認知與教學/合作與探究式學習

本章將介紹與合作與探究式學習相關的理論、研究和實踐。

協作學習

概述

許多不同的領域都在研究協作學習 (CL)。這種以小組為基礎的方法在許多領域都很有益，例如教學設計、學習科學、社會學、計算機支援的協作學習和教育心理學。 儘管這些領域的專業人員在理論基礎、語言和研究背景上可能存在分歧，但他們中的許多人認為協作學習是人類成長和發展的基礎。從古代的聚會到現在的線上學習等場景，協作學習在歷史上都可以觀察到。協作學習是指一群學習者共同分享意見和經驗以構建知識。 每個人都平等地貢獻自己的資源、觀點和知識，以找到給定任務的解決方案。小組必須將不同的意見協調成一個連貫的結構，每個人都依賴於彼此，共同完成一項任務。在組建這些小組時，會考慮 CL 的一些方面，包括小組規模、異質組與同質組、小組成員的能力水平以及種族和民族、獎勵的使用以及給定小組的任務的結構程度。

協作學習通常與合作學習歸為一類。 儘管有這種分組，這兩種型別的學習卻有所不同。合作學習是一種以小組為基礎的方法，但使用明確的規則和結構、具體的小組目標，並評估小組的最終工作。 學生還必須單獨完成特定的任務，這些任務有助於最終的小組目標，而在協作學習中，每個人都會參與每個任務。 並不是每個人都將這兩種基於小組的學習區分開來。儘管 Damon 和 Phelps (1989) 認識到三種類型的同伴學習（同伴輔導、合作學習和協作學習），但 Hmelo-Silver (2013) 聲稱這種劃分是基於發展視角，沒有體現協作學習和合作學習中包含的變數。因此，作者選擇將這兩個術語互換使用。這兩種方法之間的差異是否足以在文獻中進行區分，目前仍有爭議。

理論

協作學習具有強大的理論基礎，可以在不同的教育環境中基於理論支援得到證明。早期的調查主要在美國進行，但此後在世界各地都得到了研究。這裡將討論一些在該方法的出現和發展中發揮重要作用的最具影響力的理論。社會文化方法、社會建構主義方法、共享認知方法、第二語言習得視角和動機理論。

社會建構主義方法

皮亞傑認為知識是兒童與環境之間關係的產物，包括同化（將新概念整合到信念中）和順應（改變模式）。 這種對環境的適應導致了認知的增長。例如，學生之間的意見分歧會導致這種系統的不平衡。當他們共同努力，綜合他們的想法並達成一致理解時，認知平衡就會得到恢復。皮亞傑發展了關於個體認知發展的建構主義理論，它啟發了被稱為“日內瓦學派”的一群心理學家。這些心理學家對社會互動如何影響個體認知發展進行了調查。這些學者借鑑了皮亞傑的主要概念，如“認知衝突”和“觀點協調（集中）”。他們將他們的新方法描述為社會建構主義方法。他們調查了與他人互動而不是行動本身的作用。同伴可能為其他人提供機會體驗認知衝突。根據皮亞傑的說法，兒童更有可能在同伴權力平等且所有人都有機會相互影響的語境中認知發展。這種方法的主要論點是，與他人互動並將自己對現實的理解與他人的理解協調起來是掌握新方法的最有效途徑。個體認知發展被視為螺旋因果關係的結果：特定的個體發展水平允許參與某些社會互動，這些互動產生新的個體狀態，反過來又使更復雜的社會互動成為可能，以此類推。在社會建構主義的課堂上，協作學習是同伴互動過程，由教師進行調節和結構化。透過呈現特定的概念、問題或場景可以促進討論，並透過有效地引導問題、引入和澄清概念和資訊以及參考以前學過的材料來引導討論。

社會文化方法

第二個主要的理論影響來自於維果茨基（1962-1978）以及來自社會文化視角的研究（Wertsch，1979，1985，1991；Rogoff，1990）。社會文化理論的工作是解釋個體心理功能如何與文化、制度和歷史背景相關聯；因此，社會文化視角的重點是參與社會互動和文化組織的活動在影響心理發展中所起的作用。雖然社會認知方法側重於社會互動背景下的個體發展，但社會文化方法側重於社會互動和個體認知變化之間的因果關係。該理論重視共同學習者之間的差異程度，並定義了最近發展區，即由獨立解決問題確定的實際發展水平與在成人指導或與能力更強的同伴合作下的潛在發展水平之間的差距。基於這種方法的原則，協作學習本質上創造了機會，透過積極與新的熟練同伴交流，從而擴充套件概念潛力，來發展學生認知。

共享認知方法

共享認知的概念與情境認知理論（Lave，1988）密切相關。對於這些研究人員來說，環境是認知活動不可分割的一部分，而不僅僅是進行與情境無關的認知過程的一系列情況。環境包括物理環境和社會環境。在社會學家和人類學家的影響下，重點很大程度上放在社會環境上，即不僅包括臨時的合作者群體，還包括這些合作者參與的社會群體。這種方法為社會認知和社會文化方法提供了新的視角。在這種方法中，協作被視為構建和維護對問題共享理解的過程，所有新出現的理解都被分析為群體產物。

第二語言習得理論

從第二語言習得角度來看協作學習的最著名理論是克萊申的輸入假說和斯威恩的輸出假說，兩者都為第二語言學習者為什麼能夠獲得更好的語言能力提供了理由。輸入假說假設第二語言習得是由可理解的輸入驅動的。輸出假說聲稱，雖然可理解的輸入對於第二語言學習是必要的，但學習者需要有說話和產生輸出的機會，以便重新構建他們的中間語語法（Swain2000）。在協作學習過程中，思想的交流使意義的協商成為可能。透過這個過程，學生有機會接收輸入和產生輸出。協作學習使輸入成為可能，因為 CL 小組成員的語言水平可能或多或少處於同一水平。

動機視角

學習不僅涉及認知技能，還包括學習者對學習的感覺。斯拉文批評傳統課堂的競爭結構，因為它創造了展示比同伴優越的機會，這會對學術努力產生破壞性影響。動機理論家已經構建了激勵結構模型，該模型將個人成就和同伴成就的變數納入 CL 方法中。協作學習結構的理由是，如果學習者重視團隊的成功，他們將有動力互相幫助取得成功。在將動機與協作學習聯絡起來時，社會心理學家認為態度對個人的行為有直接影響。這種觀點表明，協作努力是由外在動機推動的，以獲得團隊獎勵。瓊斯和伊索夫 (2005) 得出結論，協作學習結合了個人和社會學習過程的許多優勢，促進小組成員的參與，並透過產生強大的動機系統，激發學生的學習，從而獲得更好的成績。另一個與動機視角相關的理論是社會相互依賴理論。當每個人的目標的實現受到他人行為的影響時，就會存在社會相互依賴（Deutsch，1949，1962）。社會相互依賴有兩種型別，積極的（合作）和消極的（競爭）。

• 當個人認為只有當與他們合作聯絡在一起的其他人也實現他們的目標時，他們才能實現他們的目標，並且因此促進彼此努力實現目標時，就會存在積極的相互依賴。

• 當個人認為只有當與他們競爭聯絡在一起的其他人未能實現他們的目標時，他們才能實現他們的目標，並且因此阻礙彼此努力實現目標時，就會存在消極的相互依賴。

• 獨立性會導致一種情況，在這種情況下，個人認為無論這種情況下的其他人是否實現或未實現他們的目標，他們都能實現自己的目標。

目標。該理論假設協作學習的效果在很大程度上受到團隊凝聚力的影響。約翰遜等人。（1994）解釋說，團隊凝聚力是團隊發展水平的指標，它決定了同伴互動，而同伴互動反過來決定了學習成果。動機理論家以及社會凝聚力理論家從動機的角度解釋了協作學習的教學效果，借鑑了內在動機和外在動機概念。

當前研究領域、影響、問題

這些團隊合作經驗已被證明可以提升學術表現的多個方面。 它們增進不同群體之間的互動和尊重，並改善學習障礙學生的社會成果。協作學習 (CL) 可以增強概念理解和其它高階技能。除了這些益處之外，學生往往也喜歡這種團隊合作方式，因為它更具互動性且包容性，是常見被動學習環境的受歡迎替代方案。與其他同伴一起學習可以成為學生的動力。協作學習的另一個重要結果是，它已被證明可以提高批判性思維。 CL 不同於學生-導師的關係，其中一方是知識來源。在協作學習中，每個人都受益並平等地做出貢獻。

團隊合作具有社會技能方面，這是師生關係中無法獲得的。如上所述，這種學習方式可以彌補歧視，增進不同群體成員之間的接納，並鼓勵相互依賴。同伴接納提高了學校滿意度、學術表現和自我效能。 對於那些有學習障礙的人來說，他們往往難以融入。來自平等群體成員之間團隊合作的尊重、社會和情感支援，是師生學習環境中無法獲得的。

儘管具有這些重要的意義，教師往往感到自己沒有能力實施協作學習。 這可能對學習過程造成損害，因為 CL 的成功取決於學生在學習過程中互動的質量，而課堂中實施這種經驗則取決於教師。 目前的研究表明，透過解決以下五個方面，可以改善教師的貢獻：計劃學生互動、監控、支援、鞏固互動和反思。一個爭論的問題是教師在協作過程中的參與度。一些專家建議，教師在 CL 期間應在計劃和調解方面發揮有限的作用，讓學生自行形成討論。然而，即使教師進行了大量的計劃，學生之間的互動往往缺乏深度。因此，教師在過程的每個階段都參與進來非常重要，尤其是在任務監控方面。

當前的研究還側重於計算機支援的學習。 計算機支援的協作學習 (CSCL) 提供資訊和通訊工具來促進學生協作過程。 與課堂一樣，也可能存在一些環境，其中團隊活動的效果不佳。使用這項技術的教師不應假設互動會簡單地因為有可能而發生。他們還應考慮群體如何發展和保持群體凝聚力、信任、尊重、歸屬感和社群意識。

當前研究中另一個重點領域是工作場所中協作學習的應用。一項研究表明，協作學習對培訓同儕支援提供者至關重要。 康復同儕支援提供者的工作是促進其他人之間的聯絡。儘管有這個目標，他們往往感到在工作場所中與他人脫節、受到汙名化，並感到自己被賦予了不切實際的期望。由於這些支持者應該分享自己的故事，他們往往感到其他心理健康專業人士不理解他們。對於這些工作者來說，需要有支援社群來分享想法和意見，學習新的視角和技能，並獲得反饋以及個人和職業成長。這些社群可以採取協作學習小組的形式，不僅為工作者帶來好處，也為他們提供幫助的人帶來好處。

教學問題和方法

協作學習包含各種旨在鼓勵學生與其他學生和/或教師共同進行智力努力的教育方法。 為了實現這一目標，學生以兩到多人組成的多個團隊合作，共同尋找解決方案，努力更深入地理解具有挑戰性的問題。儘管協作學習中使用的教學活動可能在很大程度上有所不同，但它們都強調促進學生的探索性學習技能以及對學習材料的實際應用。希望在課堂上實施協作學習實踐的教育工作者需要認同以下觀點：學習是一個主動的、建構的過程，學習依賴於環境，學習者是多元的，學習是社會性的。 教師可以透過多種方式組織課程，並將協作學習技巧整合到不同的程度。協作學習可以透過以問題為中心的教學、爭論和討論、培養學習者社群、同儕輔導和領導力來實施。

以問題為中心的教學 (PCI)

