深度学习动机、策略与高阶思维能力关系模型构建研究

2018 年 12 月 29 日 MOOC

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本文由《远程教育杂志》授权发布

作者:王靖 崔鑫

摘要

 

高阶思维能力是当代社会人才需求的一个重要导向,也是学习者为适应新时代所必需的技能。如何培养学习者的高阶思维能力,已成为当代社会关注的核心问题。与此同时,深度学习近年来引起了教育领域研究者的广泛关注。有研究者认为,深度学习是学习者运用高阶思维能力的学习形式,深度学习的目标是发展学习者的高阶思维能力。但深度学习在哪些层面能够促进高阶思维能力的提升,仍未得到清晰的解答。基于对来自东北、华北、华东、中南四地区六所高校不同专业不同年级的515位学生的问卷调查结果显示,探讨深度学习动机、策略与高阶思维五个子能力之间的关系,能够从机理层面揭示提升高阶思维能力的学习动因,厘清高阶思维子能力之间的内部因果机制,为在教学实践中提升高阶思维能力提供最优路径。经过问卷信度与结构效度的检验,依据理论框架及数据分析结果得出三个竞争模型,以及利用结构方程模型对三个模型进行拟合等分析步骤后的最终结果表明,深度学习策略显著正向影响问题解决能力、元认知能力、团队协作能力;问题解决能力显著正向影响元认知能力、团队协作能力、沟通能力、创造性思维能力;团队协作能力显著正向影响沟通能力;沟通能力显著正向影响创造性思维能力。

关键词:深度学习;动机;策略;高阶思维能力


一、问题的提出

 

信息技术的发展从广度与深度上改变了人类的思维方式与学习方式,推动人类迈向学习型社会。这一时代背景,对学习者的自身素质与思维能力提出了更高的要求。高阶思维能力逐渐成为当代社会人才需求的一个重要导向,是学习者为适应新时代所必需的技能。如何培养学习者的高阶思维能力,已成为当代社会普遍关注的核心问题。与此同时,深度学习在近年来也引起了教育领域研究者的广泛关注。

 

2016新媒体联盟《地平线报告》(高等教育版)指出,探索深度学习策略已成为驱动学校应用教育技术的远期趋势之一[1],“向深度学习方法转变”已被定位为学校应用教育技术的中期趋势[2]。有研究者认为,深度学习是学习者运用高阶思维能力的学习形式,深度学习的目标在于发展学习者的高阶思维能力[3]。但深度学习和高阶思维能力之间到底存在怎样的关系,深度学习在哪些层面能够促进高阶思维能力的提升,这些问题仍未得到清晰的解答。

 

一些研究者常以深度学习动机与策略来衡量学习者的深度学习程度,并将深度学习动机与策略当作一个整体,称之为“深度学习方法”,以此来探讨深度学习与高阶思维能力之间的关系。但深度学习动机与深度学习策略,这二者对高阶思维能力的影响关系是否一致,仍有待进一步研究。对这些问题的研究,能够从机理层面揭示提升高阶思维能力的学习动因,厘清高阶思维子能力之间的内部因果机制,为在教学实践中提升高阶思维能力提供最优路径。

 

基于以上论述,本研究将通过构建深度学习动机、策略与高阶思维能力关系模型,来分析深度学习动机、策略与高阶思维能力之间的关系,主要用于解决以下两个问题:

 

1.深度学习动机、策略与高阶思维能力存在怎样的预测关系?

 

2.高阶思维子能力之间存在怎样的内在关系?

 

二、理论框架与初始模型构建

 

(一)高阶思维能力的构成与界定

 

国外研究者从不同的角度,对高阶思维能力的构成进行了不同的界定。约翰•杜威(John Dewey)从思维的发生机制这一角度进行探究,他认为,“反思一问题生成一探究批判一解决问题”这一过程是学习者思维发生的过程。在这一思维发生的机制中,“问题”是激发高阶思维产生的最大动力来源。通过比对新手与专家的思维发生机制,杜威发现,专家进行反思性活动的次数更多[4]。这一发现,为高阶思维能力的研究奠定了基础。

 

布卢姆(Bloom)等从学习结果分类与评价这个角度,对高阶思维能力进行探究,提出了教育目标分类理论。他将教育目标划分为三类,即认知目标、情感目标与心理动作目标,并对这三类目标的层次进行了由低到高的界定。其中,认知目标分为知道、理解、应用、分析、综合、评价六个等级,他认为“分析、综合、评价”指向高阶水平的认知发展[5]。

 

安德森(Anderson)等在布卢姆教育目标分类的基础上,结合美国实施课程标准的教育改革,对布卢姆教育目标进行了修订:将原来的“知道”改为“记忆”;“综合”和“评价”统称为“评价”:并新增加了“创造”维度[6]。这种由低阶到高阶的目标划分,被国外许多学者所认可。所以,国外许多学者认为,高阶思维能力包含分析、评价与创造。

 

此后,高阶思维能力被广泛研究。雷斯尼克(Taxonomy)聚焦于问题解决的角度,认为高阶思维能力是复杂的、不确定的和自动调节的,它包括对多重标准的运用,并且往往能够产生大量的问题解决的策略。具体涉及到的高阶思维活动有:提出研究问题、解决非规则系统的复杂问题、处理争论问题、识别潜在的假设问题等[7]。

