智慧教室環境下協作學習的異常行為特征分析

何文濤 王良輝 朱玲林 毛剛

摘要：在智慧教室教學實踐不豐富的情況下，如何在智慧教室中開展常態化教學是一個亟待解決的問題，而智慧教室中常態化教學的開展需充分了解該環境下教學真相。異常教學行為是反映教學真相的一個方面，異常教學行為的消除對增加教學的確定性、獲得良好的預期教學效果具有很大幫助，然而目前卻少有人涉及異常教學行為方面的研究。為此，文章選擇以協作學習為切入口，通過對比常規教室與智慧教室下協作學習的異常行為特征來積累消除異常教學行為的經驗。通過對比分析發現：媒體技術的使用對協作學習的異常行為分布結構影響較小，并不能像期望的那樣能有效減少協作學習中的異常行為，協作學習中異常行為的消除主要依賴協作學習活動的設計，而研究介入異常隨實驗持續逐漸減少，但無法完全消除。因此，面對智慧教室中的智能化技術產品，我們應首先關注它的實際教學功能，然后考慮如何根據實際教學需要選擇恰當的智能產品，讓智能技術為教學賦能，以減少異常教學行為的發生，而不是為技術所累，為所謂的“智慧好課堂”表演而去刻意使用一些智能技術產品來嘩眾取寵。

關鍵詞：智慧教室;協作學習;異常行為分析;智能技術;媒體技術

中圖分類號：G434

文獻標識碼：A

文章編號：1006-9860（2020）06-0088-07

一、引言

目前，學界主要關注智慧教室的概念界定、功能設計和交互研究等方面，對智慧教室的標準體系、教學模式、實踐案例、評價標準等方面研究較少。這是因為智慧教室的研究剛剛起步，還處在理論探索之中，缺乏足夠的教學實踐進行驗證。在智慧教室教學實踐不豐富的情況下，如何在智慧教室中開展常態化教學便成為一個亟待解決的問題，國內外雖有這方面的個案研究，但數量極少，不足于解釋智慧教室環境下的教學到底會發生什么、有何新的教學需求、如何開展和評價教學及如何檢驗智慧教室特定功能的教學適用性。隨著智慧教室建設的推進，當前迫切需要對智慧教室環境下的課堂教學進行全方位的探索。而小組協作學習是一種特殊的課堂教學形式，相比其他形式的教學，協作學習無論是活動設計、角色分工，還是活動開展所需的學習環境都較為復雜。如我們能搞清楚智慧教室環境下的協作學習特征，智慧教室下其他形式的教學真相也將會迎刃而解。因此，分析智慧教室下的協作學習特征是探究智慧教室下教學實踐真相的突破口。

目前，關于協作學習的分析研究主要集中在協作學習的交互分析上，大致分為結果取向和過程取向兩種研究視角圈。結果取向的協作學習交互分析主要關注評估交互效果的指標體系構建和影響協作學習交互效果的因素探索，如Manu Kapu認為同類問題情況下，組員參與度可作為預測小組績效的指標;Newman等認為可用重要性、相關性、創造性等幾個交互認知水平層次來考量交互效果;Jeong等用小組共同知識的提升程度來衡量交互的效果;Fush認為2人或4人的小組規模對學生的參與度無明顯影響;而Schellens則認為協作學習中，規模較小組的整體知識建構水平高于規模較大的組;Ding發現全男組和男女混搭組的學習效果差別不大，但明顯低于全女生組的學習效果;De Wever認為協作學習中的總結者比其他角色組員的知識建構水平更高;Paul A.Kirschner發現教師參與的協作學習，學生的學習效果更好。但以效果為抓手來研究協作學習質量會遇到歸因困難。因為教學效果是多種教學因素臨場相互作用的結果，難以確定影響因素與效果之間的因果聯系，將教學效果的取得歸因于某影響因素是不恰當的。而過程取向的協作學習交互分析則主要關注協作學習的交互結構與行為特征，如Andreas Harrer認為協作學習交互是一個由交互行為序列集合及行為集合的有機組合形成的二層結構會話網絡;Hee-Jeon Suh將協作學習交互行為分為三大類九小類，包括理解與解釋（提供信息、遷移綜合、問題回答）、協作與協調（整合、同意、建議）、其他（沖突、管理、應用技術）;Maria Francisca把交互行為分為交流、沖突、協商、同意、忽視、問題解決、幫助、反思，并用此行為分類分析了面對面的協作學習。目前，協作學習的交互行為分析多研究協作過程中發生了哪些常規行為、表現為何種行為特征，但少有人關注協作學習中的異常行為，而異常協作行為的發生直接影響優良協作學習過程的獲得。

