合作问题解决的概念建构——基于PISA2015 CPS的研究

柏毅 林娉婷

摘要:在国内外科学教育研究领域,CPS是一个全新的学术概念,融合了传统的问题解决能力,合作能力以及计算机技术。本文选取最新PISA2015合作问题解决框架草案为分析脚本,综合大量国际最新CPS理论研究,梳理并评价PISA2015 CPS的概念内涵。从合作问题解决的研究背景着手,以CPS历史沿革为载体,对教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 进行辨析;从CPS的构成,测评CPS的任务类型、影响CPS能力的其他因素以及CPS等级分类多个方面,全面展开C.PS的概念建构。

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关键词 :合作问题解决;PISA2()15;测评

作者简介:柏毅/东南大学儿童发展与学习科学教育部重点实验室教授(南京210096)

林娉婷/东南大学儿童发展与学习科学教育部重点实验室教育技术硕士(南京210096)

一、合作问题解决的研究背景

PISA2015首次引入了合作问题解决(Collaborative Problem Solving简称CPS)测验,2013年公布《PISA2015合作问题解决框架草案》为其纲领性文件。CPS关注的目标行为是学校项目式学习、工作场所或其他公共场合中的合作技能,涉及沟通、处理冲突、组织团队活动、建立共识、推动合作问题解决的若干子过程。

CPS概念框架涉及众多教育和心理学领域的定义与理论假设,这些概念和理论都是基于CPS相关技能理论研究和有效的教学实践上逐渐形成的。《PISA2012的问题解决测评框架草案》中将问题解决(Problem Solving简称PS)界定为:个体在解决方法并不明确的问题情境中独立工作的能力。而CPS测评则是团队中的成员,汇聚集体的理解、努力和分工,以便解决问题的过程。[2´CPS相比于PS有如下几点优势:有效分工;合并来自各种渠道的知识,观点和经验;借助组员意见提升解决方案的创造性和质量。

由此可见,CPS涉及到大量合作的概念内涵。《PISA2015 CPS测评框架草案》中将合作定义为:“小组内由于不断建立和维持对问题情境的共识,所激发的一系列协调一致的行为”。合作发生有特定的前提条件:需要成员间达成共识的目标,适应不同观点、组织实现目标的多种尝试等前提。

各国教育部门愈发强调基于项目式、探究式学习。这类非结构化的教学形式强调围绕着学生批判性思维、问题解决、自我管理、合作技能方面来设计课程和教学指导。CPS能力并不是以特定学科教学内容为载体,逐一教授的独立技能。因此,在学校中合作能力的培养通常融合到特定学科间的整合课程中。近年来课程和教学改革开始关注外延更加广泛的“21世纪技能的教学和评价”。其中,沟通、合作技能是其中心概念,大量关于21世纪技能的课程和测评都对它进行了论述。美国凤凰大学对现实中的合作给出了定义:“有成效地工作,推动合作过程,具有作为成员的存在感”,并且将合作列为未来劳动力的十大关键技能之一。Forrester报告(北美和欧洲企业与SMB软件调研,Q42009 Forrester Report)针对921个北美及欧洲企业的管理决策者的信息和知识背景进行研究。结[本文来自于www.JyqkW.com]果显示94%的决策者已经或者准备运用某些形式的合作技术(例如:电子邮件、网络会议、团队工作区,即时信息或是视频会议)。在科研领域,尤其是工程、软件开发以及交叉学科的研究中,拥有高水平合作、社交技能的科学家会有更出色的表现。科研发表刊物的趋势研究中显示,多位作者或团队合作完成的论文相较于仅有一名作者的论文,拥有更高的引用指数。

二、合作问题解决的定义

虽然CPS是PISA2015提出的新概念,但CPS产生于PISA体系经历了几个阶段的历史沿革,是通过原先PISA问题解决(PS)逐渐发展起来的。《2003年PISA测试的框架:数学、阅读、科学和问题解决的知识与技巧》(OECD,2003)中把PS定义为:“是个人运用认知过程来面对并解决一个真实的、跨学科情境中问题的能力,在此情境中解决问题的办法并不是一目了然的,而且可能用到的知识和技巧也不局限于数学、科学或阅读等某个单一领域。”

《2012年PISA测试问题解决领域的框架草案》中大体上沿袭了2003年的PS定义,但是添加了一个重要意志、情感因素:

问题解决能力是个体在问题的解决方案并非一目了然的情境下,通过认知处理,理解和解决问题的能力。这种能力还包括为成为具有建设性和反思力的公民,实现个人潜能,而积极参与问题解决的意愿。

PISA2015 CPS定义中“合作”一词的增添使得原先PS定义发生了拓展。CPS在它的定义中突出了合作、问题解决以及两者动态的内在联系。

合作问题解决能力是个体有效地参与由两名或以上成员组成的团队,通过达成共识,寻求解决方案、汇集组内知识、技能和行动以实现解决方案,最终解决问题的能力。

CPS是由合作技能和PS联合形成的宏观二维能力。其中,合作技能在CPS中合作起先导作用。PISA2015的CPS定义中存在以下一些要点:

(一)CPS是个体层面的能力

根据Campbell等的研究,合作技能可在个体、群体或是机构水平上测评。个体层面的参与水平可以表征个体解决问题的成果,但无法充分预示团队合作解决问题的成果。然而,PISA测评的CPS是在合作情境下展现出的与CPS相关技能。CPS能力的有效性受到小组成员的合作能力和将小组成功放在优先于个人利益位置上的信念影响。

