意識和溝通交流能力。但干預策略對學習者的問題解決能力、協(xié)作能力和創(chuàng)造力的提升效果并不顯著，這為后續(xù)策略的優(yōu)化提供了設計思路。此外，雖然本文通過準實驗研究初步驗證了基于雙驅(qū)動認知投入干預策略的混合式教學的有效性，但是準實驗研究對比分析的是混合教學與傳統(tǒng)教學的效果差異，還需要進一步將該策略與不同混合教學策略進行實證對比研究，進一步確定該策略對于混合教學的影響。

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基金項目：本文系2021年度國家自然科學基金面上項目“學習者高階思維活動感知與歸因分析研究”（項目編號：6217703）的研究成果。

作者簡介：方靜，華中師范大學國家數(shù)字化學習工程技術(shù)研究中心博士研究生。

劉三女牙，華中師范大學教育大數(shù)據(jù)應用技術(shù)國家工程研究中心教授。

何秀玲，華中師范大學教育大數(shù)據(jù)應用技術(shù)國家工程研究中心教授（通訊作者：xlhe@ccnu.edu.cn）。

李洋洋，華中師范大學國家數(shù)字化學習工程技術(shù)研究中心博士研究生。

劉智，華中師范大學教育大數(shù)據(jù)應用技術(shù)國家工程研究中心副教授。