理解與表征群體認知的新視角：協作腳本中的角色互動

王辭曉 劉文輝

摘要：新一代認知科學認為，人類高階心智能力最先是從社會文化情境中的人際交互獲得的，群體認知可以被視作小組成員協同交互的過程性表現，個體間的分布式認知系統通過群體交互實現個體認知和群體認知的聯接。協作腳本作為群體交互的約束與指導，影響著小組成員的角色扮演與認知發展。協作腳本中的角色互動融合了個體特征與群體文化，能夠將小組成員的認知參與充分外顯，為理解和表征群體認知提供了新的視角。面向群體認知的三層級角色互動分析模型，從角色展現、角色協調和角色結構三個層級來詮釋協作腳本中的角色互動。角色展現分析旨在深入描述與呈現小組協作中的多種生成性和腳本化角色；角色協調分析主要從時間維度呈現小組成員角色轉換、行為模式的形成與演化；角色結構分析重在從空間尺度上展現不同角色在互動中發展的關系網絡與認知網絡。對角色互動進行深描，需要從質性與量化研究的雙重視角，融合多維的分析方法，不僅分析角色的當前狀態，還要呈現其協調過程與關系網絡。

關鍵詞：協作學習；群體認知；協作腳本；角色互動；學習分析

中圖分類號：G434 ? 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1009-5195（2023）02-0102-11 ?doi10.3969/j.issn.1009-5195.2023.02.012

基金項目：國家自然科學基金青年科學基金項目“基于社會—行為—認知—情感的在線協作角色互動分析與干預研究”（62207003）。

作者簡介：王辭曉，博士，講師，北京師范大學教育學部教育技術學院（北京 100875）；劉文輝（通訊作者），博士研究生，北京師范大學教育學部教育技術學院（北京 100875）。

一、引言

計算機支持的協作學習（Computer-Supported Collaborative Learning，CSCL）是一個綜合了認知心理學、計算機科學、教育學的跨學科領域。由于各學科的理論背景不盡相同，CSCL需要發展出能夠將各學科的理論和實踐緊密聯系在一起的獨特話語體系。通過探索，CSCL領域學者發現“腳本”（Script）是一個能夠連接多個學科且能夠劃分CSCL領域邊界的術語（Fischer et al.，2007）。在認知心理學中，腳本是指導個體在特定情況下進行理解和行動的記憶結構；在計算機科學中，設計人員使用腳本來創建和適應性地調整系統功能，并指導學習者完成復雜的工作或學習過程；在教育學領域，腳本則是支撐小組成員學習過程的教學支架。CSCL領域學者致力于將以上三個學科的腳本進行綜合，得出更為簡化的專用于CSCL的概念——協作腳本（Collaboration Script），用來指代特定任務中的合作過程和行動方式（Fischer et al.，2007）。

在協作學習中，無論是小組內部自發生成的還是外部干預指派的協作腳本，均會涉及到小組成員因職責不同而呈現出的角色扮演現象。社會學家戈夫曼借用了戲劇表演領域的舞臺演出藝術原理，探討了個體在各類情境中向他人呈現自己的方式（歐文·戈夫曼，2008）。這種呈現被稱為表演，而個體是角色的扮演者，群體是角色的發生場域。角色的扮演、發展、轉換，不僅體現了社會文化生活中的人際互動，還能夠反映出小組作為一個有機整體在執行協作任務時的系統化功能。在以往研究中，群體認知（Group Cognition）被視作認知任務的協作表現（Collaborative Performance of Cognitive Tasks），其功能在于促進集體意義建構或成果產出（Theiner，2014）。然而，群體認知該如何進行具象化表征、如何通過教學干預提升群體認知能力，還需要結合認知科學和協作學習相關理論開展探索。協作腳本中的角色互動能夠將群體在資源分配、任務協調等方面的認知參與充分外顯，對其進行深描將有助于人們深刻認識小組協作過程中的群體認知及其表現形式。此外，理解角色互動有助于設計更具有針對性的協作腳本，并為結構化呈現、評價協作學習過程提供理論框架。基于此，本文擬從群體認知的內涵與工作機制出發，梳理協作腳本中角色互動的相關理論和實證研究，系統論證角色互動對群體認知的可解釋作用和分析模型，為理解和表征群體認知提供新的研究視角，為促進小組有效協作的腳本設計提供實踐建議。

二、群體認知的內涵與工作機制

1.新一代認知科學視角下的群體認知

對個體而言，認知是指獲得知識或應用知識的心理過程，包括記憶、情感、言語、思維、注意和意識等多種表現形式（Mesulam，1998）。傳統認知科學主張，個體的認知是僅發生在大腦內部的信息加工過程。以具身認知、延展認知、嵌入式認知等理論為代表的新一代認知科學則更加關注超出大腦外的情境互動對認知的作用（王辭曉，2018；張婧婧等，2021）。具身認知指出身體及其經驗也是認知過程的一部分，個體能夠調用過去身體經驗理解外部環境或將認知卸載到大腦以外的其他身體部位；延展認知主張個體的認知過程能夠延展到其所處的環境之中（包含物理環境與社會文化環境），認知涌現于個體和環境的雙向交互中；嵌入式認知則強調認知主體嵌入在環境之中，他人與環境也是認知過程的構成成分。此外，新一代認知科學還強調了情境認知的重要性，認為人類高階心智能力最先是從社會文化情境中的人際交互獲得的（Stahl，2014）；個體在群體中的參與形式體現了其獨特的社會化經驗特征，這與后文談及的人際間角色呈現密切相關。

認知實際上是一個復雜的社會現象。將認知理解為頭腦中的知識序列以一種復雜的方式與頭腦外的世界相對應并沒有抓住其關鍵特征；理解認知是以一種社會性的方式存在著，是分布式地延伸到思維、身體、活動和包括其他參與者的文化情境之中的，才是意義所在（R.基思·索耶，2021）。由于認知過程是超出個體大腦范圍且是在社會化情境交互中持續發展的，多主體的群體認知被賦予了存在意義。認知民族志領域學者Shaffer（2018）指出，過往切身經驗形成的慣習會影響學習者在協作活動中的表現，而群體認知正是涌現于成員間的行動、談話、協作和制造等行動之中。因此，基于新一代認知科學的觀點，群體認知可以被視作小組成員協同交互的過程性表現，其功能在于促進小組成果的產出或成員能力的提升，并且這種協作表現會受到個體先前經驗、小組所在社會文化以及技術環境的影響。