 

马扎诺(Marzano)提出了在教学中需要关注的十种思维能力-包括概念识别、关系识别、模式识别、信息重构、评价、推理、问题解决、知识输入与输出、基于特定情境的任务处理、自我学习[8]。鲁德尼克(Rudnik)等认为,高阶思维能力包括回忆、基本思维、批判性思维、创造性思维[9]。斯滕伯格(Sternberg)提出了成功智力理论,并将其划分为分析性智力、创造性智力和实践性智力三个层面,其中,批判性思维能力是分析性智力的本质[10]。

 

国内研究高阶思维能力的代表学者为钟志贤与黄国祯教授。钟志贤认为,高阶思维是一种以高层次认知水平为主的综合性能力,主要由十大能力构成-获取隐性知识、自我管理、可持续发展、信息素养、团队协作、兼容、决策、批判性思维、问题求解、创新[11]。黄国祯等在前人研究的基础上,结合21世纪新时代的要求,总结归纳出21世纪核心竞争能力,包括:问题解决能力、批判性思维能力、团队协作能力、沟通能力以及创造性思维能力[12]。

 

问题解决能力与批判性思维能力都要求学习者在面临一个复杂任务时,运用批判性思维规划与指导任务完成过程,如,理解任务目标、寻找相关信息、组织学习材料、推理结论、最终解决问题,并进行反思,从而提升高阶思维。元认知能力是批判性思维能力的基础。问题解决能力与批判性思维能力,是当下教育者与政府公认的学校教育所必须增强的能力;协作与沟通能力要求学习者在进行小组协作学习活动时,尊重同伴、与同伴进行有效的交流互动、通过自我调节贡献自己的努力,最终完成共同的任务目标。协作与沟通能力不仅可以发展学习者自身的高阶思维:还可以帮助学习者理解同伴的文化背景,扩大他们的国际视野。创造性思维能力要求学习者在创造性活动中详细阐述、分析和评价他们的观点,以开放的心态吸纳他人的想法,并反馈到自己与小组的学习过程中,在不同思维的碰撞中达到创造,以适应新时代对创造性思维能力的更高要求。

 

综上所述,虽然研究者在高阶思维能力的界定上存在一定的重叠与分歧,但绝大多数研究者认为,高阶思维能力包括问题解决能力、批判性思维能力与创造性思维能力(如表1所示)。而随着时代的发展,全球化、网络化对学习者的能力提出了更高的要求,高阶思维能力逐渐从传统的认知领域(问题解决能力、批判性思维能力、创造性思维能力)扩大到了人际领域(协作能力与沟通交流能力)。

 


基于对以上研究者观点的梳理,本研究对高阶思维能力的界定采用黄国祯等人的观点,即将高阶思维能力界定为五种能力:问题解决能力、元认知能力、团队协作能力、沟通能力、创造性思维能力。

 

1.问题解决能力

 

对于问题解决能力的界定,国际学生评价项目(PISA)给出了比较权威的定义:问题解决能力是学习者个体在跨学科的真实情境中,应用认知过程处理与解决问题的能力。学习者在问题解决过程中,运用的方法并不是显而易见的,所应用的相关知识也不仅仅局限于某种单一学科[13]。国际教育技术学会(ISET)也对问题解决能力进行了界定:问题解决能力能够帮助学习者规划和指导他们的研究过程,管理和解决他们所遇到的问题[14]。在这一过程中的“规划、管理”,体现了学习者对元认知能力的应用。

 

2.元认知能力

 

许多研究者对元认知能力进行了界定,其中最具代表性的有:(1)Brown等认为组成元认知能力的两大要素是“关于认知的知识”和“关于认知的调节”。“关于认知的知识”是指个体对储存在人脑中的关于自身认知资源的知识;“关于认知的调节”是指个体具备的调节机制与调节技能。如,在问题解决过程中个体所表现出的规划能力、监测能力、修正能力、调节能力、评价能力等[15]:(2)Flavell认为,元认知不仅可以调节个体某方面的知识,也可以调节整个认知过程[16]:(3)董奇认为,元认知的实质是人的自我意识、自我控制、自我调节和自我监控[17]。

 

我们通过梳理国内外研究者对元认知能力的界定发现,虽然在研究中的关注点各有侧重,但研究者们均认为,元认知能力是以个体自身的认知过程、思维过程为认知对象,是一种对认知的调节,即“认知的认知”。元认知能力往往体现在问题解决过程之中。

 

3.团队协作能力

 

研究者们认为,团队协作能力是一种综合能力,常常通过协作学习活动来培养[18]。如,Kuo等认为,在协作学习过程中,学习者不仅要与团队成员进行有效沟通,而且还必须发展自己的元认知能力,进行自我调节,以完成团队任务或解决共同问题[19]。又如苗安影在梳理前人研究的基础上,对团队协作能力进行了总结:即信息的收集和筛选、问题解决、自主探究、合作交流[20]。可以看出,团队协作能力与问题解决能力、元认知能力、沟通能力均存在关联。

 

4.沟通能力

 

