可視化實(shí)時(shí)協(xié)作場(chǎng)景中群體深度學(xué)習(xí)發(fā)生的多維特征挖掘研究

[摘 要] 隨著對(duì)教育互動(dòng)的研究越來(lái)越強(qiáng)調(diào)“情境依存性”，關(guān)注復(fù)雜交互場(chǎng)景下互動(dòng)數(shù)據(jù)的多維分析有助于還原群體學(xué)習(xí)復(fù)雜過(guò)程、揭示特定規(guī)律、優(yōu)化特定服務(wù)。研究通過(guò)對(duì)三組不同協(xié)作成效的個(gè)案在可視化實(shí)時(shí)協(xié)作場(chǎng)景中的互動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)作關(guān)系、協(xié)作行為和協(xié)作時(shí)序的多維分析發(fā)現(xiàn)，群體深度學(xué)習(xí)發(fā)生的特征表現(xiàn)為：（1）有多個(gè)核心成員且分層領(lǐng)導(dǎo)的組織關(guān)系，更有利于促使小組在協(xié)作前期的資料搜集和推進(jìn)方案想法或成果形成的階段積極展開(kāi)交互反饋；（2）小組在協(xié)作過(guò)程中基于“內(nèi)容建構(gòu)”的集中性反饋和基于“案例共享、信息搜集、想法拓展”的實(shí)質(zhì)性反饋對(duì)小組協(xié)作深度影響大于圍繞“線索提示、任務(wù)明晰”的流程性反饋；（3）小組協(xié)作習(xí)慣主要存在“問(wèn)題導(dǎo)向、資料導(dǎo)向、任務(wù)導(dǎo)向”三種典型模式，對(duì)小組協(xié)作深度的促進(jìn)依次減弱。該研究為高校教學(xué)多元交互場(chǎng)景中新協(xié)作樣態(tài)下的群體深度學(xué)習(xí)發(fā)生機(jī)理揭示、評(píng)價(jià)方法和促進(jìn)策略優(yōu)化等提供了理論與實(shí)踐基礎(chǔ)以及后續(xù)建議。

[關(guān)鍵詞] 高校教學(xué)； 可視化實(shí)時(shí)協(xié)作； 協(xié)作問(wèn)題解決； 群體深度學(xué)習(xí)； 多維特征挖掘

[中圖分類(lèi)號(hào)] G434 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡(jiǎn)介] 姚佳佳（1993—），女，浙江湖州人。講師，博士，主要從事深度學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)分析等研究。E-mail：yjjyoka@jiangnan.edu.cn。李艷為通信作者，E-mail：yanli@zju.edu.cn。

一、研究背景與綜述

（一）更多新興協(xié)作情境中的深度學(xué)習(xí)發(fā)生機(jī)理有待揭示

近年來(lái)，計(jì)算機(jī)支持的協(xié)作學(xué)習(xí)逐漸成為教育學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)和腦科學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，但設(shè)計(jì)和組織一個(gè)促進(jìn)協(xié)作有效發(fā)生的深度學(xué)習(xí)場(chǎng)景依然不常見(jiàn)且不易[1]。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、大數(shù)據(jù)挖掘、多模態(tài)分析、多人實(shí)時(shí)交互與可視化等多種新型技術(shù)的興起，對(duì)教育互動(dòng)的研究越來(lái)越強(qiáng)調(diào)“情境依存性”，開(kāi)始通過(guò)對(duì)多場(chǎng)景互動(dòng)數(shù)據(jù)的感知、分析、融合來(lái)還原互動(dòng)過(guò)程、刻畫(huà)互動(dòng)主體、揭示認(rèn)知規(guī)律、優(yōu)化學(xué)習(xí)服務(wù)，以此推動(dòng)協(xié)作學(xué)習(xí)研究的科學(xué)發(fā)展[2]。計(jì)算機(jī)支持協(xié)作學(xué)習(xí)的研究也因此越來(lái)越關(guān)注如何充分利用新興技術(shù)賦能群體學(xué)習(xí)的過(guò)程與結(jié)果，以設(shè)計(jì)更有效的協(xié)作學(xué)習(xí)新樣態(tài)，包括協(xié)作學(xué)習(xí)新樣態(tài)的設(shè)計(jì)策略（學(xué)習(xí)活動(dòng)或?qū)W習(xí)工具設(shè)計(jì)等）、評(píng)價(jià)方法（評(píng)價(jià)方法或評(píng)價(jià)工具開(kāi)發(fā)等）、發(fā)生機(jī)制（宏觀、中觀、微觀不同層面的原理與規(guī)律）等。