2.分布式認知系統：個體與群體的聯接

群體認知涉及到多個個體的認知參與。進一步理解個體在群體中的認知協調與發展，還需要借助分布式認知這一概念。分布式認知起源于Martin和Schwartz（2005）的物理分布式學習理論，該理論也是前面提及的嵌入式認知理論的重要組成部分之一。分布式認知認為，認知分布于規則、角色、語言、關系和協調活動之中（Dubbels，2011）。在協作學習中，小組可以被視為一個分布式認知系統（Theiner，2014）。組內個體在分布式認知系統中進行信息交換，共同處理全局信息，這一過程被稱為集體信息處理（Collective Information-Processing）（Theiner，2014）。集體信息處理首先根據小組成員的知識和能力進行任務分配，接著對任務相關的信息進行編碼、存儲、修改和回憶。基于此，小組能夠建立起比個體記憶系統更強大的交互記憶系統（Transactive Memory System，TMS），成員的記憶、決策、問題解決等能力得以提升（Theiner，2014）。TMS的形成受到兩個驅動因素影響：一個是認知互賴（Cognitive Interdependence），指個體的貢獻取決于其他人的貢獻；另一個是匯聚期望（Convergent Expectations），指每個成員都希望取得積極的小組成果（Theiner，2014）。在這兩個驅動因素的作用下，分布式認知系統得以有效運行。良好的分布式認知系統能夠建立共享的社交空間和話語語境，將個體的知識匯聚起來，供小組成員辯論、協商、綜合、提煉（Stahl，2014）。在這樣的知識建構共享過程中，小組成員通過共同活動（Joint Activiy）來引發社會認知過程（Socio-Cognitive Processes）（King，2007）。社會認知過程的產出（知識與意義的共同建構）最終會或多或少地被成員個體內化；同樣地，協作過程涉及的技能、策略最終也會被個體內化（King，2007）。換言之，個體認知與群體認知通過分布式認知系統建立起聯接并進行相應的信息交互和知識建構。隨后，個體將帶著內化的知識和經驗與其他分布式認知系統進行意義建構。

3.群體認知負荷：集體工作記憶的限度

個體在進行信息加工時的工作記憶容量是有限的，同樣地，集體信息處理也有一定的能力限度。對個體而言，認知負荷是特定時間內施加于個體認知系統的心理活動總量（Sweller et al.，1998）。認知負荷理論能夠解釋和預測教學方法和教學材料對學習者工作記憶的需求（Sweller et al.，1998；Van Merrienboer et al.，2005）。Kirschner 等人（2011）提出了群體認知負荷理論這一概念，用以強調協作學習過程中集體工作記憶（Collective Working Memory）的有限性以及相關教學干預的重要性。在協作活動中，小組成員能夠通過共享部分工作記憶來相互分擔認知工作，因而群體認知負荷要低于個體認知負荷的總和（Kirschner et al.，2018）。在理想情況下，成員之間通過共享的心智模型（Mental Model）來進行個體任務分配和集體知識建構，充分地利用集體工作記憶來提高認知參與質量（Kirschner et al.，2018）。在實際的協作活動中，群體認知負荷會受到多種因素的影響，例如，任務復雜度、領域專業知識、小組規模、成員角色、協作技能、先前任務經驗、先前協作經驗等（Kirschner et al.，2018）。其中，成員角色體現著個體間的任務分工和職責，適宜的角色分配能夠高效地利用個體間的先前知識經驗，降低交互活動所引起的外在認知負荷。此外，相比于先前知識、經驗、技能，成員角色是更易于在協作過程中被外部教學所干預的。這種干預在CSCL領域具體可表述為后文所提及的協作腳本。教學實施方通過對角色分配和協調進行指導（外部），幫助小組成員積累任務經驗、提升協作技能（內部）。換言之，對于組內個體所構成的分布式認知系統，我們可以通過角色相關的設計和干預來調節群體認知負荷，提升集體工作記憶效能，進而提升群體認知表現。

三、協作腳本及其作用下的群體角色

協作腳本影響著小組任務進程中的群體認知表現，不僅與外部的教學干預相關，還與小組內部的行動規范有關。通過作用于小組成員的角色互動，協作腳本能夠提升群體的工作記憶調節和認知負荷管理能力進而影響群體認知表現。

1.協作腳本：群體交互的約束與指導

在日常生活中，個體在群體規范和文化價值觀下進行交互（楊開城，2018）。交互是一種以多模態交流為中介的群體行為，其中，多模態交流包括通過語言、手勢、注視、姿勢、動作等進行的互動（Dillenbourg et al.，2011）。在協作學習中，有效交互指能夠正向促進學習效果的群體行為，如解釋、論證、協商等（Dillenbourg et al.，2008）。在沒有外部約束的情況下，學生很少能自發地在協作活動中產生有效交互（King，2007；Dillenbourg et al.，2008）。協作腳本可以被視為這樣一種約束手段——能夠用來指導群體在特定任務中的活動序列和協作方式（Kollar et al.，2006），進而促進有效交互的發生。通過有效交互，協作腳本能夠推動合作過程并促進合作過程所帶來的個體學習（Fischer et al.，2007）。協作腳本有助于引發預期的學習行為，進而促進特定領域的個體認知、社會認知和元認知發展（King，2007）。

協作腳本有內部腳本（Internal Script）與外部腳本（External Script）之分。內部腳本指學習者對協作腳本的內在心理表征，或小組內部在長期合作中發展而來的與協作方式、流程相關的規則范式（Dillenbourg et al.，2007）。個體所掌握的內部腳本包括活動過程的相關知識和對合作情境的理解，如什么時候行動，負責什么工作等，具有明顯的個體間差異（Kollar et al.，2005）。外部腳本則是從外部對協作學習進行結構化干預或為其提供的支架，通常由教師或其他教學促進者設計并提供（King，2007）。換言之，外部腳本存在于外部環境中，通常出現在協作學習情境的初始階段。外部腳本能夠使學生將注意力分配在能夠促進合作的交互上，即將交互管理（Interaction Management）部分地卸載給外部腳本，從而減輕認知負荷（King，2007）。

