知識建構的有效途徑：基于知識可視化的辯論 *

況姍蕓，蔡 佳， 肖衛紅，陳文紅，盧 昀

(1.華南師范大學 教育信息技術學院，廣東 廣州 510631；2.惠州市第五小學，廣東 惠州 516001；3.廣州市第二外國語學校，廣東 廣州 510540；4.廣東省教育技術中心，廣東 廣州 510245)

知識建構的有效途徑：基于知識可視化的辯論*

況姍蕓1，蔡 佳， 肖衛紅3，陳文紅4，盧 昀1

(1.華南師范大學 教育信息技術學院，廣東 廣州 510631；2.惠州市第五小學，廣東 惠州 516001；3.廣州市第二外國語學校，廣東 廣州 510540；4.廣東省教育技術中心，廣東 廣州 510245)

辯論被認為是一種通過對話促進思考的社會活動，應用于教學能促進學習者的知識建構，但教學實踐中，開展辯論活動困難重重，效率低下。該文在分析知識可視化理論與辯論式教學理論的基礎上，提出知識可視化工具在辯論活動中應用的設計框架和實施模型，然后隨機選取40位11-12歲的兒童開展準實驗對比研究。研究發現：知識可視化工具能促進被試者知識建構，并且對于兒童來說，辯論思維導圖應用效果優于論點關系表。

知識可視化；辯論；知識建構

知識建構理論自加拿大學者Marlene Scardamalia和Carl Bereiter提出以來，受到廣泛關注，應用于多種層次教育教學。辯論是促進學習者知識建構的有效活動。邁克爾(Michael, B.)的研究表明，在辯論的互動過程中，參與者通過與他人對話，進行著知識的重構，參與者頭腦中不同的概念和知識在認知、知識和語言三個維度中都產生了聯結和收斂，為進一步建構知識提供前提[1]。通過辯論，參與者的觀點能在一定程度上得到強化。亞斯特翰(Asterhan, C. S.C.)和施瓦茲(Schwarz, B. B.)研究證實了辯論能使學習者獲得更多的概念理解[2]。

Brookfield和Preskill概括了討論式教學法的15點好處，其中思考多方意見、增強思維靈活性、使學生成為知識的共同創造者、發展學生清晰明白地交流思想和看法的能力，發展學生分析和綜合的能力等與知識建構相關[3]。盡管辯論活動已在我國不少中小學課堂中開展，然而效果卻差強人意，學生之間觀點的分享、交鋒與改進困難重重，尤其是小學階段。小學生的思維跳躍性強，思維缺乏條理和依據，加之部分學生對發言行為的重視程度高于對發言質量的重視，常導致辯論活動場面熱烈、氣氛活躍，卻偏離中心辯題，論據與論點關聯不大等問題，辯論活動有形無實，事倍功半，知識建構效率低下。知識可視化工具的研究和應用有助于改善這一現狀。

2004年7月，M.J.埃普拉和R.A.伯卡德正式提出知識可視化研究。知識可視化主要研究視覺表征在改善兩個(或以上)人之間知識創造和傳遞中的應用”[4]，目的在于增進個體間知識密集型交流[5]。作為認知工具的重要表征，知識可視化應用于教育教學能幫助教師采用學生易于理解和接受的教學方式，激發學生的學習動機[6]、呈現新的觀點、增強記憶力[7]、協調知識生產者間的傳播、使受者主動地解釋和探究圖形的意義和興趣，提高知識創新和遷移的意義和興趣，促進記憶并培養新知識的應用[8]。

一、知識可視化應用于辯論活動的設計框架

關于如何借助可視化促進知識共建共享，知識可視化研究創始者R.A.伯卡德2004年首次提出要關注知識類型、可視化的目的和可視化的表征3個維度，知識的類型包括描述知識、程序上的知識、經驗知識、定位知識和個體知識；可視化目的包括：共享、傳播、創造、學習、編訂和發現；可視化類型是指建立可視化的分類方法[9]。2005年R.A.伯卡德對框架進行修訂，將設計框架調整為功能類型、知識類型、接受者類型和可視化類型等4個維度，功能類型包括：協作、關注、回憶、動機、擬訂和創新，接受者類型是指傳者與受者的前后關系，包括個體、小組、團體或網絡。關于可視化方式，R.A.伯卡德吸收了建筑師共建知識的方法，提出素描、圖表、地圖、圖像、實物、交互式可視化、視覺/故事等7類可視化方式[10]。

