姜強(qiáng) 藥文靜 趙蔚 李松

[摘   要] 深度學(xué)習(xí)回應(yīng)時(shí)代訴求，指向“核心素養(yǎng)”改革，回答了“培養(yǎng)什么樣的人”的問題，回歸了學(xué)習(xí)本質(zhì)。知識圖譜有助于促進(jìn)學(xué)生深入思考，提高問題解決能力、批判性思維和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。但以往知識建構(gòu)存在組織靜態(tài)、孤立的局限，基于ARCS動機(jī)模型和知識建構(gòu)理論，從協(xié)同知識建構(gòu)、動機(jī)策略和學(xué)習(xí)環(huán)境建構(gòu)面向深度學(xué)習(xí)的動態(tài)知識圖譜模型，具有動態(tài)生成、及時(shí)反饋、交互共享等特點(diǎn)，突出學(xué)生的主體性、能動性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。以大學(xué)生為研究對象，利用文本挖掘、滯后序列分析等方法評測動態(tài)知識圖譜建構(gòu)模型。結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在學(xué)習(xí)成績、注意力程度等方面均優(yōu)于控制組，尤其對中低水平動機(jī)學(xué)習(xí)者產(chǎn)生積極影響，顯著提高了學(xué)生在完成任務(wù)過程中的感知注意力、自信心和滿意度。動態(tài)知識圖譜建構(gòu)發(fā)展思路可從重塑任務(wù)前計(jì)劃、社會認(rèn)知開放性、意義協(xié)商及生成性教學(xué)等方面尋找突破口，催生深層次認(rèn)知能力與高階思維。

[關(guān)鍵詞] 深度學(xué)習(xí); 動態(tài)知識圖譜; 協(xié)同知識建構(gòu); ARCS模型; 文本挖掘; 滯后序列分析

[中圖分類號] G434            [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡介] 姜強(qiáng)（1978—），男，遼寧丹東人。教授，博士，主要從事個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)研究。E-mail：jiangqiang@nenu.edu.cn。

一、引   言

知識圖譜作為思維可視化的重要表征方式，彰顯知識發(fā)展進(jìn)程與結(jié)構(gòu)關(guān)系，是超越“淺層知識傳授”，發(fā)展高階思維能力，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的有效途徑。目前，國內(nèi)外學(xué)者對于知識圖譜的研究與利用主要集中于兩大方面，其一是實(shí)現(xiàn)知識圖譜可視化展示，采用文獻(xiàn)挖掘工具（如CiteSpace）探析熱點(diǎn)主題與特點(diǎn)，如李金臻利用知識圖譜對我國當(dāng)前智慧教育研究的前沿、熱點(diǎn)與趨勢進(jìn)行可視化分析[1];杜文彬采用知識圖譜可視化展示了STEM教育研究的發(fā)展脈絡(luò)[2]。其二是將知識圖譜作為學(xué)習(xí)支持工具幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，新加坡學(xué)者陳文莉教授利用知識表征工具 GroupScribbles構(gòu)建知識圖譜，證實(shí)了知識圖譜能夠有效促進(jìn)雙交互（面對面和在線）環(huán)境中的第二語言學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)成績[3];Dias在學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)和概念圖工具相結(jié)合的環(huán)境中構(gòu)建知識圖譜，證實(shí)了社會建構(gòu)主義方法與知識框架融合可以使建設(shè)性地反思和組織互動成為可能[4];Lin開發(fā)了智能概念圖提取與顯示診斷學(xué)習(xí)系統(tǒng)，表明自動化構(gòu)建診斷知識圖譜有助于幫助學(xué)生全面理解學(xué)習(xí)表現(xiàn)[5];陳明選將協(xié)作引入概念圖評價(jià)活動，結(jié)果顯示活動之后學(xué)生的知識表征水平有所提升，概念圖工具構(gòu)建的知識圖譜評價(jià)可以精致化知識結(jié)構(gòu)、糾正知識偏差[6];余勝泉研究團(tuán)隊(duì)將知識圖譜應(yīng)用于翻轉(zhuǎn)課堂中，以小學(xué)語文古詩詞教學(xué)為例驗(yàn)證了知識圖譜可以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)學(xué)生對知識的深入思考和內(nèi)化[7]。此外，臺灣學(xué)者黃國禎教授證實(shí)了利用概念圖工具構(gòu)建的知識圖譜能夠提升自我認(rèn)知、自我反思和自我評價(jià)等元認(rèn)知能力以及閱讀理解與歸納總結(jié)能力[8]。