內外部腳本的相互作用共同影響群體互動行為。一方面，先前知識和合作經驗會影響群體對外部腳本的應用（Wang et al.，2017）。另一方面，適配性好的外部腳本能夠逐漸被成員內化為內部腳本，進而影響小組在新情境中的行動（King，2007）。外部腳本期望和群體實際表現的一致性取決于腳本的四個特性（Dillenbourg et al.，2007；Goodyear et al.，2015）：強制性、可理解性、顆粒度以及與協作小組的適合度。強制性低的腳本，會使群體實際行為與預期表現有較大差異，而過高的強制性容易引起“過度腳本化”（Over-Scripting）風險，不利于成員間協調能力的培養。腳本的可理解性有助于發展小組內部腳本，而難理解、過于復雜的外部腳本不利于學生構建出清晰的內部腳本，也會加劇期望與結果的差異。顆粒度是指腳本的階段劃分以及各階段持續的時間，腳本的顆粒度與任務本來屬性相匹配有助于縮小差異，例如根據探究學習的步驟來分階段設計腳本具有較好的匹配性。適合度指外部腳本中的角色需要與小組成員技能與傾向相匹配，低適合度不利于腳本化角色的采用及長期堅持。

2.角色扮演：個體在群體中的自我呈現

角色理論作為社會心理學的重要理論之一，被廣泛應用于人的心理和社會行為探討（章志光，1998）。每個角色都是在特定時間、空間、情境和需要中定位和實現的，反映著個體在社會活動中的行動特征與職能（Biddle，1986）。群體由各不相同的角色構成。角色反映了群體中與個體身份相一致的一整套權利、義務的規范和行為模式，代表了群體對他們的行為期望（鄭杭生，2009）。角色扮演的過程，是個體按照群體的角色期待和規范要求完成角色行為的過程，也是個體在群體中呈現自我的過程（楊開城，2018）。CSCL領域中，角色是備受關注的研究話題之一，角色體現著小組成員的行動傾向，是反映小組合作模式（如任務分配、資源協調等）的重要指標（Durán et al.，2011）。

關于協作學習小組中的成員角色類型，前人基于不同的情境從多種視角進行了劃分與解釋（見表1）。協作（合作）學習領域著名學者Johnson兄弟，從小組功能運行的角度，將成員角色劃分為形成型、功能型、總結型、促進型，并將同類角色按照表現程度劃分為三個等級（Johnson et al.，1987）。Johnson兄弟的分類適用于傳統課堂的面對面合作學習，但還缺少對成員個性化特征的表述。Belbin（1981）則將角色與個體的性格特征聯系了起來，提出了9種更為豐富的個性化角色類型，如塑造者（Shaper）、包攬者（Completer/Finisher）、實干者（Team Worker）等，有助于解釋基于復雜問題或開放性項目的團隊協作。隨著信息技術在教學中的應用，技術支持的混合式協作學習情境下的角色也受到研究者的關注。比如Cesareni等（2016）將線上與線下混合式知識建構活動中的角色分為了概念圖制作者、整合者、質疑者、社交促進者；再如Wang（2021）探索了虛擬教具支持的科學探究活動中的角色，將角色分為了組長、檢查員、實驗員、記錄員等。此外，在線學習中的協作角色也是研究者關注的重點。針對線上協作小組，De Wever等人（2010）將異步討論中出現的角色分為發起者、總結者、主持人、理論家、資源搜索者五類；針對大規模虛擬社區，王哲等（2018）對多種角色類型及具體形式進行了劃分。Strijbos等（2010a）從更加綜合的角度提出了包括宏觀、中觀、微觀三個層次的角色框架，微觀角色涉及單一的功能，比如提問者；中觀角色涉及對某種職業或社會角色的扮演；而宏觀角色代表了參與的立場（Stance），受影響于學習者對協作任務的態度、觀點以及所體會到的價值和意義。針對宏觀角色，Strijbos等（2010a）進一步從小組規模（小組或社群）、目標定向（個體或團體）和努力程度（低或高）3個維度定義了8種角色立場，為角色分析提供了一個較為全面的理論框架。此外，協作小組的成員角色還可以分為面向內容的或面向過程的（Strijbos et al.，2010b）。前者直接關注學習內容，比如總結者、提問者，可以促進更高層次的知識構建；后者旨在促進組內協調以及提升成員的責任感，比如協調員、主持人。

總而言之，個體在群體中的角色受合作情境、任務類型、社會文化以及知識技能、興趣、立場等自身個性特征的綜合影響。

3.腳本作用：生成性角色與腳本化角色

在CSCL領域，協作腳本主要包括四個層次：劇本、場景、角色和小腳本（歐陽嘉煜等，2021）。其中角色指學習者在一個場景中承擔特定角色所需的知識。內外協作腳本作用于小組成員的角色扮演，使其有生成性角色（Emerging Roles）和腳本化角色（Scripted Roles）之分（Strijbos et al.，2010b）。生成性角色受到小組內部腳本的影響，由小組成員自發形成，體現了學習者在協作過程的內部協調。生成性角色關乎小組的主體結構和學習活動的調節，并受到小組所呈現的不同行動導向、社會文化、合作經驗等因素的影響。腳本化角色則是由于外部腳本的介入而出現的。具有一定職責或責任的功能型角色，旨在協調群體互動、提升合作效果。

外部腳本作為教學干預所設計的腳本化角色，會影響小組成員的心理和行為。在心理層面，研究發現腳本化角色可以提升團隊凝聚力和責任感，進而促進積極互賴和個體責任的形成（Strijbos et al.，2007），激發小組成員意識到團隊整體表現和每個人貢獻之間的關系（Mudrack et al.，1995）。在行為層面，腳本化角色能夠改善成員不參與或過度參與（主導）的問題（De Wever et al，2010），并且被指派腳本化角色的小組比未被分配腳本化角色的小組有更高的群體效能感和有更多的協調類行為（Strijbos et al.，2007）。