（二）作為多元交互場(chǎng)景的可視化實(shí)時(shí)協(xié)作研究現(xiàn)狀

可視化實(shí)時(shí)協(xié)作主要指允許多人同時(shí)在一個(gè)不受限制的自由畫(huà)布空間，運(yùn)用一系列圖形化或非線性互動(dòng)元素把本來(lái)不可見(jiàn)的互動(dòng)過(guò)程、互動(dòng)脈絡(luò)、互動(dòng)關(guān)系、互動(dòng)內(nèi)容模塊等呈現(xiàn)出來(lái)，使其清晰可見(jiàn)的一種實(shí)時(shí)協(xié)作形式，是一種融合了可視化互動(dòng)、即時(shí)通訊、論壇社區(qū)等多維互動(dòng)形式的“無(wú)界社區(qū)”[1]。關(guān)于可視化實(shí)時(shí)協(xié)作的研究目前主要包括三種趨勢(shì)[1-3]：早期圍繞“圖形化討論（Graphical Discussion）”開(kāi)展的大量協(xié)同辯論研究；用于教師收集學(xué)生問(wèn)答反饋或頭腦風(fēng)暴的課堂師生單向快速互動(dòng)模式及效果研究；用于小組思維導(dǎo)圖或?qū)W習(xí)筆記協(xié)作共建的可視化制品展示及協(xié)作過(guò)程研究。研究表明，實(shí)時(shí)互動(dòng)形式一定程度上能豐富學(xué)生對(duì)話內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)效果，可視化要素的加入對(duì)緩解學(xué)生學(xué)習(xí)情緒、提升學(xué)習(xí)效益更有幫助，圖形化界面在突出互動(dòng)結(jié)構(gòu)和支持同伴有目的瀏覽互動(dòng)內(nèi)容方面具有較大潛力[1]。

（三）群體協(xié)作深度的評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀

目前，大多數(shù)研究主要聚焦在對(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)投入的評(píng)價(jià)和互動(dòng)對(duì)話的內(nèi)容分析等視角，包括從社交互動(dòng)參與表現(xiàn)、認(rèn)知行為表現(xiàn)、情感表現(xiàn)等方面去分析學(xué)生的對(duì)話內(nèi)容[4-7]，尤其對(duì)內(nèi)容本身的認(rèn)知行為類(lèi)型關(guān)注較多，對(duì)同伴之間對(duì)話反饋關(guān)系的體現(xiàn)較少[8-10]。此外，還有一部分研究關(guān)注面向協(xié)作知識(shí)建構(gòu)的智能會(huì)話分析或智能學(xué)習(xí)分析儀表盤(pán)等評(píng)價(jià)工具的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，包括認(rèn)知參與、行為參與、社交參與等視角的自動(dòng)分析與反饋以及學(xué)生自評(píng)、互評(píng)等評(píng)價(jià)形式的結(jié)合等[11-13]。而對(duì)于特定的協(xié)作問(wèn)題解決情境中的學(xué)習(xí)深度測(cè)量，傳統(tǒng)手段多關(guān)注個(gè)體能力檢測(cè)或群體結(jié)果性評(píng)價(jià)[14]，近年來(lái)，開(kāi)始更多關(guān)注個(gè)體或群體的協(xié)作問(wèn)題解決過(guò)程性表現(xiàn)，個(gè)別研究分別探討了群體協(xié)作的成員特征、角色關(guān)系、協(xié)作行為構(gòu)成和時(shí)序分布等方面的表現(xiàn)與其協(xié)作成就之間的關(guān)系[15-16]，但較少關(guān)注到可視化實(shí)時(shí)協(xié)作場(chǎng)景中的各類(lèi)過(guò)程性表現(xiàn)特征與協(xié)作深度關(guān)聯(lián)的挖掘。

整體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有研究主要存在以下幾方面不足：在可視化實(shí)時(shí)協(xié)作場(chǎng)景的應(yīng)用方式上，可視化功能更多用于表征學(xué)習(xí)內(nèi)容，缺乏與互動(dòng)性能的真正結(jié)合，學(xué)生可能仍依賴額外實(shí)時(shí)通信工具進(jìn)行交互，可視化要素并未真正介入支持同伴交互行為過(guò)程中；在群體協(xié)作深度的評(píng)價(jià)方式上，研究多以常規(guī)在線學(xué)習(xí)場(chǎng)景中學(xué)生會(huì)話單維屬性的描述性統(tǒng)計(jì)、社交網(wǎng)絡(luò)分析等傳統(tǒng)學(xué)習(xí)分析以及對(duì)學(xué)生認(rèn)知、心理、態(tài)度等調(diào)查為主，缺乏對(duì)可視化實(shí)時(shí)協(xié)作這一多元交互場(chǎng)景下群體深度學(xué)習(xí)發(fā)生的多維特征挖掘及其與群體學(xué)習(xí)深度的關(guān)聯(lián)分析。