可見，知識圖譜被廣泛接受并集成到教育實(shí)踐中，被認(rèn)為是提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績和促進(jìn)知識保留的有效策略。然而當(dāng)今時(shí)代的知識習(xí)得以知識的創(chuàng)生為目標(biāo)，已有研究多數(shù)實(shí)現(xiàn)的是一種基于概念圖的靜態(tài)知識建構(gòu)模式，存在兩個(gè)問題：（1）不完整，知識圖譜中很多實(shí)體之間潛在的關(guān)系沒有被挖掘;（2）擴(kuò)展性較差，不便于向知識圖譜中添加新實(shí)體。關(guān)于知識建構(gòu)不僅有時(shí)間點(diǎn)層面的暫時(shí)性和靜態(tài)性，也存在變化過程的動態(tài)性和持續(xù)性。本研究通過“人腦智慧”，基于本體理論實(shí)現(xiàn)知識協(xié)同編輯、共建共享的動態(tài)知識圖譜，突出學(xué)生參與、體驗(yàn)、生成和價(jià)值領(lǐng)悟，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對學(xué)習(xí)知識的同化、順應(yīng)，從知識掌握走向智慧生成，達(dá)到深度學(xué)習(xí)。

二、動態(tài)知識圖譜的意蘊(yùn)

（一）動態(tài)知識圖譜的實(shí)質(zhì)

知識圖譜使用節(jié)點(diǎn)（通常是圓形和矩形）表示概念或者資源，連接線表示節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，通過系統(tǒng)地歸納和組織，知識圖譜將大規(guī)模、復(fù)雜的概念/資源轉(zhuǎn)化為可視化地圖，幫助學(xué)習(xí)者通過節(jié)點(diǎn)之間的層次和鏈接更好地理解每個(gè)概念的含義[9]。從更廣泛的角度看，任何知識基于圖的表示都可以看作是一個(gè)知識圖譜，從計(jì)算機(jī)科學(xué)角度看，構(gòu)建知識圖譜包含信息抽取、知識表示、知識融合、知識推理四個(gè)階段，與大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)一起，成為推動人工智能發(fā)展的核心驅(qū)動力?？梢?，目前知識圖譜仍沒有一個(gè)共識的定義。本研究將其限制在最小的特征集上進(jìn)行界定：（1）主要描述現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體及其相互關(guān)系，進(jìn)而組織成一個(gè)圖;（2）定義實(shí)體之間可能的類和關(guān)系;（3）允許任何實(shí)體相互關(guān)聯(lián);（4）涵蓋多種主題范疇。知識圖譜有靜態(tài)和動態(tài)之分，靜態(tài)知識圖譜是面向知識點(diǎn)的圖譜，而動態(tài)知識圖譜是面向活動的動態(tài)事理圖譜，能夠追蹤學(xué)習(xí)者的知識掌握狀態(tài)，可視化展示群體信息，為協(xié)同共建、開放共享提供強(qiáng)有力支持，二者差異見表1。

在想法方面，動態(tài)知識圖譜重視與問題相關(guān)想法的持續(xù)產(chǎn)生與改進(jìn)，想法被視為可改進(jìn)的，可以發(fā)展成更可靠和有效的知識;靜態(tài)知識圖譜通常簡單呈現(xiàn)課本概念，旨在讓學(xué)習(xí)者在有限時(shí)間內(nèi)盡可能有效地掌握某一領(lǐng)域的大量既定知識。集體方面，動態(tài)知識圖譜不僅重視個(gè)人成就，也重視群體努力，通過評估和整合學(xué)生的不同優(yōu)勢分組，鼓勵(lì)學(xué)生共同承擔(dān)促進(jìn)集體知識進(jìn)步的責(zé)任，小組是個(gè)體目標(biāo)達(dá)成的有效支撐，個(gè)人學(xué)習(xí)成果被視為集體努力的副產(chǎn)品;靜態(tài)知識圖譜不是為支持集體學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，它通常是為個(gè)人學(xué)習(xí)，尤其是為考試準(zhǔn)備，成員通過勞動分工在組中互相學(xué)習(xí)，個(gè)人成就優(yōu)先于集體目標(biāo)。認(rèn)知方面，動態(tài)知識圖譜通常圍繞實(shí)際問題解決來開展，高度強(qiáng)調(diào)小組成員行使認(rèn)知責(zé)任來承擔(dān)知識工作者角色，成員在設(shè)定目標(biāo)、管理知識和制定策略方面具有認(rèn)知主動性;而使用靜態(tài)知識圖譜的學(xué)生更像是知識的再生產(chǎn)者，他們復(fù)制和驗(yàn)證課本上的概念和知識，間接處理問題。