对于沟通能力的界定,比较具有代表性的有:(1)White认为,沟通能力是学习者能够有效地与周围环境进行互动的能力,它强调沟通过程的有效性和互动性[21]:(2)Brochller等认为,沟通能力是学习者能够与他人形成的一种联系,而且是可以逐渐有效地建立与他人之间关系的一种能力。判断个体的沟通能力,可以参考其是否能够与其他个体团结协作[22]。(3)李谦认为,沟通能力是指学习者能够与他人有效地进行信息沟通的能力,包括内在的沟通动因与外在的交流技巧。其中,沟通的恰当性和沟通的有效性,是人们判断沟通能力的基本尺度[23]。可以看出,个体的沟通能力往往体现在个体与环境、他人的互动中,其与协作能力也有一定的关联。

 

5.创造性思维能力

 

研究者们分别从广义与狭义两个方面对创造性思维能力进行了界定。广义上的创造性思维能力又称为创造力,指个人产生新思想、新制品的能力,如科学家在科学领域的发明与创造[24]:狭义上的创造性思维能力更强调入的认知过程。例如,Finke等认为,学习者的创新过程可以分为两个阶段:生成阶段与探索阶段[25]。具体而言,在生成阶段,学习者的创造性思维能力将生成一系列的模型,作为潜在的解决方案来解决问题,这种思维能力又称为发散性思维能力。在探索阶段,学习者会对多个模型进行评估,并选择最好的一个,这种思维能力又称为聚合性思维能力。又如,Quitadamoet等认为,探索阶段是“有目的的、自我调节的判断,驱动问题解决和决策”的过程[26],这一过程是元认知能力与问题解决能力的基础。

 

随着研究的不断深入,研究者们认为,创造性思维能力是在复杂的社会环境中发生的[27]。学习者在体验创新过程时,能够阐述、分析和评价自己的想法;同时,也能从他人的想法中得到响应,从而反馈到自己的创新过程中[28]。由此可见,创造性思维能力能够在协作与交流中得到发展。

 

(二)高阶思维能力与深度学习的关系

 

1.问题解决能力与深度学习的关系

 

L.T.Yew探讨了教学策略的改变对学生学习方式的影响。该研究采取行动研究方法,通过问卷调查、访谈、个人日记记录等形式,对32名市场营销专业的学生进行了数据收集。结果表明,当改变学习环境与教学策略之后,例如引入小组作业和问题解决练习,学生对深度学习方法的运用得到了普遍的提升[29]。Helen Barrett提出了基于数字叙述技术(Digital Storytelling)的学习模式,他运用实验法探究了技术支持下深度学习模式的应用效果。该研究发现,数字叙述支持的故事项目能够促进学习者对课程内容的深度理解,同时,学习者的问题解决能力也得到了一定的提升[30]。Nina Diamond等开发了一门基于深度学习机制的市场营销课程,以探究多种知识工具支持下的课程效果。结果表明,学生的问题解决能力得以提升[31]。Burton等调查研究了澳大利亚一所大学中,128名一年级学生的问题解决与深度学习之间的关系。结果表明,高问题解决能力与深度学习呈正相关:低问题解决能力与浅层学习呈正相关[32]。

 

2.元认知能力与深度学习的关系

 

张浩等认为,深度学习和元认知能力之间存在着相互促进的关系。一方面,元认知能促进学习者的深度学习。学习者通过利用元认知知识及策略来对自身的学习过程和思维活动进行监控和调节,可以及时发现并修正学习中存在的问题和不足,加深学习者对深层知识和复杂概念的理解掌握,进而建构知识意义并用来解决实际问题,最终实现深度学习。另一方面,深度学习也能发展学习者的元认知能力[33]。如,等研究了元认知能力与学习策略的关系,他们对西班牙北部12所小学的524名学生进行施测。结果表明,深度学习策略与元认知能力呈正相关[34]。

 

3.团队协作能力、沟通能力与深度学习的关系

 

段金菊基于移动学习,提出了问题导向下的深度学习模式。她选择了网络教学平台中的一门课程,对该课程学生的交互情况进行了分析研究。得出结论:深度学习模式要注重交互与合作[35]。崔向平等为促进深度学习构建了校际协作学习活动设计的理论框架,并指出学习者的团队协作能力、沟通能力与深度学习之间存在某种关系[36]。Miriam Hamilton等运用问卷调查与小组访谈等方法,研究不同学习者之间深度学习方法使用情况的差异。结果表明,促进深度学习方法使用的主要因素包括:学习动机、合作学习和竞争学习等。这一结论说明,团队协作能力、沟通能力和深度学习之间可能会存在某种关系[37]。

 

4.创造性思维能力与深度学习的关系

 

Jane Mellanby等开发了一种新的入学测试方法,来衡量学生的深度学习,从而评估学生的创造性思维。研究招募了526名牛津大学的申请者,用新的入学测试方法与深度学习测试方法(SPQ)施测。结果表明,该入学测试结果与深度学习测试结果相关,并且都成功预测出申请高水平大学的学生的成功潜力[38]。Roziana Shaari等对马来西亚某研究型大学研究生深度学习方法的运用程度,进行了调查研究。研究发现,在以创新能力为培养目标的研究型大学中,学生运用深度学习策略的程度较高[39]。

 