二、研究目的與問(wèn)題

本研究旨在基于可視化實(shí)時(shí)協(xié)作這一多元交互場(chǎng)景，探究高?；旌辖虒W(xué)中小組協(xié)作問(wèn)題解決的新協(xié)作樣態(tài)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，并基于不同協(xié)作表現(xiàn)特征小組的案例研究，挖掘該場(chǎng)景中的小組協(xié)作習(xí)慣與其協(xié)作深度之間的關(guān)聯(lián)，從而為這一新協(xié)作樣態(tài)下的群體深度學(xué)習(xí)發(fā)生機(jī)理揭示、評(píng)價(jià)方法和促進(jìn)策略優(yōu)化等提供理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。具體研究問(wèn)題如下：（1）不同協(xié)作深度的小組在可視化實(shí)時(shí)協(xié)作關(guān)系特征上存在何種差異？（2）不同協(xié)作深度的小組在可視化實(shí)時(shí)協(xié)作行為特征上存在何種差異？（3）不同協(xié)作深度的小組在可視化實(shí)時(shí)協(xié)作時(shí)序特征上存在何種差異？

三、研究方法

（一）研究被試與環(huán)境

本研究以某研究型大學(xué)Z校本科生專(zhuān)業(yè)選修課“網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程教育”為實(shí)踐環(huán)境，接收來(lái)自教育學(xué)、計(jì)算機(jī)、旅游管理等專(zhuān)業(yè)的11名大三學(xué)生完整參與本次實(shí)驗(yàn)周期（其中，男生3人、女生8人，且男女生中各有一名留學(xué)生）。被試被分為三個(gè)小組（為保證每個(gè)小組均有3名中國(guó)學(xué)生，兩名留學(xué)生被分別分配在兩個(gè)4人小組中）。每組在持續(xù)8周的八個(gè)不同學(xué)習(xí)主題下均需完成8次協(xié)作問(wèn)題解決的小組任務(wù)，具體協(xié)作過(guò)程要求按照四個(gè)問(wèn)題解決階段[17]推進(jìn)：（1）問(wèn)題表征階段（Problem Representation），確定并深入理解要解決的核心問(wèn)題，探討其重要性，分析問(wèn)題之間的聯(lián)系，確定優(yōu)先級(jí)，并檢查信息遺漏，同時(shí)識(shí)別出問(wèn)題的首要原因；（2）方案生成階段（Generating Solutions），探討可能的解決方案，評(píng)估其效果，詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施步驟，并考慮其他可行方案；（3）辯解論證階段（Making Justifications），闡述選擇最佳方案的理由，討論其局限性，并提供有力證據(jù)以說(shuō)服不同觀點(diǎn)的人；（4）監(jiān)測(cè)評(píng)估階段（Monitoring and Evaluating），考慮不同利益相關(guān)群體的視角，分析解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)思考如何說(shuō)服持有不同立場(chǎng)的利益相關(guān)者，探討改進(jìn)措施，并準(zhǔn)備替代方案以應(yīng)對(duì)可能的未達(dá)預(yù)期的情況。研究選取“會(huì)議桌”這一集頭腦風(fēng)暴、視頻會(huì)議、在線教學(xué)、流程圖繪制、任務(wù)管理、思維導(dǎo)圖等多種可視化表征和實(shí)時(shí)互動(dòng)功能為一體的多人可視化實(shí)時(shí)協(xié)作平臺(tái)，作為小組開(kāi)展協(xié)作問(wèn)題解決的工具（圖1為小組協(xié)作界面示例）。

（二）數(shù)據(jù)收集與分析

為了體現(xiàn)小組在可視化實(shí)時(shí)協(xié)作場(chǎng)景中的交互元素使用行為、交互反饋層級(jí)等屬性，研究通過(guò)改編相關(guān)編碼指標(biāo)（見(jiàn)表1），由兩位研究人員對(duì)學(xué)生在會(huì)議桌協(xié)作問(wèn)題解決過(guò)程中產(chǎn)生的1365條交互內(nèi)容進(jìn)行協(xié)作行為的獨(dú)立編碼（Kappa=0.98），并采用ENA 1.6.0 Web Tool和Tableau工具對(duì)編碼結(jié)果分別進(jìn)行認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析和時(shí)序分析，以挖掘不同小組在問(wèn)題解決過(guò)程中的協(xié)作行為構(gòu)成情況與時(shí)序規(guī)律。

對(duì)于小組協(xié)作問(wèn)題解決深度的評(píng)價(jià)，由兩位研究人員基于改進(jìn)型SOLO評(píng)分框架[18]（見(jiàn)表2），對(duì)三個(gè)小組在會(huì)議桌中產(chǎn)生的8次協(xié)作問(wèn)題解決情況（共24份小組制品）進(jìn)行獨(dú)立評(píng)分（Kappa=0.97），并采用Excel對(duì)其進(jìn)行折線圖繪制和描述性統(tǒng)計(jì)分析，以了解各組在各次協(xié)作中達(dá)到的問(wèn)題解決深度波動(dòng)情況、整體趨勢(shì)和平均水平等。

四、結(jié)果與討論

（一）不同小組的可視化實(shí)時(shí)協(xié)作深度表現(xiàn)