（二）深度學(xué)習(xí)與動態(tài)知識圖譜的內(nèi)在邏輯

從格式塔學(xué)派、皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論到班杜拉社會認(rèn)知理論、萊夫的情境學(xué)習(xí)理論，可見深度學(xué)習(xí)追求知識創(chuàng)生和真實(shí)問題解決，以高階思維為主要認(rèn)知過程來深層內(nèi)化知識，體現(xiàn)了個(gè)體認(rèn)知的自我建構(gòu)和協(xié)同建構(gòu)[10]。透析動態(tài)知識圖譜的實(shí)質(zhì)，發(fā)現(xiàn)它的作用指向了深度學(xué)習(xí)的價(jià)值取向。具體而言：第一，動態(tài)知識圖譜是實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的重要路徑之一。知識社會是一個(gè)學(xué)習(xí)型社會，學(xué)會與他人共享知識是一個(gè)人、一個(gè)企業(yè)、一個(gè)國家成功的關(guān)鍵因素，是深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。當(dāng)今世界已由知識轉(zhuǎn)移變?yōu)橹R創(chuàng)造，動態(tài)生成是促進(jìn)觀點(diǎn)不斷改進(jìn)、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，是深度學(xué)習(xí)的保障。在此背景下動態(tài)知識圖譜應(yīng)運(yùn)而生，動態(tài)建構(gòu)環(huán)境有著強(qiáng)大的互動成分，允許學(xué)生建立學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)，以正式和非正式的方式交換知識。在建構(gòu)動態(tài)知識圖譜過程中，學(xué)生能夠借助已有經(jīng)驗(yàn)對知識進(jìn)行建構(gòu)，形成語義知識網(wǎng)絡(luò)體系，并對知識進(jìn)行質(zhì)疑、反思和批評。第二，深度學(xué)習(xí)是動態(tài)知識圖譜建構(gòu)的重要旨?xì)w。深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是由內(nèi)在動機(jī)誘發(fā)，在于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)力，形成積極情感，并獲得辨別、價(jià)值認(rèn)知和判斷能力。教育的本質(zhì)是促進(jìn)人的發(fā)展，學(xué)生不僅是學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，也是最終指向?qū)ο?，環(huán)境建構(gòu)必須回歸教育本質(zhì)。知識圖譜的動態(tài)建構(gòu)能有效整合學(xué)生對具體經(jīng)驗(yàn)的感知和經(jīng)驗(yàn)理解轉(zhuǎn)化后的抽象概念，符合深度知識進(jìn)階發(fā)展的一般規(guī)律，更好地?cái)U(kuò)展了知識的深度，培養(yǎng)了學(xué)生的高階思維能力，與深度學(xué)習(xí)內(nèi)涵有效契合。

三、面向深度學(xué)習(xí)的動態(tài)知識圖譜建構(gòu)模型

動態(tài)的知識建構(gòu)有助于建立新、舊知識（之間）的關(guān)聯(lián)關(guān)系，易于學(xué)生理解學(xué)科知識，創(chuàng)造性地解決實(shí)際問題。動機(jī)是人類行為中的一個(gè)重要概念，在學(xué)生深度學(xué)習(xí)中起著關(guān)鍵作用。ARCS動機(jī)模型植根于期望價(jià)值理論，認(rèn)為為了激勵(lì)學(xué)生，教師或教學(xué)材料需要做到：（1）吸引并維持學(xué)生的注意力;（2）說明學(xué)生為什么要學(xué)習(xí)內(nèi)容;（3）讓學(xué)生相信只要努力就能成功;（4）幫助學(xué)生形成一種自豪感[11]。它利用了一個(gè)系統(tǒng)的過程，即定義、設(shè)計(jì)、開發(fā)和評估，在動態(tài)知識圖譜建構(gòu)過程中應(yīng)用該模型能夠有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)，調(diào)節(jié)注意力分配。知識建構(gòu)理論將知識掌握和技能培養(yǎng)目標(biāo)轉(zhuǎn)換為發(fā)展社區(qū)知識，認(rèn)為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的直接途徑不是任務(wù)或活動的設(shè)計(jì)與完成，而是讓學(xué)生積極參與到創(chuàng)造知識的過程中，成為知識創(chuàng)造者[12]。它是基于原則的教學(xué)法，其關(guān)于觀點(diǎn)的原則（真實(shí)的觀點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)的問題、多樣化的觀點(diǎn)、持續(xù)改進(jìn)的觀點(diǎn)、觀點(diǎn)的概括和升華）、關(guān)于社區(qū)的原則（學(xué)生是積極的認(rèn)知者、社區(qū)知識與協(xié)同認(rèn)知責(zé)任、“民主化”的知識、對等的知識發(fā)展、無處不在的知識建構(gòu)）以及關(guān)于手段的原則（知識建構(gòu)對話、權(quán)威資料的建構(gòu)性使用、嵌入活動的形成性評價(jià)）為深度學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)提供機(jī)制指引?；诖?，本文提出面向深度學(xué)習(xí)的動態(tài)知識圖譜建構(gòu)模型，主要由協(xié)同知識建構(gòu)、動機(jī)策略和學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)成，如圖1所示。