综上所述,深度学习动机、策略与高阶思维子能力的关系密不可分。但通过梳理发现,在二者关系的研究中存在以下三点问题:第一,深度学习动机与策略常常被看作为一个整体来进行研究,但深度学习动机与深度学习策略这二者对高阶思维能力的影响关系是否一致,仍有待进一步研究。第二,研究结果不统一。深度学习与高阶思维能力二者之间存在相关关系、因果关系,且在因果关系中存在互为因果的情况。第三,沟通能力往往被包含在团队协作能力中,当下较缺乏沟通能力与深度学习动机、策略的直接研究。

 

(三)高阶思维子能力之间的关系

 

1.问题解决能力与元认知能力的关系

 

Cooper基于化学问题解决的视角,运用了问卷调查法,对在化学问题解决过程中学生的元认知技能进行了评估。结果表明,元认知能力是理解化学概念、发展问题解决技能的基础[40]。谢贝贝同样基于化学问题解决的视角,构建了面向化学问题解决的元认知能力培养模式。该研究运用实验法,以高一两个班为研究对象,将其分为实验班与控制班。实验班的学生采用元认知能力培养模式进行学习,控制班的学生采用传统培养模式进行学习。在分析两个班的元认知问卷数据结果以及个案访谈资料后,我们发现,在学习中,学生的元认知能力常常通过问题的解决过程得以体现,而发展和提高学生的元认知能力必须借助于问题解决过程来培养。总之,问题解决是培养学生元认知能力的一个重要途经[41]。

 

2.问题解决能力与团队协作能力、沟通能力

 

崔家琪聚焦于计算机支持的协作学习领域,探究了协作学习任务与学生交互会话的关系。研究者设计了协作问题解决任务,在七年级地理学科中开展实证研究。结果表明,协作问题解决任务能促使学习者积极地参与到协作过程中,可引发学习者进行大规模的问题探讨、协商,并达到共同理解[42]。

 

3.问题解决能力与创造性思维能力

 

Mumford等在探讨创造性思维能力理论的基础时发现,创造性思维能力是学习者问题解决的必要因子,学习者的创造性思维能力开始于问题解决。该研究进一步提出了创造性问题解决这一概念[43]。袁卫民基于高中物理课堂教学的角度,设计出新授课、习题课、实验课三种面向问题解决的教学流程,对创新思维能力的培养进行实践探究。结果表明,实验班和对照班的创新思维水平问卷调查结果有显著差异,利用物理问题教学模式进行课堂教学,可以有效提高学生的创新思维[44]。刘慧杰基于小学数学问题解决的视角认为,创造力和问题解决能力相辅相成,不可分割。问题解决能力的提高会促进创造能力的发展,同时,创造能力的发展也会促进问题解决能力的提高[45]。

 

4.元认知能力与团队协作能力

 

邓海等基于语言学习的角度,开展了合作语言学习对学习者元认知能力影响的实证研究。研究在实验组和控制组中,设计了不同的英语阅读活动,并组织了前后测试和访谈。结果表明,合作语言学习环境和传统阅读环境,对学习者元认知能力的影响存在差异。合作语言学习创设的互助协作、反思监控的外部环境,对学习者的元认知能力具有一定的影响[46]。Xujuan ZHANG等研究设计了协同知识构建工作坊,以提高学生在知识建构的四个关键阶段的元认知意识。在整个学习过程中,学习者均以小组协作学习的形式来完成知识构建。研究者运用问卷调查法测量学习者的合作学习水平,运用内容分析法识别元认知意识的四个关键阶段的知识构建过程指标。研究发现,学生在小组协作知识构建中,确实表现出元认知意识[47]。

 

5.元认知能力与创造性思维能力

 

杨洁运用问卷调查法、访谈法,对450名硕士研究生的元认知能力与创造性思维能力现状进行调查,探讨硕士研究生元认知能力对创造性思维能力的影响机制及改善策略。问卷调查结果显示,硕士研究生的元认知能力与创造性思维能力有显著正相关。个案访谈结果,佐证了元认知能力与创造性思维能力有因果关系[48]。另外,Deepa Vats等运用问卷调查法,对来自印度大学的120名学生的元认知能力、创造性思维能力进行调查,研究发现,元认知能力是大学生创造性思维能力的重要预测因子[49]。

 

6.团队协作能力与沟通能力

 

范晓林提出了信息技术支持下的基于学生人际互动能力培养的互动式教学策略,其中包括合作学习策略。该研究运用准实验的研究方法,通过一学期的教学实验,来应用并验证该教学策略的有效性。结果表明,实验班相比对照班,学生在课堂上积极回答问题,勇于表达自己想法,与老师沟通交流的频率多,在小组学习中也更注重与同伴的交流、合作[50]。

 

7.团队协作能力、沟通能力与创造性思维能力

 

Tateishi开展了为期一年的创造性思维能力训练项目,招募了来自不同专业的120名大学生,并将其分成若干小组,组内成员的专业各不相同。研究者运用问卷调查法,对各组学习者的创造性思维能力进行了前测与后测,并定性分析了组内成员的互动、沟通情况。结果表明,部分小组学习者的创造性思维能力得到了提高[51]。SK Pun将合作学习的教学模式应用于课堂中,以提升学习者的创造性思维能力。研究发现,以小组为单位学习的学习者的创造性思维能力,得到了一定程度的提高[52]。

 