以問題為中心的教學將學生不同的經驗聯絡在一起，並使他們能夠獲得重要的社會和智力知識。許多以問題為中心的教學方法都是相似的，因為它們反映了杜威關於直接體驗現實世界問題的想法。以問題為中心的教學中使用的一些策略包括引導設計、案例研究和模擬。根據內容和學生知識水平，應用一種或多種組合策略讓學生參與需要解決的真實問題。研究和實踐經驗都為我們提供了關於優秀問題的特徵的建議。 為了提高批判性思維並適合團隊合作，問題應該具有適當的複雜程度，結構不嚴謹，並且具有開放性，有多種解決方案。 研究表明，如果學習者認為問題是現實的，並且與他們的經驗相符，那麼這些問題很可能提高學習者的內在動機和參與度，並幫助他們在遇到不確定性時成為更有效率的決策者。雖然以問題為中心的教學是探究式學習中一項重要的學習策略，但實施這種教學方法也可以增強學習者之間的協作。例如，學生在問題解決的不同階段應用的策略，例如小組頭腦風暴、與小組成員共享和交換資訊以及評估各種方法，為學習者提供了很好的機會，讓他們瞭解協作和參與的價值。

協作式辯論

辯論是協作學習的重要組成部分。協作討論的目標是提供一個環境，讓學習者可以重建他們之前的知識結構，並作為一個團隊建立新的結構 。在協作辯論中，學習者共同努力，透過從不同角度分析和討論課堂內容，找出核心問題。由於知識不是固定不變的東西，不能從專家傳遞給學習者，所以學生需要透過定期討論和辯論來交換資訊，以理解知識的真實本質 。例如，要理解一篇寫作，學習者可以不斷編輯對方關於文章含義的陳述，或者為了解決一個數學問題，他們可以不斷修改他們的步驟。如果他們意識到他們在解決方法上存在分歧，他們可能會提供他們不同步驟的原因，並嘗試協商最佳或最有效的解決方法。由於這種方法涉及採取立場，提出主張，併為主張提供理由和證據，因此可以提高學習者的學習動力，更好地理解內容，獲得一般性和具體性的辯論技能，以及提高學生的知識構建技能。辯論的一個嚴重侷限性是推理風格的質量，需要考慮。關於辯論的教學研究強調教授辯論的基本組成部分，並在學生參與辯論的基本過程後為他們提供支援。根據庫恩和她的同事 (2010) 的觀點，學生學習辯論的基本組成部分，並學習完成關於他們各種技能的圖表，例如識別他們的關鍵論點、反駁和對反駁的矛盾，這一點非常重要。最近的研究還集中在如何為學生提供支架，以便他們能夠更有效地從協作辯論中學習 。

協作學習社群 (CLC)

協作學習社群的目標是透過發展所有學習者的集體知識來支援每個學習者的個體成長 。在這種方法中，每個人都參與了理解和分享的集體努力。同伴寫作小組、團隊專案和學習小組只是學習社群中實踐的一些例子。這些專案為學生提供了獨特的社會和智力紐帶，從而導致學生留存率高、學生成績提高以及智力發展水平提高 。教育的社會建構主義觀點主要基於杜威和維果茨基的理論，它認為個體學習是一個在它所嵌入的社會文化背景中形成的過程。根據這些理論，人們透過基於個人經驗構建知識來最好地學習。為了確保個人構建知識，社群應該確保其成員的專業知識的多樣性，支援不斷提高集體知識和技能的共同目標，強調學習如何學習，並教授分享所學知識的策略。如果一個學習社群遇到了一個問題，那麼學習社群可以利用其集體知識來解決問題 。

同伴輔導

學生教他們同齡人的過程可能是世界上最古老的協作學習形式。在同伴輔導中，學生在課堂老師的指導下向同伴學習。有時學生會與同齡或同年級的另一個學生成對或分組。研究表明，這種補充教學是促進課堂協作學習最有效的方法之一 。研究還表明，這種方法是提高學生學業、社會和行為功能的有效方法。例如，研究人員發現，學生在同伴輔導期間不太可能表現出破壞性或問題行為，並且更願意練習他們的社交技能。這可能是為什麼近年來各種結構的同伴輔導，在不同名稱下，在中高等教育中變得普遍 。三種最成功和應用最廣泛的同伴輔導模式是補充教學、寫作夥伴和數學研討會。雖然同伴輔導為學生提供了成為積極、互動和自我調節學習者的適當條件 ，但很少有研究調查課堂同伴輔導過程中學生的求助行為。這個研究領域可能被那些有興趣在未來更深入地研究協作學習的人所追逐。

領導力

老師認為學生領導者自信、表達能力強、獨立、善於傾聽，並且願意透過積極參與來幫助他們的同伴 。在協作學習的背景下，領導力被定義為一些個人引導、協調或增強其他個人行為的相互社會過程。研究表明，這種型別的合作對學生的學習有益，尤其是對學習成績較差的學生 。將學生作為課堂領導者可能會鼓勵學生更頻繁地參與 ，並讓他們更願意提出問題或挑戰其他學生 。它也可能會鼓勵他們向同伴提出更多問題。有許多領導力理論，例如特質領導力理論、領導力作為一組技能、領導力風格、領導力權變理論和變革型領導力。然而，最適用於課堂協作小組工作的領導力理論是團隊領導力理論。在這個理論中，團隊可以有指定領導者，也可以自行管理。自行管理的團隊通常會有一名或多名由團隊成員選出的領導者 領導力可以學習嗎？大多數領導力理論都強烈支援領導力可以而且應該學習的觀點。但是，它不應透過對社交技能的直接教學來學習，而應透過領導力的社會傳播來學習。例如，當一個學生採取適當的領導行為，例如問另一個學生“你有什麼要與我們分享的嗎？”時，其他學生在社會傳播的過程中就會學習並應用相同的行為 。一些學生將領導力與建立關係聯絡起來，這導致他們忽視了團隊的總體目標或任務。因此，當學生領導者與他人建立關係時，重要的是要提醒他們這個過程的預期目的。

技術與協作學習

為什麼在課堂上使用技術？

如今，K-12 和高等教育中的學生大量接觸網際網路上的互動式多媒體和社交媒體，被稱為“數字原住民”。 這種持續的數字接觸可能改變了他們的學習偏好和期望 。此外，使用線上技術可以使教育工作者透過觀察學生如何在網上互動來改進評估和教學計劃。 。在技術的幫助下，教師還可以快速評估每個學生的表現，收集小組學習資訊，並設計適當的教學技巧，以促進協作學習。在協作學習的背景下，網路平臺，如虛擬世界、社交媒體和電子協作工具，可以促進社互動動。

在虛擬世界中學習語言

技術如何促進協作學習？一個使用技術的教學例子將是第二語言學習（L2）。計算機輔助交流（CMC）是一個在第二語言（L2）學習研究中經常使用的術語 。與維果茨基的社會發展理論一致 ，許多 L2 教師和研究人員通常相信，L2 學習者必須與能夠說 L2 的說話者進行社會互動，以促進語言習得過程。想象一下，一些學習者在地理位置上相距遙遠，他們仍然希望與真正的母語人士交流。在這種情況下，CMC 可以透過在基於網路的虛擬世界中將 L2 學習者和母語 L2 說話者配對來幫助實現這一目標。

一些二語研究已經利用了Second Life，一個廣泛使用的3D虛擬平臺，作為CMC平臺來幫助二語學習者的語言習得 。在Second Life中，使用者可以擁有虛擬空間；這意味著老師可以利用這個功能來建立一個教育領域，讓學生互動和社交。研究表明，Second Life可以作為一個友好的線上環境，讓語言學習者使用虛擬化身進行社互動動，有效地完成協作學習任務，最終習得目標語言。此外，透過虛擬平臺，二語學習者可以被分配到一個任務角色，然後互相協商完成任務。在這種情況下，學習者將有更多機會行使言論自由，確保他們不會因為害怕遇到陌生人和使用第二語言而感到緊張。

社交媒體和電子協作工具

另一個教學例子是，教師如何利用社交媒體平臺，例如Facebook或Twitter，來促進學生之間的協作學習。當學生被分配到一個主題，並且線上社交媒體平臺上的溝通執行緒開始累積時，他們可以與同伴協作構建自己的知識。Lee, Koo & Kim (2016)將Classting（一種面向教育的韓國社交媒體）和電子協作工具（例如Google Docs）整合到研究工具中，以探索中學生在科學課堂上解決問題能力的發展。他們的研究發現，學生不僅積極參與了Classting中的學生之間的交流，而且他們對同學的社交生活、學習能力和任務更感興趣。此外，學生還反映，使用Google Drive和Google Doc確實增加了他們對科學的興趣。因此，作者得出結論，使用社交媒體和電子協作工具確實似乎有助於學生探索科學主題，並間接地“透過應用科學原理的過程，增強他們對任務的投入、解決問題和創造性探究的能力”（第255頁）。另一方面，作者還提到了在課堂上使用社交媒體的“副作用”，包括學生缺乏技術經驗、分心或網路欺凌。總的來說，雖然將社交媒體整合到課堂教學中可能有助於促進協作學習，但也可能給教師和學生雙方帶來一些障礙。因此，在實施之前，教師可能需要花費更多時間思考學生可能遇到的問題，併為失敗的情況準備備選方案。

大學課堂上的協作學習環境

未來趨勢：雲計算技術和無邊界協作學習

網際網路平臺的日益普及可能已經暗示了教育實踐者在教學實踐中的一些變化。在英國，來自歐洲的五所大學共同參與了Media Culture 2020專案，該專案旨在建立一個跨學科研討會，由來自五個不同國家五所合作伙伴大學不同學科的講師和學生共同設計和主持。跨學科研討會的主題主要探討技術將如何影響2020年的未來歐洲媒體，選定的參與者負責利用雲計算技術設計該研討會的組成部分。此外，該專案集成了許多形式的線上技術，潛在地促進了研討會的協作學習。例如，Google Docs、Google Drive和Google +是用於協作文件編輯、共享和處理的核心雲計算工具，而像Facebook頁面這樣的社交媒體平臺則是用於討論解決多個問題的虛擬開放空間。在這個專案中，來自五所大學的選定本科生、研究生和講師共同參與了準備（研討會前）和為期6周的密集型研討會的實際實施過程。儘管研討會本身具有複雜性，在實施和任務細節方面，研討會人員（學生、講師）反映了透過各種形式的雲計算技術進行跨學科參與的積極學習體驗。作者總結說，該專案“是高等教育中跨文化、多學科、混合式學習體驗的真例項子，它實現了打破課堂牆壁，縮短地理距離和文化障礙的目標”（第71頁）。從學習和教學的角度來看，該專案成功地在實踐中促進了教師和學生之間的合作，實現了協作學習的目標。因此，協作學習是一個抽象的概念。然而，為了將其付諸教育實踐，我們作為教育實踐者，可以預見技術，特別是基於雲計算的學習工具，可能成為改變學生未來學習體驗和教師教學實踐的另一種創新方式。