在外部腳本中設計面向內容和過程的腳本化角色有助于提升群體認知表現。例如，王智穎等（2021）面向在線異步討論情境設計了包括提問者、回答者、評價者和總結者四種內容角色的輪換腳本，發現角色輪換腳本的應用能夠有效促進學生的高階認知、復雜問題解決、元認知和團隊合作能力。Kay（2007）探討了面向過程的腳本化角色主持人對異步討論的影響，發現有主持人的小組學生參與回帖更積極且回應質量更高，原因在于主持人以建設性和有意義的方式為他們提供了分享想法的指導。再如，Kollar等（2006）在學習者之間分配結構化的互惠輔導角色（提問者與解釋者），并在這些角色上附加特定的活動，同時采用提示卡的方式對提問與回答的規范進行了說明以及設計了輪換規則，提升了群體認知表現。

綜上，在協作腳本的作用下，個體在群體中以不同功能屬性的角色呈現，共同圍繞任務進行互動協調和協同工作，進而實現小組這一有機整體的系統化功能。

四、角色互動何以展現群體認知發展

1.角色互動對群體認知的可解釋性探討

在協作學習研究領域中，協作可以被視為實現近期或遠期學習目標的教學手段，但也有研究者強調協作具有“內生性”，認為協作本身就是學習的目標與結果（R.基思·索耶，2021）。當我們更加關注對協作本身的理解時，便會將研究視角轉向群體認知是如何在社會化互動過程中發展的，而不是僅僅關注靜態的學習結果。協作學習領域著名學者Stahl曾指出認知離不開人際間的互動（Stahl，2014）。互動是學習的重要維度，包括個體與其所處社會和物理環境之間的互動，例如活動、對話、合作等（克努茲·伊列雷斯，2017）。活動理論將活動分為內部活動和外部活動，當活動需要多個協作者交互協調時，通常需要經歷內部活動的外化過程（楊開城，2018）。這一外化過程，正是群體協作腳本中角色的意義建構過程。角色隱含在協作學習的多維度交互中，包括協作主體與環境、工具、資源、任務等的交互，以及為了完成任務主體之間的多模態信息交互。換言之，角色互動能夠反映小組所在社會文化以及技術環境影響下的群體任務分配、資源協調、合作模式等，而這些過程性表現，正是群體認知的內涵所指。此外，角色互動是一個融合了個體特質與群體文化的動態社會交互過程，也能夠反映出一個群體鮮活、動態、立體的社會關系結構，有助于我們將群體認知具象化。對角色互動進行分析，有助于展現協作者的內部腳本與外部腳本相適應的認知過程，揭示協作學習的機制和群體認知的發展。

2.面向群體認知的三層級角色互動分析模型

個體之間通過分布式認知系統建立聯接，在社會化交互過程中發展群體認知。這一過程與個體和群體對認知負荷的管理相關。基于文獻梳理和理論辨析，本文提出了面向群體認知的三層級角色互動分析模型（見圖1）：角色展現、角色協調和角色結構，旨在通過協作腳本中的角色互動來表征群體認知的發展。

（1）第一層級：角色展現

角色展現，指在社會性和物理性環境中，在給定任務和技術的情境約束下，小組成員所表現出的角色類型。對小組成員角色類型的分析，是角色互動第一層級的關注要點。對個體所扮演的角色及其所屬類型進行研究，有助于理解特定個體對群體認知發展的功能與作用。一般來說，合作小組有三種類型：非正式合作學習小組、正式合作學習小組和長期合作的小組（Johnson et al.，1987）。相比于其他兩種類型，長期合作的小組具有長期的、異質的、穩定的合作關系，已經形成了一定的內部腳本。在這種情況下，小組的內部腳本會快速作用于成員的角色扮演。相反，那些為了臨時任務組建的小組，則需要一定的協商才能夠逐漸展現出各類角色。如果教學實施方設計了與角色扮演相關的外部腳本干預，那么已有內部腳本的小組將會投入一定認知資源，考慮如何將外部腳本與內部腳本相適應，并在應用外部腳本的過程中發展出適合所在情境的角色。

（2）第二層級：角色協調

角色協調，指隨著時間推移和任務進展，小組成員角色類型的變化情況以及相應的行為模式。在角色展現的基礎上，加入時間尺度的分析，是角色互動第二層級的關注要點。在給定任務和技術的情境約束下，群體在交互過程中逐漸表現出高階認知，例如闡釋、爭論、調節認識差異等（King，2007）。不同的小組交互模式反映著不同的群體認知表現。Lin等人（2012）根據前人研究總結了5種小組交互模式：理想型、主導型、小團體型、碎片型、無參與型。小組的交互模式也會隨著外部干預與內部協調發生變化，這一變化主要受到元認知的調節。元認知過程涉及對小組協作的監督、調控和評估。對協作的反思，將會引起角色分配的協調，例如現有角色的輪換、關鍵角色的引入等。在角色協調的過程中，不同角色有著不同的行為模式，也體現著不同的話語權力。例如，能力較強的小組成員通常會有較高的社會地位，相應地在協調成員角色分配方面有更多的主動權。

（3）第三層級：角色結構

角色結構，對于個體而言，指在社會關系網絡中所占據的位置和角色關系總和（鄧偉志，2009）；對于群體而言，指群體中多種角色所形成的社會網絡及認知網絡特征。在角色協調的基礎上，加入空間尺度的分析，是角色互動第三層級的關注要點。傳統的社會網絡分析，關注小組的出度、入度、中心度、密度等指標，對小組交互特征的描述不夠立體。引入角色理論，能夠將個體特征與群體文化建立聯系，形成對群體結構的立體分析。根據不同角色在小組網絡中的交互特點，研究者可以根據經驗和興趣，利用社會網絡的子圖分析小組的行動導向。此外，對小組交互內容的認知特征分析，也有助于發現角色結構的成因與發展規律。對于長期合作的小組，當某一情境中的角色結構達到穩定狀態時，內部腳本將被更新和重構；當遇到新的任務情境或外部腳本時，角色協調將再次發生，進而在內部腳本中建構多種情境與角色結構的映射關系。

五、角色互動的多維分析方法

由三層級角色互動分析模型可知，對角色互動進行深描，不僅需要分析角色的當前展現狀態，還要從時間維度、空間維度呈現其協調過程與關系網絡。同時，角色互動的分析方法需要具有質性與量化研究的雙重視角，融合多維的分析方法。具體而言，質性研究具有直接、具象和整體性的特點（陳向明，2000），能夠將互動行為與文化境脈聯系起來，為詮釋角色互動提供方法論基礎。而量化研究具有系統、客觀、可靠、可泛化的優勢（葉浩生，2008），能夠從行為數據中發現以往難以察覺的關聯模式。圖2展示了能夠用于三層級角色互動分析的工具方法。