我们通过对以上研究的梳理发现,目前在高阶思维子能力的关系研究中,存在以下两个问题:第一,大多数研究只提出了包含某一子能力的学习模式,探究该学习模式下学习者另一种子能力的发展。在对效果进行评估时,只评估后者是否得到提升。第二,沟通能力常常被包含在团队协作能力当中,缺乏沟通能力与其他子能力之间的关系研究。

 

(四)研究假设与初始模型构建

 

如前所述,Helen Barrett[53]与Nina Diamond等[54]的实证研究表明,在深度学习模式下学习者的问题解决能力得以提升。基于此,本研究提出以下假设:

 

H1:深度学习动机显著正向影响问题解决能力;

 

H2:深度学习策略显著正向影响问题解决能力;

 

段金菊[55]研究了深度学习模式下,网络教学课程中学生的协作交互情况;Miriam Hamilton等[56]探究了合作学习、竞争学习模式下不同学习者之间深度学习方法使用情况的差异。这两项研究均认为:深度学习模式要注重交互与协作。基于此,本研究提出假设如下:

 

H3:深度学习动机显著正向影响团队协作能力;

 

H4:深度学习策略显著正向影响团队协作能力;


张浩等[57]认为,深度学习,尤其是对深层知识与复杂概念的理解,能够有效促进学习者元认知能力的发展。基于此,本研究提出如下假设:

 

H5:深度学习策略显著正向影响元认知能力;

 

Roziana Shaari等[58]对马来西亚某研究型大学研究生深度学习方法的运用程度,进行了调查研究。结果表明,在以创新能力为培养目标的研究型大学中,学生更善于运用深度学习策略。基于此,本研究提出以下假设:

 

H6:深度学习策略显著正向影响创造性思维能力;

 

Cooper[59]与谢贝贝[6O]均基于化学问题解决的视角,对化学问题解决过程中学习者的元认知技能进行了评估。结果均显示,问题解决是培养学生元认知能力的一个重要途经。崔家琪[61]设计了协作问题解决任务,以探究学习者的协作交互行为。结果表明,协作问题解决任务能促使学习者进行大规模的问题探讨与协商。袁卫民[62]对高中物理课堂教学中创新思维能力的培养,进行实践探究。结果表明,利用物理问题教学模式进行课堂教学,可以有效提高学习者的创造性思维能力。基于此,本研究提出假设如下:

 

H7:问题解决能力显著正向影响元认知能力;

 

H8:问题解决能力显著正向影响团队协作能力;

 

H9:问题解决能力显著正向影响沟通能力;

 

H10:问题解决能力显著正向影响创造性思维能力;

 

杨洁[63]与Deepa Vats等[64]均运用问卷调查法,探究学习者元认知能力与创造性思维能力的关系。结果均表明,元认知能力与创造性思维能力存在因果关系,元认知能力是大学生创造性思维能力的重要预测因子。基于此,本研究提出以下假设:

 

H11:元认知能力显著正向影响创造性思维能力;

 

邓海等[65]开展了合作语言学习对学习者元认知能力影响的实证研究。结果显示,合作语言学习创设的互助协作的外部环境,对学习者的元认知能力具有一定的影响;范晓林[66]制定了信息技术支持下的基于学生人际互动能力培养的合作学习策略。研究发现,采用合作学习策略的实验班相比对照班,学生的表达交流更多:SK Pun[67]将合作学习的教学模式应用于课堂中,以提升学习者的创造性思维能力。结果表明,以小组为学习单位的学习者的创造性思维能力得到了一定程度的提高。Tateishi[68]开展了为期一年的创造性思维能力训练项目,运用问卷调查法对各组学习者的创造性思维能力进行评测,并定性分析了组内成员互动、沟通情况。研究显示,部分小组的学习者的创造性思维能力得到提高。基于此,本研究提出假设如下:

 

H12:团队协作能力显著正向影响元认知能力;

 

H13:团队协作能力显著正向影响沟通能力;

 

H14:团队协作能力显著正向影响创造性思维能力;

 

H15:沟通能力显著正向影响创造性思维能力;

 

基于上述假设,本研究构建了初始模型M0,如图1所示。在该模型中,外源潜变量包括:深度学习动机、深度学习策略;内生潜变量包括:问题解决能力、元认知能力、团队协作能力、沟通能力与创造性思维能力。

 


三、研究过程

 

(一) 检验调查问卷

 

本研究使用的调查问卷为“深度学习与高阶思维能力调查问卷”。问卷的初稿包含三部分,第一部分为学习者的基本信息,包括性别、学校、专业、年级。第二部分为深度学习动机与策略,该部分的题目改编自R-2F-SPQ量表的深度学习部分,共2个维度,分别为深度学习动机(5道题目)、深度学习策略(5道题目)。第三部分为高阶思维能力,该部分的题目改编自黄国祯5C量表,共5个维度,分别为创造性思维能力(6道题目)、问题解决能力(6道题目)、元认知能力(10道题目)、团队协作能力(5道题目)、沟通能力(7道题目)。问卷第二、三部分均采用李克特五点量表的形式,共计7个维度,44道题目。

 

(二) 实施问卷调查

 

