1、知识建构的内涵和特征

      个体知识建构 (lndividual Knowledge Building)是指学习者在原有认知结构或经验的基础上,改组原有的知识经验或创造新意义。建构一方面是对新信息意义的建构，同时又包含对原有经验的改造和重组。个体知识建构强调知识的形成和掌握是一个动态的过程。

       群体知识建构(Collaborative Knowledge Building) 是在个体在一定组织环境中，成员对共同的问题协作，交流并获得新知，最后解决问题并形成某种观点的过程。（张艳茹，2012） 群体知识建构具有以下特征：认知基础的差异性，学习任务的情境性，学习环境去中心化，学生建构的主体性。

2、知识建构的原则及其教学法：

 1）知识建构教学案例

2）知识建构的12条原则

、知识建构环境、工具

（1）知识论坛

       知识论坛包括促进知识创造的专门工具。有支架支持先进的话语形式，如理论构建、问题识别和想法改进；超越注释，以鼓励解释的连贯性；制作模型和插图的绘图工具；访问源材料的参考链接；以及分析工具，以查看进度并创建其工作的高阶表示。学生们有时间进行研究密集型的学习，这需要持续的创意工作，特别是以创意为中心的绘画和写作。虽然每个学生都在做笔记，但他们并不是只关注个人的表现。他们阅读、借鉴和参考彼此的贡献，为他们的作品提供了老师以外的听众——这在学校写作环境中是非常缺乏的。他们可以邀请社区外的访客进入他们的社区空间，或链接到教室以外的社区空间。他们可以共同撰写笔记和观点，以便在知识论坛上进行讨论，因此学生可以很容易地分成小组讨论具体问题。

       面对丰富的网上学习资源和泛在学习机会，相对的封闭性成为了知识论坛目前最大的弊端。由于没有开放数据接口，知识论坛无法与其他系统进行通信，制约了知识建构在更广泛的范围内开展，同时也无法方便地为知识建构引入网上学习资源。因此，提供编程接口和引入开放学习资源是知识论坛的两个重要发展方向。

知识论坛官网：http://www.knowledgeforum.com

知识论坛界面：知识论坛界面

基于知识论坛的相关研究参考资料：Knowledge building: idea centered drawing and writing to advance community knowledge

（2）Wiki在协作学习知识建构中的应用

       wiki是一种超文本系统，这种超文本系统支持面向社群的协作式写作，同时也包括一组支持这种写作的辅助工具。我们可以在Web的基础上对 wiki 文本进行浏览、创建更改，而且创建、更改、发布的代价远比HTML文本小；同时 wiki 系统还支持面向社群的协作写作，为协作式写作提供必要帮助；最后，wiki的作者自然构成了一个社群，wiki 系统为该社团组织群提供简单的交流工具。与其他超文本系统相比，wiki有使用方便及开放的特点，所以wiki系统可以帮助我们在一个社群内共享某领域的知识。因此，wiki 是一种基于网络的多人协同写作工具，wiki站点可以由多人（甚至任何访问者）维护，每个人都可以发表自己的意见，或者对共同的的主题扩展或探讨。它的目的在建知识库，并且所有人都可以参与知识库的构建。

参考资料：Wiki在网络环境下课堂协作学习知识建构中的应用

（3）知识建构分析工具

知识空间可视化工具 (Knowledge Space Visualizer，简称KSV) 是一个整合了会话分析、社会网络分析、隐性语义分析、信息可视化等技术的知识建构分析工具，它目前还处在原型版本，可用于分析学生贡献的记录之间的语义关系、跟踪知识建构对话的进展和评价个人或小组的表现。

知识建构对话分析工具 (Knowledge Building Discourse Explorer，简称KBDeX) 以网络结构分析和信息可视化技术为基础，可以细致、动态地分析知识建构对话的过程，识别对话中小组协作的模式。

1.CSCL的内涵

CSCL是一种教学技术模式，使用计算机技术来建立协作学习的环境，使教师、学生、智能导师、智能学伴等角色跨界群体讨论、协作、交流，支持协作学习方法来进行学习，是利用计算机实现和超越现实世界人类交流、协作的学习形态。