1.角色展現分析方法

角色展現分析旨在深入描述與呈現小組協作中的多種生成性和腳本化角色，具體包括對角色功能特征和所屬類型的分析。常用的分析方法包括內容分析法、主題分析法、關鍵事件回憶法、特征聚類法等。角色展現分析的關鍵是獲取小組成員的角色扮演相關信息，并采用已有角色框架自上而下或從數據中開放式編碼自下而上地分析成員角色。例如，Wang（2021）通過自陳式問卷獲取學生在合作探究中扮演的角色及承擔的任務等信息，并采用內容分析與主題分析法提取學生的角色特征及類屬。具體過程為先通過文本內容分析方法，采用開放式編碼的方式對學生報告的角色信息貼標簽，再通過主題分析法將具有相似特征的工作內容歸納至抽象的11個角色標簽中，之后根據角色職能情況進一步將成員角色劃分為五大類屬（協調類、整合類、探究類、輔助類、邊緣類）。De Laat等（2004）則采用了內容分析方法與關鍵事件回憶法，首先采用已有會話編碼框架對異步討論文本進行編碼，根據編碼統計結果識別出三類典型學員；之后通過代表性成員的關鍵事件回憶，分析出了協作角色的浮現過程及其在協作過程中的功能。Lehmann-Willenbrock

等人（2016）對成員的發言類型進行編碼和統計分析，并采用Ward系統聚類法得出5種協作角色。Dowell 等（2019）基于學習者的參與度、社會影響、表達密度等表現情況，采用K-Means算法聚類出6種協作角色，并將其進一步分為高產出型和低產出型兩類。

2.角色協調分析方法

在時間尺度上，小組成員知識與技能的發展也伴隨著成員間的角色協調，比如角色轉換、行為模式的形成與演化等。因此，對角色的分析應該分階段、動態開展。角色隨時間的發展可以通過相關統計方法呈現，比如描述統計分析、時間序列分析、滯后序列分析等。具體來說，描述統計方法可以將不同階段各角色的占比、轉換率呈現出來，比如桑基圖能夠直觀地展現某一群體不同階段的角色流動情況。時間序列分析是應用數理統計方法對以時間順序排列的、動態的數據進行分析處理的統計分析方法（茍斌娥，2012），有助于揭示角色協調的變化規律。如張瑞等（2020）采用時間序列分析法分析了在知識建構的四個階段中，五類生成性角色及其行為模式的演變規律，研究發現問題發起者、質疑者和建議者的人員比例隨時間呈現下降趨勢，理論建構者和總結者的人員比例隨時間呈現上升趨勢。滯后序列分析是用來檢驗兩個行動時序關系的統計學顯著性方法（Bakeman et al.，1997），旨在評估特定行為轉換在某時間段內的發生概率，能夠揭示不同角色在時序上的行為模式。如王智穎等（2021）采用滯后序列分析方法分析了不同角色在異步互動中的認知序列模式，研究發現受角色功能的影響，提問者、回答者、評價者的認知變化特征存在明顯差異。綜上所述，角色協調的分析過程可以概括為：采用適切的角色及其行為編碼表在任務開展的不同階段進行編碼，之后對編碼結果進行相關統計分析與數據可視化處理，以揭示角色隨時間變化的規律。

為了更便利地、動態地分析協作角色，還有研究探索了自動化的角色協調分析方法。比如Marcos-García等（2015）提出了融合Role-AdaptIA系統的DESPRO方法。Role-AdaptIA系統嵌入了捕捉和分析互動數據的技術，可以半自動化識別在線協作學習中浮現的角色，并根據預先的腳本設計，為多種角色提供協作支持。DESPRO方法的使用可分為四個階段：在設計階段，基于研究者定義的結構化角色框架，教學設計者或教師提供相關信息，比如協作的背景、涉及的角色、協作支持的信息與類型等；在實例化階段，教師輸入每一個參與者的數據，為參與者分配初始角色，并制定角色輪換等的規則；在實施階段，參與者根據規則基于協作工具進行協作，Role-AdaptIA系統會半自動化地檢測社會網絡中的領導者和邊緣者角色及角色轉換情況，并為教師提供反饋信息，教師可以根據反饋信息對角色的支持配置進行修改，從而促進角色的協調發展和協作質量的提升；最后是評價階段，評價者（設計師或教師等）根據最初的目標對協作實施的情況進行評估，以確定可能的教學干預改進。Marcos-García等的研究為線上協作情境的角色協調分析提供了應用范例。然而，目前線下教學情境的自動化學習行為分析還集中于個體或班級群體層面，面對面小組協作情境的角色自動化分析技術還有待探索。

3.角色結構分析方法

在空間尺度上，不同角色在互動中發展了一定的關系網絡與認知網絡，使得小組在行為和認知層面形成了特定的角色結構。社會網絡分析（Social Network Analysis，SNA）被廣泛地應用于分析角色之間的關系網絡（如：胡勇等，2012；Xie et al.，2014）。社會網絡分析是社會學家根據圖論、數學方法等發展起來的定量分析方法，旨在研究社會網絡中相互作用的行動者或其他要素之間的關系（Cela et al.，2015）。在協作學習中，SNA不僅能夠直觀呈現角色之間的關系網絡，對關系網絡的特征進行提取，還能夠展現角色之間的交互密切程度、交互模式、話語地位差異等。此外，由于角色網絡結構還受到共享的信息類型、交流的內容以及參與者在協作時激活的社會認知過程等的影響（Ga?evi? et al.，2019），為了更好地對SNA的研究發現進行解釋分析，其他研究方法也逐漸被引入到角色結構分析中。比如Xie等（2014）采用學習行為數據（發帖數量、平均發帖長度、非發帖登錄時長等）、SNA指標、質性分析方法探析了主持人角色對異步討論社區互動網絡的影響。在Xie等人的研究中，學習行為數據代表了個體及小組的參與質量，SNA的網絡密度、節點出度、節點入度指標代表了小組內聚力、個體向外參與的多樣性以及個體的交互吸引力，對這些變量相關關系的分析揭示出特定角色對個體及群體互動的影響。最后，該研究還對最高、最低網絡密度的兩個典型小組的討論文本進行了質性分析，對小組網絡中特定角色的有效協調行為進行了溯源。

