金 慧,張建偉,孫燕青
(1. 上海外國語大學 傳媒學院,上海 200083;2. 紐約州立大學 教育學院, Albany 美國 12222)
基于網絡的知識建構共同體:對集體知識發展與個體知識增長的互進關系的考察*
金 慧1,張建偉2,孫燕青2
(1. 上海外國語大學 傳媒學院,上海 200083;2. 紐約州立大學 教育學院, Albany 美國 12222)
利用網絡進行協作探究和知識建構已經成為重要的新型學習方式。學生通過在線討論和創作交流觀點,合作完成探究任務,發展新知識。在此過程中,知識建構共同體實現了集體知識的建構,學習者個人也發展了對知識的深入理解和探究技能。該研究采用內容分析等多種方法,分析了22名四年級學生在三個月期間使用知識論壇(Knowledge Forum)進行的關于光的在線討論和知識建構,重點考察學生在集體知識建構中的參與方式與學生個體知識增長的關系。研究數據來自于學生的在線討論記錄和個人電子學檔。研究結果表明,學生在集體討論中的貢獻方式、閱讀短文等與學生的個體知識增長有顯著相關,在集體知識建構中的參與程度越高的學生對相關主題知識形成的理解更深入。
知識建構;探究脈絡;知識論壇;知識共同體;個人知識;集體知識
21世紀知識社會的發展要求未來的人才不僅要有批判性思維、創新精神和自主學習的能力,更需要懂得如何與他人合作解決實際工作和生活中的問題。因此,培養學習者創造性地解決問題以及探索新知識的能力是教育的重要目標。 針對這一需求,關于計算機支持的協作學習(CSCL)的研究在近年來得到了深入的發展。在CSCL環境中,學習者共同完成真實任務、協作解決復雜性問題、積極通過協作對話和探究過程參與集體的知識建構,并實現個人知識的持續性發展。CSCL的目標不僅是通過協作發展每個學習者的個體知識,而是發展共同體的集體知識,超越個體知識的總和,實現社會性知識建構和創新[1][2]。考察個體知識發展和集體知識建構之間的互動關系成為CSCL研究領域的重要課題。本文考察了一個四年級班級的學生利用知識論壇(Knowledge Forum,簡稱KF)協作建構知識的過程,旨在分析學習者在集體知識建構過程中的貢獻方式及其與個體知識發展的關系,探索能夠促進二者共同發展的探究設計。
在各種CSCL的研究項目中,最久負盛名的是由加拿大多倫多大學的Carl Bereiter 和Marlene Scardamalia教授在20世紀80年代主持研發的“計算機支持的目的性學習環境/知識建構(CSILE/Knowledge Building) ”,經過近三十年的努力,在原有項目組的基礎上形成了一個世界性研究組織——知識創新和技術研究所(IKIT.org)。 Bereiter和 Scardamalia提出了知識建構(Knowledge Building)理論[3],并在此理論的基礎上開發了旨在形成知識建構共同體(Know1edge Building Community,簡稱KBC)的計算機支持的協作平臺,其二代產品知識論壇(Knowledge Forum,簡稱KF)就是專門為支持知識建構和創新而設計的技術。作為一種知識建構環境,“KF能夠支持在各類知識型組織中進行的知識探究、信息搜索、對思想的創造性加工等活動”[4]。
知識建構理論關注現實中的真正問題,關注思想的持續改進而非尋找結論性答案,關注共同體知識而不僅僅是個人知識[5]。知識建構共同體(KBC)中的成員通過建構性的互動過程發展對于共同體有價值的見解(Idea)[6-8]。集體知識體現在共同體的對話和知識產品之中,它超越個體頭腦的知識。在知識建構共同體中,共同體成員通過將自己的問題、假設、事實證據、資料等在共同體之中共享,使這些知識要素由主觀知識變為客觀知識。他們貢獻自己的思想,對思想、見解共同進行持續改進,并通過對這些見解的評論、質疑、改進、豐富和匯總而發現新的問題和挑戰。因此,這個過程不僅是建構自己的知識,同時也在發展集體的公共知識。學習者們通過共同推進共同體公共知識的增長而實現個人知識的發展[9]。