合作學習

歷史背景

在最近的記憶中，曾經在美國所有公共機構都實行種族隔離。不同的種族在同一家醫院接受治療、使用同一個洗手間，或者只是從同一個噴泉喝水，這些想法都是不可想象的。這種種族主義擴充套件到所有公共機構，包括學校系統。隨著公共政策的進步，我們意識到種族隔離本身就是不道德的，最好將其拋諸腦後。然而，並非所有人都認同這一結論，將整合後的教室變成現實的日常情感問題，對於許多老師、家長和孩子們來說都是一場噩夢。事實上，這個系統陷入混亂，一度學生們不得不獲得警方的護送才能去到教室。這僅僅是管理人員為保護整合理想而付出的努力的一個例子。很明顯，這種情況不應該也不能繼續下去。儘管如此，問題仍然存在，我們如何才能消除這種充滿爭議的氛圍，並鼓勵迫切需要的團結？這個問題在 1971 年由得克薩斯州奧斯汀市的艾略特·阿倫森博士解答。透過觀察傳統的教室，阿倫森注意到大多數教室都具有一些內在的操作特徵。老師站在教室前面提問，老師這麼做的時候，學生們會熱情地舉手。表面上，這種行為似乎本質上是無害的。然而，阿倫森看到了一個關鍵的系統性二元性，傳統的方法似乎只會激發對老師的認可和青睞等事物的競爭。阿倫森認為，這與整合的理想背道而馳。一個學生怎麼能既競爭又合作呢？在阿倫森看來，這兩個目標不能共存，所以他假設了一個替代方案。阿倫森認為，減少整合帶來的緊張局勢的關鍵是減少甚至消除競爭。事實上，一個學生的成功也可以透過分享集體知識來為其他學生的成功做出貢獻的理念，正在教育界獲得越來越多的認同。這個概念的關鍵部分涉及相互依賴，阿倫森主張建立小型混合種族小組，併為他們分配一項需要合作才能完成的任務。合作方法（包括拼圖教室）的本質是學生相互依賴。透過這種方式，拼圖教室成為了合作學習在教育實踐中益處的典範。使用這種方法使學習不再是關於競爭，而是涉及一種深層次的合作，這種合作有利於老師和學生，無論他們的社會文化背景如何。這不僅是拼圖教室的理論基礎，也是合作學習的理論基礎。就像拼圖一樣，每一片都是拼出完整圖畫的必要部分，在課堂上，每個學生都是一個更大拼圖的必要部分。因此，該理論的核心在於，只有透過合作和相互交流，課堂才能發揮其作為互動式、參與式學習環境的潛力。當然，拼圖教室背後的理念並不侷限於 1970 年代，事實上，大量當代研究表明，合作學習在當前的教育實踐中仍然具有相關益處。合作學習已經以無數種方式在不同層面上得以體現，從幼兒園到研究生院。任何對合作學習感興趣的人，在學術搜尋引擎中輸入“合作學習”這幾個詞，都會不可避免地找到大量結果。那麼問題就變成了，這些研究對合作學習的有效性說了些什麼？收集到的證據對合作學習的影響是積極的。事實上，羅伯特·斯拉文在 1982 年發表的文章《合作學習：學生團隊。研究對教師的啟示》中指出，社會心理學家幾十年來一直對團隊合作的益處感興趣。事實上，早在合作學習被一致應用於教育實踐之前，德意志等社會心理學家就已經在探索合作小組。他的研究物件是心理學本科生，他們被要求解決一個基於拼圖的問題和一個人際關係問題，例如“一個假設計程車兵應該如何向妻子坦白他有一個海外女友？”正如人們所看到的，一種型別的題目的解決方法是具體的，而另一種型別的題目的解決方法更加靈活。實驗條件被設定為包括合作和競爭小組。一些參與者被作為一個小組進行評分，這意味著他們參與和貢獻越多，該小組的評分就越高。 “競爭”條件也涉及參與，但是根據觀察者的判斷，參與最多或提出最高質量解決方案的學生獲得了最高分，並且明確表示只有一名學生可以獲得“最佳”參與者。研究人員觀察到合作小組和競爭小組之間存在顯著差異。斯拉文指出，研究人員發現，“合作小組更快地解決了拼圖問題，對人際關係問題的解決方案更長、更完善，並且被觀察者評為效率更高。合作小組成員也更加友善、樂於助人、彼此關注，並且比競爭小組成員更享受他們的任務。”（1982 年）

 Slavin and his team also investigated classroom techniques such as, Student Teams-Achievement Divisions (STAD), where higher achieving students were group some lower achieving peers, as well as Teams-Games-Tournaments (TGT) were students worked together as teams to take part in weekly tournaments,  Team Assisted Individualization (TA I) were students not only worked collectively but also graded each others work, Group investigation, where small student groups collectively plan an ongoing project, and the aforementioned Jigsaw method. Indeed, even with this large array of techniques for cooperative learning in the classroom Slavin found positive results. In fact, he concluded that although there may be individual differences in a student’s level of accountability, overall cooperative learning allows students to benefit “academically as well as socially” (1982) and although the researcher acknowledges that there are many different methods to improve a student’s social acuity, advocates for cooperative learning would argue that there are very few methods that are as comprehensively helpful as cooperative learning. Again, Slavin suggest that, 

“很少（學習技巧）在幾乎所有科目和年級都能同樣有效地應用，更不用說還能證明學習的進步，並同時證明學生社交關係、自尊心、對學校的喜愛等方面的進步。”

關於合作學習的研究似乎印證了“三個臭皮匠，賽過諸葛亮”的說法。關於合作學習的另一個論點是，教師可以用最少的培訓甚至沒有培訓，也不需要任何特定的資源就能實施合作學習（斯拉文，1982 年）。事實上，我們中的誰不能回憶起他們在自己的教育經歷中，他們自己或其他學生感受到競爭性課堂環境帶來的不利影響的那一刻。這種情況是這樣的，

                               Teacher: “Zoe what is 17+24?”
                                   Zoe: “Umm, 42?”
                               Teacher: “No. Louise can you please help Zoe?”
                                Louise: “Its 41”
                               Teacher: “Thank you Louise”

在這種情況下，佐伊覺得她被她的同學幫助了嗎？她對路易斯的幫助表示感謝了嗎？很可能沒有，佐伊可能會感到尷尬，並且對她的同學和路易斯懷有怨恨，而路易斯很可能對勝過她感到了一些滿足。這種型別的互動確實會發生，並且假設這種情況經常發生。合作學習的支持者會建議，這種型別的競爭只會阻礙教育過程。只有透過以合作為主的根本性重塑，課堂才能成為真正允許新晉學者發揮其潛力的環境。

理論與研究

社會相互依賴視角

當個人的結果受到自己和他人的行為的影響時，就會出現社會相互依賴。例如，當約翰成功完成生物測驗的目標受到亞瑟為準備測驗而採取的行為的影響時，就會出現這種情況。社會相互依賴有兩種型別：積極和消極。積極的相互依賴是指當學習者認為他們只有在他們同一個團隊中的其他學習者也達到了他們的目標時，才能實現他們的目標。積極的相互依賴會導致個人互相鼓勵和促進彼此的努力，以完成任務，以實現小組的目標。消極的相互依賴是指當學習者認為他們只有在與他們競爭聯絡的其他學習者沒有實現他們的目標時，才能實現他們的目標。積極的相互依賴會導致鼓勵以信任和可信的方式行事，交換必要的資源（如資訊和材料），為小組成員提供幫助，並被激勵去獲得共同的利益。

與競爭者相比，合作者往往會花費更多的時間在任務上。與競爭和個人主義的努力相比，合作往往會促進更高的長期保留率、更高的內在動機和對成功的期望、更具創造性的思維、更高的學習遷移以及對任務和學校更積極的態度。

動機視角

合作學習的動機視角認為，任務動機是合作過程最重要的部分。因此，這些學者主要關注學生所處的獎勵或目標結構。從動機視角來看，合作獎勵結構創造了一種情況，即小組成員只有在小組取得成功時才能實現自己的個人目標。因此，為了實現自己的目標，小組成員必須幫助他們的組員做任何能使小組成功的事情，也許更重要的是，鼓勵他們的組員付出最大的努力。為了舉例說明這種視角的應用，一個由五個七年級學生組成的小組，在一個歷史課上，只有當小組在與古希臘知識相關的表現達到一定水平時，才能獲得一定的獎勵（這使學習者保持動力）。這種表現水平是透過以下步驟衡量的：在合作結束時，小組中的每個學習者都完成一份關於古希臘的個人測驗，並獲得一定的分數。之後，計算小組分數的平均值，如果該分數達到指導老師設定的預期，則小組獲得獎勵。小組只有確保所有小組成員都學到了知識才能成功，因此小組成員的活動側重於彼此解釋概念，互相幫助練習，並互相鼓勵取得成功。

在 64 項關於合作學習方法的研究中，研究者基於小組成員個人學習成果的總和為小組提供獎勵，其中 50 項（78%）發現對學習成績有顯著的積極影響，而沒有發現任何負面影響。相比之下，對以單個小組產品為目標或不提供小組獎勵的方法的研究發現，正面影響很少。

發展視角

發展視角對合作學習的基本假設是，兒童圍繞適當的任務進行互動會提高他們對關鍵概念的掌握。斯萊文認為，維果茨基將最近發展區定義為在解決問題方面，實際發展水平和潛在發展水平之間的差距。在實際水平上，一個人只有在能力更強的同伴的指導和協作下才能解決問題。透過這樣做（在其他人的指導下），這個人最終將獲得解決問題而無需幫助的技能，並且不再需要同伴的幫助。例如，約翰與史蒂文、基思和托馬斯組成一個小組。他們的任務是共同完成一個包含乘法和除法的數學練習列表。約翰還沒有學會乘法，但史蒂文知道怎麼做。然而，史蒂文不知道如何除法，而約翰知道如何除法。托馬斯既沒有學過除法，也沒有學過乘法。在合作過程中，史蒂文幫助約翰做乘法，約翰幫助史蒂文做除法，史蒂文和約翰都幫助托馬斯學習如何做這兩者。在這種情況下，他們都透過能力更強的同伴的指導學習了新的數學程式。從發展視角來看，合作學習對學生學習成績的影響很大程度上或完全是由於合作任務的使用。在這個觀點中，學生討論、爭論、提出和傾聽彼此觀點的機會是合作學習在學生學習成績方面的關鍵要素。

儘管有來自理論和實驗室研究的大量支援，但來自課堂實驗的證據很少表明，僅僅依賴互動的“純粹”合作方法會產生更高的學習成績。然而，發展理論家描述的認知過程可能是重要的中介變數，可以幫助解釋有效的合作學習方法的積極結果。

認知闡述視角

認知心理學的研究長期以來一直認為，如果要將資訊保留在記憶中並與記憶中已有的資訊相關聯，學習者必須對材料進行某種形式的認知闡述。最有效的闡述方法之一就是向其他人解釋材料。在一個具有共同目標的小組中，學習者可以向其他學習者解釋材料，以確保每個人都擁有成功完成小組任務的知識和技能。在解釋的過程中，“解釋者”會詳細闡述自己的知識，從而改善自己的學習過程。Sporer、Brunstein 和 Kieschke 進行的研究表明，練習相互教學的學生，他們在學習中互相提問，比參與傳統教學方法的學生獲得了更高的閱讀理解分數。

斯萊文認為，對相互教學的研究，即學生學會互相提問，總體上支援了其對學生學習成績的積極影響。

多年來關於合作學習的研究

從 1970 年代初開始，關於學生從合作中獲得的社會和學術益處的實證研究開始出現。這些研究包括大衛和羅傑·約翰遜、什洛莫·沙蘭及其同事和羅伯特·斯萊文及其同事的研究。雖然每個人都發展了他們自己對合作學習的解釋，但所有人都同意，只要這種合作學習的教學方法結構良好，並且實施正確，學生就會從這種學習方法中受益。

合作學習在化學學習中的應用的元分析綜述

來自 25 項涉及 3985 名參與者的化學教育研究的結果表明，化學成績與合作學習之間存在正相關關係。根據這項綜述，在學業成績方面，合作學習組的學生位於第 75 個百分位，而傳統學習組的學生位於第 50 個百分位。換句話說，參加合作學習的學生的得分比參與研究的 75% 的學生要高。