(二)CPS是一种有效的参与过程

CPS涉及个体层面多种社会、认知技能的参与,合作过程中,个体内部问题解决和交流过程要与组员的认知系统实现互动。虽然CPS涉及到的认知过程是内隐的,但在与问题情境、与组员互动过程、从个体行动、与他人互动、问题解决过程、最终成果,开放性问题的回答中能够推断得出。因此,CPS测评企图利用成员的互动将内隐的认知过程可观测化。

(三)CPS涉及到两个或以上的成员

成员指的是人或计算机模拟的参与者。无论是哪种类型的成员,他们都同参与测评的学生一样,可以形成目标,参与行动,沟通信息,对信息进行处理、反馈,感知环境,适应环境变化以及学习。

(四)CPS最终的目标是解决问题

CPS测评关注学生解决当前问题的合作行为而不以提出正确解决方案为测评根本目标。CPS测评的核心更加关注合作过程而非是解决方案的优劣。在CPS任务中离不开两大步骤:达成共识的理解和行动以形成解决方案;汇集组内成员的知识、技能和行动以实现解决方案。

三、合作问题解决能力的核心成分

CPS存在复杂的内在机制,除了合作结构外,还包括个人层面PS的认知成分。PS又可以具体化为理解、表征问题,运用问题解决策略、实施自我管理与元认知过程来监控问题解决进程。然而由于引入其他组员的共同参与,合作任务要求更多的认知和社会技能,以达成共同理解、共享知识,创建并理解有效的团队组织形式,采取协调一致的行动来解决问题。根据《PISA2015测评合作问题解决框架草案》CPS的定义中包含三个核心的CPS能力:

(一)建立和维持共识

学生必须拥有双向知识的鉴别能力,在合作中须鉴别其他成员观点并针对当前问题状态和解决问题的行为建立共识。该能力包含监控自身能力、知识、观念如何与他人认知系统进行互动,以及将双方的能力,知识和观念与任务建立联系的过程。学生在问题解决任务的过程中始终都要不断建立、监控和维持共识。

(二)采取合适的行动解决问题

学生需鉴别CPS任务种类,遵循相应步骤[本文来自于www.jYqkw.com]才能形成最终解决方案。包含该能力的具体行为有:理解问题的约束条件,根据解决方案制定多层次目标,根据任务采取行动,监控目标的实现程度。测评中可观测行为表现为:解释、证明、商讨、争论,以传达复杂的信息和观点并得到创造性的、最优的解决方案。

(三)建立和维持团队组织形式

团队能否有效运转离不开组织形式和根据任务调整组织结构的能力。学生要基于对成员中谁擅长做什么的背景知识(交互记忆)来理解自身和他人角色、遵循参与规则,监控团队组织形式,处理沟通中断等诸多障碍,实现最优表现。

以上三种CPS核心能力实际上源于合作和个体层面问题解决过程的结合。PISA2015将三种CPS核心能力和四种个人层面的PS作为矩阵的纵横维度,便构成了12种CPS具体技能(详见表1)。

四、合作问题解决的影响因素和任务类型

根据《PISA2012 PS测试的框架草案》中提出的任务特征分类结构,问题情境可以在两个维度进行划分:结构化/非结构化;动态/静态。CPS的任务特点更加倾向于内在交互式、相互联系和动态的维度。这就意味着由于测评过程中对合作进程的控制力较弱,使得测评方法面临更大的挑战。学生随机产生大量的解决方案,追踪学生问题解决的过程也伴随复杂变化。因此,问题在测评设计者的角度上是高度结构化的,但在受测者角度却是非结构化的,相对自由的合作交流过程。

表2详尽地阐述了影响CPS任务难度的背景变量。PISA2015 CPS测评相较于PS,更广泛地关注合作技能。在CPS测评中,将问题难度和问题解决技能设置为两大变量,来考察与合作技能的关系。

PISA测评包含了多种CPS任务类型,目的是抽取不同类型的互动和问题解决行为。PISA2015中将CPS任务分成三大类:团体决策任务(任务要求成员间进行论证、商讨、建立共识以形成团体决策);团体协同任务(包括合作任务、拼图任务);团体生产任务(制作某种产品:设计产品或撰写研究报告)。

五、合作问题解决能力的等级

CPS分为低、中、高三种水平,学生将以分数划分等级。CPS三种核心能力是由矩阵中(见表一)对应列的具体技能得分加总得到的。表3是CPS核心能力分量表的等级划分标准:

六、结语

CPS定义包含了个体、群体认知理论,借鉴了2012PISA PS的四个过程,创新点在于CPS三个核心能力和十二种具体的CPS技能。2015PISA CPS测评的设计意图主要是针对15岁学生在课堂内外已经或将会面临的各种问题与合作互动,并测评学生对将来学习和工作的预备性。每个参与者在群体当中的交流、冲突管理,团队组织、共识建立和进程控制对小组任务完成的成功至关重要。本文通过系统地总结CPS的概念内涵,以期将国际最新的CPS测评引入我国中学生核心素养评价体系之中,开拓我国科学素养评价体系新方向。

浏览次数:  更新时间:2016-09-20 09:28:08
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