辯論活動是一種典型的協作知識建構活動，應用知識可視化可提高參與者知識分享的質量和協作互動的深度，進而促進集體知識共建共享，辯論活動中知識可視化應用的設計框架如圖1所示。根據語用論辯術的研究，辯論活動可分為沖突、開始、論辯、結論4個階段。沖突階段，主要任務是確定雙方間的分歧所在；開始階段，論辯雙方都試圖消除意見分歧，需要就討論規則以及討論的出發點達成一致意見；論辯階段，雙方提出論證來應對對方的異議或打消對方的疑慮；結論階段，論辯雙方評估意見分歧消除的程度[11]?？梢?，在辯論活動過程中，傳者與授者通過協商辯題出發點、傳播或分享立論觀點及論據、反駁立論觀點、消除分歧、建構關于辯題的知識體系。就知識的類型而言，包括辯題與立論兩部分，辯題包括封閉性辯題和開放性辯題。對應于封閉性辯題，參與者在辯論時所持論點是明確相對的正方和反方，對于開放性辯題，參與者提出的論點可以是非確定的，彼此不呈對立狀態，但無論是哪種辯題，參與者均會運用概念、判斷、推理等邏輯思維形式，對事實、文獻等數據材料進行綜合和分析，證明自己的論點，反駁對方的論點。辯論參與者可以是以個體為單位，也可以是以小組或團隊為單位，當然也可以以人群網絡為單位，一般而言，教育教學過程中的知識可視化只會出現以個體、小組或團隊為單位的參與者。至于辯論過程中的可視化工具，結合辯論的特點和可視化工具的外顯形式，可視化工具包括：論點關系表和辯論思維導圖。論點關系表是以表格的方式反映論點之間的關系，辯論思維導圖則以圖文并重的方式反映參與者思考的過程和模式，它可表現為草圖、概念圖、認知地圖、語義網絡、思維地圖等多種方式。

二、知識可視化應用于辯論活動的實施模型

關于知識可視化的實施過程，R.A.伯卡德認為它是一個知識在“傳者”與“受者”之間多次傳輸的互動迭代過程，首先，傳者要吸引受者的注意，然后要描述相關背景，提供知識框架，展示具體行動選項，接著通過一系列“生成性”會話指向“預設”知識細節[12]。在這個進程中，由于受者原有知識框架不同，受者會對所接受到的知識進行選擇性理解，因而要進行多輪迭代交互來引導受者的知識重構。辯論過程中，論辯雙方會展開多輪的交互，不斷借助立論背景、立論概覽及論據支撐闡明自身觀點，反駁對方觀點，最終達成雙方對于辯題的一致認識。教學實踐中，辯論活動中知識可視化工具應用的實施模型如圖2所示。

圖1 辯論中知識可視化應用的設計框架

圖2 知識可視化應用于辯論的實施模型

(一)辯前準備階段

繪制知識可視化作品有利于提高辯論準備質量。辯論開始之前，辯論雙方必須認真準備，明確辯題，確定核心概念的內涵與外延，收集資料，批判性閱讀材料，對材料中提到的知識的形成基礎和表達方式從不同視角進行評判，構建知識框架。然后從材料中篩選能支持立論觀點的知識和證據材料，接著以可視化方式直觀呈現立論觀點與支持材料間的關聯，進而發現各材料之間的關聯，完善知識框架。