合作學習、競爭學習與個體學習

合作學習 (CL) 的創始人約翰遜和約翰遜指出 (1994; p. 1)，課堂學習可以以三種方式構建：合作、競爭或個體主義。莫頓·德意志，勒溫的一名研究生，在 1940 年代後期形成了關於合作與競爭的理論。合作是指與他人合作以實現共同目標（合作結構）。合作活動的目的是尋求對自己和所有人的有利結果。在合作學習中，學生以小組合作，最大限度地提高個人和團隊的學習效果。在教師講解之後，在課堂上選出小組來完成一項任務，所有成員都參與其中，並且能夠理解材料。結果應該是，所有成員都從每個人的努力中受益，意識到他們參與了共同的結果，知道一個人的表現取決於另一個人的表現，並且在成員獲得認可時感到高興。這些型別的情況反映了學習者目標實現中存在的積極的相互依賴性（合作），這意味著學習者認為，只要他們小組中的每個人都實現了他們的目標，他們就能實現自己的目標。決定每節課的目標結構是教師的責任。競爭是指學生努力實現比同伴更高的目標（競爭性目標結構；德意志，1949）。這可能包括：為自己的利益而努力，為同學的失敗而高興，將更高的分數視為有限的（例如，“A”或“優異”），認識到當同學表現出色時，自己獲得的收益就越少，並相信“只有強者才能成功”。約翰遜和約翰遜 (1994) 觀察到，目標的實現具有負面的相互依賴性（競爭），這意味著學生認為，只有在其他同學失敗的情況下，他們才能實現自己的目標。約翰遜和約翰遜 (1994)認為學生的競爭性表現為努力工作以取得比他人更好的成績，或者“懈怠”，因為他們認為自己不可能成為高成就者。個體主義是指學習者獨自工作以實現與其他學生無關的目標（沒有相互依賴性）。每個學生都按照自己的節奏學習，忽略其他同學。學習者必須專注於自己的利益，重視自己的努力和成就，並認為他人的勝利或失敗對自己沒有任何影響。

CL 的研究受到許多理論的指導，特別是社會相互依賴理論、認知發展理論和行為學習理論。Johnson 和 Johnson 將 Deutsch 的合作與競爭理論擴充套件到了社會相互依賴理論。沒有相互依賴，就只有個人努力。 合作、競爭和個人主義的努力已經以實驗和相關研究的形式被研究了，可以追溯到 1898 年。 由於大量研究，三個關鍵點已在合作在學習背景下的重要性方面得到證實。透過理論和演示研究，CL 因其有效性而得到支援。 其次，由於對不同參與者、一系列任務、結構和措施進行了研究，CL 具有效度，並且大多數情況下可以在任何年級、任何科目和任何任務中應用（;）。它在理論和實踐中經常被審查和修改。一個例子是，幾個國家已經證明了 CL 對技能的積極影響，例如：提高閱讀、數學、學習另一種語言以及學習社會和自然科學（Foley 和 O'Donnell，2002）。在高等教育環境以及護理、工程、商業、音樂等專業領域開展了更多研究（Baloche，2011）。第三，努力建立積極的人際關係和心理健康是三個受到合作影響的廣泛結果。 可以歸入這三類的具體結果示例包括：成就、動機、友誼、偏見、自尊和道德推理。

合作學習與競爭學習

Ke（2008）對五年級學生應用合作、競爭和個人主義目標結構進行了研究。學生玩電腦數學遊戲，並被隨機分配到團隊遊戲錦標賽中，他們參與以下其中一組：合作組、人際競爭組、個人主義遊戲組和控制組。 參與者在數學考試以及對數學的態度的預測試和後測試中接受評估。結果表明，遊戲化學習的合作目標結構有利於形成對數學的積極態度。這一發現支援了 Johnson 和 Johnson 以及 Slavin（1996, 1995） 的信念，即與競爭或個人主義體驗相比，更高的自尊是合作學習的結果。

包括 Johnson 和 Slavin 在內的許多心理學家認為，在課堂環境中，合作學習比競爭學習更有益。一項實驗對數學或工程專業的大一學生進行了研究。學生被要求以小組的形式完成任務，並使用基於模擬的專案管理培訓師（PMT）軟體。他們在與同伴合作完成這些任務時可以選擇合作或競爭。研究結果表明，合作和競爭學習策略都有益。然而，這些研究人員發現，總體而言，合作策略最為有效，尤其是那些喜歡這種學習方式的參與者。建議在合作學習中，最優的配對方式是高水平和低水平的學生。此外，需要注意的是，雖然這是一個有益的發現，但本研究的樣本量只有 50 人。

合作學習與個人主義學習

在 Gillies 和 Boyle（2011）進行的一項訪談研究中，CL 由七位教師應用了兩年。教師根據他們對學生反應的看法描述了他們的經歷。他們觀察到 CL 是有效的，因為學生參與其中，並且學生在小組學習中培養了更多的信心。此外，教師認為，CL 在計劃周密、學習者為小組工作做好準備以及教師明確解釋期望時，效果最佳。

人們可能會想知道合作學習是否被認為對高中生或年齡更大的學生有利，尤其是因為他們更容易受到標準化考試的影響，並且在學術成就方面往往更注重成績。根據對一所精英學校九年級課堂的一項研究，不同社會經濟地位 (SES) 和能力的學生正在完成一個小組專案。三週後，一些學生表示他們不想參加小組工作，更喜歡個人工作。原因是這些高成就學生擔心他們的成績會被小組中成績較低的成員拉低。在這種情況下，解決這個問題的方法是灌輸小組工作的社會價值，這樣就不會降低每個人的分數。這些結果引發了一個問題，即 CL 是否有利於高成就學生的學業成功。Gillies 和 Ashman（2003） 指出這些結論表明 CL 並沒有為高成就者帶來顯著的好處。

Sherman 和 Thomas（1986） 進行的一項研究比較了兩個高中數學課堂，其中一組採用合作目標結構教學，另一組採用個人主義目標結構教學。兩組都接受了計算和百分比的教學，並且每組的學術構成相當均勻。學生被分組進行同伴輔導，並被期望在第二天參加學習遊戲錦標賽。預測試中沒有顯著差異。然而，後測試分數顯示，採用合作目標結構的組別比採用個人主義目標結構的組別成績顯著更高。這些結果有力地支援了 Deutch 關於合作與競爭的理論，特別是合作的好處。

合作學習的型別和技巧

正式合作學習

正式合作學習小組由學生組成，他們在課堂上或幾周的時間裡共同完成特定任務或作業，以實現學習目標。這些任務和作業的例子包括：解決問題、撰寫報告、進行實驗、學習詞彙或回答章節末尾的問題。為了確保小組的有效性，教師應遵循以下四個步驟：進行課前決策、解釋、監控和評估。在課前決策階段，教師必須制定課程目標的規範。這些課前決策包括：小組規模、將學生分配到小組的方法、每個學生的職責、所需材料以及房間佈置。在設定了指導方針後，教師現在必須解釋任務和積極的相互依賴性。積極的相互依賴性是合作學習的一個要素，在該要素中，小組成員具有共同的目標，瞭解共同努力的個人和集體利益，並理解小組的成功依賴於每個成員的參與。一旦教師指導了任務所需的必要概念和策略，現在必須清楚地定義作業。教師在第二步中還解釋了積極的相互依賴性和個人責任的規範，以及任務所需的社交技能。在接下來的步驟中，教師應監控所有小組，並在必要時介入提供指導、任務幫助，並提高學生的個人和群體技能。在這個階段，教師根據對每個小組如何合作的系統觀察收集資料。在最後一步中，教師將評估學生的學習情況，並幫助學生處理他們的團隊是如何運作的。教師仔細評估每個小組中每個學生的學習和表現。最後，每個小組討論他們合作的程度，並討論未來可以做出的任何改進。

非正式合作學習

非正式合作學習小組是臨時組成的，持續時間從幾分鐘到一個課時不等。這些小組中的學生協同工作以實現共同的學習目標。非正式合作學習可以在課堂講授、演示或放映電影期間使用，以制定特定標準來實現共同的學習目標。根據約翰遜和約翰遜的研究，這些標準包括：將學生的注意力集中在要學習的材料上，建立有利於學習的心態，幫助設定對課堂內容的預期，確保學生對所教授的材料進行認知處理，最後為教學環節提供收尾。教師在教學階段會面臨一些挑戰，例如確保每個學生都參與到形成學習材料的智力工作中。教師還必須確保學生能夠澄清和濃縮學習材料，並將他們正在學習的內容與現有的學術原理結合起來。這些小組的目的是讓學生在課堂講授之前和之後進行三到五分鐘的討論，重點關注共同的目標。在整個講授過程中，會進行“轉向你的搭檔”式的討論，每次持續兩到三分鐘。

合作基礎小組

合作基礎小組與之前提到的小組不同，它們是長期的，持續時間從一年到幾年不等。這些合作學習小組由來自不同能力水平和視角的個人組成，要求成員穩定。這些基礎小組的目標是相互支援、幫助、鼓勵和協助，以促進彼此在學術、社會和認知方面不斷進步。在小學，這些基礎小組每天都會見面，而在中學，小組每週會見面兩次。由於這些基礎小組是永久性的，它們促進了持久而富有同情心的同伴關係。更重要的是，它們使成員能夠相互鼓勵在學校努力學習。在這些基礎小組會議期間，成員會討論他們的學習進度，確認每個成員的作業完成情況，並確保每個人在他們的課程中都取得了令人滿意的進展。此外，成員會跟蹤彼此的出勤情況，並提供任何成員可能在缺席期間錯過的作業和講義。這些基礎小組的促進帶來的好處是多方面的。成員不僅相互作為支援系統，而且還提高了學習的質量和數量。當基礎小組被賦予開展為期一年的服務專案以改善學校的責任時，基礎小組的形成增強了課堂和學校管理。重要的是要注意，這些小組對於較大的教室和/或學校以及複雜的學科材料最有利。

現在已經解釋了合作學習的型別，現在重要的是認識和解釋不同的合作學習技巧。將要介紹的技巧包括：思考 - 配對 - 分享、編號頭腦、三步訪談和內外圈。需要注意的是，這些只是一些技巧的樣本，還有很多其他技巧，包括前面討論過的拼圖法。

合作學習技巧

思考 - 配對 - 分享是一種流行的合作學習策略，它使學生能夠參與更高層次的思考。這種策略為學生提供了思考教師提出的問題的機會。然後要求學生分享和討論可能的解決方案。這種簡單但有效的方法使學生能夠產生和修改他們的假設，並引發他們的歸納和演繹推理。這種技巧適用於各種課程領域。

編號頭腦在一起首先由教師指示每個學生在 1、2、3 或 4 人的小組中進行編號。然後由教師提出一個問題，學生在小組中一起討論並共同決定答案。然後教師會喊出一個數字（1、2、3 或 4），對應數字的學生會回答。

三步訪談可以用作破冰活動，幫助學生相互認識。學生首先成對互相進行訪談，然後互換角色。這種技巧的作用是使學生能夠分享他們在某個主題上的想法、反應和結論。

內外圈技巧為學生提供了以有條理的方式與同學討論細節的機會。要求學生以同心圓的形式站成兩列。內圈面向外，外圈面向內。學生可以使用抽認卡，也可以在輪流到每個新搭檔時回答教師提出的問題。

批評、問題、挑戰和未來考量

儘管合作學習在促進學術和社會目標方面很有希望，但其多維性的本質給研究人員和實踐者帶來了批評、問題和挑戰。

合作學習的批評和問題

合作學習研究的有效性和可靠性經常受到質疑，因為它存在無法控制的變數，例如教師個性、學生年齡、學生期望和樣本量。學習環境中的具體情況並不總是得到完全識別，因此教師無法從實證研究中獲得明確的實際指導。在早期，批評者聲稱高績效者可能不像低績效者那樣從合作學習中獲益，然而，在具有合作學習經驗的天才學生群體中，報告了社會自尊感的顯著提高和領導能力的提升。批評也源於合作學習實施的額外成本。這包括教師花費在開發新教學技巧、合作學習任務、處理學生的不適和衝突以及最初嘗試中可能出現的負面結果上的時間。合作學習也往往會佔用學習者的較長時間。然而，應該考慮這種教學法的有效性提高及其額外成本。然而，批評者在課程成績主要由小組任務組成時，對於個體能力的低區分度是正確的。

合作學習的積極成果源於有意義的小組互動，例如交換概念解釋和學習幫助。為什麼即使沒有結合合作學習設計中的關鍵元素，教師仍然可以獲得合作學習的好處，這個問題仍然沒有得到解決。

