一種新的協作問題解決模型及其教育應用前景

李偉 謝巍 范本超

摘要：協作問題解決作為一種學生在學習過程中的重要能力，在當下國內外教育研究領域受到廣泛關注。雖然PISA2015和ATC21S兩個項目中提出的協作問題解決模型廣為流傳，但其局限性也是公認的。本文介紹了一種新的協作問題解決模型，并通過對其框架的分析，論述了這一模型對以往協作問題解決模型的補充和修正作用。這種新的協作問題解決模型在基礎教育中具有潛在的應用前景，特別對中小學教師的協同學習有積極的促進作用。

關鍵詞：協作問題解決;協同學習;教師專業發展

doi：10.16083/j.cnki.1671-1580.2020.02.021

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1671—1580（2020）02—0091—04

進入21世紀以來，隨著社會分工的不斷精細化，多人同時進行實時溝通合作成為人們必備的一種能力。協作問題解決（Collaborative ProblemSolving，簡稱CPS）不僅是21世紀一項重要的技能，而且也是一種包含社會技能和認知技能的高級能力，有助于學生在教育和未來工作環境中成功完成團隊活動。本文介紹一種新的協作問題解決模型，這種模型克服了以往協作問題解決模型的局限性，對學生學習，教師教學及專業發展均有重要意義。

一、協作問題解決的緣起及發展

協作問題解決基于問題解決，是問題解決發展到更高層面的概念。早在20世紀50、60年代于美國興起了一場認知革命，問題解決在這場認知革命中起了重要的作用并由此成為心理學中的一個重要研究領域。多數認知心理學家認為問題解決是一系列有目的指向性的認知操作活動過程。到目前為止，不僅是心理學領域，教育學領域的專家也對問題解決給予越來越多的關注，其在國際學生測評項目（Programme for International Student Assessment，簡稱PISA）中的應用及發展引發了國際范圍的研究浪潮。PISA2012發展了PISA2003中的問題解決概念并將其定義為：個體在解決方法不明的問題情境中，通過認知處理，理解并解決問題的能力。在此基礎上，PISA2015將“協作”作為一個維度整合到問題解決之中，并作為2015年調查的重點內容之一。此外，由思科、英特爾和微軟三大信息技術資助，美國、澳大利亞、芬蘭等六國參與的21世紀技能的評價與教學項目（Assessment and Teaching of 21st Century Skills，簡稱ATC21S）也把培養學生的協作問題解決能力提升到一個前所未有的高度。在PISA2015和ATC21S中提出的協作問題解決模型中，二者雖然都包括“協作”和“問題解決”兩個維度，但其測評重點卻有所不同，簡述如下。

PISA2015中將協作問題解決能力定義為個體能有效參與兩個或兩個以上群體互動的問題解決過程的能力。在這一過程中參與者共同分享達成問題解決的方案，同時運用其知識、技能與努力來實現這一方案。PISA2015在協作問題解決能力的“協作”維度的測量中，提出了“建立與維持共識”“采取恰當的行動解決問題”“建立與維持團隊組織”三種核心的協作問題解決能力。在“問題解決”這一維度上則沿襲了PISA2012關于問題解決能力的認知過程模式，包括“探究與理解”“表征與形成”“計劃與執行”“監控與反饋”四個過程。三種核心的協作問題解決能力與問題解決的四個過程交叉形成了12種具體的技能，測評時對這12種技能進行測量與分析。

ATC21S中協作問題解決能力定義為在一個共同活動中，團隊通過一系列步驟的執行，完成從現有狀態到理想中目標狀態的轉化。ATC21S中的社會技能主要體現為對團隊成員的管理，其中包括“參與”、“觀點收集”和“社交調節”三個維度;認知技能則主要體現為對任務的管理，包括“任務管理”和“建構知識”兩個維度，每個維度下還各自包含不同的觀測指標。

測評時，PISA2015采用人機交互的模式，ATC21S則采用人人交互的模式。在ATC21S的人人交互模式中，兩名學生構成一個小組，成員能力水平的不同會影響成員自身和小組協作解決問題的表現;PISA2015中采用人機交互模式的測評雖然可以避免這一問題，但同時也存在人機交互由于情感因素無法模擬所以不能等同于在真實世界中進行協作的問題。PISA2015和ATC21S中協作問題解決的另一局限性在于測評都針對的是中學生，因此要在不同的任務、環境和人群之間進行更多的測試，才能構建一種更加完備的協作問題解決模型。