本研究的调查对象,来自东北、华北、华东、中南四个地区六所高校不同专业不同年级的在校大学生,调查时间从2017年12月持续至2018年2月,共计回收问卷515份。其中,纸质问卷163份,网络问卷352份。符合以下情况的问卷被剔除:选择答案有明显重复规律、多数题目漏答、无协作学习经历。最终剔除无效问卷24份,得到有效问卷491份,有效率为95.33%。

 

(三) 问卷信度分析

 

本研究运用SPSS 17.0对491份问卷中相应的数据进行信度分析,以克隆巴赫a系数来表征问卷题目的内部一致性。分析结果如表2所示。

 


结果显示,问卷的克隆巴赫系数a为0.918,所有维度的信度系数a都大于0.6。由此得出,本研究使用的问卷具有良好的信度。

 

(四) 问卷效度分析

 

由于研究使用的问卷改编自成熟的量表,预先已经确定了维度、题目以及维度与题目的从属关系,所以,本研究采用验证性因子分析,来检验所使用问卷的结构效度。具体来说,本研究利用LISREL8.70,对491份问卷中的相应数据进行验证性因子分析。结果显示:因子负荷矩阵LX中所有t值均大于2,值为2.3823(2098.82/881),CFI为0.95,NNFI为0.95,RMSEA为0.054,各项拟合指数均优于理想值。由此可见,本研究使用的问卷具有良好的结构效度。

 

(五) 模型构建与检验

 

依据理论框架及数据初步分析结果,本研究构建了三个竞争模型,并进行逐一拟合,最终得到了最有效的模型,对研究问题进行了回应。

 

四、研究结果

 

(一) 初始模型变量相关关系分析

 

本研究利用491份问卷数据,运用SPSS 17.0对深度学习动机、策略与高阶思维能力(问题解决能力、元认知能力、团队协作能力、沟通能力、创造性思维能力)做相关分析。由于采用李克特五点量表收集数据,以1-5的等级形式表示数据,因此,本研究选择斯皮尔曼等级相关分析方法。相关系数取值范围与相关程度的对应为:相关系数在0.8-1.0之间,两个变量属于极强相关:相关系数在0.6-0.8之间,两个变量属于强相关'相关系数在0.4-0.6之间,两个变量属于中等程度相关:相关系数在0.2-0.4之间,两个变量属于弱相关:相关系数在0.0-0.2之间,两个变量属于极弱相关或无相关。相关关系结果,如表3所示。

 


(二) 竞争模型拟合

 

通过相关关系分析结果发现,深度学习动机与策略显著正相关;深度学习策略与创造性思维能力无相关;团队协作能力与创造性思维能力无相关。这与依据理论框架提出的,在初始模型M0中深度学习策略显著正向影响创造性思维能力、团队协作能力显著正向影响创造性思维能力相矛盾。由此本研究提出了第一个竞争模型M1(如图2所示)。与初始模型M0相比,竞争模型M1减少了以下两条关系:

 

(1)深度学习策略显著正向影响创造性思维能力;

 

(2)团队协作能力显著正向影响创造性思维能力。

 

此外,竞争模型M1增加了一条关系:深度学习动机与深度学习策略显著正相关。

 


在对深度学习与高阶思维子能力的关系研究进行梳理时,研究者发现,关于深度学习与问题解决能力的关系,研究结果并不一致。有研究认为,深度学习动机、策略影响问题解决能力;还有研究认为,深度学习动机、策略与问题解决能力之间,只存在正相关关系。基于此,本研究提出了竞争模型M2。对比竞争模型Ml,竞争模型M2减少了深度学习动机、策略对问题解决能力的影响关系。

 

同样,在梳理深度学习与高阶思维子能力的关系研究时,研究者发现,深度学习与元认知能力的关系研究结果也不一致。相关研究在理论上认为,深度学习动机、策略影响元认知能力,但并没有开展实证研究:还有研究认为深度学习动机、策略与元认知能力之间只存在正相关关系。由此,本研究提出了竞争模型M3。与竞争模型Ml相比,竞争模型M3减少了深度学习动机、策略对元认知能力的影响关系。

 

我们运用LISREL8.70软件对三个竞争模型进行结构方程分析,分析结果见表4。

 


由表4可知,竞争模型M2固定了深度学习动机与问题解决能力、深度学习策略与问题解决能力这两条路径之后,相较于竞争模型Ml,增加的卡方是(2)=86.l67,卡方显著增加,且模型拟合优度受到损害,所以竞争模型M2不可取。同样,竞争模型M3固定了深度学习动机与元认知能力、深度学习策略与元认知能力这两条路径之后,相较于竞争模型Ml,增加的卡方是(2)=79.l88,卡方显著增加,且模型拟合优度受到损害,所以竞争模型M3亦不可取。

 

由此,本研究选择模型Ml进行路径分析,以探究深度学习动机、策略与高阶思维能力之间的影响关系、高阶思维子能力之间的影响关系。

 

(三)路径分析结果

 

通过对模型Ml进行进一步分析,发现深度学习动机、策略与高阶思维能力之间的影响关系以及高阶思维子能力间的影响关系,如表5所示。

 