社會網絡分析構建了個體間互動關系的網絡，而認知網絡分析（Epistemic Network Analysis，ENA）則能夠構建個體間話語互動的網絡。作為一種量化民族志方法，ENA能夠揭示個體或群體的認知網絡特征，其具體操作為通過預先設計的認知框架，將個體或小組的互動內容進行編碼，之后對編碼進行關聯結構的建模（Shaffer，2017）。ENA能夠用來分析群體中不同角色所形成的認知網絡及其差異。將SNA與ENA融合起來，能夠對角色結構進行更全面的分析與解釋。Ga?evi?等（2019）進行了一項綜合研究，提出了融合SNA和ENA的社會認知網絡模型（Social Epistemic Network Signature，SENS），并利用該方法分析了MOOC課程中的角色互動。在SNA層次，研究分析了MOOC社群中形成的小群體（根據網絡節點的關系強度對節點進行分組）、個體在網絡中扮演的角色（基于加權度中心性、接近中心性、中介中心性三個指標）、社會網絡的形成過程（基于指數隨機圖ERGM模型，從選擇性混合、互惠性、受歡迎程度、擴展程度、循環關系、三元閉包等方面展開分析）。在ENA層次，Ga?evi?等人首先對會話數據進行了自動化編碼，根據編碼結果建立了認知網絡模型，在二維空間分析了每個參與者的認知網絡；之后對參與者的質心進行聚類分析，識別出了不同認知網絡傾向的學生群體。最后在融合層次，研究者對SNA和ENA的分析結果展開了多維度相關分析，從而揭示了角色結構中社會網絡和認知網絡的相關關系。

六、結語

協作學習被廣泛應用于課堂與線上學習中，但仍存在協作者的不均衡參與、缺乏有效交互、協作過程質量模糊化、評價標準不清晰等實踐問題。本文基于具身認知、分布式認知等新一代認知科學理論將群體認知表征為小組成員協同交互的過程性表現。在協作過程中，個體間的分布式認知系統通過群體交互實現了個體認知和群體認知的聯接。協作腳本作為群體交互的約束與指導，影響著小組成員的角色扮演與認知發展。角色互動是一個融合了個體特質與群體文化的動態社會交互過程，對理解協作學習的機制和群體認知的發展具有重要作用。為了深入詮釋協作腳本中的角色互動，本文基于時空尺度的動態分析視角，提出了面向群體認知的三層級角色互動分析模型，并對角色互動的分析方法與工具進行了系統梳理。本研究提出的角色互動模型能夠為協作學習的設計與評價提供新的視角與實踐意義。

第一，在設計方面，三層級角色互動模型能夠為協作腳本的設計提供理論框架。具體而言，在角色展現層面，根據學習目標與協作任務類型，可以設計角色提示腳本，指導協作小組進行合理的任務分配、資源協調，避免出現“搭便車者”，促進每個個體的認知參與。例如知識建構社區的角色腳本（Cesareni et al.，2016）、異步討論社區的角色腳本（De Wever et al.，2010）等，在先前的研究中都得到了有效應用。在角色協調層面，教學設計者可以根據角色的發展規律，提供包括角色行為規范及其演變、輪換規則等提示信息以及強制性較低的外部腳本，以促進協作小組成員之間的高效互動。在角色結構層面，外部腳本設計應從小組合作技能與經驗內化的角度出發，為促成較為均衡的社交與認知參與結構提供相關建議與指導。此外，理想的外部腳本設計應該具有自適應性，隨著角色在時間與空間尺度上的變化與發展而動態調整，與內部腳本相適配、融合。

第二，在評價方面，多維分析方法展現的角色互動，為協作學習的過程性評價提供了新思路。在以往的協作學習實踐中，一般采用觀察、同伴互評量表等方法進行過程性評價，難以結構化呈現具體的協作過程。基于角色互動模型收集與分析多模態數據，將能夠較為清晰地展現個體在協作過程中的功能職責、行為模式、認知發展、交互程度，以及小組的協作模式、行動導向、結構特征、社會文化等。與此同時，隨著大數據、人工智能等技術的發展，線上協作學習情境下，借助自動化的評價工具，實現動態、自適應的外部腳本干預已成為現實。綜合運用角色互動模型和協作腳本技術將角色互動的三個維度可視化，有助于實踐者根據過程性評價信息及時發現并干預協作問題。比如，在協作學習開始階段，根據角色展現情況為不同的角色提供針對性協作技巧；在協作中期，根據小組角色協調情況，對呈現反常角色轉換現象的小組提供及時干預；或根據小組角色結構所反映的協作緊密度、角色工作重心，為小組提供進一步的行動建議。

總的來說，為了揭示更加鮮活、動態、立體的群體認知過程，協作學習領域的角色互動分析呈現出多維分析方法融合的趨勢，研究者也在積極探索自動化的角色分析與腳本干預技術。相比于在線協作情境，課堂面對面的協作情境中適應性的外部腳本設計成為難點。如何及時獲取、分析、可視化角色互動數據，為教師決策與干預提供評價依據，是進一步的研究重點。同時，神經科學領域研究者對于群體認知也進行了探索，例如基于腦電、皮電等信號的生理耦合指標所反映的生理同步。綜合多學科領域的工具方法將有助于實現包括線上、線下、混合式等多種教學情境中的角色互動分析與教學干預設計。

參考文獻：

[1][丹]克努茲·伊列雷斯（2017）.我們如何學習：全視角學習理論[M].孫玫璐.北京：教育科學出版社：27.

[2][美]R.基思·索耶（2021）.劍橋學習科學手冊（第2版）[M].徐曉東，楊剛，阮高峰等.北京：教育科學出版社：161，189-199.

[3][美]歐文·戈夫曼（2008）.日常生活中的自我呈現[M].馮鋼.北京：北京大學出版社：15-28.

[4]陳向明（2000）.質的研究方法與社會科學研究[M].北京：教育科學出版社：22.

[5]鄧偉志（2009）.社會學辭典[M].上海：上海辭書出版社：13.

[6]茍斌娥（2012）.時間序列分析法在教育研究中的應用[D].成都：四川師范大學.