（一）協(xié)同知識建構(gòu)

協(xié)同知識建構(gòu)是隱性知識與顯性知識之間不斷轉(zhuǎn)換的動態(tài)過程，是個(gè)體、群體和組織不同層次之間的迭代。面向深度學(xué)習(xí)的協(xié)同知識建構(gòu)過程主要包括目標(biāo)設(shè)定、個(gè)體建構(gòu)、集體建構(gòu)、互動評價(jià)、總結(jié)反思、知識產(chǎn)品等階段[13]。

1. 目標(biāo)設(shè)定

深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)整體性教學(xué)，需要在對學(xué)習(xí)內(nèi)容整體分析的基礎(chǔ)上設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)，組織可以引起學(xué)生深入思考和持續(xù)探究的學(xué)習(xí)活動來層層推進(jìn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。不同的目標(biāo)層次導(dǎo)向不同的思考深度，學(xué)生在多維目標(biāo)支持下與嵌入在目標(biāo)中的內(nèi)容交互，聯(lián)結(jié)舊經(jīng)驗(yàn)。設(shè)定良好的目標(biāo)可以激發(fā)學(xué)生的好奇心，引發(fā)學(xué)生深度認(rèn)知和高階思考。

2. 個(gè)體建構(gòu)

個(gè)體建構(gòu)會增加質(zhì)疑，學(xué)生在個(gè)人理解過程中會意識到知識的差距、誤解和沖突。他們能夠通過個(gè)人思維重新解釋意義結(jié)構(gòu)來解決沖突或填補(bǔ)空白，從而達(dá)到新的理解，在與他人討論之前澄清自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，然而卻不能總是從內(nèi)部解決個(gè)人理解的問題，因此，需要進(jìn)入一個(gè)明確的社會過程，并共同創(chuàng)造新的意義。

3. 集體建構(gòu)

集體建構(gòu)階段，知識在學(xué)習(xí)者之間共享與傳遞，學(xué)習(xí)者不是被動接受者，而是在知識獲取過程中主動參與討論、尋找信息，他們致力于實(shí)現(xiàn)共同的學(xué)習(xí)目標(biāo)。知識是在同伴之間共同創(chuàng)造和分享的，而不是由某一特定學(xué)習(xí)者從課程材料或教師那里獲得的。

4. 互動評價(jià)

同伴互評和交互協(xié)作可以降低孤獨(dú)感與焦慮感，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動機(jī)?；釉u價(jià)活動包括組內(nèi)與組間評價(jià)，主要從作品質(zhì)量、貢獻(xiàn)大小、協(xié)作、溝通能力等方面全面評價(jià)學(xué)生?；釉u價(jià)不僅可以提高學(xué)習(xí)者的思維能力，還可以讓教師更好地了解學(xué)生的概念發(fā)展，作出更公平的判斷，基于互聯(lián)網(wǎng)的匿名性有助于創(chuàng)建和維護(hù)一個(gè)安全的環(huán)境，促成學(xué)生更真實(shí)的評價(jià)。

5. 總結(jié)反思

反思是發(fā)現(xiàn)差距、更新知識和技能來理解經(jīng)驗(yàn)的過程，是持續(xù)深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵策略之一。這一階段，學(xué)生對自己整個(gè)思維過程展開回溯和再思考，接受同伴或教師提出的建議，對知識產(chǎn)品作進(jìn)一步修改調(diào)整，總結(jié)問題解決思路，反思知識共建參與過程。

6. 知識產(chǎn)品

協(xié)同知識建構(gòu)需要一個(gè)協(xié)同的共享工作空間，幫助學(xué)生整合、應(yīng)用以及遷移多維知識。個(gè)人努力以圖形或文本的形式在空間中共享，從而促進(jìn)更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?gòu)建和溝通，知識產(chǎn)品是學(xué)生在這個(gè)空間上協(xié)同思考的可見結(jié)果。

（二）動機(jī)策略

1. 注意策略

個(gè)體在學(xué)習(xí)過程中的注意力是可以發(fā)生轉(zhuǎn)移的，會根據(jù)任務(wù)要求的不同而采用深度學(xué)習(xí)或淺層學(xué)習(xí)，注意策略的使用可以使學(xué)習(xí)導(dǎo)向深度。注意策略包括：（1）好奇心激發(fā)：選擇生活中的實(shí)際問題引起學(xué)生興趣;（2）探究激發(fā)：利用圖譜的支架特性鏈接不同媒體形式的學(xué)習(xí)資源，并適當(dāng)提出一些問題來激發(fā)他們探究的欲望和提高解決問題的技能;（3）可變性：靈活變換教學(xué)組織形式、信息呈現(xiàn)方式、知識獲取方式等。