不同于常規教室，智慧教室配備了人性化的空間設置和智能化的媒體交互設備，具有豐富的信息感知與加工處理功能，可為小組協作學習提供更多的可施展空間。那智慧教室中的這些“高大上”媒體功能設置能否有效克服如搭便車、隱客等異常行為呢？如果不在智慧教室環境下開展常態化的協作學習教學實踐并對其進行異常行為特征分析，我們其實并不清楚智慧教室環境下的協作學習中會出現哪些異常行為及表現出何種特征？但目前有關智慧教室環境下協作學習異常行為方面的研究并不多，何文濤、楊開城等人雖在相關研究中提到過協作學習異常行為，但其研究缺乏系統性，未涉及智慧教室環境下協作學習的異常行為構成、異常行為的具體表現形式及其解決策略等重要方面。而這些方面的研究對我們積累智慧教室環境下開展常態化教學的直觀經驗、增加智慧教室下教學真相的了解、理智看待智能化技術產品的教育功能等方面具有很大幫助。

二、智慧教室環境下協作學習的異常行為特征分析

（一）數據取樣

智慧教室在本質上與普通教室并無差別，因為它們都是教育術語。教育術語沒有本質內涵，只有外延特征。從智慧教室的外延特征來看，“智慧教室是指配有先進的多樣化媒體技術產品的以供課堂教學使用的智能化物理信息空間，具有空間布局靈活、支持多類電腦終端網絡互聯、可多角度呈現、所有個體可進行互聯網信息的檢索分析與呈現等特征”。基于此，本文在實驗校多功能教室和校園網硬件配置的基礎上，通過增加平板和有道云筆記、問卷星等軟件，搭建了滿足上述要求的智慧教室。搭建的智慧教室具備在線發布、電子筆記、搜索、拍照、上傳、截圖、投放、云同步共享、協作交流、在線測試、數據統計與分析等功能。為獲取分析智慧教室環境下協作學習異常行為特征的實驗樣本，樣本采集時由相同的教師與協作組分別在常規教室下和智慧教室下各進行一次同質協作學習活動，并將協作學習過程錄制下來。以組為采樣單位，同一協作組完成一對同質協作活動便可獲得1對樣本，共收集了32對樣本，其中有效樣本26對，樣本信息如表1所示。

（二）研究方法

教學行為編碼是描述教學過程的一種手段，對解釋教學現象起到一定的輔助作用。教學行為編碼相對開放，允許研究者根據研究需要開發個性化的教學行為編碼系統，如較為成熟的VICS行為分類、iFIAS、ITIAS等行為編碼系統。但少有研究者涉及異常教學行為編碼及異常教學行為分析方面的研究，而異常教學行為的分析與克服更有利于課堂教學的改進?；诖耍疚耐ㄟ^協作學習的課堂觀察，歸納總結出了協作學習過程中可能會出現的異常行為類型，如表2所示。

判定協作學習中的異常教學行為時，首先以各類異常行為的內容描述信息為標準，對協作學習的交互文本內容進行質性分析，然后以異常行為類型的變化為編碼時機，在對應的交互文本后面標注上異常行為編碼。

（三）數據處理

為對比分析常規教室下與智慧教室下協作學習在異常教學行為方面的異同，需對26對有效樣本進行如下處理：（1）分別將26對協作學習視頻樣本轉錄成文本，并對各樣本的轉錄文本進行異常行為編碼;（2）分別統計每個樣本中出現的各類異常行為頻次;（3）分別匯總兩種教室下樣本的各類異常行為總頻次，并找出每個樣本中各個異常行為所對應的交互文本。

（四）研究結果

1.兩種教室下協作學習中各類異常行為的頻次分析

異常行為的每次出現都可能會直接中斷協作學習的正常討論，異常行為的出現頻次直接影響協作學習過程的質量，能直觀反映出其在協作學習中的真實作用。因此，分析協作學習的異常行為出現頻次更有價值。兩種教室下協作學習中出現的各類異常行為的總頻次及所占百分比，如表3所示。