合作學習實踐中的挑戰

合作學習的挑戰根植於它的多維性：課堂的物理組織、學習任務、教師的教學和交流行為，以及學生的學術和社會行為。文化因素也應該被考慮，尤其是在合作活動與堅定的傳統觀念不相容時。

鑑於合作學習的複雜性，研究人員面臨著學科特定的學習設計以及教師和學生的牴觸，這一點不足為奇。教師的牴觸部分歸因於失去對溝通渠道的控制。當合作學習的額外準備時間沒有轉化為成功時，這就會成為一個更大的問題。學生的牴觸，尤其是在經歷了沒有成效的經歷之後，通常是由缺乏必要的社交技能造成的。儘管社交技能培訓是合作學習中必不可少的元素，但在現實中卻被淡化甚至忽略。學習設計中的挑戰主要發生在小組組成、任務構建和評估階段。在小組組成階段，仍然存在一個問題，即教師如何平衡多個因素，包括性別、小組規模、個人能力、個性和社交距離，以做出明智的決定；小組任務對小組之間的互動和學生的積極性有重大影響。研究表明，靈活、開放式、基於發現的任務通常是有效的；在評估階段，人們表達了對在小組作業中對個人進行精確評估的擔憂。

另一個挑戰是教師和研究人員對合作學習的理解存在差異。據報道，只有很小比例的教師採用可識別的合作學習形式。這種差異的根源在於合作學習實踐中的額外工作量，這使得教師選擇將他們的實踐縮減到可管理的水平。感知差異的第二個原因可能是當前的研究。研究經常強調合作學習的好處，但沒有揭示足夠的關於教師在他們的教學環境中使用的方法的具體細節。此外，教師和研究人員可能在合作學習的含義和每個合作學習要素的重要性方面缺乏共識。  

合作學習的未來考量

為了解決上述問題和挑戰，合作學習界近年來集中在教師對合作學習的接受度——他們的信念和態度、實施和調整經過驗證的模型，以及他們如何評估他們的實踐。教師採用這種方法的主要動機是基於他們對知識的社會建構主義的信念，以及社會學習在異質性課堂上的證明益處。也有跡象表明，教師透過社會建構主義的理論框架來解釋合作學習。然而，不應該忽視的是，教師作為學生的經驗也會塑造他們對合作學習的最初態度。    

將“共同努力”轉變為真實的合作學習體驗需要某些條件，以促進積極的相互依賴和個人責任。合作學習的其他組成部分包括促進性互動、小組過程和學生社交技能的發展。強調在教師教育中建立這些關鍵組成部分的重要性至關重要。在課堂應用合作學習方面進行持續的專業發展也十分有益

新的合作學習形式正在各種學科、年齡段和文化中不斷湧現。未來的研究人員需要確定不同方法之間的顯著特徵，並瞭解什麼可能阻礙合作學習的成功實施。最終，將建立一個全面的框架，其中包含具體方法及其最佳條件。在最近對合作學習進行的統計薈萃分析中，研究人員檢查了包括方法、學科、內容、年齡段和文化在內的多個調節變數對學生成績的影響。其他調節變數，如使用前測和干預時間，可以進一步調查。此外，雖然大部分注意力都集中在合作學習的學業成績上，但以下研究可以在情感領域（學生的態度和動機）進行。研究人員也可以將他們的調查擴充套件到成人學習環境和線上學習環境。 

本節試圖闡明合作學習中反覆出現的難題和挑戰。儘管這些挑戰將在未來繼續存在，但合作學習是促進當今多元化課堂中的學業成績和社會參與的一種不可替代的方法。  

探究式學習

概述

探究式學習（IBL）在學習中並非一個新概念；它源於建構主義，正如皮亞傑、維果茨基和奧蘇伯爾以及布魯納和杜威的著作中所描述的。探究涉及學生積極參與使用自然好奇心、驚奇和提問來發現新知識。對於一些教育工作者來說，探究是一種哲學立場，認為學習是一個社會過程，它涉及提出和解決問題，同時共同進行發現和創造知識（http://galileo.org/）。探究式學習（IBL）的例子包括基於問題的學習、發現式學習、基於專案的學習和基於遊戲的學習。探究通常與被認為是 21 世紀學習所必需的技能聯絡在一起，因為技術的變化以及我們現在相互溝通的方式發生了變化。

IBL 可以應用於各種學科和科目，然而，它的應用可能會根據教學學習環境的背景而有所不同。IBL 適應於各種學科，因為它不是規定性的，而是一種通用的學習方法。在 IBL 中，指導教師在創造有效的學習環境方面起著至關重要的作用，同時允許學習者承擔更多對自己學習的責任。在這個過程中，學習者是他們學習的積極參與者，指導教師充當指導者或導師。

什麼是探究式學習

探究式學習是一種在教育中使用的策略，旨在創造比傳統以教師為中心的教學方法更具學習者為中心、積極和參與的體驗。在 IBL 中，學生不被視為知識的被動接收者，而是透過積極參與類似於專業科學家的過程來對自己學習負責。學習者參與定義問題或假設，然後透過自主調查和使用歸納和演繹推理來解決或探索問題。有人建議，IBL 將學校的學習文化轉變為合作式探究社群。強調個人意義和相關性，這被認為更能激發學生的學習興趣，因為他們在探究過程的不同階段中形成自己的問題，並透過調查、與他人交流和反思自己的學習來加深他們的理解。

描述探究過程的方法有很多。然而，Pedaste 等人建議大多數研究人員和作者使用某種有序的階段序列，但經常強調這不是一個線性過程。他們的研究審查了 32 篇描述探究過程的文章，並確定了五個不同的通用探究階段，其中可以將幾個子階段歸類。第一個階段是定位階段，學習者對某種現象產生興趣或好奇，這種現象要麼由教師介紹，要麼由學習者定義。這個階段的一些描述詞包括觀察、探索、尋找主題、對問題的定位。探究的第二個階段可以描述為概念化，即透過兩個子階段理解問題背後的概念：提問，提出一個基於理論的問題，或者假設生成，建立一個假設來解釋要研究的現象。這個階段產生要回答的研究問題或要透過探究過程調查的假設。調查是第三個階段，在這個階段採取行動來回答或調查問題或假設。調查的子階段包括探索（系統地規劃資料生成）、實驗（設計和執行實驗以檢驗假設）以及資料解釋（分析收集的資料並綜合新知識）。第四個階段是結論，學習者透過他們的調查結果來解決他們最初的問題或假設。探究的最後一個階段是討論階段。學生將他們的探究結果展示給其他人（同伴、教師、社群），並透過溝通的子階段收集反饋，然後透過反思的子階段評估他們自己的過程。這些階段的關鍵在於它們不一定是線性的——在任何時候都會有同伴和教師之間的討論、學生思考和反思的交流，並且隨著過程的繼續，可能會在定位、概念化和調查之間來回移動。  

探究的階段

  

Pedaste 等人使用識別的階段建立了一個綜合的探究式學習框架，該框架展示了這些階段是如何相互聯絡的（第 56 頁）。該框架表明，雖然探究週期可能從定位階段開始，但過程中可以遵循不同的靈活路徑。該框架的主要目的是提供一個通用結構，在該結構中可以設計 IBL 的複雜過程，以提供足夠的指導並提高學習過程的效率。

探究式學習為什麼重要？

IBL 已經成為 K-12 教育體系中越來越流行的教學和學習方式，部分原因是最近對個性化學習和 21 世紀學習的強調。人們越來越擔心，傳統的學習方式無法滿足生活在一個快速變化的世界中、透過技術的進步而變得越來越相互聯絡的學生的需求。Kuhlthau、Maniotes 和 Caspari建議學校面臨著為學生在不確定和不斷變化的環境中做好工作準備、公民意識和日常生活方面的挑戰。他們認為，指導式探究是對這一挑戰的回應。

Vaughan 和 Prediger 認為，探究式學習 (IBL) 在 K-12 教育中也存在一定爭議。 他們報道稱，阿爾伯塔省宣佈將重點關注探究式學習的計劃，引發了一些家長群體的抗議和請願，而另一些人則認為，使用探究式學習有助於學生培養批判性思維、解決問題和溝通能力。反對探究式學習的人認為，這種方法會讓學生缺乏必要的基礎技能，尤其是在數學和識字領域，並主張迴歸更傳統的教學方法，強調“基礎知識”。支援探究式學習的人堅持認為，為了在技術改變我們獲取資訊方式的時代蓬勃發展，學生需要學習如何進行探究，發現可能尚未存在的資訊。他們認為，經濟成功的未來取決於學生是否具備成為積極學習者的技能，這些技能包括批判性思維能力、創造力、良好的職業道德、溝通和協作能力。

然而，雖然探究式學習實踐在 K-12 的各個級別和學科中被越來越廣泛地採用，但 Wilder 指出，為了確保探究式學習能帶來積極的學習成果，需要關注其精心且充分的實施。 她認為，使用這些教學策略的過程很複雜，不僅需要教師和學生接受良好的培訓，管理人員和其他學校工作人員也需要接受培訓。  此外，需要有足夠的證據證明這些方法有效，以證明為正確實施這些過程所需的時間和資源是合理的。

背景/歷史

探究式學習深植於建構主義，約翰·杜威在 1930 年代率先提出以科學方法為模型的探究式教學，皮亞傑和布魯納後來也表示支援（https://www.nsf.gov/pubs/2000/nsf99148/ch_1.htm）。  探究式學習在 1970 年代的科學教育中尤為突出。 科學探究指導著探究式學習的實踐，這反映在其強調質疑、收集和分析資料以及得出結論。 1979 年，麥克馬斯特大學將探究式學習方法擴充套件到其跨學科的藝術與科學專案，該專案取得了巨大成功，這種方法隨後擴充套件到其他領域和專案，包括社會科學。 自 1980 年代以來，許多教育工作者和研究人員一直致力於推廣探究式學習，創造了“探究共同體”等短語，以及指導所有級別教育的課堂和學校的模型和框架。 最近，在加拿大，2013 年，安大略省政府在其能力建設系列通訊中為家長和教育工作者重點介紹了探究式學習（http://www.edu.gov.on.ca/eng/literacynumeracy/inspire/research/CBS_InquiryBased.pdf），阿爾伯塔省政府在 2014 年重新設計了課程，使其更具探究性， 不列顛哥倫比亞省教育部在 2015 年在其重新設計的課程中重點介紹了探究式學習 https://curriculum.gov.bc.ca/sites/curriculum.gov.bc.ca/files/pdf/curriculum_intro.pdf。

探究式學習的理論貢獻

建構主義學習視角

探究式學習源於建構主義理論，該理論認為，人們根據自己的經驗以及對這些經驗的反思來構建自己的知識和理解。建構主義逐漸加入了各種認知和社會視角，以及許多其他越來越廣泛地應用於探究學習和教學的視角。建構主義理論的主要主題是，學習是一個積極的過程，基於學習者的先前知識，並受新學習的影響。它可以大致分為認知建構主義——它側重於人類根據自己的心理框架構建自己的知識；以及社會建構主義——它強調社會互動以構建知識。

認知建構主義

約翰·杜威

約翰·杜威（1859 年 10 月 20 日 - 1952 年 6 月 1 日）是一位美國哲學家和教育家，他將探究定義為“將不確定的情況轉變為確定的情況，在這種情況下，原始情況的組成部分之間的區別和關係變得確定，從而將原始情況的元素整合為一個統一的整體”。他推廣了“做中學”的理念，影響了當代建構主義。約翰·杜威認為，進入教育機構並不等同於接受教育。學習並不一定只發生在學校和學院。在他看來，一個自覺、勤奮、善於觀察的工廠工人也在接受教育，儘管沒有獲得學位。為了使學習發生，這個人必須參與一個失衡和恢復的迴圈——這個概念被讓·皮亞傑進一步集中闡述。因此，學習者積極參與，將知識片段構建成一個全面的現象產品，是探究式學習的本質。他提出了以下探究模式，為我們課堂中探究式學習的步驟奠定了基礎。