2. 關(guān)聯(lián)策略

與學(xué)習(xí)者的過去經(jīng)驗(yàn)、先前知識、當(dāng)前興趣、未來期望或職業(yè)目標(biāo)相關(guān)的活動也有助于支持教師激發(fā)學(xué)生對教學(xué)的積極態(tài)度。關(guān)聯(lián)策略包括：（1）熟悉：給學(xué)生提供熟知的案例，將教學(xué)與學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來;（2）目標(biāo)導(dǎo)向：要求學(xué)生鏈接優(yōu)秀作品網(wǎng)站，對比自己的設(shè)計(jì)思路，找到目標(biāo)所向;（3）動機(jī)監(jiān)測：為學(xué)生提供合適的增強(qiáng)學(xué)習(xí)動機(jī)的選擇、任務(wù)和影響。

3. 信心策略

害怕失敗，自信心不高，容易導(dǎo)致學(xué)生被動、機(jī)械地接受淺層知識，相反，信心越高，學(xué)習(xí)就越有深度。信心策略包括：（1）成功機(jī)會：必要時(shí)提供有用信息，增加成功機(jī)會，協(xié)助學(xué)生建立對成功的積極期望;（2）學(xué)習(xí)條件：要明確學(xué)習(xí)要求并形成一套獎勵(lì)制度，可以通過圖譜張貼表示“贊”的小圖標(biāo)來表達(dá)對同伴的肯定，也可以是教師或同伴的口頭肯定;（3）自我控制：讓學(xué)生自主決策，引導(dǎo)學(xué)生正確歸因，讓他們清楚地知道成功是基于自身的努力和能力。

4. 滿意策略

深度學(xué)習(xí)以內(nèi)在學(xué)習(xí)需求為動力，當(dāng)學(xué)習(xí)過程是有趣的、激發(fā)興趣的或有回報(bào)的，學(xué)生不僅會感到有動力，而且會對他們投入到學(xué)習(xí)上的時(shí)間和成就感到滿意。滿意包括：（1）內(nèi)部強(qiáng)化：為學(xué)生提供有意義的機(jī)會來應(yīng)用他們新獲得的知識和技能，強(qiáng)化成功;（2）外部獎勵(lì)：要對優(yōu)秀作品進(jìn)行獎勵(lì)，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生正確的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī);（3）公平：評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要保持一致，公平公正。

（三）學(xué)習(xí)環(huán)境

深度學(xué)習(xí)涉及的概念通常維度多，耦合關(guān)系復(fù)雜。知識整合碎片化，孤立線性記憶容易導(dǎo)致淺層學(xué)習(xí)，無法舉一反三、觸類旁通。要想有效開展深度學(xué)習(xí)，還需要有智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與先進(jìn)學(xué)習(xí)工具的支持[14]。WiseMapping作為深度學(xué)習(xí)動態(tài)知識圖譜協(xié)同創(chuàng)建工具，具有協(xié)同創(chuàng)建、同步更新、信息共享等功能，支持小組集思廣益、深度認(rèn)知，通過創(chuàng)建一個(gè)共享的概念框架來解決復(fù)雜問題，其操作界面如圖2所示（詳細(xì)情況見研究團(tuán)隊(duì)系列論文《變革與新生：基于眾包的自組織協(xié)同知識建構(gòu)研究》[15]）。在WiseMapping幫助下，小組成員對思維的圖形表示可以動態(tài)跟蹤，允許教師監(jiān)控學(xué)生的概念發(fā)展，檢查他們的知識脈絡(luò)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的知識盲點(diǎn)。

當(dāng)由教師或組長創(chuàng)建初始知識圖譜后，通過“與我共享”功能分享給其他同伴，可以選擇“可編輯”和“只瀏覽”兩種形式。其中，選擇“可編輯”形式的圖譜被分享的成員都擁有對圖譜添加節(jié)點(diǎn)、修改、共享的權(quán)限。成員通過“添加注釋”對節(jié)點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行解釋，注釋由類似文件夾的小圖標(biāo)代替，展開形式為成員對內(nèi)容的詳細(xì)討論過程，實(shí)現(xiàn)對問題解決的深層次處理?！疤砑渔溄印笨梢枣溄訉W(xué)習(xí)資源，由網(wǎng)址小圖標(biāo)代替，方便學(xué)生共享資源?！疤砑雨P(guān)系”對節(jié)點(diǎn)內(nèi)容之間關(guān)系進(jìn)行表示，結(jié)構(gòu)化呈現(xiàn)復(fù)雜關(guān)系;共有144種表情圖標(biāo)供學(xué)生使用，是成員之間互相激勵(lì)的有效替代。

四、動態(tài)知識圖譜建構(gòu)模型評測

（一）研究設(shè)計(jì)