二、一種新的協作問題解決模型的提出

為了解決協作情境中的真實情感因素的影響以及擴大協作問題解決模型的受眾群體，美國佛羅里達州立大學等高校的研究者通過分析ATC21S和PISA2015中的協作問題解決框架的優點和不足，提出了一種新的協作問題解決模型。這一新的協作問題解決模型的提出主要是通過兩項在不同環境中不同受眾群體的實證研究來進行驗證的。一是8～9年級的中學生在3小時的面對面環境中共同參與一個名為“物理游樂場”的教育游戲，二是成年的大學生通過視頻會議參與20分鐘的可視化編程任務。這個模型顯示了在各種人人交互的協作問題解決環境中泛化使用的一種前景。

新的協作問題解決模型中提出的三個協作問題解決的主要維度是：“構建共享知識”“協商和協調”“維護團隊的功能”。每個主要維度都包括兩個子維度。模型由每個維度和子維度，以及相關的行為指標構成。維度和子維度是潛在的變量，指標是可以進行觀測的，以幫助更好地進行度量。這些指標還可以在不同的協作問題解決環境和不同的受眾群體中修改并重復使用。（見表1）

構建共享知識被定義為積極表達自己的思想與知識和理解他人的思想與知識。它包含的兩個子維度是共享理解和達成共識。共享理解是指團隊成員就特定的問題和解決方案貢獻他們的專業知識和想法，達成共識的關鍵步驟是團隊成員之間共享想法和信息。為了進一步達成共識，團隊成員應該盡可能去理解其他人的想法和專業知識，不明確的地方要及時進行確認，出現誤解時要予以澄清。

通過協商和協調可以達成一個可執行的方案，這要求根據團隊的需要來進行團隊成員分工，通過整合成員之間的不同意見來解決沖突，最終達成一致的團隊目標。兩個相關的子維度包括回應他人的問題與想法和監視執行?；貞说膯栴}與想法是協商和協調的關鍵部分，團隊成員應對他人的想法提供反饋，提出自己支持或者反對他人意見的理由，成員間出現分歧時要進行協商，并在經過討論后實施團隊一致同意的解決方案。監視執行要求團隊成員評估解決方案的計劃是否按預期工作，以及他們完成任務的進度。成員還應該能夠評估自己和他人完成任務的行動、知識和技能。

維護團隊的功能是指保持團隊的積極狀態和工作的有效性，在這種積極的狀態中，成員要充分意識到自己是團隊的一部分，并積極地為團隊的成功做出貢獻。兩個子維度一個是完成團隊中的個人角色，另一個是主動推進協作進程。成員在執行自己的角色時，應該專注于任務和他們的角色需要什么，不能去分散自己或者他人的注意力，以免影響團隊的效率。成員主動推進協作進程包括提出問題、承認他人的貢獻并幫助維護團隊組織。在團隊中，團隊成員不僅要評估與規范自己的行為，還要對其他成員的行為進行評價。

這一模型的提出與以往其他模型一樣，將協作問題解決分為社會和認知兩個維度來構建模型，但在具體內容方面對這兩個維度的要求更加明確。尤其是在社會維度，充分考慮到情感態度是一個重要的影響因素，所以在維護團隊的功能這一維度下，其子維度“主動推進協作進程”在設置具體指標時，對團隊的狀態提出了要求，每個成員要充分意識到自己對于團隊的重要作用，并積極為完成任務做貢獻。這一點有效克服了PISA2015中人機交互模型中忽略考慮情感因素的局限性。維護團隊功能的另一個子維度“完成團隊中的個人角色”在具體指標設置時，則要求團隊中的每個成員通過對自身能力的評估，找準自己的定位并完成自己的角色任務。這一點則克服了ATC21S中人人交互模型中小組成員能力水平影響協作問題解決的問題，即便小組成員之間存在差異，也可通過對自己和他人能力的評估，準確定位并完成自己的任務。

此外，這一模型在對兩項研究中的成員進行分組時，無論是中學生的分組還是成年大學生的分組，都保證了每個小組成員至少3人。相對比ATC21S協作問題解決模型中小組構成僅為2人的情況，增加了有效性也減少了誤差。研究的目標是建立一個適用于各類人群和環境的協作問題解決模型，所以研究選用33名8～9年級的中學生和111名成年大學生兩組樣本，分別組成11個和36個小組。雖然樣本容量較小，但相對比PISA2015和ATC21S中的協作問題解決模型，擴大了受眾群體，因此更加具有普適性和推廣性。

三、新的協作問題解決模型在教育中的應用

由于新的協作問題解決模型克服了以往模型的弱點，因此在中小學生的學習和教師專業發展中均有潛在的應用價值。在學生的合作學習中，由于班級規模的限制，我國的學生小組一般都要4～6名學生，這些學生之間的協作性是一個非常復雜的社會活動過程。這一新模型的具體而明晰的指標設立為教師提供了一個可操作的工具。同樣，在教師的專業發展中，這一模型更具有應用前景，下面具體進行論述。