2.CSCL基本过程聚焦：协作参与、群组协作、协作知识建构

协作学习过程根据不同的理论基础、学习技术、学习者身心特征以及人工制品，在学习者之间、学习者与人工制品之间以及人机交互中，形成了显性或者隐性的协作交互行为。协作学习过程的启动机制、发展驱动、深度协作引领以及评价等构成了当今CSCL协作学习过程研究的重要内容。协作学习过程难以自然发生，这就需要利用心理学、社会学以及管理学等领域的理论，诸如社会系统理论、群体动力学理论以及成就需要理论等，创设激发协作学习的相关机制。同时为了维持深度协作学习的发生与发展，还需要利用智能技术，诸如智能信息推荐、智慧学伴以及学习分析等，对协作学习过程进行实时监控和干预。

当前CSCL学习过程的前沿研究主要聚焦在新兴技术支持下的协作参与、群组协作、协作知识建构以及三元学习(TrialogicalLearning)等方面。以未来学习空间为代表的新兴技术教育应用正在重塑课堂学习参与的理论与实践为学习者的协作学习参与提供了更多的机会和支持。如利用元宇宙具身沉浸体验、群体自由创造以及社会生态系统等功能，全面支持CSCL的学习过程等。群组规模、群组意识以及群组构建等是当前群组协作学习过程的研究重点，目的是适切地组织群体以实现高效的协作学习。协作知识建构和三元学习是在线协作学习过程研究的两个代表方向，它们将人工制品视为协作学习对象，形成了人与人、人与物或者物与人的典型协作学习关系。

3.支持技术：学习空间技术、使能技术以及学习分析技术赋能CSCL

学习空间技术：协作学习空间需要在一个更大的社会游戏世界或者虚拟世界中聚焦小组协作活动(Clarke-Miduraetal.,2010)。此外，沉浸学习环境为学习者的具身体验、参与程度以及学习投入等提供了有效支持，可以为学习者的协作交互提供一种“在场”感，有效促进协作学习和社会参与。

使能技术：CSCL使能技术是指一系列具有多学科特征的、为完成相应任务和目标而开发和使用的技术，最具代表性的是教学机器人和智能代理技术。一方面，技术开发的主要目的是为学习者提供类人学习伙伴，使学习者能够自然地与这些类人机器人和代理进行协作交互。另一方面，技术要跨越不同的环境支持自主学习、交互学习以及决策学习。技术通过外化学习者的反思观点实现自我学习支持，通过支持自我与他者之间的对话实现交互学习，最终利用复杂学习分析技术支持决策学习。

学习分析技术：学习分析与CSCL结合能够将学习结构与学习者数字痕迹进行有效整合，助力协作知识建构分析、联合注意(JointAttention)分析以及协作学习过程分析等。譬如，CSCL学习分析可以根据话语分布、同理心、形式推理和争论策略等维度，构建知识结构和实施数据跟踪(McLarenetal.,2010)。

参考文献：李海峰,王炜.CSCL研究30年：研究取向、核心问题与未来挑战——基于《计算机支持的协作学习国际手册》的要点分析[J].现代远程教育研究,2022,34(05):101-112.

点击链接可查看文献 /public/2024/4/5b032be0-77b0-4b24-bbb1-28eeae78ad73.pdf

案例：CSCL的历史起源

三个早期的项目是CSCL作为一个研究领域形成的先驱。这三个项目分别是：Gallaudet大学的ENFI，多伦多大学的CSILE以及加州大学圣地亚戈的第五维项目。它们都探索了如何用科技来帮助学生学习读写。

ENFI创造了计算机辅助写作，或者说CSCWriting (Bruce & Rubin, 1993; Gruber, Peyton, & Bruce, 1995)的最早期例子. Gallaudet 是一所聋哑大学，学生们没有听力或听力受损。很多学生入学时写作交流的能力有缺陷。ENFI研究项目的目标是让学生运用新的写作方法，那就是，教他们用“声音“去写作，在写的时候想着听众。这个项目开发的技术在当时是先进的，尽管从今天的标准来看可能并不完善。在特殊设计的教室里，计算机放置成一个圈。学生和老师利用开发的类似于今天的聊天程序，进行以文字为中介的讨论。ENFI开发的技术提供了一种文字交流的新中介，从而支持了一种新形式的意义缔造。

