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科学知识图谱的研讨

一、研究方法与数据来源

(一)研究方法

知识图谱以可视化的方式呈现知识演进的历程。借助知识图谱的方法与技术,我们可以透过协作学习复杂的知识网络,理顺其理论发展的关键路线。本研究采用国际公认的、先进的知识图谱分析软件,由美国费城德雷赛尔大学陈超美(Chen,C.)教授开发的Citespace3.0R5作为分析工具,并绘制国外协作学习研究的知识图谱。

(二)数据来源

学术期刊与国际会议论文可视为该研究领域主要的成果。本文数据源自美国科学情报研究所(ISI)基于Web开发的数据库———WebofScience数据库。该数据库收录了9000多种世界权威的、高影响力的学术期刊,内容涵盖完整、全面。本文以“CollaborativeLearning”为“title”检索,时间范围为“1993年至2012年”,学科范围限定在“EDUCA-TION&EDUCATIONALRESEARCH,COMPUTERSCIENCE”,共获取1175篇有效文献。

二、知识图谱分析

“共引网络图谱中的关键节点是图谱中链接两个以上不同聚类,且中心性和被引频次相对较高的节点。这些节点可能成为网络中由一个时段向另一个时段过度的关键点。”陈(Chen,2004)运用Citespace分析知识图谱,主要用“中心性”这个概念来衡量某一点在知识地图中链接作用的大小。从中心性可以看出一个研究领域的结构和动态本质,中心性值高,说明该点在知识网络中具有重要地位,对知识的发展脉络起重要作用。中心性高的文献说明是该领域的重要文献。另外,这些文献的时间分布以及对这些文献的解读,在一定程度上可以作为该领域的理论基础与演进路线判断的依据。首先,将上述检索数据导入Citespace3.0R5中,(CCCCCV)参数设置设置为(2,2,20),(4,3,20),(5,3,30),得到关键文献聚类形成的知识图谱,如图1所示。笔者提取中心性大于或等于0.1的文献信息,得到关键节点文献列表,如表一所示。

三、国外协作学习理论演进的关键路线

根据图谱和表一,可以将协作学习二十年的理论发展大致分为四个时期,即持续奠基发展期、研究单元转型与CSCL发端期、过程导向与信息技术的持续关注期、CSCL迸发与协作脚本理论发展期。

(一)持续奠基发展期

尽管本研究数据始自1993年,但由于是引文分析,所以研究析出了两篇早期关键文献。一是前苏联学者维果斯基(Vygotsky,L.S.)1978年出版的《社会中的心理:高级心理机能的发展》一书,是协作学习知识演进过程中出现最早的关键节点文献,中心性为0.17;二是加利福尼亚大学伯克利分校珍妮·莱夫(Lave,J.)1991年出版的《情景学习:合法的边缘性参与》一书,中心性为0.3。协作学习的研究始于20世纪60年代末,结合这两项研究的内容分析,可将20世纪90年代前确定为奠基发展期。情境学习理论是20世纪90年代以来西方学习理论研究的又一重要动向。它提出了关于学习的新隐喻,即学习是一个社会协商的过程,学习是合法的参与实践共同体(崔允漷,王中男,2012)。从表一不难看出,莱夫一书的中心性最大,表明情境学习理论在整个协作学习理论中的基础性地位。具体来说,莱夫认为学习是一个社会性、实践性、以差异资源为中介的参与过程。意义建构发生在学习者与学习情境、学习者之间的互动中;他强调学习者在真实情境中的学习,通过社会性互动和协作来学习(Lave&Wenger,1991)。维果斯基是杰出的心理学家,也是苏俄心理科学的奠基人之一。1978年,维果斯基在其心理过程发展理论中强调个体发展的社会文化取向,解释了社会过程与个体过程之间动态的相互依赖关系,摆脱了行为主义的束缚(高文,1999)。维果斯基提出了社会建构主义理论,认为学习者达到最近发展区不仅可以通过教师的教学活动来实现,也可以通过与能力较强的伙伴开展协作来实现。在维果斯基看来,由于儿童年龄相仿,最近发展区相似,他们更容易在这种相似的最近发展区内通过协作实现发展(Vygotsky,1978)。莱夫的情境学习理论和维果斯基的社会建构主义理论、最近发展区理论为协作学习奠定了坚实的理论基础。如果说维果斯基的社会建构主义掀起了新的学习革命,那么莱夫的情境学习理论则是这场学习革命的另一重要基石与助推器。