1. 研究目的及問題

研究目的是對面向深度學(xué)習(xí)的動態(tài)知識圖譜建構(gòu)模型進(jìn)行評測，研究問題有：

（1）動態(tài)知識圖譜建構(gòu)模型是否提高了學(xué)習(xí)績效？從作品打分成績和同伴互評兩方面進(jìn)行評價(jià)。

（2）動態(tài)知識圖譜建構(gòu)模型是否提高了學(xué)習(xí)動機(jī)？一方面將學(xué)生劃分為低動機(jī)、中動機(jī)和高動機(jī)三個(gè)層級進(jìn)行評測;另一方面從ARCS動機(jī)四維度進(jìn)行分析。

（3）動態(tài)知識圖譜建構(gòu)模型對學(xué)生的注意力行為產(chǎn)生怎樣的變化？利用滯后序列分析法進(jìn)行探究。

2. 研究對象

以“網(wǎng)頁設(shè)計(jì)與開發(fā)”課程為切入點(diǎn)，選取某大學(xué)教育技術(shù)學(xué)的52名學(xué)生作為研究對象，實(shí)驗(yàn)組和控制組各26人。實(shí)驗(yàn)前，使用學(xué)習(xí)動機(jī)問卷和網(wǎng)頁設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識對學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和成績進(jìn)行測試，網(wǎng)頁設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識由20個(gè)選擇題構(gòu)成，共計(jì)100分，使用教學(xué)材料動機(jī)調(diào)查問卷IMMS[16]評估學(xué)習(xí)方法對學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的影響，包括四個(gè)量表36個(gè)問題（四個(gè)量表的Cronbachs alpha值分別為0.855、0.847、0.82、0.823），采用李克特五分制進(jìn)行評分。前測結(jié)果顯示，組間學(xué)生成績和動機(jī)均無顯著差異。

（二）研究過程

研究主要包括前、后測、知識講授與小組活動四個(gè)階段。實(shí)驗(yàn)持續(xù)10周，每周有120分鐘的課程，每節(jié)課包括知識講授和兩到三個(gè)小組活動。其中，知識講授階段兩組學(xué)生均接受了60分鐘的課堂知識講授，小組活動階段實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在動態(tài)知識圖譜建構(gòu)環(huán)境中完成網(wǎng)頁作品設(shè)計(jì)。最后，分別對小組和個(gè)人作品進(jìn)行打分，并對學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)進(jìn)行測量。

（三）研究結(jié)果

1. 學(xué)習(xí)績效分析

（1）作品成績分析

兩名研究員先對五個(gè)學(xué)生作品進(jìn)行打分，討論差異后達(dá)到了95%的一致性。結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生作品成績平均值為83.62，控制組為78.13，獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生成績顯著高于控制組（p=0.02<0.05）。表明動態(tài)知識圖譜有助于深層內(nèi)化客觀知識，結(jié)構(gòu)化表征任務(wù)前計(jì)劃，促進(jìn)作品的高質(zhì)量完成。

圖3為實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在動態(tài)知識圖譜環(huán)境下協(xié)同建構(gòu)的知識圖譜，橢圓標(biāo)記為學(xué)生共同創(chuàng)建的節(jié)點(diǎn)，矩形方框是由注釋圖標(biāo)展開的具體討論內(nèi)容，“對勾”“點(diǎn)贊”等圖標(biāo)是學(xué)生相互激勵(lì)、肯定的代替?？梢钥吹剑瑢W(xué)生在動態(tài)知識圖譜支持下協(xié)同建構(gòu)節(jié)點(diǎn)較多，討論內(nèi)容較為深入，積極參與到討論進(jìn)程中。

（2）同伴互評關(guān)鍵詞分析

隨機(jī)選取了對實(shí)驗(yàn)組學(xué)生個(gè)人作品的同伴互評內(nèi)容，并對其進(jìn)行文本挖掘，編碼得到關(guān)鍵詞，在Gephi中輸入邊和節(jié)點(diǎn)，形成可視化圖形，如圖4所示。從圖4中可以看到，大家對他們的評價(jià)普遍較高，運(yùn)用了“代碼規(guī)范”“合理使用正則表達(dá)式”“多媒體元素豐富”“合理使用CSS樣式”等正面詞匯，當(dāng)然也指出了個(gè)別有待改進(jìn)的地方，但總體評價(jià)積極。