如圖2所示，第1組的協(xié)作深度整體處在高級(jí)多元結(jié)構(gòu)和低級(jí)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)中間水平，第2組處在低級(jí)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)和高級(jí)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)中間水平，第3組處在中級(jí)多元結(jié)構(gòu)和高級(jí)多元結(jié)構(gòu)中間水平。整體而言，第2組的群體協(xié)作深度達(dá)到了深度學(xué)習(xí)水平，第3組還處于淺表學(xué)習(xí)水平，而第1組則處于較高水平的淺表學(xué)習(xí)和較低水平的深度學(xué)習(xí)之間。

（二）不同協(xié)作深度小組的可視化實(shí)時(shí)協(xié)作關(guān)系特征

圖3左側(cè)是三個(gè)小組11位成員的具體協(xié)作行為編碼結(jié)果的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析圖，右側(cè)是對(duì)每位組員的行為表現(xiàn)深入剖析后總結(jié)凝練的各組成員角色關(guān)系圖。整體來(lái)看，不同協(xié)作深度小組的協(xié)作關(guān)系差異主要體現(xiàn)在：第1組同時(shí)具備兩位同等級(jí)作用的中心人物，形成了“雙中心型”的協(xié)作關(guān)系；第2組的每位組員扮演不同層次的功能角色，以“分層中心型”的互補(bǔ)關(guān)系展開(kāi)協(xié)作；第3組則是常見(jiàn)的小組成員功能結(jié)構(gòu)，形成的是一位組長(zhǎng)領(lǐng)導(dǎo)的“單中心型”協(xié)作方式。

就上述不同小組的協(xié)作深度差異可知：當(dāng)組內(nèi)有多個(gè)核心成員時(shí)，學(xué)生更能基于協(xié)作內(nèi)容展開(kāi)豐富的交互反饋，但相比僅對(duì)已有協(xié)作內(nèi)容提供質(zhì)疑或修改反饋的成員，積極參與協(xié)作方案想法與內(nèi)容形成初期的交互反饋以及圍繞協(xié)作內(nèi)容對(duì)同伴疑問(wèn)積極給予澄清和解釋的成員，更能對(duì)小組協(xié)作的核心思路和內(nèi)容構(gòu)建起到方向把控的作用，也更能促使小組形成對(duì)相關(guān)主題的深度認(rèn)知，而分層中心的組織關(guān)系更有利于激發(fā)此類(lèi)成員的形成。當(dāng)組內(nèi)僅有單個(gè)核心成員時(shí)，學(xué)生在組內(nèi)的交互反饋更易圍繞協(xié)作任務(wù)展開(kāi)，而缺乏深入內(nèi)容的探討，這種明確高效的傳統(tǒng)分工合作方式并不能有效提升協(xié)作成果的認(rèn)知層次。

（三）不同協(xié)作深度小組的可視化實(shí)時(shí)協(xié)作行為特征

圖4是三個(gè)小組群體層面協(xié)作行為編碼結(jié)果的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析兩兩對(duì)比圖。表3是對(duì)每組的群體表現(xiàn)特征進(jìn)行深入剖析后，從六個(gè)方面總結(jié)梳理的各組協(xié)作行為差異列表。整體來(lái)看，不同協(xié)作深度小組的協(xié)作行為差異主要體現(xiàn)在：第3組主要僅依賴簡(jiǎn)單的“信息搜集”以及基于信息的“線索提示”和推進(jìn)“任務(wù)明晰”來(lái)完成群體協(xié)作；第2組在第3組特征的基礎(chǔ)上，還能在“內(nèi)容建構(gòu)”“案例共享”和“想法拓展”等方面均開(kāi)展更豐富的協(xié)作；第1組則在深入的“案例共享”“信息搜集”和“想法拓展”方面不如第2組開(kāi)展得到位，主要在“任務(wù)明晰”方面比其他兩組做得更充分。

就上述不同小組的協(xié)作深度差異可知：（1）組員之間對(duì)同伴建構(gòu)的協(xié)作內(nèi)容展開(kāi)積極的交互反饋是保障小組協(xié)作問(wèn)題解決達(dá)到深度認(rèn)知層次的重要基礎(chǔ)（即“內(nèi)容建構(gòu)”的集中性反饋是核心根基）。（2）只有在更前期環(huán)節(jié)的資料搜集以及推進(jìn)方案想法或成果形成過(guò)程中，確保展開(kāi)更積極的內(nèi)容加工理解類(lèi)交互反饋而非信息認(rèn)可類(lèi)交互反饋，才能促使小組最終協(xié)作達(dá)到更穩(wěn)定的深度水平（即“案例共享、信息搜集、想法拓展”的實(shí)質(zhì)性反饋是質(zhì)量保障）。（3）以小組任務(wù)分工為主的交互反饋因多為簡(jiǎn)單的提示性對(duì)話，缺乏深入內(nèi)容的具體交流，難以促進(jìn)小組協(xié)作達(dá)到深度認(rèn)知層次（即“線索提示、任務(wù)明晰”的流程性反饋是表面工程）。