研究實踐表明[10-12],以知識論壇為基礎建立的協作學習環境中,學生可以通過創建短文、閱讀短文(Note)、評論、提問等進行持續的對話,生成有潛在價值的見解,并持續探索和改進這些見解。他們可以生成理論和解釋、設計實驗以收集真實的數據、查找并介紹專家資源、修訂概念以及回應在共同體知識中出現的問題和見解。在這個過程中,他們學會使用學術資源來建構新知識,不斷推進共同體的知識前沿,同時個人對該主題的理解也更為復雜和科學[13]。更為重要的是,在共同構建集體知識的過程中,他們實現了集體認知責任[14]。他們為共同體知識的持續發展負責,也為個人成長和同伴的學習負責,主動地將個人的興趣和能力發展與集體目標的實現結合起來,相互促進,共同發展[15]。
綜上所述,良好的知識建構環境既能夠促進個體與集體知識的共同發展,考察個體知識發展和集體知識建構之間的互動關系成為重要的研究課題。最近多項研究工作對學生在共同體知識建構中的貢獻方式進行了考察,比如提出深入的、跟進性的問題,貢獻和發展理論,提供證據,引用資料,使用慎密的學術詞匯對思想進行詳細解釋,相互閱讀彼此的見解,進行持續的交互性對話,等等[16][17]。這些對集體知識建構的貢獻方式與學生個體知識和技能的增長有顯著相關[18][19]。
本研究的目的是通過對知識建構的過程性分析來進一步考察學習者對在知識建構共同體中的貢獻方式與學生的個體知識生長的互進關系。 我們研究了一個四年級班級在三個月期間利用知識論壇進行的科學知識建構,通過分析知識論壇中學生建構的集體知識中所包含的觀點和見解的具體內容、這些見解產生和持續性發展的軌跡、學生對發展這些見解的貢獻方式來了解知識建構共同體中的集體知識建構過程,通過分析學生的個人電子學檔內容判斷學生的個體知識增長,并分析個體在共同體中的貢獻方式與個人知識的相關性。
本研究在多倫多大學的兒童研究所實驗學校進行,該學校一直致力于采用知識論壇開展知識建構的教學研究。本研究中的數據來自在該校四年級課堂開展的一項持續多年的基于設計的研究,旨在探索新的設計,以便讓小學生承擔集體認知責任,促成持續的知識發展。在此項長期研究中,一名教師每年嘗試采用更有效的協作方式來支持學生關于光的探究,促進學習者的集體認知責任,從最初采用的固定小組到后來發展起來的互動協作小組,再到沒有固定小組的動態協作。本研究的數據來自其中一年的課堂,共有 22名學生。這些學生從小學一年級的科學課就開始接觸知識論壇和知識建構的原理,能夠較為熟練地使用知識論壇中的各種功能。這些學生采用動態協作的方式在為期三個月的時間里探究了有關光的問題。他們綜合使用了各種課堂和網上活動。在課堂中,學生通過“知識建構對話” (Knowledge Building Talk) 貢獻和討論不同的見解,通過自己設計的實驗和觀察活動檢驗和發展他們的理論,查閱圖書資料和網上的資源。而后,他們在知識論壇中參與討論,分享各自的理論、問題、資料和發現,發展他們的理解。知識論壇的核心是一個多媒體的共同體知識空間,組織成不同的“視窗”(View),每個視窗關注一個探究主題。共同體成員通過在這個空間中寫短文貢獻自己的理論、工作模型、計劃、證據、參考資料等。為了支持學習者以知識建構為目的的對話,知識論壇提供了一系列互動工具,支持學習者的短文閱讀、寫作(和多作者合寫)和修改,以及對同伴的見解進行發展、點評、引用和升華提煉[20]。學生們隨著探究活動的進行,逐步確定了更細的探究目標。根據目標的細化演進,他們在知識論壇中建立了一系列的視窗。這些視窗按照建立的時間順序分別是:光、光如何傳播、光的顏色、光和材料、自然光和人工光、影子、我們眼中以及膠片上的像、我們看到的只是光。學生們可以自己決定在一段具體時間內參與某個視窗的討論,聚焦某個具體問題。知識論壇中所記錄的學生的對話歷程反映了共同體知識的發展[21]。
數據分析的主要目的是要考察學生對共同體知識建構的參與和貢獻方式與本人的知識增長之間的關系,因此,需要能夠分別代表學生參與知識建構和個人知識增長的兩方面數據。
本文把包含學生三個月的按月總結的個人電子學檔作為判斷學生個體知識增長的數據,采用知識建構共同體中的對話數據分析學生對共同體知識建構的參與和貢獻(如表1所示)。

表1 研究數據來源及其代表含義的具體分析