[7]胡勇，李美鳳（2012）.基于協作腳本的角色設計及其對協作學習網絡的影響初探[J]. 電化教育研究，33（1）：54-58.

[8]歐陽嘉煜，汪瓊（2021）.塑造CSCL情境下的學習者交互：腳本理論及其研究綜述[J]. 現代遠程教育研究，33（6），64-72.

[9]王辭曉（2018）.具身認知的理論落地：技術支持下的情境交互[J].電化教育研究，（7）：20-26.

[10]王哲，張鵬翼（2018）.學習小組在線知識協作中的用戶角色與行為[J].圖書情報工作，62（7）：77-87.

[11]王智穎，翟蕓，吳娟（2021）.在線異步討論中角色輪換腳本對大學生深度學習的影響[J].現代遠程教育研究，33（3）：100-112.

[12]楊開城（2018）.課程開發：一種技術學的視角[M].北京：北京師范大學出版社：42-45.

[13]葉浩生（2008）.量化研究與質化研究：對立及其超越[J].自然辯證法研究，24（9）：7-11.

[14]張婧婧，牛曉杰，劉楊等（2021）.學習科學中“4E+S”認知理論模型的內涵與應用[J].現代教育技術，31（8）23-31.

[15]張瑞，生蕾，張義兵（2020）.知識建構社區中生成性角色的演變過程分析[J].電化教育研究，41（2）：53-59.

[16]章志光（1998）.社會心理學[M].北京：人民教育出版社：64.

[17]鄭杭生（2009）.社會學概論新修[M].北京：中國人民大學出版社：118.

[18]Bakeman， R.， & Gottman， J. M. （1997）. Observing Interaction： An Introduction to Sequential Analysis （2nd Ed.）[M]. Cambridge： Cambridge University Press：111-116.

[19]Belbin， R. M. （1981）. Management Teams： Why They Succeed or Fail[M]. New York： Wiley：65-74.

[20]Biddle， B. J. （1986）. Recent Developments in Role Theory[J]. Annual Review of Sociology， 12：67-92.

[21]Cela， K. L.， Sicilia， M. ?.， & Sánchez， S. （2015）. Social Network Analysis in E-Learning Environments： A Preliminary Systematic Review[J]. Educational Psychology Review， 27（1）：219-246.

[22]Cesareni， D.， Cacciamani， S.， & Fujita， N. （2016）. Role Taking and Knowledge Building in a Blended University Course[J]. International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning， 11：9-39.

[23]De Laat， M.， & Lally， V. （2004）. Its Not So Easy： Researching the Complexity of Emergent Participant Roles and Awareness in Asynchronous Networked Learning Discussions[J]. Journal of Computer Assisted Learning， 20（3）：165-171.

[24]De Wever， B.， Van Keer， H.， & Schellens， T. et al. （2010）. Roles as a Structuring Tool in Online Discussion Groups： The Differential Impact of Different Roles on Social Knowledge Construction[J]. Computers in Human Behavior， 26（4）：516-523.

[25]Dillenbourg， P.， & Evans， M. （2011）. Interactive Tabletops in Education[J]. International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning， 6（4）：491-514.

[26]Dillenbourg， P.， & Hong， F. （2008）. The Mechanics of CSCL Macro Scripts[J]. International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning， 3（1）：5-23.

[27]Dillenbourg， P.， & Jermann， P. （2007）. Designing Integrative Scripts[M]// Fisher， F.， Kollar， I.， & Mandl， H. et al. （Eds.）. Scripting Computer-Supported Collaborative Learning： Cognitive， Computational and Educational Perspectives. New York： Springer：275-301.

[28]Dowell， N. M. M.， Nixon， T. M.， & Graesser， A. C. （2019）. Group Communication Analysis： A Computational Linguistics Approach for Detecting Sociocognitive Roles in Multiparty Interactions[J]. Behavior Research Methods， 51（3）：1007-1041.

[29]Dubbels， B. （2011）. Cognitive Ethnography： A Methodology for Measure and Analysis of Learning for Game Studies[J]. International Journal of Gaming and Computer-Mediated Simulations， 3（1）：68-78.

[30]Durán， E. B.， & Amandi， A. （2011）. Personalised Collaborative Skills for Student Models[J]. Interactive Learning Environments， 19（2）：143-162.

[31]Fischer， F.， Kollar， I.， & Haake， J. M. et al. （2007）. Perspectives on Collaboration Scripts[M]// Fisher， F.， Kollar， I.， & Mandl， H. et al. （Eds.）. Scripting Computer-Supported Collaborative Learning： Cognitive， Computational and Educational Perspectives. New York： Springer：1-10.

[32]Ga?evi?， D.， Joksimovi?， S.， & Eagan， B. R.， et al. （2019）. SENS： Network Analytics to Combine Social and Cognitive Perspectives of Collaborative Learning[J]. Computers in Human Behavior， 92：562-577.

[33]Goodyear， P.， Jones， C.， & Thompson， K. （2015）. Computer-Supported Collaborative Learning： Instructional Approaches， Group Processes and Educational Designs[M]// Spector， J. M.， ?Merrill， M. D.， & ?Elen， J. et al. （Eds.）. Handbook of Research on Educational Communications and Technology （4th Ed.）. New York： Springer：439-447.

[34]Johnson， D. W.， & Johnson， R. T. （1987）. Learning Together and Alone： Cooperative， Competitive， and Individualistic Learning （2nd Ed.）[M]. NJ： Prentice-Hall Inc：28-29.

[35]Kay， K. S. （2007）. Utilizing Peer Moderating in Online Discussions： Addressing the Controversy between Teacher Moderation and Nonmoderation[J]. The American Journal of Distance Education， 21（1）：21-36.

[36]King， A. （2007）. Scripting Collaborative Learning Processes： A Cognitive Perspective[M]// Fisher， F.， Kollar， I.， & Mandl， H. et al. （Eds.）. Scripting Computer-Supported Collaborative Learning： Cognitive， Computational and Educational Perspectives. New York： Springer：13-37.

[37]Kirschner， F.， Paas， F.， & Kirschner， P. A. （2011）. Task Complexity as a Driver for Collaborative Learning Efficiency： The Collective Working-Memory Effect[J]. Applied Cognitive Psychology， 25（4）：615-624.