（四）不同協(xié)作深度小組的可視化實(shí)時(shí)協(xié)作時(shí)序特征

圖5左側(cè)是三個(gè)小組群體層面協(xié)作行為編碼結(jié)果的時(shí)序圖示例，右側(cè)是對(duì)每組的群體協(xié)作行為順序特征進(jìn)行剖析后總結(jié)凝練的各組協(xié)作時(shí)序習(xí)慣圖。整體來(lái)看，不同協(xié)作深度小組的協(xié)作時(shí)序差異主要體現(xiàn)在：第1組基本不太涉及“選題”的真正交流，習(xí)慣直接從找“資料”開(kāi)始，再基于搜集的資料來(lái)重點(diǎn)探討解決方案的“框架”，最后基于框架分工來(lái)完成協(xié)作“成果”的內(nèi)容建構(gòu)，屬于“資料導(dǎo)向”的協(xié)作習(xí)慣；第2組會(huì)認(rèn)真從“選題”開(kāi)始探討，基于確定的主題協(xié)商解決方案“框架”，再基于框架分工來(lái)協(xié)作搜集和重點(diǎn)探討密切相關(guān)“資料”的加工過(guò)程，最后一起完善“成果”的構(gòu)建，屬于“問(wèn)題導(dǎo)向”的協(xié)作習(xí)慣；第3組則不太重視“框架”探討的需要，直接交流完“選題”就進(jìn)入分工找“資料”，最后合作拼接“成果”，屬于“任務(wù)導(dǎo)向”的協(xié)作習(xí)慣。

就上述不同小組的協(xié)作深度差異可知：（1）“問(wèn)題導(dǎo)向”小組的協(xié)作習(xí)慣有利于組員基于確定的問(wèn)題解決框架對(duì)同伴資料內(nèi)容給予充分的交互反饋，能夠加深組員對(duì)彼此所負(fù)責(zé)內(nèi)容的理解，進(jìn)而促進(jìn)小組協(xié)作成果達(dá)到深度認(rèn)知層次。（2）“資料導(dǎo)向”小組的協(xié)作習(xí)慣不利于促進(jìn)組員對(duì)同伴資料內(nèi)容的交互反饋和理解，但有利于其基于資料支撐更深入地展開(kāi)關(guān)于解決方案框架的交互反饋，這種方式導(dǎo)致的小組協(xié)作成果認(rèn)知層次不夠穩(wěn)定，群體可能達(dá)到深度學(xué)習(xí)，也可能停留在淺表層面。（3）“任務(wù)導(dǎo)向”小組的協(xié)作習(xí)慣既不利于組員對(duì)同伴資料展開(kāi)充分交互反饋，也不利于其基于資料支撐展開(kāi)有關(guān)解決方案框架的深入探討，協(xié)作成果的產(chǎn)生缺乏各階段真正的內(nèi)容性交互反饋過(guò)程，以成員獨(dú)立完成各自負(fù)責(zé)部分和小組匯總合并為主，導(dǎo)致組員既對(duì)彼此的內(nèi)容缺乏了解，又對(duì)小組問(wèn)題解決情況的思考和理解不深，使得群體協(xié)作停留在淺表層次。

五、總結(jié)與展望

（一）研究結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn)，在基于可視化實(shí)時(shí)協(xié)作的多元交互場(chǎng)景中，小組的協(xié)作關(guān)系、協(xié)作行為、協(xié)作時(shí)序等協(xié)作習(xí)慣均會(huì)影響其達(dá)到的群體協(xié)作深度，具體體現(xiàn)在：

其一，有多個(gè)核心成員且分層領(lǐng)導(dǎo)的組織關(guān)系，更有利于促使小組在協(xié)作前期的資料搜集環(huán)節(jié)以及推進(jìn)方案想法或成果形成的階段積極展開(kāi)交互反饋，并在資料搜集環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)真正的內(nèi)容合作而非任務(wù)合作。相關(guān)結(jié)果在已有研究中也得到了較為相似的印證，如Liu等人[19]發(fā)現(xiàn)，集中知識(shí)交流的同伴對(duì)話模式（具有公認(rèn)能力的學(xué)生成為群體中知識(shí)交流的中心，類(lèi)似本研究中問(wèn)題導(dǎo)向的分層中心型小組結(jié)構(gòu)）產(chǎn)生的小組協(xié)作作品成績(jī)最高，群體發(fā)展障礙的同伴對(duì)話模式（學(xué)生沒(méi)有聚攏于一個(gè)共同的過(guò)程來(lái)解決指定的問(wèn)題，類(lèi)似本研究中任務(wù)導(dǎo)向的單中心型小組結(jié)構(gòu)）產(chǎn)生的小組協(xié)作作品成績(jī)最低，部分知識(shí)交流的同伴對(duì)話模式（問(wèn)題解決過(guò)程和知識(shí)交流只發(fā)生在選定的學(xué)生之間，類(lèi)似本研究中資料導(dǎo)向的雙中心型小組結(jié)構(gòu)）產(chǎn)生的小組協(xié)作作品成績(jī)則處于前兩者之間。