(二)研究单元转型与CSCL发端期

该时期大致为20世纪90年代初,协作学习的理论研究实现了研究单元的转型:从个体到团体。同时,学者们开始关注计算机支持的协作学习的研究。斯坦福学习技术中心杰里米·罗歇尔(Ros-chelle,J.)致力于研究技术支持下的复杂性学习,特别关注交互技术支持下的协作学习。1992年,他发表了《协作学习:聚合性概念变化》一文。罗歇尔认为协作学习的关键问题在于协作者如何为会话建构共享的意义。通过对协作学习过程的分析,罗歇尔(Roschelle,1992)提出了协作学习的四个主要特性,指出学习是社会性的,是对知识的协作构建,个人作为团体的成员参与其中,但是他们的活动并非个人独立的学习,而是以协商或共享的方式参与团体互动。罗歇尔的研究明确提出了交互过程中主体间性构成的问题。更重要的是,在这项研究中他设计了计算机软件支持的协作学习,被视为CSCL领域具有开创性的早期研究之一。斯坦福大学荣誉退休教授伊丽莎白·科恩(Cohen,E.G.)致力于社会学视角下的教育研究。1994年,科恩发表的《重组课堂:创造性小组的条件》一文中心性值为0.29,位居第二。在这项研究中,科恩一改之前协作学习中以个体为研究单位的传统,而是以小组为基本研究单位,并提出不同的会话可能会产生不同的学习类型和交互方式。这项研究摆脱了内在和外在的激励、目标和资源相互依存关系的争论,关注交互与任务等分析,对支持协作学习的研究人员、开发人员和实践人员走向建立在有效小组详细知识基础上的第二代协作学习具有重要价值(Cohen,1994)。英国诺丁汉大学研究生院院长、心理学院学习科学教授克莱尔·奥麦利(O'Malley,C.)的研究兴趣是将心理学理论与方法应用于计算机支持的协作学习环境设计。1995年,他主编的《计算机支持的协作学习》一书的中心性值为0.1,主要涉及同伴交互与学习的理论与经验性工作、协作交互的认知模型、计算机网络与以计算机为中介的传播和支持协作学习的设计问题四方面内容(O'Malley,1995)。该书是北大西洋公约组织高级教育技术特殊项目的成果之一,也是最早以CSCL命名的著作,在众多文献中被遴选出说明了其重要性。在维果斯基的社会建构主义理论与莱夫的情境学习理论的奠基与推动下,上世纪九十年代初期和中期,计算机支持的协作学习研究开设了自己的阵地,不仅确定了相对稳定的名称,还提出了一系列研究设计。更重要的是,它将研究者与实践者的视角从个体转向团体协作,这样的转型对学习科学的理论与实践发展具有重要的意义。

(三)过程导向与信息技术的持续关注期

这一时期主要是20世纪90年代末,表现为对协作学习理论的反思性总结,开始关注过程导向的协作学习研究,以及协作学习过程的具体理论研究,研究者们开始持续关注协作学习的计算取向(Com-putationalApproach)。这一时期遴选出的两篇文献的作者均为瑞士洛桑联邦理工大学狄隆伯格(Dillenbourg)。狄隆伯格1996年发表的《协作学习研究演变》集中梳理了1996年前协作学习的研究,指出协作学习应该由关注个体在小组的功能研究转向小组整体的研究(Dillenbourgetal.,1996)。考虑到变量之间的影响,他提出协作研究应该少些有效协作参数的设置,多些对中介交互变量角色的理解。该研究分析了改变协作变量对个人学习评价变量产生的影响,其过程导向的协作学习研究成为协作学习研究转型的重要节点文献。1999年,狄隆伯格参与编写了《协作学习认知与计算途径》一书。在前言“协作学习意味着什么?”中,从协作学习最简单的元素———学习与协作,他引出了学习机制和协作的四个标准,提出了提高协作交互的四种方法(Dillenbourg,1999)。在这篇文章中,他还专门对合作学习与协作学习这两个极易混淆的概念进行了辨析。这个时期起了承前启后的作用,既是对前期研究的总结与反思,又在此基础上进一步拓展,使计算机支持下的协作学习研究稳步推进。

