鐘柏昌 黃水艷

（華南師范大學(xué) 教育信息技術(shù)學(xué)院，廣東廣州 510631）

作為人工智能在教育應(yīng)用中的典型，機(jī)器人教育表現(xiàn)出了重要的教育價(jià)值和發(fā)展前景，尤其有利于合作能力、問題解決能力等核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[1]。在國際范圍內(nèi)，機(jī)器人教育普遍強(qiáng)調(diào)基于項(xiàng)目的合作學(xué)習(xí)[2]。合作學(xué)習(xí)的影響因素眾多，如互動(dòng)模式、小組規(guī)模、分組策略等，其中分組策略至關(guān)重要。在傳統(tǒng)合作學(xué)習(xí)中每個(gè)小組的成員一般維持不變，即所謂靜態(tài)分組。然而近年來的一些研究表明，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)并非一成不變，靜態(tài)分組可能會(huì)造成一系列問題，如搭便車現(xiàn)象與旁觀者效應(yīng)[3]、角色固化[4]、負(fù)面的小組思維效應(yīng)[5]、合作倦怠[6]等。究其原因，主要在于靜態(tài)分組忽略了小組條件（如異質(zhì)性水平、合作融洽度）隨時(shí)間的變化[7]。因此，教師在教學(xué)過程中必須對(duì)小組進(jìn)行不間斷的檢查，并在必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整。有研究者發(fā)現(xiàn)，采用動(dòng)態(tài)分組策略可以顯著提高小組的集體認(rèn)知責(zé)任和學(xué)習(xí)成績(jī)，以彌補(bǔ)靜態(tài)分組的不足[8][9]。遺憾的是，國內(nèi)機(jī)器人教育乃至相關(guān)的科技創(chuàng)新教育、STEM教育中鮮有以動(dòng)態(tài)分組作為分組策略的相關(guān)研究，那么在機(jī)器人教育中引入動(dòng)態(tài)分組策略是否可行？對(duì)此，本研究擬采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究法來嘗試回答這一問題。

一 動(dòng)態(tài)分組在教育中的應(yīng)用綜述

動(dòng)態(tài)分組是指在合作學(xué)習(xí)中對(duì)小組成員進(jìn)行重組，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)[10]。當(dāng)前，動(dòng)態(tài)分組的相關(guān)研究集中在學(xué)習(xí)效果和分組策略兩個(gè)方面。

1 學(xué)習(xí)效果

關(guān)于動(dòng)態(tài)分組對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的影響，主要涉及學(xué)業(yè)成就、合作能力和學(xué)習(xí)積極性等維度。從學(xué)業(yè)成就來看，多名研究者認(rèn)為，相較于靜態(tài)分組，動(dòng)態(tài)分組可以更加有效地提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成績(jī)[11][12][13][14][15][16][17]；同時(shí)，動(dòng)態(tài)分組可以提高學(xué)習(xí)者的集體認(rèn)知責(zé)任，并促使學(xué)生產(chǎn)生更高水平的問題和想法[18][19]。而Aronson等[20]認(rèn)為，經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，動(dòng)態(tài)分組有助于學(xué)習(xí)較差的小組成員重啟小組學(xué)習(xí)。動(dòng)態(tài)分組策略給予了學(xué)生選擇成員的權(quán)力和自由，有利于促進(jìn)從“以教師為中心”的教學(xué)轉(zhuǎn)向“以學(xué)生為中心”的學(xué)習(xí)。從合作能力來看，Chen等[21]發(fā)現(xiàn)，動(dòng)態(tài)分組更有助于提高學(xué)習(xí)者的合作能力，這能反映學(xué)習(xí)者在合作過程中進(jìn)行協(xié)調(diào)、討論并最終與其同伴達(dá)成共識(shí)的努力水平；Chuang等[22]則發(fā)現(xiàn)，動(dòng)態(tài)分組策略能夠幫助低成就者找到更合適的合作者。除了直接指向?qū)W習(xí)層面的合作能力，學(xué)習(xí)者在動(dòng)態(tài)分組的過程中通過組間交流互動(dòng)，還能鍛煉更具普適價(jià)值的合作能力——人際溝通與交往能力。例如，Jong等[23]認(rèn)為，相對(duì)于靜態(tài)分組的學(xué)習(xí)者，動(dòng)態(tài)分組的學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)和社交方面表現(xiàn)良好；Zurita等[24]發(fā)現(xiàn)，小組的動(dòng)態(tài)形成顯著改善了學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)和社交行為的質(zhì)量與數(shù)量，這些行為包括交流、互動(dòng)、幫助、談判等。從學(xué)習(xí)積極性來看，Jong等[25]通過課堂觀察發(fā)現(xiàn)，相較于靜態(tài)分組，動(dòng)態(tài)分組的學(xué)習(xí)者能更為積極、主動(dòng)地參與小組討論；Oakley等[26]認(rèn)為，重組學(xué)習(xí)小組主要是為了解散功能失調(diào)的小組，以有針對(duì)性地調(diào)整并重組為更能有效合作的小組。