表3頻次數據顯示，智慧教室下協作學習中的異常行為在總量上多于常規教室下的異常行為，出現這一現象的原因可能與智慧教室增加了協作學習環境的復雜性有關。其中，智慧教室下出現的搭便車（DC）、媒體介入異常（MT）、分工帶來的異常（FG）、人際關系異常（RJ）、應發而未發的異常（WF）、無關學習異常（WG）和指導評價異常（ZP）明顯多于常規教室，媒體介入異常行為（MT）出現的最多?？梢?，智慧教室下媒體技術的使用并不能減少其他異常行為的出現，反而因媒體自身引發更多媒體介入異常。常規教室下搭便車異常行為（DC）出現的頻次為0，搭便車是指組員未主動思考而依賴其他組員或其他組來獲得學習成果，搭便車行為隱蔽性較強，辨別難度較大，加之常規教室下協作組之間的物理空間阻隔，在一定程度上減少了組間搭便車行為的發生。而智慧教室下組間可通過云協作功能進行實時交流或瀏覽它組學習成果，為組間搭便車提供了極大便利，所以智慧教室下出現的搭便車多是組間的搭便車。兩種教室下的隱客行為（YK）出現頻次雖都顯示為0，但真實情況并非這樣。因為，在采集樣本中，我們經常發現有些協作組的學生很少參與小組討論，表現出明顯的隱客行為。另外，雖然我們采集樣本時盡最大可能地減少教學實驗對教學現場的改變，但由于研究者和研究設備的進入也帶來了一些因研究而產生的異常行為。研究介入引發的異常行為（YJ）在常規教室下出現的頻次多于智慧教室，這與樣本采集時先常規教室后智慧教室開展活動的順序有很大的關系。

如表3百分比數據顯示，智慧教室下媒體異常行為高達46%，從課堂觀察和教師訪談中得知，這一現象是由新媒體設備的使用引起的，如設備落后、網絡不穩定或使用不熟練等原因，這些問題一旦得到解決，新媒體技術設備的使用將進入常態化，媒體異常行為必然會隨之減少。研究介入異常行為（YJ）是由于研究介入而引發的新異常行為類型，研究介入異常在真實的協作學習中并不存在，所以常態化協作學習過程可以不考慮這類異常行為。常態的協作學習中，無論智慧教室下還是常規教室下協作學習中多會出現無關異常（WG）、分工異常（FG）、人際關系異常（RJ）、總結評價異常（ZP）、應發未發異常（WF），較少出現媒體介入異常（MT）、設計異常（SJ），而搭便車（DC）和隱客（YK）也會出現，但由于搭便車和隱客行為比較隱蔽，在協作學習過程中難以被辨別，監督或克服這兩類異常行為比較困難。

2.兩種教室下協作學習中各異常行為的差異性分析

兩種教室下各相同異常行為之間是否存在顯著差異僅通過兩種教室下協作學習各異常行為的出現頻次是難以判別的，還需對兩種教室下各相同異常行為的出現頻次進行差異性分析。通過對異常行為變量數據進行正態分布檢驗發現，只有智慧教室下媒體介入異常行為（MT）量成正態分布，為此本文選擇對兩種教室下相同異常行為之間的差異性進行配對樣本非參檢驗，結果如表4所示。

由表4數據可知，兩種教室下的協作學習只在搭便車（DC）、媒體介入異常（MT）、指導評價異常（ZP）上存在顯著差異，其他異常行為間均無顯著差異。智慧教室下協作學習的搭便車異常明顯多于常規教室的原因是云協作功能為小組間搭便車提供了便利，而媒體介入異常多于常規教室的原因可能與智慧教室大量引入現代媒體設備有關。而出現智慧教室下的指導評價異常明顯多于常規教室的現象出乎我們的預料，因為智慧教室中不僅為協作組提供了組間交流工具，還為小組提供了微課、電子素材等自主學習的材料，理想狀態下可大大減少教師評價指導次數，教師的指導評價次數減少在一定程度上可降低指導評價異常行為的發生概率。