其二，小組在協(xié)作解決問(wèn)題的過(guò)程中，基于“內(nèi)容建構(gòu)”展開(kāi)集中性反饋以及基于“案例共享、信息搜集、想法拓展”展開(kāi)實(shí)質(zhì)性反饋對(duì)小組協(xié)作深度結(jié)果至關(guān)重要，圍繞“線索提示、任務(wù)明晰”的流程性反饋影響不大。這意味著在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，比起關(guān)注小組協(xié)作的全程表現(xiàn)，更著重引導(dǎo)學(xué)生在協(xié)作早期開(kāi)展積極的搜集、探討與建構(gòu)工作，更有利于保障學(xué)生的群體學(xué)習(xí)成效。然而，被試在學(xué)習(xí)體驗(yàn)反饋中表明，其在小組協(xié)作中遇到的最大挑戰(zhàn)正是“在開(kāi)始提出思路階段最缺乏積極性”這一問(wèn)題。有研究通過(guò)定量分析和函數(shù)建模方法探索小組在協(xié)作解決問(wèn)題過(guò)程中的收斂出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，小組高（或低）質(zhì)量的貢獻(xiàn)在討論中較早出現(xiàn)時(shí)，對(duì)最終結(jié)果有著更大的影響，這啟示教師不需要提供全過(guò)程的腳手架支持，但可以重點(diǎn)在討論的早期階段提供適當(dāng)?shù)哪_手架來(lái)促進(jìn)小組的討論更早達(dá)到收斂，從而提升群體學(xué)習(xí)的最終成效[20]。

其三，小組整體的協(xié)作習(xí)慣主要存在“問(wèn)題導(dǎo)向、資料導(dǎo)向、任務(wù)導(dǎo)向”三種典型模式，對(duì)小組協(xié)作深度的促進(jìn)依次減弱，注重“任務(wù)合作”的小組協(xié)作并不能促進(jìn)群體達(dá)到深度學(xué)習(xí)，決定群體協(xié)作能否實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵一環(huán)在于小組能否在“資料”環(huán)節(jié)做到真正的“內(nèi)容合作”，即組員能夠?qū)ν樘峁┑馁Y料內(nèi)容給予充分的交互反饋，從而促進(jìn)彼此對(duì)各自內(nèi)容的深度理解和消化。已有研究也發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在協(xié)作問(wèn)題解決活動(dòng)中存在不同模式的對(duì)話[8]：一種是專(zhuān)注于尋找結(jié)果答案的權(quán)威式交流，往往產(chǎn)生領(lǐng)導(dǎo)者和跟隨者這種不對(duì)稱(chēng)的組員角色，學(xué)生更多地是在提出自己的觀點(diǎn)視角后通過(guò)評(píng)價(jià)反饋強(qiáng)化自己的想法，最終快速達(dá)成共識(shí)和生成結(jié)果，大部分反饋往往被簡(jiǎn)單地確認(rèn)、評(píng)價(jià)或忽略，這一模式跟本研究中的任務(wù)導(dǎo)向模式較為類(lèi)似；另一種是對(duì)話式探討，同伴反饋旨在互惠，組員之間角色互補(bǔ)，學(xué)生通過(guò)提問(wèn)和描述性反饋來(lái)支撐同伴的想法，或通過(guò)對(duì)同伴的想法進(jìn)行重新組織措辭、澄清或制定建議來(lái)提供精心設(shè)計(jì)的反饋，并鼓勵(lì)同伴提供提示或挑戰(zhàn)想法來(lái)進(jìn)行回應(yīng)，這一模式則跟本研究中的問(wèn)題導(dǎo)向模式較為類(lèi)似。

（二）未來(lái)展望

可視化實(shí)時(shí)協(xié)作場(chǎng)景下的問(wèn)題解決過(guò)程是一種復(fù)雜現(xiàn)象，學(xué)生群體需要通過(guò)對(duì)話和行動(dòng)不斷協(xié)調(diào)交互、行為、調(diào)節(jié)、認(rèn)知等以適應(yīng)復(fù)雜和動(dòng)態(tài)變化的協(xié)作環(huán)境[21]。因此，對(duì)這類(lèi)復(fù)雜交互場(chǎng)景下的協(xié)作過(guò)程的理解，未來(lái)將需要通過(guò)更加有機(jī)、非線性和整體的方法來(lái)挖掘其中的多維性質(zhì)、協(xié)同關(guān)系和非線性的動(dòng)態(tài)演化特征[22]。而智能技術(shù)將為此提供新動(dòng)能，未來(lái)復(fù)雜教育情境中的群體協(xié)作過(guò)程深度評(píng)價(jià)將走向“多來(lái)源、多模態(tài)數(shù)據(jù)可視化表征—大數(shù)據(jù)、大模型要素自動(dòng)化計(jì)算—全系統(tǒng)、全業(yè)務(wù)人機(jī)協(xié)同化決策”新方向[23]，融合多種智能技術(shù)深度挖掘?qū)W生語(yǔ)言、交互行為、情緒情感等數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)方法成為最新趨勢(shì)[24]。