• 探究的先決條件：杜威認為，探究的先決條件是質疑能力——只有這樣才有動力尋求答案或進行探究。他提到，探究源於對某種情況的獨特不確定性和干擾，否則，如果對某種情況存在非特異性疑問，則會導致“完全恐慌”和盲目反應。 換句話說，鼓勵學生參與自我調節的質疑過程，以描述引起聚焦響應的獨特問題，這些響應是過渡到探究後續步驟的必要條件。
• 定義問題： 探究的下一步是確定問題。它將不適狀態部分轉化為關於該問題的更受控狀態。然而，杜威強調的一點是，定義問題確實讓學生參與將探究應用於特定情況，但它不涉及更深入的探究探索。
• 確定問題解決方案：杜威將確定問題解決方案的階段解釋為對問題可能解釋的第一個預測。該過程要求學習者提出各種建議，以確定問題的解決方案，從而產生假設生成的想法。
• 推理：此階段指的是構建命題或假設，這是一種指導性的推理集，控制著研究的方向。在上一階段中形成的，旨在創造一些可能的解決方案的想法必須進一步完善，以便，正如杜威所說，它們比最初的一組廣泛想法更相關或更集中於問題。此外，由此形成的假設隨後應該進行開放性的適用性測試，以便將其作為對問題的合理解決方案而被拒絕或接受。
• 事實意義的操作特徵：探究的下一階段基於事實與其意義之間的相互作用，並測試它們是否滿足某個目標（基於提出的假設）。杜威指出，事實的本質是操作性的，即基於其與問題及其假設的相關性，事實要麼被接受以進行進一步研究，要麼被放棄。因此，它們具有被作用於（測試）以達到目的的特徵，而不是最終產品。
• 常識與科學探究：約翰·杜威將最後階段稱為科學探究的真正本質。它源於進行科學研究以建立因素之間的關係，以瞭解某種現象。現象的科學特徵是其絕對本質——“這意味著它不受任何特定時間呈現的條件的限制”。

探究模式在課堂上的應用：探究模式應用於探究式學習課堂，以指導學習者生成針對問題情況的科學解決方案：a）引起情感反應，b）翻譯智力反應，c）形成假設，d）測試/實驗，e）評估結果。他拒絕了透過教學方法傳遞的課程驅動型學校方法，並倡導以建構方式將要教授的內容與學習者的興趣、先前知識交織在一起。學習者在教育中的作用是積極參與學習，而不是被動地接收資訊和經驗。

讓·皮亞傑  

讓·皮亞傑（1896 年 8 月 9 日 - 1980 年 9 月 16 日）是一位瑞士臨床心理學家，他開發了一個框架，說明兒童如何從經驗中構建思維。他提到，孩子們開始透過構建圖式來理解他們的環境。圖式是大腦中由同化和順應的持續過程構建起來的結構。皮亞傑擴充套件了杜威的反射弧概念，反射弧指的是產生響應（以達到恢復狀態）以應對刺激或感覺（來自瓦解狀態）的迴圈過程，並假設孩子們有動力進行探究和學習以達到平衡狀態。因此，當學生被提供導致學習者失衡的情況的問題時，他們學習得最好，他們努力尋找問題的解決方案以回到平衡狀態。這是探究式學習的重點，教師透過幫助學生進行批判性思考，從而生成有意義的問題/問題，並鼓勵他們找到相關解決方案，來引導學習。認知建構主義的重點削弱了促進者的作用，這使得有必要納入建構主義的社會視角。

社會建構主義  

列夫·維果斯基 

認知心理學家列夫·維果斯基（Lev Vygotsky，1896 年 11 月 17 日 - 1934 年 6 月 11 日）認為，兒童的學習是將環境內化與其社會互動相結合的產物。維果斯基強調社會交流對於透過內化共同構建的高階心理過程來發展個人思維的重要性。根據維果斯基的說法，支架式教學在發展學生課堂學習方面發揮著重要作用。如前所述，探究式學習側重於學生透過引導式研究來解決開放式問題的動機。維果斯基強調了促進者在幫助學生成功實現學習目標方面的作用。將維果斯基的社會建構主義應用於課堂教學和學習，可以推斷出，促進者是引導學生的研究方向，使其朝著達到平衡狀態前進的重要工具。儘管探究式學習是由學生主導的學習，但維果斯基的社會文化理論承認教師在簡化學生的努力，維持其學習動機方面發揮著重要作用。

傑羅姆·布魯納

布魯納（Jerome Bruner，1915 年 10 月 1 日 - 2016 年 6 月 5 日）是美國心理學家，他對我們理解兒童的思維和最佳學習方式做出了重大貢獻。他大力倡導透過探究來構建知識。在他看來，“知識是創造的，而不是發現的”，這是建構主義的核心要素，因此也是探究式學習的核心要素。布魯納認為，學習者透過發現學習的方式效果最好，因為這種學習是基於“對當前或先前理解的擴充套件、闡述或重新表述”，而不是由教師引導的基於言語、課程導向的、已經推斷出來的解釋。

他遵循維果斯基的思想，認為文化和語言技能在學習過程中至關重要，並提出了一個通常被稱為布魯納三元論的理論，概述了人類學習的三個階段：行動的、形象的和符號的。他受到皮亞傑的影響，也強調了不確定性和不確定的重要性，這些因素會激發學生創造新的發現或組織到現有的心理框架中，例如圖式。他提到“學習意願”是激勵學習者參與構建新知識過程的重要因素。

他專注於探究式學習的各種因素，例如自我闡釋、動機和語言，但他並沒有低估有意義的建設性師生互動對學習者的重要性。他提到師生之間“系統性和偶然性互動”對於健全的智力發展至關重要。

應用與策略

探究社群

應用探究式學習 (IBL) 的一般技能需要形成一個社群，在這個社群中，學生必須受到鼓勵，提出有意義的問題。在這種情況下，學校被認為是一個更大的探究社群，其中包含各個班級，每個班級都是一個獨立的探究社群。為了有效地使用 IBL，教師必須花時間營造一個尊重學生的氛圍，使他們能夠公開分享自己的想法。此外，環境必須提供學習者提出問題並對自己的學習負責所需的資源、知識和技能。這種環境旨在鼓勵學生透過應用邏輯、推理、論證和判斷，批判性地、創造性地思考，從而發展高階思維技能。透過使學生能夠更全面地研究對他們有意義的問題，IBL 社群允許學生考慮他人的觀點，並從複雜的生活情境中獲得意義。IBL 學習社群必須瞭解 IBL 工具的相互依賴性，並必須接受探究與生活中的學習相關，學習發生在社會環境中，以及協作能夠提高個體學習能力的理念。

圖 1：探究工具的相互依賴性

圖 1 取自庫爾塔烏 (Kuhlthau)、馬尼奧特斯 (Maniotes) 和卡斯帕裡 (Caspari) 探究模型框架，展示了 IBL 的不同方面是如何相互關聯的。學生互相依賴，進行協作、記錄、日誌、組織、綜合和開發他們的探究工具，從各種資訊來源構建個人理解。包含所有其他想法的最大圓圈是探究社群，這是一個協作的環境，學生在其中相互學習、提出問題、聽取他人的觀點、嘗試想法並分享自己的觀點。庫爾塔烏等人強調了探究日誌的重要性，它位於學習社群的中心。它為個人提供了一種方法，讓他們在整個探究過程中進行寫作和反思，它是學習的中心，因為它是由學生建立的，並嵌入在 IBL 中，以幫助學生思考和反思。探究日誌提供了一種方法，可以跟蹤選擇作為解決探究問題的重要來源的優質來源，而探究圖表則提供了一種方法，可以將探究過程中的想法視覺化、組織和綜合。

應用探究策略

在 IBL 中，主要有四種探究水平，從最簡單到最複雜，根據能力水平劃分：確認、結構化、引導和開放探究。探究水平適用於任何學科和所有年齡段的學生，但最有效的使用方法是對那些在進行自己的調查之前，已經廣泛練習發展探究能力和理解的學生。

確認探究是 IBL 的最基本水平。在確認探究中，學生透過一項活動確認一項原則，而結果是預先知道的。為此，教師首先向學生提供結果。然後，他們向學生提供問題和程式，學生的目標是確認理論。例如，一位科學老師可能會說：“在本項調查中，您將確認樹葉變色的原因是，秋季葉綠素分解，使得其他色素顯現出來。您將使用色譜紙驗證這一原理。按照以下程式，記錄您的結果，並回答活動結束時的所有問題。” 這種技術通常用於在教師想要鞏固先前介紹的概念、讓學生練習特定的探究技能（例如，收集和記錄資料）或讓學生體驗進行調查時使用。IBL 的第二個水平是結構化探究，在這個水平上，學生透過規定的程式，調查教師提出的問題。在結構化探究中，學生需要使用他們收集到的資料來解釋現象與結果之間的關係。例如，一位歷史老師可能會要求學生進行一項調查，以確定經濟實力與社會衝突之間的關係。教師將幫助學生縮小研究的經濟體和衝突範圍，並引導他們使用可靠的來源來回答所提供的問題。學生將按照教師規定的程式進行操作，記錄教師指示的結果，並回答教師在活動結束時建立的問題。

第三，引導探究允許學生設計並選擇自己的程式，以調查教師提出的問題。例如，在體育課上，老師可能會要求學生設計一項調查，以回答以下問題：運動員肌肉中需要多少運動量才能導致乳酸堆積，從而導致肌肉疲勞？學生將被指示設計調查的每個部分，包括假設、程式、資料分析和結論。為了使這一水平取得成功，教師必須對實驗計劃和資料記錄技能進行支架式教學，併為學生提供充分的機會練習這些技能。在教師批准程式後，可以開始進行調查。

最高級別的探究是開放式探究。在這個級別，學生透過學生設計的和選擇的程式調查由學生提出的問題。例如，一位英語老師可能會要求學生設計一項調查，以探索和研究與他們一直在語言學單元中學習的語言概念相關的英語主題。這個級別對學生提出了最大的認知要求，要求學生能夠在提供問題的情況下成功設計和執行調查。這是因為，開放式探究包括能夠記錄和分析資料，以及從收集的證據中得出結論。

探究迴圈中的指導型別

Lazonder 和 Harmsen (2016) 的元分析將指導定義為在探究學習過程之前和/或期間提供的任何形式的幫助。老師提供指導是為了簡化任務，替代（即提供支架式指導），提供視角，提示和規定科學探究和推理技能。Reid，Zhang 和 Chen (2003) 提出瞭解釋性指導來幫助學習者發展概念理解，實驗指導來指導學習者計劃和進行更復雜的實驗，以及反思性指導來幫助學習者反思他們的探究和學習。為了適應更年輕和更幼稚的學習者，T. De Jong 和 Lazonder (2014) 提供了一個更廣泛和更明確的框架。T. De Jong 和 Lazonder 探究學習指導型別中提供的支援型別包括以下內容

• 過程約束為具有更多探究技能的學習者提供不太具體的幫助。這種指導將探究學習過程分解成更小和更可行的任務，這使得學習者可以調查和控制更多元件。

• 狀態概述提供了學習者表現的摘要，以顯示學生的進步。學生可以決定是否使用這種型別的指導。

• 提示在相關時間提供提示或暗示，以提醒學習者他們需要做什麼。

• 啟發式方法提醒學習者執行一項任務並提供有關如何執行該任務的幫助。啟發式方法可以用作在探究學習過程之前提供的提示，也可以用作對學生行為的回應。

• 支架透過解釋學生需要執行的任務，向學生解釋如何執行任務，提供已識別的執行任務的方法，構建任務或簡化任務使其更易於實現，來幫助完成更具挑戰性的任務。與啟發式方法相比，支架提供了更具體的指導。基於維果茨基 (1978) 的最近發展區概念，支架式教學應隨著學習者在任務中獲得能力而逐漸消失。但是，由於獲得基於探究的學習技能是一個漫長的過程，因此在短期探究學習的情況下，支架可能不會消失。