當(dāng)然，動(dòng)態(tài)分組也可能會(huì)引發(fā)一些負(fù)面效應(yīng)：一方面，師生需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力[27]，并有可能增加學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷；另一方面，小組成員多次調(diào)整導(dǎo)致學(xué)習(xí)者失去小組歸屬感或聯(lián)系感[28]，這在高競(jìng)爭(zhēng)性的合作學(xué)習(xí)中可能會(huì)帶來更大的負(fù)面影響?？偟膩碚f，已有研究主要探討動(dòng)態(tài)分組對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響，目前還缺少將動(dòng)態(tài)分組應(yīng)用到更加注重合作學(xué)習(xí)的機(jī)器人課程方面的研究；在學(xué)習(xí)效果的比較上，學(xué)生合作能力的改變無疑是一個(gè)關(guān)鍵變量，然而現(xiàn)有的研究?jī)H籠統(tǒng)地檢驗(yàn)了動(dòng)態(tài)分組對(duì)合作能力的影響，而未作進(jìn)一步的細(xì)分研究，缺少對(duì)合作傾向、合作融洽度和群體凝聚力等深層因素的探索?；诖?，本研究嘗試以合作傾向、群體凝聚力和合作融洽度作為因變量，來探究動(dòng)態(tài)分組對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人課程的影響。

2 分組策略

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)支持的合作學(xué)習(xí)（Computer-Supported Collaborative Learning，CSCL）已經(jīng)成為動(dòng)態(tài)分組研究的核心領(lǐng)域。研究者紛紛在CSCL環(huán)境中嘗試?yán)闷脚_(tái)，并結(jié)合不同算法，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分組方法的改良和創(chuàng)新[29][30][31][32][33][34][35][36][37][38]。然而，這些分組算法具有一定的技術(shù)難度，不利于在常態(tài)課中進(jìn)行普及與推廣，但動(dòng)態(tài)分組的一些具體做法可為本研究的開展提供借鑒。例如，在小組規(guī)模方面，Chuang等[39]、Chen等[40]都以兩人配對(duì)學(xué)習(xí)方式開展動(dòng)態(tài)分組；在分組標(biāo)準(zhǔn)方面，結(jié)合漢明距離異構(gòu)分組算法，Chen等[41]提出了多維動(dòng)態(tài)分組策略，以認(rèn)知風(fēng)格、性別和知識(shí)水平作為分組標(biāo)準(zhǔn)；在動(dòng)態(tài)分組時(shí)機(jī)或觸發(fā)條件方面，Jong等[42][43][44][45]、Chan等[46]將學(xué)習(xí)過程分為多個(gè)階段，每個(gè)階段結(jié)束后進(jìn)行小組重組。另外，Wu[47]提出了兩階段合作學(xué)習(xí)策略：第一階段精確分析學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，以便于第二階段動(dòng)態(tài)分組時(shí)開展異質(zhì)分組。綜上可知，目前影響動(dòng)態(tài)分組策略的關(guān)鍵因素主要有分組的人數(shù)規(guī)模、分組標(biāo)準(zhǔn)和觸發(fā)條件等，其中區(qū)別于靜態(tài)分組的主要維度是分組時(shí)機(jī)、觸發(fā)條件和調(diào)整頻次。

遺憾的是，以上動(dòng)態(tài)分組研究側(cè)重于信息學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科，而在機(jī)器人教育乃至相關(guān)的科技創(chuàng)新教育、STEM教育中尚缺乏相關(guān)的研究。而就國內(nèi)而言，動(dòng)態(tài)分組研究成果更為鮮見，有待后續(xù)的進(jìn)一步研究。

二 研究設(shè)計(jì)

1 研究目標(biāo)與研究問題

本研究重在構(gòu)建大學(xué)生機(jī)器人教育中的動(dòng)態(tài)分組策略，并從學(xué)習(xí)態(tài)度、合作能力、學(xué)業(yè)成就等三個(gè)方面探究此策略的應(yīng)用效果。其中，學(xué)習(xí)態(tài)度用來檢驗(yàn)開展動(dòng)態(tài)分組后學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；合作傾向、群體凝聚力、合作融洽度是表征合作能力的三個(gè)重要維度；而機(jī)器人課程的學(xué)業(yè)成就主要體現(xiàn)在工程設(shè)計(jì)和編程能力方面。