3.協作學習中各類異常行為的表現形式與解決策略

鑒別并克服協作學習中的異常行為需要了解每類異常行為的具體表現，只有這樣才能提出或采取有效的具有針對性的教學干預，促進良好協作學習過程的發生。

（1）搭便車與隱客行為

搭便車行為是協作學習過程中常見的不良行為，是指組員表面上是在參與學習活動，有可能還會表現得比較積極，但思想上并不主動思考，坐享其成，竊用或共用他人的學習成果來完成活動任務。搭便車可分為組內搭便車和組間搭便車。組內搭便車一般是某個組員“偷懶”，其他組員則積極投入協作學習。組內搭便車，隱蔽性強，識別難度大，難以施以直接的教學干預及時制止，但可通過明確角色分工、培養小組榮譽感與凝聚力、增強組員學習動機來加以克服。

組間搭便車行為則是小組集體偷懶。組間搭便車在常規教室中表現得比較明顯，如跑到他組偷看結果或直接向他組索要結果，這些行為很容易被老師發現并及時制止，所以常規教室下組間搭便車很少發生。以防萬一，增加小組之間的間距可降低組間搭便車的發生概率。智慧教室中一些本來為了增加小組間交流或便于成果分享而增設的云協作或云筆記同步等媒體產品功能，反而為組間搭便車提供了方便。這樣一來，智慧教室下的組間搭便車就變得更加隱蔽，老師無法監控，這種搭便車行為的消除只能從源頭抓起，如在任務要求里規定“組員要積極思考、不能剽竊他人的學習成果，一旦發現扣小紅花”，也可通過淡化獎勵、激發學生動機來克服學生功利之心、激發學生的好奇心以淡化小組間的競爭意識，使學生的關注點放到協作任務本身上來，同時要求組長行使好監督權利，發現搭便車要及時制止。

隱客表現為小組內某個成員長期不說話或不積極參與活動。這類異常行為在協作學習中經常發生，但監控難度較大，如學生長時間認真思考協作問題，雖發言很少，但每次發言都能推動協作學習朝著正確的方向發展，僅看學生的外在行為和隱客行為沒什么區別，而這種現象并非隱客。而那些不參與活動而且還干擾活動開展的隱客較好鑒別。出現這類情況，如教師不在場一般發現不了，但組長可立馬察覺并加之制止，這就需要要求組長履行好監督職責。

另外，還有一種不怎么發言也不參與活動的隱客行為。如智慧教室下劉老師推導圓柱體體積公式一課，第1組中共發言529次，1號和3號組員每人只貢獻了30條左右的信息，由此懷疑1號和3號組員屬于隱客，根據1號和3號組員發言內容可以確定他們屬于隱客。教師在巡視時如發現這類隱客行為，可對這類隱客進行及時干預。但教師不可能時刻在場，所以隱客行為的克服一方面要從角色分工人手，另一方面組長要做好調度分工，明確組員各自職責，做到“人人有事干”。另外，學習動機很強的學生一般不會選擇做隱客，因此激發學生學習動機有利隱客行為的消除。

（2）媒體介入異常

媒體介入異常行為是指因媒體的使用而引發的不良行為，分為媒體功能（工具）不熟悉引發的異常、設備問題引發的異常、網絡不穩定引起的異常和其他無關媒體功能帶來的異常四類。前文分析發現，無論常規教室下還是智慧教室下協作學習中都存在媒體介入異常行為。常規教室下的媒體介入異常行為主要表現為功能不熟悉和設備問題引起的異常等。智慧教室下四類媒體介入異常行為都有存在。媒體使用的異常行為的消除相對容易，可通過軟件使用培訓、更新設備、提高網絡穩定性、增加帶寬和屏蔽與學習無關功能等措施來解決。

（3）學習無關異常與角色分工異常

無關異常行為是指在協作學習中討論與學習主題無關的相關言語或行為。協作學習中無關異常行為的出現頻次較高，這類異常行為的消除需要教師和組員共同努力，如教師在巡視過程時如發現此類異?？杉皶r制止并引導學生回到協作學習的主題討論上來，組員尤其是組長還要做好監督工作，各自履行好角色職責。

分工異常行為是指因分工不當造成的一人獨攬、一些人沒事做、不知道誰做什么或不會做等現象。在協作學習過程中，因分工不當引發的異常行為很多。為克服分工異常的發生，在角色分工時需要明確每個人的職責，確保組員在清楚各自職責的基礎上能協助他人完成學習任務，做到互幫互助。