[38]Kirschner， P. A.， Sweller， J.， & Kirschner， F. et al. （2018）. From Cognitive Load Theory to Collaborative Cognitive Load Theory[J]. International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning， 13（2）：213-233.

[39]Kollar， I.， Fischer， F.， & Hesse， F. W. （2006）. Collaboration Scripts-A Conceptual Analysis[J]. Educational Psychology Review， 18（2）：159-185.

[40]Kollar， I.， Fischer， F.， & Slotta， J. （2005）. Internal and External Collaboration Scripts in Web-Based Science Learning at Schools[C]// Koschmann， T. （Ed.）. Proceedings of the International Conference on Computer Supported Collaborative 2005： The Next 10 Years. Mahwah： NJ：331-340.

[41]Lehmann-Willenbrock， N.， Beck， S. J.， & Kauffeld， S. （2016）. Emergent Team Roles in Organizational Meetings： Identifying Communication Patterns via Cluster Analysis[J]. Communication Studies， 67（1）：37-57.

[42]Lin， C. P.， Wong， L. H.， & Shao， Y. J. （2012）. Comparison of 1：1 and 1：m CSCL Environment for Collaborative Concept Mapping[J]. Journal of Computer Assisted Learning， 28（2）：99-113.

[43]Marcos-García， J.， Martínez-Monés， A.， & Dimitriadis， Y. （2015）. DESPRO： A Method Based on Roles to Provide Collaboration Analysis Support Adapted to The Participants in CSCL Situations[J]. Computers & Education， 82：335-353.

[44]Martin， T.， & Schwartz， D. L. （2005）. Physically Distributed Learning： Adapting and Reinterpreting Physical Environments in the Development of Fraction Concepts[J]. Cognitive Science， 29（4）：587-625.

[45]Mesulam， M. M. （1998）. From Sensation to Cognition[J]. Brain， 121（6）：1013-1052.

[46]Mudrack， P. E.， & Farrell， G. M. （1995）. An Examination of Functional Role Behaviour and Its Consequences for Individuals in Group Settings[J]. Small Group Research， 26：542-571.

[47]Shaffer， D. （2018）. Epistemic Network Analysis： Understanding Learning by Using Big Data for Thick Description[M]// ?Fischer， F.， Hmelo-Silver， C. E.， & Goldman， S. R. et al. （Eds.）. International Handbook of the Learning Sciences. New York： Routledge：520-531

[48]Shaffer， D. W. （2017）. Quantitative Ethnography[M]. Madison， WI： Cathcart Press：25-37.

[49]Stahl， G. （2014）. The Constitution of Group Cognition[M]// Shapiro， L. （Ed.）. The Routledge Handbook of Embodied Cognition. London & New York： Routledge：335-346.

[50]Strijbos， J.-W.， & De Laat， M. F. （2010a）. Developing the Role Concept for Computer-Supported Collaborative Learning： An Explorative Synthesis[J]. Computers in Human Behavior， 26（4）：495-505.

[51]Strijbos， J.-W.， & Weinberger， A. （2010b）. Emerging and Scripted Roles in Computer-Supported Collaborative Learning[J]. Computers in Human Behavior， 26（4）：491-494.

[52]Strijbos， J.-W.， Martens， R. L.， & Jochems， W. M. G. et al. （2007）. The Effect of Functional Roles on Perceived Group Efficiency During Computer-Supported Collaborative Learning： A Matter of Triangulation[J]. Computers in Human Behavior， 23（1）：353-380.

[53]Sweller， J.， Merrienboer， J.， & Paas， F. （1998）. Cognitive Architecture and Instructional Design[J]. Educational Psychology Review， 10（3）：251-296.

[54]Theiner， G. （2014）. Varieties of Group Cognition[M]// Shapiro， L. （Ed.）. The Routledge Handbook of Embodied Cognition. London & New York： Routledge：349-354.

[55]Van Merrienboer， J. J.， & Sweller， J. （2005）. Cognitive Load Theory and Complex Learning： Recent Developments and Future Directions[J]. Educational Psychology Review， 17（2）：147-177.

[56]Wang， C. （2021）. Roles Interaction During Mobile-Blended

Collaborative Learning： The Impact of External Scripts[C]// Li， R. et al. （Eds.）. Blended Learning： Re-Thinking and Re-Defining the Learning Process. Switzerland： Springer：191-213.

[57]Wang， X.， Kollar， I.， & Stegmann， K. （2017）. Adaptable Scripting to Foster Regulation Processes and Skills in Computer-Supported Collaborative Learning[J]. International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning， 12（2）：153-172.

[58]Xie， K.， Yu， C.， & Bradshaw， A. C. （2014）. Impacts of Role Assignment and Participation in Asynchronous Discussions in College-Level Online Classes[J]. The Internet and Higher Education， 20：10-19.

收稿日期2022-07-08責任編輯 汪燕

A New Perspective of Understanding and Representing Group Cognition：

The Role Interaction in Collaboration Scripts

WANG Cixiao， LIU Wenhui

Abstract： The new generation of cognitive science holds that high-level mental ability of human is first obtained from interpersonal interaction in social and cultural situations. Group cognition can be seen as the process performance of group members during collaborative interaction. The distributed cognitive system between individuals realizes the connection between individual cognition and group cognition through group interaction. As the constraint and guidance of group interaction， the collaboration script affects the role playing and the cognitive development of group members. The role interaction in the collaboration script integrates individual characteristics and group culture， which can fully reveal the cognitive participation of group members， providing a new perspective for understanding and representing group cognition. The three-level role interaction analysis model for group cognition interprets the role interaction in the collaboration script from three levels： role representation， role coordination and role structure. Role presentation analysis aims to deeply describe and present various generative and scripted roles in group collaboration; role coordination analysis presents the transformation of team members roles and the formation and evolution of team members behavior patterns from the time dimension; role structure analysis focuses on showing the social network and cognitive network of different roles during the interaction from a spatial scale. To deeply describe the role interaction， we need to not only analyze the current display state of the role， but also present its coordination process and relationship network with the method of multi-dimensional analysis from both qualitative and quantitative perspectives.

Keywords： Collaborative Learning; Group Cognition; Collaboration Script; Role Interaction; Learning Analytics