根据上述分析结果,本研究对深度学习动机、策略与高阶思维能力因果关系模型进行了修正,最终确定的模型,如图3所示。该模型结果显示,从深度学习的角度看,深度学习动机与深度学习策略呈显著正相关关系;从深度学习与高阶思维能力关系的角度看,深度学习动机对高阶思维能力无显著影响,深度学习策略显著正向影响问题解决能力、元认知能力、团队协作能力,而对创造性思维能力无显著影响:从高阶思维子能力间关系的角度看,问题解决能力显著正向影响元认知能力、团队协作能力、沟通能力、创造性思维能力,团队协作能力显著正向影响沟通能力,沟通能力显著正向影响创造性思维能力。而元认知能力对创造性思维能力无显著影响,团队协作能力对元认知能力、创造性思维能力均无显著影响。

 


五、研究结论

 

(一)深度学习动机、策略与高阶思维能力之间的关系

 

深度学习动机对高阶思维能力无显著影响,深度学习策略显著正向影响问题解决能力、元认知能力、团队协作能力。

 

研究结果显示,深度学习动机对高阶思维能力无直接显著的影响关系,这与以往有些研究的结论有所不同。在以往的研究中,研究者们往往将深度学习动机与深度学习策略视为一个整体,将它们统称为深度学习方法(Deep Learning Approach)。结果表明,深度学习方法显著正向影响高阶思维能力。但在本研究中,研究者将深度学习方法分为两个变量,即深度学习动机与深度学习策略。结果表明,深度学习动机与深度学习策略呈显著正相关;深度学习动机对高阶思维能力无直接显著影响关系,而深度学习策略显著影响高阶思维能力(问题解决能力、元认知能力、团队协作能力)。

 

这一结论说明,学习动机是学习者内部的心理机制,不能被直接观察,只能通过学习任务的选择、对任务的坚持性、个体投入程度和言语表达等外部行为间接地推断出来[69]。而学习策略是学习者为了提高学习效率和改善学习效果,有目的地选择、制定复杂学习方案的过程,这在一定程度上是学习动机的映射。

 

相对于学习动机来说,学习者的深度学习策略更容易被干预,教师应更关注学习者对深度学习策略的运用,为学习者提供进行深度学习的教学干预与学习环境。教师可以通过任务式教学、基于问题的教学来开展学习活动,并在过程中引入小组协作学习、问题解决练习等环节,引导学生采用深度学习策略来完成学习任务,从而促进学习者高阶思维能力的发展。此外,良好的学习环境能够支持学生积极思考,因此,教师还可运用有效的技术手段促进学习者的学习与观点表达,支持学习者选择深度学习策略,从而促进学习者高阶思维能力的提升。

 

(二)高阶思维子能力之间的关系

 

第一,问题解决能力对元认知能力、团队协作能力、沟通能力、创造性思维能力均有显著正向影响。研究结果显示,问题解决能力对元认知能力、团队协作能力、沟通能力以及创造性思维能力均有显著正向影响。这一结果表明,问题解决能力是高阶思维能力中的核心能力。学习者在问题解决的过程中,需要调控、反思自己的问题解决过程,并在与其他学习者的合作交流中产生新的观点,得出创造性的问题解决方案。由此可见,教师应注重面向问题解决的教学设计,构建促进问题解决的学习环境,关注学习者的问题解决过程,从而促进学习者高阶思维能力的发展。

 

第二,团队协作能力显著正向影响沟通能力,沟通能力显著正向影响创造性思维能力。研究结果显示,团队协作能力对沟通能力有显著正向影响,沟通能力对创造性思维能力有显著正向影响。这一结果表明:团队协作能力是高阶思维能力中的重要能力:团队协作学习为学习者的沟通交流提供环境与支持;团队中的每个成员都需要不断贡献自己的新想法,在协作交流过程中共同解决问题,筛选与收集信息,评价成员的观点,反思自己的结论,实现团队知识的持续推进,通过不断发现新问题、新方向,得出创造性的解决方案与制品,从而激发和提升各自的创造性思维能力。因此,教师在组织教学时,应注重对小组协作学习方式的选择,鼓励学习者合作交流,从而提升高阶思维能力。

 

(三)研究结论的不同之处

 

本研究的研究结果与以往研究相比,存在以下三点不同之处:

 

1.深度学习动机对高阶思维能力无显著影响

 

本研究认为,该结果之所以与以往研究有所不同,是因为以往研究往往将深度学习动机与深度学习策略视为一个整体,并将其统称为深度学习方法。而本研究将深度学习动机与策略明确分为两个变量,更为细致地探讨深度学习动机、策略对高阶思维能力的影响关系。虽然结果是深度学习动机对高阶思维能力无显著影响,但深度学习动机与深度学习策略之间,有显著的正相关关系,并且深度学习策略对问题解决能力、元认知能力、团队协作能力等高阶思维能力,有显著正向影响。

 

这一结果说明,相对于个体内部的深度学习动机来说,学习者选取什么样的深度学习策略更容易干预,教师提供支持学习者选择深度学习策略的教学设计与教学环境,有利于学习者高阶思维能力的培养与提升。从该结果与以往研究结果的不同,也可以看出,在对深度学习进行要素层面的考量时,将其子要素进行区分是有必要的。将干预重心放在“如何深度学习”上,比放在“希望深度学习”上,对学习者思维能力的培养更有效。

 

2.深度学习策略、元认知能力、团队协作能力对创造性思维能力无显著影响

 