研究團(tuán)隊(duì)未來(lái)將進(jìn)一步關(guān)注如何在可視化實(shí)時(shí)協(xié)作的多元交互場(chǎng)景中，為群體學(xué)習(xí)提供更多有效的輔助策略或支架工具，如多維的群體感知工具、更優(yōu)設(shè)計(jì)的CSCL可視化支持系統(tǒng)和編排腳本、更系統(tǒng)視角的多層次智能分析技術(shù)以及融入AIGC功能后的提示設(shè)計(jì)、認(rèn)知建模、過(guò)程挖掘與效果監(jiān)測(cè)[25]等，從而方便教師了解和順應(yīng)學(xué)生群體的動(dòng)態(tài)演變規(guī)律，人機(jī)協(xié)同地引導(dǎo)學(xué)生更好地在協(xié)作過(guò)程各個(gè)階段開(kāi)展深入交互反饋，由此實(shí)現(xiàn)復(fù)雜交互場(chǎng)景下群體協(xié)作深度的動(dòng)態(tài)識(shí)別與精準(zhǔn)干預(yù)，促進(jìn)小組協(xié)作方式的優(yōu)化轉(zhuǎn)型和協(xié)作成效的改善。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 姚佳佳，李艷，陳新亞，等. 不同可視化實(shí)時(shí)互動(dòng)界面對(duì)大學(xué)生同伴對(duì)話反饋的影響研究[J]. 遠(yuǎn)程教育雜志，2023，41（1）：102-112.

[2] 鄭永和，王一巖，吳國(guó)政，等. 教育信息科學(xué)與技術(shù)研究的現(xiàn)實(shí)圖景與發(fā)展路向——2018—2022年F0701資助情況分析[J]. 現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，2023，35（1）：10-19.

[3] 姚佳佳，李艷，陳新亞，等. 基于實(shí)時(shí)互動(dòng)的同伴對(duì)話反饋對(duì)大學(xué)生課堂深度學(xué)習(xí)的促進(jìn)效果研究[J]. 電化教育研究，2022，43（1）：113-121.

[4] 馬志強(qiáng). 社會(huì)性認(rèn)知互動(dòng)的多維刻畫(huà)：協(xié)作學(xué)習(xí)投入理論建構(gòu)與實(shí)踐探索[M]. 北京：中國(guó)社會(huì)科學(xué)出版社，2021.

[5] 馬志強(qiáng)，岳蕓竹，王文秋. 基于多模態(tài)交互信息的協(xié)作學(xué)習(xí)投入分析[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2021，31（1）：47-53.

[6] 馬志強(qiáng)，孔伶玉，岳蕓竹. 面向協(xié)作學(xué)習(xí)多重投入特征畫(huà)像的多模態(tài)學(xué)習(xí)分析[J]. 遠(yuǎn)程教育雜志，2022，40（1）：72-80.

[7] OUYANG F， CHANG Y -H. The relationships between social participatory roles and cognitive engagement levels in online discussions[J]. British journal of educational technology， 2018，50（3）：1396-1414.

[8] GAN JOO SENG M， HILL M. Using a dialogical approach to examine peer feedback during chemistry investigative task discussion[J]. Research in science education， 2014， 44： 727-749.

[9] ER E， DIMITRIADIS Y， GA？譒EVI■ D. A collaborative learning approach to dialogic peer feedback： a theoretical framework[J]. Assessment and evaluation in higher education， 2021，46（4）：586-600.

[10] 姚佳佳，李艷，潘金晶，等. 同伴對(duì)話反饋對(duì)大學(xué)生在線深度學(xué)習(xí)的影響研究[J]. 華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版），2022，40（3）：112-126.

[11] 馬志強(qiáng)，郭文欣，王萌. 面向協(xié)作知識(shí)建構(gòu)會(huì)話內(nèi)容的智能挖掘分析[J]. 現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育， 2022（1）： 3-13.

[12] 馬志強(qiáng)，呂子蕓，張賽宇. 邁向人機(jī)協(xié)同的協(xié)作學(xué)習(xí)——CSCL領(lǐng)域智能學(xué)習(xí)分析儀表盤(pán)研究熱點(diǎn)與前沿趨勢(shì)探究[J]. 現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育，2022（5）：3-11.