(二)論辯階段

辯論過程中，辯論雙方借助可視化作品，巧妙地吸引對方的注意，在此基礎上描述知識背景、提供辯前準備階段準備的知識概覽圖表，并用論據加以支撐。然后，獲取對方關于自身立論的理解，確定雙方間的分歧所在，發現對方觀點與自身觀點及材料的聯系與矛盾之處，并進一步提出論證材料應對對方的異議或打消對方疑慮。

(三)總結階段

辯論結束時，雙方經過綜合分析雙方立論，在原有可視化作品的基礎上補充對方的立論觀點和論據材料，完善自己對辯題的理解，雙方達成一定程度的一致意見，形成較完善的可視化作品。

三、應用知識可視化開展辯論的設計與實施：個案研究

(一)研究假設及研究過程

為提高學習者通過辯論活動實現知識建構的績效，研究者開發了兩類知識可視化工具：辯論思維導圖(如圖3所示)以及論點關系表(如表1所示)，要求研究被試以小組為單位選擇其一知識可視化工具支持辯論活動開展。這兩類知識可視化工具均關注了辯題出發點、立論觀點及論據等立論知識類型，同時關注了這些立論的知識類型。相比較而言，圖3更深入地關注了辯論參與者的立論知識類型，對參與者立論依據有了更具體的可視化要求。

圖3 辯論思維導圖

表1 論點關系表

研究者隨機選取了40名11-12歲的學齡兒童進行為期近4周的等組準實驗對比研究，這些學生學習水平相當，參與實驗的學生有辯論的經驗，但沒有利用知識可視化工具辯論的經驗，且前期的辯論經驗表明，學習者并不能很好地利用辯論實現知識建構，在辯論過程中，學習者會出現跑題和思路缺乏條理性，論據與立論觀點關聯度小等問題。本次研究采用的辯題為“開卷是否有益”，辯論前，研究者采用開放性問卷對所有參與成員開展了個別化前測，確認參與成員的知識建構水平，經測試，關于辯題的前期知識無顯著差異(p=0.916,S=0.06)，根據這一結果，研究者將參與者隨機分為實驗組和對照組，分別持辯題的正方和反方觀點，每組的20名被試自由組織為5個討論小組，每個小組為3-5人，實驗組采用的知識可視化工具為辯論思維導圖，對照組采用的知識可視化工具為論點關系表。為更好地組織辯論，控制干擾變量，研究者為所有被試提供了相同的辯論參考資料，供被試查找支持論據，同時小組同學多次組織共同討論，完成小組的知識可視化作品。辯論過程借鑒奧羅斯(Oros,A.L.)提出的結構化辯論模式[13]展了多輪辯論，知識可視化工具應用于辯論全過程中，具體進程如圖4所示。在每一輪的辯論過程中，辯論參與者均借助知識可視化作品組織自身的辯論語言，引起對方注意，就立論的背景、概覽、論據和細節和對方進行多輪辯論，同時在辯論過程中不斷修改調整本小組的知識可視化作品。在辯論總結階段，辯論參與者被要求采用開放性問卷進行個別化后測，評估其知識建構水平。研究假設確定為：

假設1：基于知識可視化作品的辯論活動能促進實驗被試的知識建構；

假設2：與論點關系表相比，辯論思維導圖能更好地促進實驗被試在辯論活動中的知識建構。

圖4 結構化辯論流程圖

(二)研究結果分析

針對實驗過程中辯論參與者的前后測問卷、實驗過程中繪制的辯論思維導圖和論點關系表，三名研究者采用內容分析法分別進行了評判，以期分析實驗被試知識建構水平的變化。根據施瓦茲的研究，從論據類型、性質、支持對立論點的論據和可靠性四個觀測點評判被試對于立論觀點與論據材料關聯的知識建構效果[14]，內容分析類目表如表2示。當研究者觀點出現異議時，共同商討直至意見統一，以確保數據分析的信度與效度。接著，研究者利用SPSS軟件對內容分析結果進行統計分析。