結(jié)合上述研究目標(biāo)，本研究將重點(diǎn)回答以下問題：動(dòng)態(tài)分組策略對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人的學(xué)習(xí)態(tài)度、合作傾向、群體凝聚力、合作融洽度、工程設(shè)計(jì)和編程能力是否有顯著影響？

2 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

為回答上述問題，本研究以廣東省H大學(xué)教育技術(shù)學(xué)專業(yè)參加選修課“中小學(xué)STEM與創(chuàng)客”課程的18名（含1名男生、17名女生）大二學(xué)生為研究對(duì)象。先前知識(shí)測(cè)試結(jié)果顯示，這些學(xué)生大多沒有機(jī)器人相關(guān)課程的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，即不具備工程設(shè)計(jì)和編程能力。

3 實(shí)驗(yàn)材料

在教具方面，本研究選用了DFRobot探索者D1教育機(jī)器人以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)機(jī)器人相關(guān)的各種機(jī)械和電子零件。

在教學(xué)材料方面，本研究選用教育科學(xué)出版社于2020年出版的《信息技術(shù)選擇性必修6：開源硬件項(xiàng)目設(shè)計(jì)》一書作為教材，因?yàn)榇私滩膬?nèi)容對(duì)于在高中階段尚未學(xué)習(xí)過相關(guān)開源硬件項(xiàng)目設(shè)計(jì)的學(xué)生而言更容易上手。本研究摘選此教材中第一、二單元的項(xiàng)目進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)，還設(shè)計(jì)了“無聊的盒子”、“智能快遞車”兩個(gè)原創(chuàng)項(xiàng)目。與此同時(shí)，本研究制作了配套的學(xué)習(xí)任務(wù)單，主要分為四個(gè)部分：體驗(yàn)作品、還原作品、再設(shè)計(jì)與微創(chuàng)新、作品測(cè)試。其中，“再設(shè)計(jì)與微創(chuàng)新”為學(xué)習(xí)任務(wù)單的核心部分，主要內(nèi)容包括：①從不同角度設(shè)計(jì)3～4個(gè)作品改造方案；②小組討論確定最終方案并闡述理由；③繪制作品流程圖和結(jié)構(gòu)圖；④詳細(xì)描述所需器材和加工方法。

4 測(cè)量工具

本研究以動(dòng)態(tài)分組策略為自變量，以學(xué)習(xí)態(tài)度、合作傾向、群體凝聚力、合作融洽度、工程設(shè)計(jì)和編程能力作為因變量，采用經(jīng)過專家論證、修改而形成的問卷或測(cè)試進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。

①學(xué)習(xí)態(tài)度問卷（總Cronbach’s α值=0.912）：參考相關(guān)研究成果[48][49][50]，設(shè)有自信心、享受度和價(jià)值觀三個(gè)子維度。

②合作傾向問卷（總Cronbach’s α值=0.81）：參考相關(guān)研究成果[51]，設(shè)有包容性、互惠性、合群意愿三個(gè)子維度。

③群體凝聚力問卷（總Cronbach’s α值=0.88）：參考相關(guān)研究成果[52][53]，設(shè)有群體互動(dòng)對(duì)個(gè)人的吸引力、群體任務(wù)對(duì)個(gè)人的吸引力、群體統(tǒng)合—互動(dòng)、群體統(tǒng)合—任務(wù)四個(gè)子維度。群體互動(dòng)對(duì)個(gè)人的吸引力指的是群體成員對(duì)群體互動(dòng)和群體關(guān)系的感受；群體任務(wù)對(duì)個(gè)人的吸引力指的是群體成員對(duì)于群體集體目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的個(gè)人參與感；群體統(tǒng)合—互動(dòng)指的是群體成員對(duì)群體親密度、相似性和作為一個(gè)社會(huì)單位的聯(lián)結(jié)感；群體統(tǒng)合—任務(wù)指的是群體成員對(duì)群體親密度、相似性和圍繞群體任務(wù)的凝聚力的信念。

④合作融洽度問卷（總Cronbach’s α值=0.76），參考相關(guān)研究成果[54][55][56]，共設(shè)有三道主觀題：第一題請(qǐng)學(xué)生評(píng)價(jià)小組搭檔在合作學(xué)習(xí)中的貢獻(xiàn)程度如何？第二題是請(qǐng)學(xué)生評(píng)價(jià)自己在合作學(xué)習(xí)中的貢獻(xiàn)程度如何？在此基礎(chǔ)上，本研究增加了第三題：“請(qǐng)輸入你希望下次合作的組員姓名______（最多兩個(gè)）”。