2. 學(xué)習(xí)動機(jī)分析

根據(jù)學(xué)生前測學(xué)習(xí)動機(jī)的高低，將兩組都分為低動機(jī)（均值<2.5）、中動機(jī)（2.5≤均值≤3.5）和高動機(jī)（均值>3.5），前后測學(xué)習(xí)動機(jī)分?jǐn)?shù)顯示，實(shí)驗(yàn)組低和中動機(jī)學(xué)生后測分?jǐn)?shù)有顯著提高（p=0.0.03<0.05），高動機(jī)學(xué)生前后測無顯著差異（p=0.19>0.05），控制組中低、中和高動機(jī)學(xué)生的前后測分?jǐn)?shù)均無顯著差異。說明具有較強(qiáng)互動性、便捷性、協(xié)同性的動態(tài)知識圖譜，能夠促使低動機(jī)學(xué)生主動參與互動討論、概念連接、協(xié)同共建等活動，激活學(xué)習(xí)者內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)。由于學(xué)習(xí)動機(jī)較高的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中通常可以利用自己的學(xué)習(xí)策略來激發(fā)和構(gòu)建自己的設(shè)計(jì)理念，所以該實(shí)驗(yàn)對他們的動機(jī)影響較小。

同時(shí)，對ARCS動機(jī)四維度進(jìn)行分析，在注意維度上，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的注意力水平（3.85）高于控制組（3.27），說明動態(tài)知識圖譜抓住了學(xué)生的興趣，引起了好奇心，幫助學(xué)生專注于內(nèi)容的探索;關(guān)聯(lián)維度上，兩組無顯著差異，原因可能是學(xué)生認(rèn)為無論選擇哪種學(xué)習(xí)體驗(yàn)都和學(xué)習(xí)目標(biāo)以及學(xué)習(xí)過程有關(guān);信心維度上，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的自信心水平（3.66）高于控制組（3.12），表明動態(tài)知識圖譜有助于簡化和澄清教學(xué)材料，增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心，學(xué)生對學(xué)習(xí)過程有更大的控制權(quán)，認(rèn)為他們可以在學(xué)習(xí)活動中取得成功;滿意維度上，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的平均值（3.51）略高于控制組（3.46），可能和平臺功能不完善帶來的不良體驗(yàn)有關(guān)。

3. 注意行為分析

根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將學(xué)生注意行為分為 “與課程相關(guān)的注意行為”“與活動相關(guān)的注意行為”和“分心行為”三類，行為編碼方法見表2。

利用GSEQ軟件對學(xué)生的注意力行為進(jìn)行編碼，得到殘差表。如果兩個(gè)行為之間的Z值大于1.96，則可以認(rèn)為行為之間的序列關(guān)系具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。根據(jù)調(diào)整后殘差表繪制兩組學(xué)習(xí)者注意力行為轉(zhuǎn)換圖，如圖5所示。

控制組C？圮D在兩個(gè)方向上都有明顯的順序關(guān)系，而D→E存在單向的微弱關(guān)系，說明控制組學(xué)生沒有充分繪制知識圖譜，小組討論后在電腦上搜索資料的時(shí)間較長。此外，控制組與電腦交互、與知識圖譜交互的行為和其他分心行為（C→I、E→I）有顯著關(guān)系，比如環(huán)顧教室四周（不看課本和教學(xué)材料），茫然地盯著周圍等。

實(shí)驗(yàn)組C？圮D和D？圮E的行為序列具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明學(xué)生通過討論、查閱資料不斷對知識圖譜進(jìn)行修改完善，動態(tài)知識圖譜的開放共享特性允許學(xué)生進(jìn)行深入交流、觀點(diǎn)提升和生成集體智慧。與電腦交互（C）和與知識圖譜交互（E）都發(fā)現(xiàn)與關(guān)注教師對問題的解釋有顯著意義（C→F和E→F），表明知識圖譜的協(xié)同建構(gòu)易激發(fā)出新的問題，促使學(xué)生對問題進(jìn)行檢索并認(rèn)真聽取教師講解。關(guān)注教師對問題的解釋（F）還發(fā)現(xiàn)有效地增強(qiáng)了與電腦和知識圖譜的交互（F→C和F→E），實(shí)驗(yàn)組在使用知識圖譜期間的注意行為和使用之后的注意行為似乎能夠互相促進(jìn)，從而形成一個(gè)虛擬循環(huán)。

總之，面向深度學(xué)習(xí)的動態(tài)知識圖譜建構(gòu)模型將動機(jī)調(diào)節(jié)策略與深度知識建構(gòu)路徑有效融合于動態(tài)生成性學(xué)習(xí)環(huán)境，通過注釋和圖標(biāo)將思想深度嵌入需求越來越大的討論內(nèi)容中，可以擴(kuò)大主題探究范疇和擴(kuò)展問題建構(gòu)深度，提高學(xué)生作品質(zhì)量。模型中動機(jī)的激發(fā)與維持策略作為深度知識建構(gòu)的催化劑，對學(xué)生的內(nèi)在動機(jī)激發(fā)和注意力保持有顯著積極作用。