(四)CSCL迸发与协作脚本理论发展期

这一时期大致为新世纪以后,表现为CSCL的研究开始集中且成规模涌现,同时对协作脚本以及CSCL环境下的协作脚本的研究开始深入。芬兰赫尔辛基大学的拉塞·利波宁(Lippon-en,L.)教授2003年发表了《面向小学生的计算机支持下协作学习参与与话语范型》一文,综合运用社会网络分析法和内容分析法,分析协作学习中的交互活动和会话质量(Lipponenetal.,2003)。这项研究从研究方法的角度对协作学习研究的发展作出了贡献。斯坦福大学布里基·巴伦(Barron,B.)教授2003年发表的《智慧小组何时失效》一文是一项关于协作交互如何影响问题解决的调查研究。荷兰开放大学的卡雷尔(Kreijns,K.)2003年发表的《计算机支持下的协作学习中社会交互陷阱识别:一个研究的述评》指出社会交互研究中存在误区:一是想当然地认为在CSCL环境中,人们之间的交互自然而然会发生;二是不太重视交互中社会心理因素的影响(Kreijns,2003)。该研究引入了社会临场感理论(SocialPresenceTheory),并强调运用该理论讨论CSCL环境中的社会交互问题的重要价值。2006年格里·斯塔尔(Stahl.G.)出版的《小组认知:计算机支持下的协作知识建构》一书提出群体认知优于个体认知,而计算机在群体认知中可以作为有效的工作介质(Stahl,2006)。斯塔尔的研究揭示了小组协作中小组如何从会话本身构建主体间知识的。这一发现构成了斯塔尔协作学习社会理论的框架。2002年狄隆伯格发表的《CSCL过度脚本化:协作学习与教学设计混合的风险》一文,针对协作脚本的结构化对协作学习的限制,指出过度脚本化会影响协作的自然性(Dillenbourg,2002)。2006年科勒(Kollar,I.)发表的《协作脚本———概念性分析》一文,将协作脚本分为外部脚本和内部脚本,并最早提出了协作脚本的基本要素应该包括:学习目标、活动类型、时序、角色分配、呈现方式五个要素,成为协作脚本研究的早期重要基本理论(Kollar,2006)。本阶段的关键文献最丰富,内容最具体,不仅有研究视角与方法的创新,也有对实践过程中出现的各种问题及其解决方式的探讨。理论与实践在这个阶段充分融合,相互影响,使计算机支持的协作学习在理论场域与实践场域同步发展。

四、国外协作学习研究的热点

研究热点是指在某一时间段内,有内在联系以及数量相对较多的一组论文所探讨的科学问题或专题(Chen,2004)。Citespace关键词共现网络可以展现一段时间内相关文献集中反映出的热点词汇。运行软件可聚类出词频大于50的词汇,如表二所示。从中可以看出,研究热点大致可以分为四方面。第一,“计算机支持的协作学习(CSCL)”词频最高,突显了协作学习的技术支持取向,是目前协作学习领域最热的研究分支。CSCL是利用计算机技术,尤其是多媒体和网络技术辅助或支持的协作学习。它是当今信息技术环境下,协作学习与计算机技术的汇合点。自1989年第一个以CSCL命名的国际会议召开以来,CSCL国际会议已经形成了一个规模庞大的学术共同体。第二,以“协作学习环境(collaborativelearningenvironment)”与“学习环境(learningenvironment)”为关键词,突显了协作学习对“环境”的重视,也说明学习环境作为协作学习的基本要素之一,已经成为重要突破口。在协作学习的早期研究中,学习环境似乎并没有引起研究者足够的重视。近二十年来,协作学习的潜在前提根植于建构主义认识论、情境学习理论,并成为构建协作学习范式的基本前提(Johnsonetal.,1991),这样的观点得到越来越多的研究者的认同。相应地,作为建构主义核心要素的学习环境的研究也日益成为研究者关注的热点。另外,随着信息技术在教育中应用的普及,网络环境下的协作学习日益受到重视。为协作学习提供理想学习环境的学习系统也逐渐成为该领域研究的热点。第三,以“学习过程(learningprocess)”为关键词,这是研究者对协作学习深度认知的表现。协作学习作为一项社会性活动,“学习过程”比“学习结果”更应引起重视。狄隆伯格在其经典文章《协作学习意味着什么?》中明确指出协作学习中学习的过程就是协作的过程,协作学习的过程是以协作为主要特性的过程。他将这种特性视为协作学习的四大标准之一(Dillenbourg,1999)。传统课堂环境下,协作学习更关心协作学习过程中小组学习的组织。Web环境下则更加重视组织有效的协作学习过程(赵建华,2002)。对于学习过程的关注,显然与信息技术环境下协作学习的新发展有关。第四,以“协作学习系统(collaborativelearningsystem)”为关键词,这是协作学习研究与实践日益深入的表现。协作学习系统的设计、开发与应用是协作学习研究持续发展并发挥影响力的重要基点。