（4）指導評價異常

指導評價引發的異常行為是指因教師提問或指導不當而引起學生混亂或困惑的不良行為，具體表現為5個方面：第一，教師在回答學生問題時缺乏耐心，解決方式粗暴;第二，教師對學生的回答回應不當或語義含混，如學生回答“水中球為什么浮起來”時的老師回應“跟烏鴉喝水是一個道理”，對話中的“烏鴉喝水”和“水中球浮起”是兩個完全不同的現象，但教師并未明確指出學生的回答錯誤或給予正確解答;第三，教師對學生的指導或回應缺乏完整的知識語義，甚至多次重復，不具有指導作用;第四，教師因指導或回應時機不當引發學生混亂或干擾學生討論;第五，教師未隨機應變給予恰當的指導而帶來的混亂。

指導評價異常的克服并沒有什么快捷的方法，需教師多方面積累，如：在工作中不斷提高專業知識技能，多積累好的問題或事實范例，以應對教學過程中的各種突發情況;在處理師生關系時，要充分包容學生，這樣在指導學生時才能不急不躁;充分相信學生，戒除控制欲，給學生自由發揮的空間。

（5）未發異常與人際關系異常

未發異常是指本該發生而未發生的行為，如學生多次提問后未得到教師或組員的回應，這便是一個未發異常行為。人際關系異常是指由組員交往過程中產生的相互詆毀、孤立、輕視、不待見或不信任對方等人際沖突行為。未發異常和人際關系異常的克服需要組員相互合作、彼此尊重信任及建立良好的學習伙伴關系。

（6）活動設計異常與研究介入異常

活動設計引發的異常是指活動設計本身的缺陷或任務表述不清晰而引發的如學生不知道怎么做或做什么，或某些設計引發學生不滿等異常行為?；顒釉O計異常可通過協作學習活動的缺陷分析加以克服。

研究介入異常表現為研究設備或旁觀者的進入教學現場所帶來學習干擾。在教學實驗中無論如何控制外部條件，都無法消除研究介入對課堂教學的影響。而這類異常行為在常態協作學習中并不存在，對它的研究實踐價值較小，因此本文不再對此類異常進一步贅述。

三、討論與反思

（一）媒體技術的使用并非像期望的那樣能有效減少協作學習中的異常行為

從分析數據來看，總體上智慧教室下協作學習中出現的異常行為普遍比常規教室下出現的異常行為要多。從各類異常行為的出現的平均頻次來看，智慧教室下出現的搭便車、媒體介入異常和指導評價異常明顯多于常規教室，分工帶來的異常、人際關系異常、應發而未發的異常和無關學習異常也多于常規教室。其中，媒體使用引起的異常行為出現最多，智慧教室下媒體介入異常所占比高達46%，幾乎占了智慧教室下異常行為的一半。雖然，研究介入異常和活動設計異常少于常規教室，但這并不是媒體技術使用的功勞，而是分別由師生逐漸適應研究介入的實驗環境和協作學習活動的設計優化引起的。協作學習中引入有道云筆記的初衷是為了增加組間交流、實時共享小組學習成果，但此功能為協作學習帶來便利的同時也增加了組間搭便車行為的發生概率，智慧教室下共出現了15次搭便車行為，占智慧教室下總異常行為頻次的2%。而兩種教室下的協作學習只在搭便車、媒體介入異常、指導評價異常的出現頻次上存在顯著差異，在其他異常行為數量上并無明顯差異。從以上分析可知搭便車異常和媒體介入異常存在差異是由媒體技術的使用引起的，而兩種指導評價異常之間的差異暫無法證明與媒體使用有關，但媒體技術的使用并未減少智慧教室下指導評價異常行為的出現。

（二）媒體技術的使用對協作學習的異常行為分布結構影響較小

智慧教室下的媒體異常行為多是由設備落后、網絡不穩定或功能使用不熟練等原因造成的，這些問題一旦得到解決，新媒體技術設備的使用將進入常態化，媒體異常行為也會隨之減少。而研究介入異常是由于教育研究實驗需要而人為制造的新的異常行為類型，在常態化的協作學習教學實踐中并不存在。所以，智慧教室下與常規教室下的常態化協作學習中的異常行為分布終將趨于一致，即多出現無關異常、分工異常、人際關系異常、總結評價異常、應發未發異常幾類異常行為，較少出現媒體介入異常和設計異常，有時也會出現搭便車和隱客異常，媒體技術的使用并未改變協作學習中的異常行為分布結構。