五、啟   示

從教學(xué)論角度而言，構(gòu)建面向深度學(xué)習(xí)的動態(tài)知識圖譜模型需要注重任務(wù)計(jì)劃前的頂層設(shè)計(jì)、社會認(rèn)知開放性、意義協(xié)商及生成性教學(xué)的創(chuàng)設(shè)和運(yùn)用。教師需讓學(xué)生在任務(wù)開始前有一個(gè)清晰的框架，將所學(xué)知識與先前經(jīng)驗(yàn)意義聯(lián)結(jié)，在開放共享的環(huán)境中不斷與他人協(xié)商討論，建構(gòu)應(yīng)用知識，實(shí)現(xiàn)整體性教學(xué)。

（一）重塑任務(wù)前計(jì)劃

任務(wù)前計(jì)劃階段是學(xué)生從長期記憶和任務(wù)環(huán)境中獲取相關(guān)信息，設(shè)定目標(biāo)，并開始設(shè)計(jì)制作作品的準(zhǔn)備階段。許多學(xué)者探究了任務(wù)前計(jì)劃的潛力，如李志雪認(rèn)為寫作前的計(jì)劃階段與寫作成績高度相關(guān)，更多的時(shí)間都應(yīng)該花在寫作前階段[17]。動態(tài)知識圖譜建構(gòu)模型體現(xiàn)出學(xué)生將思想可視化并組織成結(jié)構(gòu)化的關(guān)鍵內(nèi)容，使學(xué)生在任務(wù)執(zhí)行過程中處理信息的認(rèn)知支出最小化，以邏輯和層次的方式產(chǎn)生和分類思想，激發(fā)學(xué)生自上而下或自下而上的思維，是整體理解、深度加工的前提。

（二）社會認(rèn)知開放性

開放性體現(xiàn)在社區(qū)成員在其話語中所表現(xiàn)出來的認(rèn)知和關(guān)系活動。要想促進(jìn)主題的深度探究，成員必須保持認(rèn)知開放性，需在開發(fā)知識產(chǎn)品時(shí)以認(rèn)知投入的方式積極參與。意味著智力上的努力，如開發(fā)、比較和判斷主張，需要采取批判和靈活的認(rèn)識論立場，以評估知識主張和發(fā)展其他觀點(diǎn)。此外，開放還具有社會維度，實(shí)踐向他人敞開心扉可以培養(yǎng)一種自由的氛圍，從而貢獻(xiàn)出不成熟的知識主張。與他人建立關(guān)系的技能是與其他社區(qū)成員真正互動的先決條件，反過來又支持了與其他成員一起思考的能力。動態(tài)知識圖譜建構(gòu)模型較好地適應(yīng)了組織內(nèi)容與學(xué)習(xí)者的心理結(jié)構(gòu)或圖示，能夠可視化學(xué)生感知、理解知識的內(nèi)部語義網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)認(rèn)知開放性，超越簡單知識識記，實(shí)現(xiàn)高水平認(rèn)知活動。

（三）意義協(xié)商

個(gè)體建構(gòu)過程允許學(xué)生自己搜索重要的概念、關(guān)系和結(jié)構(gòu)，以便組織自己的理解。作品設(shè)計(jì)任務(wù)沒有預(yù)先確定或固定的答案，動態(tài)知識圖譜建構(gòu)模型通過刺激社會認(rèn)知沖突來引出知識協(xié)同構(gòu)建過程，使學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)概念使用之間的近似和語義關(guān)系，增加同伴之間討論的機(jī)會，促進(jìn)批判理解與知識遷移。通過動態(tài)知識圖譜表示概念和關(guān)系，可以減少話語的歧義，更容易檢測到不同的觀點(diǎn)，有助于主動探究與意義協(xié)商，減少認(rèn)知沖突，進(jìn)而培養(yǎng)批判性思維，改善學(xué)習(xí)效果。

（四）生成性教學(xué)

動態(tài)知識圖譜允許教師監(jiān)控學(xué)生的知識進(jìn)展，提供即時(shí)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)或提示來幫助學(xué)生反思和修改他們的知識結(jié)構(gòu)。教師通過動態(tài)知識圖譜能夠感知到學(xué)生如何產(chǎn)生、重組和聯(lián)系概念信息，理解具有不同個(gè)性、文化和背景的學(xué)生的學(xué)習(xí)模式，客觀地評價(jià)學(xué)習(xí)成績和提供建設(shè)性的建議。動態(tài)知識圖譜建構(gòu)模型能夠體現(xiàn)出每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和協(xié)作行為，使得教師容易觀察到團(tuán)隊(duì)中每個(gè)個(gè)體的知識積累和組織過程，方便教師及時(shí)引導(dǎo)，對知識遷移應(yīng)用，從而解決更為復(fù)雜的問題，發(fā)展學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新意識。