[13] HU L， WU J， CHEN G. iTalk-iSee： a participatory visual learning analytical tool for productive peer talk[J]. International journal of computer-supported collaborative learning， 2022，17：397-425.

[14] ROJAS M， NUSSBAUM M， CHIUMINATTO P， et al. Assessing collaborative problem-solving skills among elementary school students[J]. Computers & education， 2021，175：104313.

[15] 王辭曉，王小越. 多元小組特征對(duì)協(xié)作問(wèn)題解決的組態(tài)效應(yīng)——基于模糊集定性比較分析（fsQCA）[J]. 遠(yuǎn)程教育雜志，2023（6）： 62-70.

[16] OUYANG F， TANG Z， CHENG M， et al. Using an integrated discourse analysis approach to analyze a group's collaborative argumentation[J]. Thinking skills and creativity， 2023，47：101227.

[17] BYUN H， LEE J， CERRETO F A. Relative effects of three questioning strategies in ill-structured， small group problem solving[J]. Instructional science， 2014，42：229-250.

[18] BURNETT P C. Assessing the structure of learning outcomes from counselling using the SOLO taxonomy： an exploratory study[J]. British journal of guidance and counselling， 1999，27（4）：567-580.

[19] LIU C -C， TSAI C -C. An analysis of peer interaction patterns as discoursed by on-line small group problem-solving activity[J]. Computers & education， 2008，50（3）：627-639.

[20] PUNTAMBEKAR S， ERKENS G， HMELO-SILVER C. Analyzing Interactions in CSCL[M] // KAPUR M， VOIKLIS J， KINZER C K. A complexity-grounded model for the emergence of convergence in CSCL groups. Boston， MA： Springer， 2011：3-23.

[21] OUYANG F， XU W， CUKUROVA M. An artificial intelligence-driven learning analytics method to examine the collaborative problem-solving process from the complex adaptive systems perspective[J]. International journal of computer-supported collaborative learning， 2023，18：39-66.

[22] AMON M J， VRZAKOVA H， D'MELLO S K. Beyond dyadic coordination： multimodal behavioral irregularity in triads predicts facets of collaborative problem solving[J]. Cognitive science， 2019，43（10）：Article e12787.

[23] 謝幼如，高磊，邱藝，等. 智能技術(shù)賦能高質(zhì)量課堂的評(píng)價(jià)創(chuàng)新[J]. 電化教育研究，2023（12）：73-79，94.

[24] 丁繼紅. 多模態(tài)協(xié)作學(xué)習(xí)分析理論模型、實(shí)踐邏輯和教育價(jià)值[J]. 遠(yuǎn)程教育雜志，2023（2）：95-104.

[25] 姚佳佳，李艷，劉明月，等. 多層交互輪轉(zhuǎn)的課堂編排視角下大學(xué)生深度學(xué)習(xí)促進(jìn)機(jī)制研究——基于學(xué)生個(gè)案反思的主題分析[J]. 現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育，2024（2）：71-83.

Research on Multidimensional Feature Mining of Group Deep Learning in Visualized Real-time Interaction Scenarios： A Case Study Based on Three Groups with Different Collaboration Habits

YAO Jiajia1， LI Yan2， LIU Mingyue1， MA Zhiqiang1

（1.Research Center of Educational Informatization， Jiangnan University， Wuxi Jiangsu 214122;

2.College of Education， Zhejiang University， Hangzhou Zhejiang 310028）

[Abstract] With the increasing emphasis on "context dependency" in the study of educational interactions， multidimensional analysis of interaction data in complex interaction scenarios can help to restore the complex process of group learning， reveal specific patterns， and optimize specific services. Through the multidimensional analysis of interaction data of three groups with different collaborative performance in visualized real-time interaction scenarios in terms of collaborative relationships， collaborative behaviors and collaborative time sequences， it is found that the features of group deep learning are as follows： （1） the organizational relationse4Jp4ATTI/nBColh6LT3moRHsclqhto24im/hyYOmOg=hip with multiple core members and hierarchical leadership can be more conducive to encouraging the group to gather information and advance program ideas in the early stages of collaboration， or actively carry out interactive feedback in the stage of outcome formation;（2） in the process of group collaboration， the centralized feedback based on "content construction" and the substantive feedback based on "case sharing， information gathering and idea development" have a greater impact on the depth of group cooperation than the procedural feedback based on "clue prompts and task clarification"; （3） there are three typical modes of group cooperation habits， namely the problem-oriented， the data-oriented and the task-oriented， with the promotion of the depth of group collaboration being weakened in turn. This study provides a theoretical and practical foundation as well as subsequent suggestions for the revelation of the mechanism， the optimization of evaluation methods and promotion strategies under the new collaborative paradigm in the multidimensional interaction scenarios of higher education.

[Keywords] Higher Education; Visualized Real-time Collaboration; Collaborative Problem Solving; Group Deep Learning; Multidimensional Feature Mining