五、国外协作学习研究的前沿

研究前沿是某一领域科学研究中最具发展潜力和代表未来发展趋势的研究主题。根据Citespace提取的突现词,可以探测某一领域的研究前沿。运行Citespace软件在输出结果中得到的突现词及突现时间如图2所示。协作学习的研究前沿有以下几点。第一,近二十年来,随着信息技术,尤其是网络技术在教育领域中的日益普及,网络环境下的协作学习、远程协作学习成为未来协作学习发展的趋势。“万维网(worldwideweb)”与“远距离学习(distancelearning)”作为突现词被析出,特别是“远距离学习”有着较长的突现时间段。第二,“学习环境(learningenvironment)”不仅是研究的热点,也是研究的前沿领域。从突现的时间来看,“学习环境”的突现几乎与“远距离学习”突现同步,说明网络条件下的协作学习环境的研究是一个前沿领域。第三,协作学习中“知识管理(knowledgeman-agement)”的研究成为该领域研究的前沿。在网络环境下,协作学习具有了更丰富的学习资源和便利的交互方式。如何将个人知识融入集体知识中,促进知识互动;如何挖掘学习者的隐性知识;如何实现协作学习中知识的共享和创造。这些都是网络协作学习面临的新问题。关于这一点,知识管理与网络协作学习在技术上相互支持,在理念上相互借鉴,二者相辅相成,为协作学习的发展提供了新的思路。第四,“协作学习活动”(collaborativelearningactivity)是协作学习各要素相互作用的总和。从图2可以看出,在2003年“协作学习活动”一词被突现出来。这说明期间从“活动”视角开展的研究其数量开始激增。通过进一步的文献检索发现,似乎“活动理论”为这一时期协作学习的“活动”研究提供了新思路。第五,“学习成效”(learningoutcomes)日益引起研究者关注。从图2可以看出,从2011年开始,学习成效开始成为协作学习研究的前沿领域。协作学习在传统课堂教学中的研究比较成熟,在新技术环境下则面临多种挑战。近二十年来,随着协作学习网络化,以及学习环境、知识管理、协作学习活动等前沿研究的持续推进,协作学习整体学习成效的问题自然会被日益凸显。

六、结论与讨论

本研究得出的结论如下:第一,协作学习理论研究经过的四个时期显示出二十年这一理论来的发展具有两个主要特征:两次转型(研究单元变化、过程导向)和明显的技术整合趋势。第二,情境学习理论对协作学习理论具有奠基作用。协作学习研究从个体到小组的转型对第二代协作学习的发展具有重要价值。第三,CSCL起步较晚,但已经成为协作学习研究领域的最热点,其它的热点依次为:学习环境、学习过程、协作学习系统。第四,基于网络的协作学习会成为协作学习研究中最重要的前沿领域,其它前沿领域包括:学习环境、知识管理、协作学习活动、学习成效等。协作学习根植于建构主义思潮。事实上,伴随着建构主义思潮的发展,情境学习理论、活动理论等众多学习理论在学习的隐喻上有共通性,都将情境、协作、意义建构等作为学习的基本要件。高文教授将这种现象看作进入学习理论新世纪的标志(高文,2005),而协作学习也体现了这种同步发展。情境学习理论中有两条学习原理要着重关注:一是对知识的呈现要在真实情境中;二是通过社会性互动和协作来开展学习。近二十年来,协作学习研究在很大程度上源于情境学习的研究成果。学习环境在协作学习设计中具有新的隐喻,设计协作学习就是设计协作学习环境。学习环境在协作学习中既是热点又是前沿领域,说明学习环境相关理论在协作学习中的重要地位。学习环境设计主要有两种取向:以乔纳森(Jonassen,D.)为代表的认知建构主义取向和斯卡达玛利亚(Scardamalia,M.)为代表的社会建构主义取向。前者围绕如何促进个体的知识建构和问题解决,后者关注如何通过共同体促进学习。可以说,这两种取向殊途同归。协作学习由于强调成员们在一起工作,因此共同协商以及分享是协作的中心任务(高文,2009),所以协作学习更多吸收了社会建构主义取向的学习环境理论。早期的协作学习将个体作为基本研究单元,而在实践共同体、社会交互、小组认知等思潮的推动下,协作学习将个体视为团体的成员参与其中,强调小组认知的整体优势,以小组为基本的研究单元大大提高了协作学习的实际效果。协作学习成效不是个体学习成效的累加,而是由团体协作互动取得的。协作学习的过程就是协作的过程,协作学习的优势只有通过良好的团队活动才能获取(Soller,2001)。所以协作学习研究领域对协作学习过程的高度关注,知识的互动、共享与构建,协作学习活动的设计等已经成为前沿领域。CSCL近年日益受到关注显然与信息技术在教育领域的迅速普及有关。面对新的技术环境,人们对于借助多媒体技术和网络技术支持和优化协作学习表现出极高热情。协作学习近年来与技术整合发展的趋势催生出众多以网络技术支撑为特点的协作学习前沿领域和研究热点。

作者:马婧 单位:清华大学教育研究院


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