知識論壇中的每篇短文發言都體現了學生的一個思考和見解,短文中表明的 “問題”和使用的“腳手架”體現了一個短文在協作知識建構過程中的貢獻,如理論細化、收集證據、論證、文獻解釋等[22]。知識論壇中可以通過給短文加問題式標題或者加上腳手架“我需要理解”來表達短文中涉及的具體問題或者學習過程中的疑問。例如,學生在短文的標題中寫道“光是如何通過特定物體的?”,或者在短文中加上“[我需要理解]為什么光能夠穿過特定的材料甚至是一些非常厚的材料但卻不能穿過另外一些物體呢?”。知識論壇中除了有“我需要理解”腳手架以外,其他主要的腳手架有“我的理論”“新信息”和“證據”等。“我的理論”是指該短文的內容主要代表其個人的觀點;“新信息”表明短文中的內容主要來自他人的文獻或者論述,一般是比較權威的觀點或者見解;“證據”一般代表學生自己完成的實驗結果。在學生使用KF之前都了解每類腳手架的涵義和使用方式。
因此,學生在探究過程中記錄個人學習情況的文字信息可以作為判斷個人知識增長的內容分析數據來源。在本文中,從三月份到6月份總計三個月的時間里,學生們需要完成每個月的個人總結,每個人共計3次的個人總結內容保存在個人電子學檔中。我們根據學生保存在個人電子學檔中的內容分析來判斷學生在3月里的個人知識增長。
綜上所述,本文采用學生三個月的電子學檔內容做為判斷學生個體知識增長的數據,采用學生在探究知識共同體中的各種學習活動和發表內容的數據做為分析參與性的數據,兩類數據采用不同的編碼體系。
本研究采用內容分析法分析了學生個人電子學檔中的知識內容以判斷學生對特定主題知識的獲得情況。本研究中,教師首先確定了8個和光的知識相關的主題,以“你怎么理解……主題的”為問題標題,要求學生每個月以小結的形式回答這些問題并提交在個人電子學檔中。電子學檔中的三個月的小結內容做為分析學生個人知識獲得程度的數據,通過對8個主題中的內容進行編碼確定小結中所涉及的知識復雜度和科學性。分析知識復雜度的編碼體系采用四級量表來測量學生對物質世界的描述以及對指向科學本質的隱藏機制的理論解釋[23]。四個等級為:1-不具體的事實、2-具體的事實、3-不具體的解釋和4-具體化的解釋。另外,我們按照四級編碼體系來測量學生知識的科學性水平,四級量規分別為1-前科學的、2-混合的、3-基本科學的和4-科學的[24]。 表2是對學生個人檔案袋內容進行編碼的具體實例,關于編碼量規的具體介紹請參考我們之前的文章。

表2 對電子學檔中的短文中所體現的見解(Idea)的編碼方案[25]
在本研究中,我們使用探究脈絡分析對學生在知識論壇中的討論進程進行分析。“一個探究脈絡可定義在一個知識共同體中提出一個主要問題和組成一個概念的一系列短文的總和”[26],定義一個脈絡的主要特征是脈絡中的短文所探討的主要問題。
其二,上述界定沒有揭示我國現行土地管制權最本質的內涵。毋庸置疑,概念是對一事物本質屬性的揭示,“本質”代表了某一“概念”的核心部分,只有對“概念”之核心部分的“本質”有所了解,才能對其作出合理、妥當的界定。對我國現行土地用途管制權概念的科學界定亦同樣離不開對這一權力本質的揭示。
基于共同體所確定的8個大探究主題,本研究按照短文的具體討論內容進一步劃分出17個探究脈絡。每個探究脈絡包含若干等具體的焦點和子焦點。例如,在8個大主題中的“鏡子”這一主題下面有兩個脈絡:“鏡子和反射”和“表面的類型”。學生在討論過程中共寫了16篇短文討論“鏡子和反射”的問題,這16篇短文被組織在題為“鏡子和反射”的探究脈絡中;同樣,有8個短文被歸到“表面的類型”脈絡中。“鏡子和反射”中的16個短文一共解釋或者討論到三個焦點話題,在我們的編碼體系中這三個話題被分別定義為f1、f2、f3,即:f1-兩個或者多個鏡子的反射、f2-光面反射和f3-單一鏡子的反射。通過對學生三個月期間所有的探究討論短文進行編碼,我們在8個主題的17個探究脈絡中共劃分出30個焦點和23個子焦點。一個短文可能討論多個主題,從屬于多個脈絡。
為了更好地分析探究性討論中的知識共建機制,在以焦點為單元劃分的基礎上,我們采用更小的編碼單元對學生的短文進行編碼——見解單元。焦點單元是指同一個探究脈絡中的不同討論對象,而見解單元是在同一個焦點或子焦點中的不同概念或想法。同一個短文可能包括一個或多個見解,也可以從屬于多個焦點單元,但焦點單元和見解單元的編碼沒有重疊。通過對學生三個月期間所有的討論短文進行編碼,我們在共計53個焦點和子焦點中,編碼了130個各種類型的見解。比如,主題“影子”中包括兩個探究脈絡“影子”和“日食”。從4月17日到5月8日,有5個學生在共計7個短文中提到了“影子”這個主題并試圖對這個主題有更深的理解。根據短文內容,我們把這7個短文劃分在2個焦點、3個子焦點和8個見解單元中。“影子”主題下的“影子”脈絡中包含焦點f1 “影子是怎樣形成的”和焦點f2“影子的大小”。焦點f1中又包含兩個子焦點f1.1“影子的組成”和f1.2“有顏色的影子”。焦點f1中的見解包括“影子是怎樣形成的”“光不能在你的身后”等 (如表3所示)。