另一个具有影响力的早期项目是Bereiter 和Scardamalia在多伦多大学进行的。他们认为学校里的学习常常是浅层并且缺乏动力的。他们将课堂里的学习和“构建知识的社群”(Bereiter, 2002; Scardamalia & Bereiter, 1996)里的学习作了对比。“构建知识的社群”类似于因对同一问题的研究而发展起来的学者社群。CSILE项目（也就是计算机支持的有目的的学习环境），即后来的知识论坛，研究开发了技术以及教学方法，将课堂重新组织成构建知识的社群。和ENFI相似，CSILE让学生们共同写作从而使写作对他们而言更有意义。尽管如此，在两个项目中写作产生的文字却不尽相同。ENFI的文字产生于对话当中，是自发产生并且通常在课堂结束后没有被保存下来。而CSILE的文字象传统的学术文献一样被存档。

第五维（5^th D）项目开始于研究如何提高阅读技巧（Cole, 1996)。它始于Cole和其他洛克菲勒大学同事组织的课后活动。“比较人类认知实验室”(LCHC)搬到USCD（加州大学圣地亚戈）后，第五维扩展成为一个整合系统，它主要包括基于计算机的活动，用来提高学生阅读和解决问题的技巧。一个类似板面游戏的“迷宫”，里面不同的屋子代表着特定的活动，用来记录学生的进步过程以及协调他们的参与。学生得到能力较强的同学以及来自教育学院的本科生志愿者的帮助。这个活动原本只在圣地亚戈的四个地点有设置，后来扩展到世界多个地方。(Nicolopoulou & Cole, 1993)

这三个研究项目- ENFI, CSILE 和 5^thD – 有着共同的目标：使教学更多地以意义赋予为导向。它们都借助计算机和信息技术为资源来达到这个目标，并且都引入了新的形式去组织教学中的互相交流，为后来产生的CSCL奠定了基础。

来源：http://www.gerrystahl.net/cscl/CSCL_Chinese_simplified.htm

更多资料可访问：http://www.gerrystahl.net/cscl/

在线协作知识建构环境下，学习者往往只关注个人观点的改进，而缺乏集体意识，这在一定程度上削弱了任务凝聚力，并间接影响不同学习者之间的有效交互。请大家结合所学知识、经验讨论，怎么促进群体的有效交互？点击下方参与讨论（可以结合群体动力学、协作脚本等理论下的小组构建与发展、技术支持等视角思考）（请标明参考的资料出处，觉得特别好的资料可上传至左边“资源”的拓展资源中）

1.基于问题的学习

基于问题的学习是一种强调让学生体验问题解决过程并在问题解决中获取知识的学习方式，它是以问题为核心，关注问题解决的一种教学策略。

PBL的基本要素：以问题为学习的起点；学生的一切学习内容是以问题为主轴所架构的；问题必须是学生在专业领域可能遇到的“真实”的非结构化的问题，没有固定的解决方法和过程；偏向于小组合作学习和自主学习，较少讲述的教学；学习者能通过社会交往发展能力和协作技巧；以学生为中心，学生彼此分工且必须担负起学习的责任；教师的角色是在学习过程中提供脚手架与辅导陪伴等。

2.基于项目的学习

基于项目的学习强调学习内容不再以教师为提供者，而应该是师生共同建构知识的历程，不仅强调做中学，还要从研究中学习(Learming by Research)，培养学生项目管理与问题解决的能力(徐新逸,2001)，促进学习者对知识学问的深层理解，让学生制作作品或进行创作甚至实物创造。学生通过应用知识和做中学，参与到真实世界的活动中，这些活动与成年专家的活动极为相似，允许学生探究问题、提出假设、做出说明、讨论、彼此质疑、实验。

基于项目的学习包含五大特征：

驱动问题：从一个需解决的问题开始学习，成为驱动问题，帮助学生认识到问题的价值，好的问题具有可行性(学生能够完成)、价值性(有学习的价值，课程标准的要求)、情境性(真实性)、意义性(对学生有用且有趣)、道德性(不能对他人和社会造成伤害)。