• 解釋為缺乏探究技能的學習者提供最詳細的指導。與其他型別的指導相比，解釋可以在探究之前作為介紹性培訓提供，也可以在探究期間作為即時反饋提供，以說明所需規則和程式的應用，以及說明概念和原理。

干預策略：六個 C

基於探究的學習不僅僅是識別任務，收集資訊並完成任務。它更是一個從各種來源思考和學習的過程，涉及構建個人理解。六個 C 在探究的四種策略中逐漸引入和整合，使學生能夠練習在 IBL 中取得成功的學習策略。

下面的圖表 1 簡要解釋了 6 個 C。

干預策略：六個 C
合作	與他人一起工作。
交談	與他人討論想法，以澄清問題。
寫作	在整個研究過程中保留反思日記。
選擇	選擇有趣和相關的主題。
圖表	使用圖片、時間線和圖表來直觀地呈現想法。
繼續	隨著時間的推移形成理解，並將專案完成。

在合作階段，學生嘗試想法並傾聽同伴的觀點。與同學協商使學生能夠互相學習，發現他們想法中的差距和不一致，對他們遇到的事實和想法提出疑問，並構建對新想法的理解。在寫作階段，學生構建新想法並塑造學習。透過日記寫作進行寫作和反思，促進思考，是探究過程中形成思想和發展理解的主要策略。選擇允許學生做出自己的決定，並鼓勵他們透過讓他們選擇他們認為有趣和重要的主題來控制他們自己的探究過程。此外，鼓勵學生透過構建概念圖、圖表、時間線和流程圖來直觀地呈現資訊，使他們能夠記錄他們的學習並組織他們的想法，同時建立它們之間的聯絡。在實施 IBL 時遵循這些步驟將培養學生內部的專業知識，並使他們能夠與社群中的其他人分享他們的學習。

基於問題的學習

基於探究的學習、基於問題的學習、基於專案的學習、發現學習、案例學習等教學方法被認為是歸納法 (Prince & Felder, 2007)。在歸納式教學方法中，學生會遇到具有挑戰性的問題，並需要獲得知識才能解決這些問題。根據 Prince 和 Felder (2007) 的說法，“所有歸納式方法都是探究的變體，本質上在挑戰的性質以及教師提供的支援型別和程度方面有所不同”（第 15 頁）。以下兩個場景說明了挑戰的性質、支援型別以及教師提供的支援程度之間的差異

瓊斯先生正在教授八年級的學生。他希望他的學生學習他們所在州的地理以及每個地區和城市的主要特徵。他將學生分成小組，進行合作解決問題的活動。學生得到了以下場景：一家大型電腦公司將在該州開始其製造業務。每個小組負責該州的一個地區，並就擬議的設施位置應在該地理區域的原因進行辯論。為了支援他們的理由，學生被邀請收集有關該地區勞動力、該地區公用事業成本、教育設施質量、高等教育設施的鄰近性以及交通相關設施的可達性的證據。學生需要利用媒體中心或網際網路上的資源收集資訊，並建立一個包含文字描述和支援影像的海報，以及將他們進行的理由和證據整合到一個簡報中，以支援他們的觀點。每個學生都應該負責收集有關不同要素的資訊。 改編自 Schunk

基於問題的學習定義

作為一種探究式學習（IBL）的形式，基於問題的學習（PBL）起源於科學推理。  然而，PBL作為一種教育策略的實踐，源於提高醫學生教育水平的願望，起源於 1960 年代的麥克馬斯特大學。麥克馬斯特大學最初的目標是培養其醫學院畢業生成為勝任的學習者，並具備跟上醫學領域知識變化的技能 。在 1960 年代，霍華德·巴羅開發了一種輔導過程，其中以學生為中心的學習方法成為醫學課程中傳統學科教師為中心的學習方法的替代方案。巴羅實施了一種教學方法，教師在學生的協作思考基礎上進行教學，學生在教師的引導下進行闡述。事實上，根據巴羅的觀點，知識是由學生和教師共同構建的 。巴羅和凱爾森 (1993) 認為，基於問題的學習是一種“全面方法”，應用於整個課程。巴羅和凱爾森進一步解釋說，在基於問題的學習中，存在一個“精心挑選和設計的課程，這些課程需要學習者掌握關鍵知識、解決問題的能力、自主學習策略和團隊參與技能”(第 2 頁)。PBL 過程“複製了生活中和職業生涯中常見的系統方法來解決問題或應對挑戰”(第 2 頁)。佈德 (1985) 擴充套件了基於問題的學習的早期定義，並確定了基於問題的學習課程的八個顯著特徵

• 承認學習者的先前經驗

• 學習者在自己的學習中負起責任

• 在學科之間建立聯絡

• 彌合理論與實踐之間的差距

• 關注獲取知識的過程，而不是知識獲取的最終結果

• 改變教師的角色，從知識傳播者轉變為學習促進者

• 專注於自我評估和同伴評估，而不是教師評估

• 培養溝通和團隊合作技能，使學習者能夠勝任與他人交流所學知識

事實上，基於問題的學習的主要元素圍繞著以問題為中心組織課程、教授解決問題的能力、小組教學以及培養能夠控制自己的學習並進行自我評估的終身自主學習者 。此外，PBL 側重於使用與現實世界相關的、有情境的真實世界問題，以及使用有多個答案的開放式問題 。在麥克馬斯特大學的帶領下，其他醫學院也開始使用這種學習策略，研究表明這種方法提高了醫學生在臨床和解決問題方面的技能。PBL 的內容和結構在課程中有所不同，但 PBL 的總體目標和學習目標保持不變。在 1980 年代，PBL 的成功啟發了其他健康和專業領域，例如建築、工商管理、化學工程、法學院、領導力教育、護理、教師教育、科學課程、生物化學、微積分、化學、經濟學、地質學和心理學 。這在 1990 年代擴充套件到了本科教育，並進一步擴充套件到了中等教育，尤其是在數學和科學 (STEM) 領域。

基於問題的學習過程

基於問題的學習是一種體驗式學習過程，學生在小組中協作，調查、解釋和解決有意義的問題 。根據 Hmelo-silver (2004)，教師透過引導學生完成學習週期來促進學生的學習（見圖 2）。在 PBL 週期中，會向學生展示一個問題場景。學生一起分析問題，確定與問題相關的相關事實。識別事實使學生能夠更好地表達問題。當學生對問題有了理解時，他們開始對潛在的解決方案提出假設。PBL 週期中的另一個重要因素是確定知識不足。當識別出知識缺陷時，學生開始尋找糾正措施。解決學習缺陷需要進行獨立或自主研究。在進行獨立研究後，學生重新分組以報告和討論研究結果。當任務完成時，學生會停下來反思問題，以便抽象出相對於問題以及相對於他們的自主和協作解決問題過程所獲得的知識。學生在小組中重新評估假設，並在需要時提出新的假設。

圖 2. 基於問題的學習過程。

促進 PBL 的策略

巴羅在小組中組織探究式學習。他的目標是讓學生內化元認知技能 (Hmelo-Silver & Barrows, 2006)。他希望學生提出元認知和因果問題 (Hmelo-Silver & Barrows, 2006)。作為促進者，他的作用是透過讓學生的思考變得可見來引導學生學習。當學生的思考變得可見時，他們的假設就成為討論、反思和修改的主題。巴羅確定了幾項促進基於問題的學習的策略。巴羅提出的促進策略包括：推動學生解釋、改述、總結、生成/評估假設、集中討論、解決新的學習問題、建立因果關係、達成共識以及構建視覺分析圖。以下場景解釋了這些策略的使用，該場景是在 Hmelo-Silver 和 Barrows (2006) 的研究中開發的

促進 PBL 的策略

在基於問題的學習環境中，促進者推動學生解釋他們的想法。一位學生將多發性硬化症視為患者問題的首要因素 學生：患者腳部的麻木可能是多發性硬化症的症狀。患者年齡大了。儘管多發性硬化症的首發症狀通常發生在 30 多歲和 40 多歲，但它也可能發生在老年人身上。 促進者：告訴我們關於多發性硬化症的資訊。 學生：多發性硬化症是一種進行性疾病，會導致運動障礙。它指的是大腦中形成的硬化斑塊。 促進者：是什麼導致了硬化斑塊的形成？ 促進者改述了學生所說的話，並將重要因素反映回學生。 學生：我們排除的假設之一是，患者的病情是由維生素 B12 缺乏引起的。 促進者：您已經排除了這個假設，但您仍然提到維生素 B12 缺乏。您是在談論惡性貧血，它是由維生素 B12 缺乏引起的，對嗎？ 促進者鼓勵學生建立討論摘要。摘要使學生能夠評估自己的假設。 促進者：艾米，你能總結一下這位患者的病例嗎？ 促進者：請大家表示一下是否同意艾米對病例的總結。 學生 A：我同意，但我還會加上羅姆伯格測試來檢測平衡問題。 促進者：您提到她在走路時失去了平衡。 學生 B：是的，她注意到她在晚上失去了平衡。 學生 C：但她說是失衡。我不認為失衡就是缺乏平衡。 促進者推動學生提出假設，因為這將有助於他們專注於有目的的探究、瞭解自己的知識缺陷、監控自己的學習以及培養自主學習能力。 促進者：你能告訴我什麼是糖尿病性神經病變嗎？ 學生 A：我無法準確解釋。但是，高血糖會損害神經纖維。其中一個症狀可能是感覺喪失。 學生 B：我聽說葡萄糖會轉化為甲醇，甲醇的毒性會導致類似於多發性硬化症的症狀。 學生 C：我不確定。 學生 D：所有糖尿病患者最終都會出現糖尿病性神經病變、微血管問題等。因此，這可能是這種情況。 促進者：您對糖尿病性神經病變的理解滿意嗎？ 促進者推動學習者評估他們的假設。假設的評估貫穿整個 PBL 學習過程，學生在此過程中記錄下提出的假設、收集的有關病例的資訊以及在自主調查期間要解決的問題。此外，促進者引導學習者建立症狀與因果機制之間的因果關係。 促進者：您為什麼給患者安排這些檢查？ 促進者確保學生解決了所有重要問題，並要求他們構建他們對病例的理解的視覺表示（即流程圖）。

PBL 的有效性

多項研究考察了基於問題的學習 (PBL) 課堂中學生解決問題的能力 。Patel 等人（1991，1993）考察了傳統（即基於講座）課程和 PBL 課程中，當學生被要求解釋臨床問題的診斷時，他們的反應。結果表明，儘管 PBL 學生更容易犯錯，但他們的解釋比傳統課程中的學生更詳盡。知識的詳盡化涉及將知識組織成一個連貫的結構，並將新知識與現有的知識結構相整合 。研究人員認為，形成一個包含一定程度錯誤的、經過充分詳盡化的知識結構，比保留一個無法使用的、詳盡化程度低的知識結構更有利 。此外，Hmelo-Silver（1998）對醫學生進行了一項縱向研究，跟蹤了他們在醫學院第一年的學習情況。該研究比較了 PBL 課程和傳統課程中的學生。在課程的第一週，以及三週和七個月後，學生們在每次考試時都會被給予問題。要求學生們對這些問題提供因果解釋。他們的解釋根據準確性、連貫性和科學概念的使用進行了評估。研究結果表明，PBL 課程中的學生優於傳統課程中的學生。PBL 學生更善於提出準確的假設和清晰的解釋。