表3 “影子”主題中焦點和見解的編碼體系
根據對研究數據的分析,我們從個人知識增長情況、群體知識建構情況和二者的關系等三個方面討論數據分析的結果。
本研究是根據學生在三個月期間的個人電子學檔中的內容來判斷學生的個人知識增長的。正如上文提到的,學生個人電子學檔的內容分為8個主題單元。三個月期間,22個學生被要求每個月完成一次總結并保存在其個人電子學檔中。表4描述了三個月里每個學生的電子學檔中所涉及的脈絡數量。從表中可以看出,所有學生每月總結中所包含的脈絡數目在三個月里呈現顯著的遞進上升趨勢,4月份所有學生的總結中所包含的脈絡的總數的平均值為4.77,截至到6月份, 這個數目上升到11.59,占總數的68.18%。這表明,在三個月里,學生對8個主題的相關概念的了解數量逐漸增加,并擴展了最初對相應主題內容的理解廣度,學生的個人知識在數量上有顯著增長。
個體知識的增長不僅要考慮學生電子學檔中包含脈絡的數量, 更重要的是要考慮所記錄知識內容的質量。按照前面介紹的對電子學檔內容編碼的體系,個體獲得知識的質量評價包括知識的科學性和認知復雜性。認知復雜性非常重要,它不僅可以測量學生在描述物質世界方面的努力程度,也可以測量學生對自然科學本質的理論解釋和明晰其中的隱含機制。表4 還列出了學生每月總結中所體現的知識的廣度、科學性和認知復雜性的分析結果。從分析中可以看出,三個月期間,學生個人電子學檔中的每月總結所包含的主題數量、脈絡數量逐月增長。學生個人知識的質量上的變化也非常明顯,其中所有學生獲得知識的科學性的平均值從4月份的1.48(SD=0.64)增加到6月份的2.81(SD=0.47),說明學生對8個主題的理解更為科學正確;所獲得知識的復雜性的平均值從4月份的1.32(SD=0.63)增加到6月份的2.91(0.68),說明學生對8個主題所包含知識的描述和解釋也更為全面。

表4 基于學生個人電子學檔的數據分析
本研究中的22名學生在三個月的時間里共創建了130個短文。表5報告了我們對學生的短文寫作、閱讀以及具體貢獻方式的分析結果。平均每個學生創建了 6.95個短文,閱讀了88.50個短文。在130個短文中,每個學生平均提出了6.77個問題,使用了8.95次腳手架。這些腳手架中使用最多的類型依次為:“新信息”(平均4.18次)“我的理論”(平均4.09次)“我需要知道”(平均2.59次)和“證據”(平均1.09次)。從表5中也能看出,22個學生創建短文的平均值(包括合作作者)為6.95 (SD=3.90),平均每個學生參與討論了31.82% 的脈絡。有些學生在探究社區中特別活躍,如學生S.M. 共創建了17 個短文,這些短文包含在11 主題脈絡中(占總脈絡數的64.70%)。數據表明,共同體中的學生普遍參與并進行了廣泛的討論。

表5 學生在線討論的參與和貢獻分析
表6報告了學生在共同體知識建構對話中的參與和個人知識增長之間的相關分析。學生個人知識的認知復雜程度和其閱讀短文的數量之間有顯著相關(Pearson r = .429, p <0.05)。學生在知識建構對話中閱讀短文的數量越多,個人總結中所體現的知識復雜度也越高。同樣,學生個人總結中所總結的脈絡主題個數也與其閱讀短文的數量顯著相關(Pearson r = .431, p <0.05)。學生閱讀他人的見解與學生個體知識的認知深度和廣度都有密切關系。通過閱讀其他人的短文,學生在相關主題中的個體知識會獲得較為顯著的增長。相比知識的科學性,個人知識的認知復雜度的增長更為明顯。
學生個人電子學檔內容的科學性得分與這些變量之間的相關性也有類似的結果。創建短文數量和個人的科學性得分之間的相關性適中(Pearson r=0.389, p =0.074)。非常顯著的相關表現在學生創建短文所包含的見解數和其個人知識的科學性之間(Pearson r = .553, p < .01)。