本研究认为,该结果与以往研究有所不同的主要原因,在于对创造性思维能力的培养上。随着创造性思维能力研究的不断深入,创造性思维能力不仅仅是天才个体思想火花的偶然迸发,更显现为一个持续的社会互动过程。例如,Woodman等提出了“组织创造力”这一概念[70]。组织创造力是指个体在复杂的社会系统中共同学习,从而创造出有价值的、有用的新产品、服务、理念、程序或过程。此外,他们还提出了基于个体水平的创造性能力互动模式。在这个模型中,他们认为,创造性思维能力是一个人在特定情境下的行为的复杂产物。群体特征如群体规模、大小以及内聚程度,都会影响个体的创造行为,群体的问题解决过程与群体所处的情境,也会对个体的创造行为产生一定的影响。

 

本研究的研究结果表明,深度学习策略、元认知能力、团队协作能力,对创造性思维能力无显著影响,而团队协作能力会影响沟通能力,沟通能力显著正向影响创造性思维能力。也就是说,相对于个体采用的深度学习策略、个体的元认知能力来说,沟通能力更能够影响整个创造力群体的内聚程度,从而影响个体的创造性思维能力。团队协作也为群体间的沟通交流提供了情境支持,它直接影响个体沟通能力的发展,从而进一步影响个体创造性思维能力的发展。该研究结论同时也要求研究者,对学习的社会化及创造性思维的培养之间的内在关系,需作进一步审视。

 

3.团队协作能力对元认知能力无显著影响

 

本研究结果显示,团队协作能力对元认知能力无显著影响,这与邓海等人的研究结论有所不同。邓海等人运用实验法,将班级学生分为实验组与对照组。实验组运用合作语言学习模式进行英语阅读:控制组采用教师讲授的传统学习模式。

 

在实验结束后,研究者对被试进行了半结构化访谈,并将访谈数据对照元认知能力中的情感压力、计划安排、管理监控、评价调节进行编码。结果表明,实验组的元认知能力能够通过小组合作交流得以表露:而控制组的学习者由于缺乏小组学习的情境,只能进行独立思考,所显示的元认知能力活动并不多。但本研究认为,元认知能力是个体对认知的认知,个体在进行独立思考时,其元认知能力难以外显,但并不表示个体的独立学习不能提升元认知能力。相应的,团队协作创设的沟通互动情境,能帮助学习者外显个体的元认知活动,但团队合作能力是否能真正影响个体的元认知能力,还有待进一步探究。

 

(四)对教育教学实践的启示

 

通过对以上研究结果的探讨与分析,本研究构建的深度学习动机、策略与高阶思维能力关系模型,能够在一定程度上对教育教学实践应用提供支持,具体而言:

 

第一,注重对深度学习策略的干预。从研究结果可以看出,深度学习策略显著正向影响问题解决能力、元认知能力、团队协作能力,因此,对深度学习策略进行干预是十分必要的。学习者的深度学习策略可以通过多种途径进行干预。

 

从教师角度来说,教师是学生学习的引导者与帮助者,教师可以从教学设计与教学环境两个方面,来干预学习者学习策略的选择。如,在学习任务的设计上,应注重任务的复杂性与真实情境的连接度,这需要学习者去做足功课:在学习资源的设计上,应注重学习材料的丰富性,并要求学习者有一定的信息收集能力;在学习模式的选择上,教师应选择基于问题解决的学习模式,鼓励学习者在问题解决过程中不断调整学习策略:在学习环境的创设上,教师可以利用信息技术手段,支持引导学习者对深度学习策略的选择与运用。

 

从学习者自身的角度来说,学习者应有意识地选择深度学习策略,如,主动思考与提出问题、主动搜集与学习任务相关的材料与信息,不断调节自己的问题解决过程等。

 

第二,注重问题解决的教学模式。研究结果显示,问题解决能力是高阶思维能力中的核心能力。学习者问题解决能力的提升,能够促进其他高阶思维能力的发展。因此,问题解决的教学模式值得教学者选择与运用。国内外研究者对问题解决教学模式的研究已经较为广泛与深入,这为教育教学者的实际教学提供了支持。

 

第三,注重团队协作中的有效沟通与交互。从研究结果可以看出,团队协作能力影响沟通能力,沟通能力影响创造性思维能力。因此,为学习者创设团队协作的情境十分重要。但值得注意的是,团队协作学习并不是对学习任务的简单分工。团队成员在解决共同问题时,需要进行有效的沟通与互动,教师的教学干预与技术的运用,为团队成员之间、团队与团队之间提供了沟通交流的途径,使其在交互对话中不断审视、发展彼此的观点与想法,从而实现集体知识的持续推进与创造。

 


基金项目:本文系中央高校基本科研业务费专项资金资助课题“‘互联网+’环境下的理解性学习与认知研究”(2017JDZD07):中国教育装备研究院课题“高校学生手持移动学习设备使用意向心理研究”(CEFR16009R03)的研究成果。

 

作者简介:王靖,博士,江南大学人文学教育技术系院副教授,硕士生导师,研究方向:认知发展与学习评价;崔鑫,江南大学人文学教育技术系院在读硕士研究生,研究方向:认知发展与学习评价。


转载自:《远程教育杂志》2018年第6期

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