（三）研究介入異常隨實驗持續逐漸減少，但無法完全消除

任何教育實驗都需要遵循研究倫理，即使是教師本身作為研究者進行的教學研究也需要告知當事人并征求當事人的同意。一旦研究者或研究設備進入教學現場，常態的教學環境就會遭到破壞，師生必定會受到一定程度的影響，致使課堂教學中常會發生一些本該不會發生的言談或舉止。這些本該不會發生的行為便是由研究介入引起的異常行為。本文的教學實驗順序是先常規教室后智慧教室，常規教室下研究介入異常占異常行為總數的10%，而到了智慧教室則減少到了2%?？梢?，隨著實驗的不斷推進，師生會逐漸適應研究者或研究設備的存在，研究介入異常行為也會隨著逐漸減少，但我們無法完全消除教學實驗中的這種異常行為，即使在教學實驗中進行了嚴格的污染控制。因為在私人化的教學中，一旦有外人在場，師生總會感覺不自在，常態下可能會出現的不良學習行為也會被過濾掉，就像男女戀愛時一樣，總想把好的或別人想看的一面展現出來，師生被迫變成了“群演”，這樣一來課堂教學變得不再像平時“過日子”那樣常態，有時甚至會變成“表演”。

（四）多數異常行為可通過活動設計加以克服

如協作學習中常出現的無關異常、人際關系異常、應發未發異常、搭便車和隱客等異常行為，可通過任務要求設計來加以克服，如“在協作學習中不可討論無關話題，本組成員要相互尊重、通力合作、互通有無共同完成學習任務，如組員觀點產生沖突需要耐心溝通，不可相互詆毀”這樣的任務要求。在協作活動設計時，如注重小組組建、角色分工，可有效提高小組成員的職責意識，對消除分工異常行為大有幫助;而規范活動任務內容的表述、設計活動的實施環境或調整任務的先后順序等措施能有效減少活動設計引起的異常。雖然協作學習的總結評價異常行為的克服主要依靠教師的專業素養和個人智慧，但通過盡可能多地預設協作學習中可能出現的突發情況，然后精心設計解決突發情況的教學范例也能在一定程度上減少這類異常行為的發生。提升設備配置、穩定網絡、提高師生信息素養和提升功能的易用性雖是減少媒體介入異常行為的主要策略，但在活動設計時就為師生選擇好順手的、簡單易用的恰當媒體工具也能減少此類異常行為的發生。所以，在某種程度上說，協作學習中出現的各種異常行為都能從活動設計層面上為其找到相應的規避方法。

四、結語

智慧教室的空間布局、智能技術產品功能無論多么炫酷，其本質仍是教室，它的主要教學功能還是為課堂教學提供場所或技術服務，而如何在該環境下開展常態化的課堂教學是研究智慧教室的歸宿。在教育技術領域，每逢新媒體技術的出現，人們總是迫不及待地把這些新媒體技術引入到教學中來，期望利用新媒體技術的優勢改良教學或解決教學中的問題，我們對裝配了多種智能化技術產品的智慧教室這種新事物更是如此。為增加教學的確定性，獲得良好的預期教學效果，我們期望通過智慧教室中的智能技術產品來消除課堂教學中的異常教學行為。本文通過分析常規教室和智慧教室下協作學習的異常行為特征發現，我們并未如償所愿：協作學習中異常行為的消除主要依賴協作學習活動的設計，而非智慧教室中媒體技術的使用，媒體技術的使用對協作學習的異常行為分布結構影響較小，并不能像期望的那樣能有效減少協作學習中的異常行為。因此，面對智慧教室中的智能化技術產品，我們應首先關注它的實際教學功能，然后考慮如何根據教學需要選擇使用恰當的智能產品，讓智能技術真正地為教學賦能，以減少異常教學行為的出現，而不是為技術所累，為所謂的“智慧好課堂”表演而去刻意使用一些智能技術產品來嘩眾取寵。

收稿日期：2020年1月11日

責任編輯：趙云建