表6 學生在共同體知識建構對話中的參與與個人知識獲得程度的相關分析(Pearson r 與顯著性水平)
以上數據分析表明,學生在知識論壇中的參與貢獻和其個人知識的增長有明顯的相互促進的關系。基于這些結果,我們對集體知識建構和個體學習之間的關系做如下討論。
通過數據分析,我們發現在三個月的探究過程里,整個知識共同體的集體知識得到增長,通過對學生的討論短文進行編碼可以得知,通過學生的在線對話和探究活動,整個共同體的知識在深度和廣度上都有提升。 學生討論的內容涉及到光學知識的方方面面,針對“影子”“鏡子”“彩虹”“光”“材料”等核心課程主題展開了較為全面而深入的探討。
另外,我們發現在探究過程中,三個月期間,學生個人電子學檔中的每月個人總結所包含的主題數量、脈絡數量逐月增長。學生個人知識的質量上的變化也非常明顯,所有學生獲得知識的科學性的平均值和知識的復雜性的平均值從4月份到6月份都有顯著增加,說明學生對8個主題所包含知識的理解也更為深入,個人知識得到顯著增長。
這表明,通過積極的探究和討論,一個有效的知識建構共同體可以實現個人學習和集體知識 的共同促進,相輔相成。學生在探究討論中發展的核心概念會內化為個人知識;而通過討論的不斷深入,學生能夠不斷修正最初的見解或想法,不斷深化對該問題中的核心概念的理解,這些核心概念一步步被改進和提煉推進集體知識的進一步發展。
集體知識建構過程中每個成員需要了解共同體中的其他成員的工作和貢獻[27],了解共同體的目標演進和有關的進展,理解不同目標之間的關系,在我們以前的研究中稱這樣的意識為共同體意識。具有共同體意識的成員是以同伴既有的工作為參照和基礎來定位并開展探究的[28]。發展共同體意識的一個具體方式是閱讀他人的短文,關注共同體中的問題和進展,貢獻個人觀點,并幫助發展同伴貢獻的觀點或見解。學生通過閱讀短文了解他人的相關工作,并在此基礎上提出自己的見解。共同體成員還要能夠參與到集體知識創建的過程中。本研究表明,學生閱讀的短文數目和學生的個人知識增長顯著相關,這一結果印證了前期研究的結果。前期研究曾分析過學生閱讀一個探究脈絡中短文的數目和該學生在個人總結中涉及到該探究脈絡的數目的關系,發現了顯著的相關[29]。另外,根據上面的數據分析可知學生創建的短文的貢獻與質量和學生的知識增長有顯著相關。探討更多的見解或者焦點的學生其個人知識的增長也更為明顯,體現為知識的科學性和認知復雜性水平的提升。
(3)在集體知識建構過程中承擔更多認知責任的學生會有更好的個人知識獲得
具有好的集體認知責任的共同體成員能夠不斷審視共同體知識空間的進展變化,發現和確定進一步的探究問題和目標。在探究的過程中,知識建構共同體中的成員需要回應和發展彼此的想法,能夠在探究過程中貢獻重要的、而非重復冗余的信息。在探究過程中,他們的目的不是為了完成指定的探究任務,而是貢獻知識、拓展共同體知識中的新焦點、新見解,并能夠對這些焦點和見解持續改進[30]。在這個過程中他們不只是個體學習者,也不只是任務完成者,他們是共同體知識的貢獻者,承擔更多的高水平認知責任,能夠理解共同體的發展需求并為之努力。所以承擔更多認知責任的探究才是高質量的參與過程。這種高質量的認知責任體現為貢獻核心觀點或見解,并能夠通過提問、使用腳手架等方式促進這些觀點或見解的深入探究。結果表明,學生在知識建構討論中使用提問、學習支持腳手架的頻次越高,他們獲得的個人知識的質量也越高。對短文中的焦點和見解的進一步內容分析表明,如果某學生積極參與某個主題的討論,他/她對該主題也會有更好的理解和解釋。
本研究分析了學習者對在知識建構共同體中的貢獻方式與學生的個體知識生長的互進關系。研究結果表明,學生們更多地參與共同體知識建構(閱讀短文、創建短文以及涉及多個主題)可以促進個人知識的增長。學生個人知識的增長雖然和他們創建多少短文不明顯相關,但卻和創建短文的質量顯著相關,這個質量是指短文中包含的思想數、使用提問的數量、使用腳手架的數量等。學生的個人知識增長和集體知識的增長在同一個過程中完成,具有更好的共同體意識和承擔更多共同體責任的學生,其個人知識的增長也越好。這些結果對發展更好的網絡協作環境以及教師支持策略有重要的意義。
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金慧:副教授,博士,碩士生導師,研究方向為績效技術、協作學習()。