情境探究：在真实情境中对驱动问题展开探究，解决问题的过程类似学科专家的研究过程，探究过程中将学习及应用学科思想。

协作：教师和学生在学习社区中彼此协作，调查问题，讨论数据，形成结论等。

技术工具支持：学生利用学习技术接触科学数据、绘制图表、创建模型等，拓展学生视野。

创造制品：创造并制作出一套能解决问题的产品，并公开分享。

3.基于问题与基于项目的学习二者的区别：

全国项目化案例平台：https://www.shsricc.org.cn/#/

 教育数字化转型背景下的跨学科项目式学习 :https://epbl.aicfe.cn/

案例：科创项目式学习案例：航天服探秘与设计

本项目选择以“航天服探秘与设计”为契机，让学生针对太空环境需求，自主设计满足太空生存与活动需要的创意航天服。在本项目中，学生需要经历舱外航天服功能需求分析、明确客观限制条件、聚焦设计问题、方案设计或局部功能的原型论证等过程，并以手抄报或实验论证方式呈现项目作品。学生在探索设计舱外航天服的过程中，激发对载人航天的兴趣，并逐步形成可迁移的设计思路和方法，培养设计思维和类比思维。

项目导引：

活动1：明确航天服探秘与设计的任务

通过太空舱体验活动或相关视频资料为学生创设情境，意识到航天服对于航天员生命安全和工作保障的重要性，引发学生思考：“假如你是一名设计师，你会如何设计航天服？你认为航天服需要具备哪些功能？”

活动2：组建团队

寻找身边热爱航天事业、好奇太空探索，具有创作激情、拥有共同愿景的小伙伴，组建合作团队，共同开启本次航天服探秘与设计之旅。

活动3：明确项目具体程序，规划项目进程

引导学生拆解项目任务并完成活动进程规划。

任务1 探秘航天服的功能需求

活动1：探寻航天服要满足怎样的功能，即需求定义

从航天员的生理需求和生命需求界定。比如舱外航天服除了具有舱内航天服所有的功能外，还增加了防辐射、隔热、防微陨石、防紫外线等功能，并在服装内增加了液冷系统。

活动2.明确航天服设计的客观限制条件

航天服的功能与太空环境有什么关系呢？太空环境如何影响舱外航天服的设计呢？通过前面的介绍，我们可以知道太空环境具有零重力／微重力、高真空、强辐射、巨大温差等特征，航天服作为航天员在太空中的最后一道防线，应当满足太空恶劣环境的需求，在人体周围创造与地面相似的生活环境和条件。

任务2 设计航天服

活动1：聚焦设计问题（创意构思）

学生明确功能模块设计任务，以及实现功能模块需解决的具体问题。请学生用表格的形式描述所选择的舱外航天服功能，并罗列出实现该功能所需解决的具体问题。

活动2.提出解决方案（创意构思）

学生整理问题解决思路并构思设计方案。在已经确定想要设计的舱外航天服功能，以及实现该功能所需解决的具体问题后，需要围绕航天服的功能开展深入探究，构思设计方案的具体内容。

活动3.实验论证或手抄报呈现（原型实现）

学生以手抄报的形式呈现航天服设计方案，教师鼓励学生进行关键模块的实验论证。

任务3 优化航天服

活动1：小组展示，组间互评（推广营销，测试评估）

学生进行设计方案展示与组间互评，进而推广营销与测试评估，发现本组方案的亮点与不足。

活动2：航天服完整结构探秘（与优秀产品比对）

学生了解航天服的完整结构及优秀航天服设计方案，通过比对，进一步认识到本组设计方案的不足。

活动3.航天服局部模块探秘（局部解释与模拟充气、温控系统）

学生通过高真空实验演示和简易温控装置搭建，进一步了解航天服的局部功能模块设计。

活动4.反思与优化（产品迭代）

学生归纳总结航天服设计方案的优化思路，并进行自我评价。通过对比真实的航天服，学生小组的设计方案大概率存在需要改进或优化的地方。

最后，在整个项目收尾之时，为了更好地检验学生在项目活动学习过程中的感悟和思考，项目组设计了自我评价表（如表5）。