表2 被試前后測問卷知識建構效果分析類目表

1.基于知識可視化的辯論活動對實驗被試的知識建構影響分析

從前后測問卷來看，實驗組和對照組兩組的前后測問卷結果配對樣本t檢驗結果表明：實驗組在實驗前后知識建構水平有顯著性變化(Sig.(2-tailed)=0.001)，對照組不呈現顯著性變化(Sig.(2-tailed)=0.375)。進一步根據內容分析類目表，統計分析被試在前后測問卷中的各評估觀測點，結果表明：從問卷來看，實驗后實驗被試的論據類型以片面的論據居多，而相對實驗前的條件性論據數量有所下降，導致后測的平均值略微下降；論據性質在實驗前后的變化較??；試驗后支持對立觀點的論據數量增加、論據更為可靠。進一步的單因素方差分析表明：實驗前后，論據類型(Sig.=0.356，F=0.119，P=0.731)、論據性質(Sig.=0.433，F=1.143，P=0.288)和支持對方觀點的論據總數(Sig.=0.988，F=1.056，P=0.307)無顯著性差異，但論據可靠性(Sig.=0.033，F=8.979，P=0.04)呈現了顯著性差異。

分析兩組繪制的知識可視化作品，單因素方差分析結果表明：辯論前后，論據類型(Sig.=0.564，F=2.430，P=0.158)、論據性質(Sig.=0.119，F=1.469，P=0.260)和支持對方觀點的論據(Sig.=0.358，F=2.550，P=0.149)均未體現顯著性差異，但論據可靠性(Sig.=0.688，F=26.150，P=0.001)體現出了顯著性差異?？梢?，本研究中，學生通過辯論，在提供論據的可靠性方面有著較顯著的進步，辯論活動有助于促進實驗被試在論據與論點間建構關聯，但本研究中辯論活動對于論據類型、論據性質和支持對立觀點的論據三者影響有限。

2.辯論思維導圖與論點關系表對實驗被試知識建構績效影響差異的對比分析

從前后測問卷來看，配對樣本t檢驗結果表明，實驗組在實驗前后知識建構水平有顯著性變化(Sig.(2-tailed)=0.001)，顯著高于對照組的效果(Sig.(2-tailed)=0.375)。

從兩組繪制的知識可視化作品評判結果來看，實驗組與對照組存在顯著性差異(Sig.=0.901, Sig.(2-tailed)=0.000)。實驗組在論據類型、論據性質和論據的可靠性方面都好于對照組，同時，實驗組能較多地提供支撐對立雙方觀點的論據?？梢?，在本研究中，實驗組知識建構績效要優于對照組，即：相比論點關系表，辯論思維導圖能更好地支持實驗被試的知識建構活動。

3.對實驗被試的訪談及問卷結果分析

實驗結束后，研究者針對使用可視化作品進行辯論的感受與體會對實驗被試進行了調查。調查結果表明，30%的實驗被試認為辯論思維導圖有助于他們梳理相關的觀點與想法，清晰明了，還有助于思維的拓展。而25%的實驗被試則認為論點關系表使用起來非常簡單，不同角度的觀點界限明確，但觀點與觀點之間相對獨立。其他的實驗被試則表示從這次辯論中收獲頗豐，無論是方法上或是知識上，都讓他們有了新的想法與認識。

(三)小結與討論

數據分析結果證明：本研究的兩個假設均成立?；谥R可視化的辯論活動有助于促進實驗被試的知識建構，尤其是有助于促進學習者提出相關的、可接受的論據，這可能與本次實驗中提供的知識可視化工具比較關注論據提供可靠性相關。相對于論點關系表而言，辯論思維導圖能更好地促進學習者的辯論活動和知識建構結果。這可能是由于兩個原因造成：一是論點關系表只要求實驗被試回答贊成或反對的理由，辯論思維導圖在此基礎上還要求了實驗被試提供支持材料的依據。這一要求上的提升會促使實驗被試更深入地思考論據支持立論觀點的依據，包括論據的可接受性、相關性、全面性及對于立論觀點的支持程度，從而提升支持論據的質量，促進個體知識建構。二是研究被試身心發展的基礎決定了其對辯論思維導圖關注度比對論點關系表的關注度要高。論點關系表在表現形式上以文字為主，難以吸引參與者的注意力，但辯論思維導圖大量采用了曲線、分支和箭頭連線等表現形式，既有利于幫助被試明確辯題，清晰明了地反映立論觀點與論據的相互聯系，其強烈的圖感也有利于吸引參與者注意力，促進知識共享，也有利于引發參與者的聯想和思考，幫助被試架構辯題知識框架，促進知識共建。