另一方面，懷疑論者批評 PBL 不起作用。他們認為 PBL 不起作用，因為它對教師和學生來說時間要求很高，卻只能產生與非 PBL 方法類似的學習成果（參見 ）。人們已經對 PBL 中的實證研究進行了多次薈萃分析（例如， ）。這些薈萃分析的結果參差不齊，沒有定論 。因此，關於 PBL 的有效性，支持者和反對者之間存在持續的爭論。

PBL 中的指導

Kirschner、Sweller 和 Clark（2006）認為，無指導或最低限度指導的教學方法是無效的，因為它們會給低水平專業知識的學習者帶來沉重的記憶負荷。他們聲稱，在教學之前 非結構化問題 的複雜性會產生沉重的記憶負荷，這對學習過程有害。與 Kirschner 等人的論點相反，Hmelo-Silver、Duncan 和 Chinn（2007）認為，PBL 透過使用提示實施腳手架（即學習和解決問題的支援），為學生提供了大量的指導。Lloyd-Jones、Margetson 和 Bligh（1998）討論了 PBL 如何允許靈活地調整指導，以及它如何允許管理學習者的認知能力。Lloyd-Jones 等人建議在 PBL 課程中包含以下元素：

• 將學生分成小組

• 在開始教學之前，提供小組合作技能的培訓

• 分配一項學習任務，要求學生解釋問題中呈現的狀況背後的基本原理

• 透過發起關於問題的討論來啟用先前的知識

• 配備一位導師來促進學習

• 問題設計者為導師提供有關相關資訊和問題的指導

• 提供資源，如書籍、文章和媒體，用於自主學習

促進 PBL 的兩個主要活動是啟用先前的知識並引發對該知識的詳盡化 。Schmidt、De Grave、De Volder、Moust 和 Patel（1989）測試了初始問題討論促進先前知識啟用的假設。Schmidt 等人透過給一群十四歲的中學生提供以下問題來測試該假設：將一個紅細胞放入純水中，然後在顯微鏡下觀察。紅細胞膨脹並破裂。另一個紅細胞被放入鹽水中。細胞收縮並起皺。要求學生們解釋這些現象。學生們並不熟悉滲透的生物學過程。因此，他們依賴於常識解釋。一組學生假設細胞膜由一個閥門組成，該閥門允許水進入，但阻止水釋放。第二組假設細胞充滿了海綿。他們確信細胞內部的海綿是吸收水的理由，導致細胞膨脹。根據第三組的說法，就像用鹽來吸收被葡萄酒染色的桌布中的液體一樣，鹽吸收了細胞中的所有液體，導致細胞收縮。在這種情況下，所有學生都得到了關於滲透主題的學習資料，但參與者採用了不同的方法。在閱讀資料之前花時間討論紅細胞問題的那組學生，比那些學習了相同資料但討論了無關問題的學生，對資料中提到的細節的記憶更多（大約 40%）。從這一發現中可以得出結論，當在一個小組中討論一個問題，並激活學生先前的知識時，即使這些先前的知識與理解問題沒有強烈的相關性，它也有助於促進學生對新材料的記憶和理解。

認知心理學研究表明，先前的知識在獲取新知識中起作用（例如 Anderson）。因此，問題的難度水平需要根據學生的先前知識進行調整 。問題設計者應該仔細考慮問題是否過於難，或者是否沒有足夠的挑戰性。根據 Dewey（1916）的說法，“教學技巧的很大一部分在於使新問題的難度足以挑戰思維，同時又足夠小，以便除了新元素帶來的困惑外，還應包含一些熟悉的、明亮的點，從中可以產生有益的建議”（第 157 頁）。

讓學習者參與 PBL 任務，並使這些任務處於他們的最近發展區（即提供適當的支援，幫助學習者完成他們獨自無法完成的任務）需要腳手架 。作為促進者，教師的作用是透過建模、指導和最終減少對學生的支援來搭建腳手架 。PBL 成功的一個關鍵方面是在 PBL 過程中提供的腳手架水平。教師在學習過程中引導學習者，幫助他們更深入地思考，並對 PBL 和 PBL 技能進行建模，這一點非常重要 。

評估

根據維果斯基的理論，學生在協作環境中比單獨學習時能夠學到更多。與擁有不同能力的同伴一起學習，將有利於學生髮展，這符合維果斯基的最近發展區 (ZPD) 的理論。協作、互動且包含頻繁、精心設計的評估的學習環境，能顯著提高學生的自信水平、責任感、溝通能力、主動性、參與度和學習效果。重要的是，將協作與同伴學習聯絡起來，而不是與個人成就聯絡起來，否則會導致學習者之間不必要的競爭。實施小組評估、同伴反饋、自我評估和累積評估是促進協作學習的一些建議。評估可以成為課堂常規實踐的一部分，鼓勵學生為彼此的學習負責，事實上，融入精心設計和管理的評估是提高學生學習效果最重要的步驟。重要的是要培養一種心態：所有學生都能掌握目標技能，困惑是學習過程的一部分，透過提問或提出建議來冒險是值得的。

當學生在協作環境中學習時，傳統的評估方法（例如，老師出卷子，學生獨立答題）不適合評估協作學習。評估應該反映學習過程，因此也應該具有協作性。協作評估為學習者提供了參與評估的機會。此外，它使教師和學習者能夠共同確定對學習者工作或表現的共同認可的評估。使用協作、同伴和自我評估具有多種優勢。理論上，學生將 a) 參與評估過程，b) 更深入地思考，c) 發展批判性思維、團隊合作和自我監控等認知技能，d) 瞭解他人如何解決問題，e) 從同伴那裡獲得靈感，f) 學習協作，提供建設性批評，提出改進建議，g) 反思自己的努力。

同伴評估

同伴評估是增加小組學習參與度的一種方式。由於課堂上學生人數多於老師，利用學生提供反饋比老師反饋更及時、更個性化。它通常涉及學生使用標準和評估標準，並將其應用於對同伴作品的判斷。在設計良好的基於同伴評估的任務中，要求學習者參與關於如何完成任務的對話，討論如何提供反饋，最後，如何使用反饋。同伴評估旨在考慮其他地位相等的學習者的產品或表現的質量和價值。它可以是形成性或總結性的，可以應用於各種任務，例如口頭演講、筆試或特定技能。同伴評估通常包括三個部分：任務執行、反饋提供、反饋接收，最後是反饋修改。

任務執行指的是要求學習者完成或解決的活動。這可以是解決一道數學題或用報紙製作一個結構。在反饋提供階段，必須決定評估什麼。小組成員可以評估任務的結果或學生得出結果的過程。此外，評估的傳遞方式應在任務之前確定（例如 5 分制）。在反饋接收中，學習者接收反饋。反饋可以透過學習者互相傾聽的對話形式提供，也可以透過學習者可以自己閱讀的書面形式提供。在更互動的環境中，學習者可以討論提供的反饋。最後，在反饋修改中，學習者有機會在整合提供的反饋的同時繼續完成任務。學習者可以獨立完成，但理想情況下，他們可以與提供反饋的同伴一起合作，共同修改任務。這些部分與班杜拉的觀點相吻合，即當人們共同努力時，目標可以實現。這種知識和技能的集合提供了相互支援，使學習者在合作中比單獨工作能夠取得更大的成就。

同伴評估已在小學和高中級別成功應用，包括有學習障礙的學生。證據表明，同伴評估在提高學生學習效果方面是有效的。然而，使用同伴評估也存在一些問題和侷限性。其中一個侷限性在於學生本身及其參與程度和評估質量。一些負面社會過程可能包括：偷懶（沒有參與）、搭便車效應（將其他同伴的工作當作自己的工作）、責任分散和互動障礙。由於缺乏同伴反饋的信度和效度，教師也可能不願意實施同伴評估。當教師的反饋與同伴對同一作品的反饋存在差異時，這一點就顯而易見了。這種差異可能是由於友誼、性別、年齡和能力等因素導致的偏見評估，儘管沒有足夠的證據表明這些影響的有效性。

小組評估

如果重視協作學習，那麼評估過程也應該體現這一點，學生應該根據他們的協作努力來評價，而不是根據個人努力。當學生合作完成一項作為集體小組提交的任務時，可以使用小組評估，因此作為小組進行評估。小組評估與同伴評估的區別在於，在小組評估中，對產品或技能的反饋和判斷由教師決定，並應用於整個小組，而不是個人。在同伴評估中，是小組中的其他學生對產品或技能進行判斷。反饋是幫助學習者成長的關鍵。根據維果斯基的理論，處於最近發展區的學習者將利用反饋作為腳手架，在同伴協作中促進認知發展，這也強化了小組評估的優點。雖然文獻中有一些關於小組評估的討論，但似乎沒有大量的實證研究關注小組評估的效果和影響，因此還需要進一步探索小組評估。使用小組評估的挑戰之一是確保所有學習者都能獲得同樣的益處。研究表明，為了讓所有學生都獲得相同的優勢，每個小組中必須有高能力的學生。

自我評估

自我評估指的是學習者參與對自己工作、表現和學習進行判斷。因此，這應該培養對自身學習的反思和責任感。為了實現自我評估的目標，應該從小學階段開始，將以學生為中心的學習方法擴充套件到更廣闊的領域。自我評估將鼓勵學習者成為自己工作的批判性評估者，並承認對自身學習的責任。一旦形成，從自我評估中獲得的屬性可以應用於所有級別的教育，包括研究生學習。學生將珍視他們自己的學習和成就。自我評估通常與同伴評估聯絡在一起，事實上，如果操作得當，它可以透過同伴評估得到加強。與小組評估類似，一些研究人員指出，需要對自我評估進行進一步研究。特別是，應該考慮自我評估能力如何隨著時間的推移以及在哪些方面得到提高。

協作學習

               -history/theory/figures

“首先，合作學習的基礎是建立在人類學（Mead，1936）、社會學（Coleman，1961）、經濟學（Von Mises，1949）、政治學（Smith，1759）、心理學和其他社會科學的各種理論基礎之上。” Johnson, D. W., Johnson, R. T., & Stanne, M. B. (2000). 合作學習方法：元分析。- Mead Mead，M. (Ed.)。 （2002）。原始人之間的合作與競爭（第 123 卷）。交易出版商。- Coleman Coleman，J. S. (1961)。青少年社會。

               -theory
                               -social cognitive theory/Bandura

“社會認知理論區分三種代理模式：直接個人代理、依賴他人根據自己的意願行事以確保預期結果的代理代理以及透過社會協調和相互依賴的努力而產生的集體代理。” Bandura，A. (2001)。社會認知理論：一種代理視角。心理學年度評論，52（1），1-26。

                               -social interdependence theory/Lewin

“社會相互依賴理論為合作學習的建立提供了基礎。” Johnson，D. W. 和 Johnson，R. T. (2009)。教育心理學成功故事：社會相互依賴理論和合作學習。教育研究者，38（5），365-379。

                               -Piaget, Vygotsky

http://eric.ed.gov/?id=ED222489

http://web.b.ebscohost.com.proxy.lib.sfu.ca/ehost/detail/detail?vid=4&sid=9887165f-6798-4a34-be8b-0bd2739cbe2d%40sessionmgr120&hid=102&bdata=JnNpdGU9ZWhvc3QtbGl2ZQ%3d%3d#AN=2016-09106-009&db=psyh

http://scholar.googleusercontent.com/scholar?q=cache:3YneNk5cBNcJ:scholar.google.com/+cooperative+learning&hl=en&as_sdt=0,5

詞彙表

結構不良問題：沒有一個正確答案的問題，但需要學習者考慮各種方案，並提供合理的論據來支援他們提出的解決方案

基於問題的學習：基於問題的學習是一種主動學習方法，它以結構不良的問題作為學習的刺激

共同目標

小組

標準參照基礎

動態腳手架

同伴介導

促進性互動

多層次小組流程

人際交往技能

個人和團隊責任