教師職業的社會屬性決定了教師要想得到更加長遠的發展，就應該加強與其他教師的溝通與合作。目前中小學教師主要是通過與其他教師的小組合作以及各種教師培訓來進行學習?；诖四Ｐ瓦m用于各類人群和環境，將此模型應用到中小學教師群體的協同學習中，教師群體可通過構建一個協作問題解決模型，形成一個協同學習的共同體來完成團隊任務并提高自身能力，最終促進教師群體的專業發展。

協同學習指的是將多個學習者組織到一起集中完成一個學習任務的過程。其優點在于可以提高教師的團隊意識，在完成任務時充分發揮每個人的自身優勢。與傳統小組學習機制相比，協同學習機制更加注重人際交流，這與新的協作問題解決模型的構建理念是相一致的。

教師群體在進行協同學習時，首先要構建一個共享知識的平臺，教師群體在此平臺的基礎上通過與他人溝通來共享智慧。每位教師都應積極提出自己的想法與建議，貢獻自己的知識與能力。還要通過與其他教師的交流，理解他人的想法，最終達成整個教師群體的共識——明確群體“能做什么”。在群體間交流的過程中，對其他教師的想法有不理解之處時，教師一定要及時與他人確認、消除誤解。

其次要對群體中的教師進行分工，通過整合每位教師的不同意見，解決教師間的沖突，達成群體共同目標。這一共同目標指的是群體中的每個成員都共同期望可以達成的目標，通過共同目標，我們可以明確群體“應做什么”以及“怎樣去做”。教師群體通過討論，每位教師都要發表自己的想法并對他人的想法提出反饋意見。反饋意見要具體細化，對于他人的想法無論是支持還是反對，都要給出充分的理由，以便為協商過程提供依據。教師間通過交流與協調，消除分歧后確立共同目標，并為協同學習提出可操作性的方案。在實施方案時，每位教師都應在協同學習過程中進行評估，例如方案在實施時是否與預期計劃一致，每個成員完成協同學習任務的進度如何，以及對自身與其他成員在為推動協同學習過程采取的行動是否合理等。

最后是對教師群體中的每位教師在協同學習過程中提出的要求，即群體中的每位成員“怎樣去做”。在這個學習共同體中，每位教師必須明確自己在方案解決過程中的身份，完成好自己的工作，與此同時不能干擾其他成員的工作，確保群體協同學習的高效性。群體中的每個成員都要向著共同的方向努力，群體間要相互支持與鼓勵，主動推進協同學習的進程，最終實現共同目標。

將這一新的協作問題解決模型應用到教師群體的協同學習中，不僅可以使每位教師通過交流，共享知識和經驗，實際上協同學習更能反向推動每位教師個體的學習與進步。共同體內的溝通合作可以將教師個人無法解決的問題轉化為公共的問題，利用共同體中每一位成員的智慧，群體合作共同分析解決問題。群體中的每一位教師在合作中學習，也在合作中成長，最終提高自身的專業水平，促進自身的專業發展。

[參考文獻]

[1]辛自強. 問題解決研究的一個世紀：回顧與前瞻[J].首都師范大學學報（社會科學版），2004（06）.

[2]OECD. Problem Solving in Technology-Rich Environments： A conceptual Framework. OECD Education Working Paper[R]. 2009（36）.

[3]OECD. The PISA 2015 Draft Collaborative Problem Solving Framework[R]. 2013.

[4]Assessment and Teaching 21st Century Skills[R]. 2014.

[5]袁建林，劉紅云.合作問題解決能力的測評：PISA2015和ATC21S的測量原理透視[J].外國教育研究， 2016（12）.

[6]Chen Sun， Valerie J. Shute， Angela Stewart， et al. Towards a generalized competency model of collaborative problem solving[J]. Computer & Education. 2019 （08）.

[7]章根紅. 基于協同學習的教師群體專業發展機制構建[J].中國成人教育， 2017（23）.

Abstract： Collaborative problem solving， as an important ability of students in the learning process， has received widespread attention in the field of education research worldwide. Although the collaborative problem solving models proposed in the PISA2015 and ATC21S projects are widely spread， their limitations are also recognized. This paper introduces a new collaborative problem solving model， and through analysis of its framework， it discusses the complementary and corrective effects of this model on previous collaborative problem solving models. This new collaborative problem solving model has potential application prospects in basic education， and especially has a positive role in promoting collaborative learning among primary and secondary school teachers.

Key words：cllaborativeproblem solving; collaborative learning; teachers professional development

[責任編輯：王 辰]