四、結論與建議

研究表明，教學活動中，借助知識可視化工具開展辯論，可更好地吸引參與者的注意，促進參與者協商辯題出發點，分享立論背景和立論概覽，傳播或分享立論觀點及論據支撐、加強立論可靠性，從而幫助參與者建構辯題知識模式架，實現對辯題及相關立論知識的理解與建構，提高知識建構水平。在此過程中，不同的知識可視化工具會導致不同的績效，對于兒童而言，提供辯論思維導圖類的知識可視化工具會優于論點關系表類的知識可視化工具。建議師生：

(1)辯論準備階段，知識可視化工具的提供和應用對于引導學習者知識建構的方向和程度會有較大的影響作用，教師要為學習者設計并提供合適的知識可視化工具，幫助學習者明確辯題含義、確立論點、收集分析論據，并深入分析論據之間的關聯，實現個體對辯題知識的初步建構。

(2)辯論過程中，學生可借助可視化作品，采用語言、圖表和體態語等清晰再現個體的知識框架，引導對方按自己的“預設”進行選擇性理解，避免出現分享誤差，同時，個體在獲取對方的知識框架后，與自身知識框架迅速建立聯系，尋找沖突核心所在，盡快消除分歧，完善個體對辯題知識的再次建構。

(3)辯論結束后，教師要引導學生通過完善知識可視化作品綜合雙方立論，深化對辯題知識的理解，對相關知識進行查漏補缺，強化系統理解，完成個體對于辯題的知識重建。

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況姍蕓：博士，教授，碩士生導師，研究方向為CSCL、移動學習和知識可視化(261869310@qq.com)。

蔡佳：本科，在職教師，研究方向為小學語文教育和信息技術教育。

肖衛紅：本科，中教高級，研究方向為中學英語教育。

陳文紅：本科，中教高級，研究方向為教育技術和小學語文教育。

盧昀：碩士，講師，研究方向為計算機教育應用和人工智能。

2014年5月20日

責任編輯：宋靈青

An Effective Approach to Knowledge Construction: Argumentative Activity Based on Knowledge Visualization

Kuang Shanyun1, Cai Jia2, Xiao Weihong3, Chen Wenhong4, Yun Lu1
(1.School of Information Technology in Education,South China Normal University, Guangzhou Guangdong 510631;2. Huizhou NO.5 Primary School,Huizhou Guangdong 516001;3.The Second Foreign Language Middle School,Guangzhou Guangdong 510540;4.Center for Educational Technology in Guangdong, Guangzhou Guangdong 510245)

Argumentation is considered as a social activity which promotes thinking by conversations. Making argumentation can promote students’ knowledge construction. However, teachers approved that it is really extremely difficult and inefficient in conducting an argumentative activity in classes. Based on the analysis of knowledge visualization theory and argumentative teaching theory, we put forward a framework and an implementation model of using visualization tools in an argumentative activity. A group of 40 students aged 11 to 12 were chosen randomly to participate in a quasi-experimental study. The result shows that using visualization tools can promote the knowledge construction of the experimental subjects. As to the style of visualization tools,argumentative mindmap is proved to be more effective than Pro-Con tables for children.

Knowledge Visualization; Argumentation; Knowledge Construction

G434

A

1006—9860(2014)10—0106—06

* 本文系廣東省哲學社會科學“十二五”規劃課題“云服務支持的社區教育微課程應用模式研究(課題編號：GD12CJY02)”和廣東省教育規劃課題“面向社區教育的微課程系統構建與應用研究(課題編號：2011TJK286)”的階段研究成果。