張建偉: 副教授,博士,研究方向為學習科學(jzhang1@albany.edu)。
孫燕青:研究員,博士,研究方向為學習科學與兒童發展(ysun@albany.edu)。
2014年1月9日
責任編輯:馬小強
Web Based Knowledge Building Community: A Study on the Interaction between Collective Knowledge Building and Individual Knowledge Growth
Jin Hui1, Zhang Jianwei2, Sun,Yanqing2
(1.Department of Educational Technology, College of Communications, Shanghai International Studies University,Shanghai 200083; 2.Department of Educational Theory and Practice, School of Education, State University of New York,NY USA 12222)
Nowadays, the researches on learning science pay more attention to learner’s learning behaviors and how learning occurs in the collaborative learning environment. Investigating the knowledge building process in knowledge community is helpful to understand the mechanism of collaborative learning and individual learning in web based learning environment. This study adopted content analysis method to examine inquiry discourses that built by 22 Grade 4 students in three months. They were engaged in efforts to advance their understanding of optics concept by using Knowledge Forum. The goal is to identify the relationship between the individual knowledge growth and the collective knowledge improvement. Data were collected from the individual portfolios and online inquiry discourses. Results indicated that if the students take more collective responsibilities, that is, they take part in more topics in inquiry discourses, read more notes and use more scaffolds in Knowledge Forum, they tend to develop their understanding in those focuses.
Knowledge Building; Inquiry Threads; Knowledge Forum; Knowledge Community; Individual Knowledge; Collective Knowledge
G434
A
1006—9860(2014)04—0056—07
* 本研究得到美國國家自然科學基金項目“學習中的技術和共同創新” (項目編號:1122573)及上海外國語大學青年團隊創新項目“數字化學習資源的建設研究”(項目編號:QJTD11JH001)支持。