⑤工程設(shè)計(jì)和編程能力測(cè)試：學(xué)生的工程設(shè)計(jì)和編程能力主要通過填寫學(xué)習(xí)任務(wù)單和編程測(cè)試題兩種方式來考查。其中，學(xué)習(xí)任務(wù)單的總分為40分，其評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)由本研究團(tuán)隊(duì)自行編制；編程測(cè)試總分為100分，由教師、助教依據(jù)作品評(píng)分表共同評(píng)分，評(píng)分表參考康斯雅等[57]提出的機(jī)器人作品評(píng)分表繪制而成。

除了上述工具，本研究還通過課堂觀察和訪談獲得相關(guān)信息，以作為后續(xù)研究結(jié)論的佐證。

5 動(dòng)態(tài)分組流程

現(xiàn)有動(dòng)態(tài)分組的研究以奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論為依據(jù)，認(rèn)為學(xué)習(xí)者的知識(shí)水平在一周的時(shí)間發(fā)生了變化，故學(xué)習(xí)小組需要每周動(dòng)態(tài)調(diào)整[58]。此外，班杜拉的社會(huì)學(xué)習(xí)理論、皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論、西蒙斯的聯(lián)通主義，乃至腦科學(xué)與學(xué)習(xí)科學(xué)的最新進(jìn)展，均與動(dòng)態(tài)分組有一定的聯(lián)系，但尚缺少具體而充分的研究[59]。結(jié)合機(jī)器人教育的特點(diǎn)，整合Chuang等[60]的配對(duì)策略和Chen等[61]的多維動(dòng)態(tài)分組策略，本研究將動(dòng)態(tài)分組的操作流程分為五步（如圖1所示）：

圖1 動(dòng)態(tài)分組的五步操作流程圖

①課前準(zhǔn)備：教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容劃分專題，并設(shè)計(jì)配套的學(xué)習(xí)任務(wù)單。

②知識(shí)儲(chǔ)備：機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)的講解與學(xué)習(xí)。

③初始分組：教師要求學(xué)生隨機(jī)配對(duì)，并合作完成專題學(xué)習(xí)。

④評(píng)估與重新分組：經(jīng)過一段時(shí)間的專題學(xué)習(xí)后，教師采用問卷和測(cè)試的方式來評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。首先，教師根據(jù)合作傾向、群體凝聚力、合作融洽度（前兩題）、工程設(shè)計(jì)和編程能力測(cè)試的分?jǐn)?shù)加權(quán)計(jì)算出排名，再按照排名進(jìn)行初步異質(zhì)分組（即第一名和最后一名為一組），依此類推；然后，參考合作融洽度問卷的第三道題調(diào)整分組情況，得到最新的分組結(jié)果。

⑤重新配對(duì)學(xué)習(xí)：按照最新的分組結(jié)果，學(xué)生以小組形式合作完成新專題的學(xué)習(xí)。

之后，重復(fù)執(zhí)行第④、第⑤步，直到最后一個(gè)專題結(jié)束動(dòng)態(tài)分組。值得注意的是，循環(huán)的次數(shù)由具體的專題數(shù)量來決定。參考Wu[62]的兩階段合作學(xué)習(xí)策略，本研究將第①、②步歸為學(xué)習(xí)準(zhǔn)備階段，后面的步驟歸為動(dòng)態(tài)分組階段。

6 實(shí)驗(yàn)周期

本研究于2020年9月15日至2021年1月5日開展教學(xué)實(shí)驗(yàn)，共持續(xù)17周，每周3節(jié)課，共51個(gè)課時(shí)。本研究分階段進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)，具體教學(xué)安排如表1所示，包括：①在學(xué)習(xí)準(zhǔn)備階段，主要完成五個(gè)專題的學(xué)習(xí)。其中，前四個(gè)專題為理論講授部分；而專題五為教師帶領(lǐng)學(xué)生使用開源硬件，設(shè)計(jì)與開發(fā)多個(gè)創(chuàng)客項(xiàng)目，以熟悉Arduino軟硬件的基本操作；②在動(dòng)態(tài)分組階段，主要完成專題六和專題七的學(xué)習(xí)并進(jìn)行學(xué)期任務(wù)考核。

表1 教學(xué)安排

7 實(shí)驗(yàn)流程

在本實(shí)驗(yàn)中，專題一至專題五為學(xué)習(xí)準(zhǔn)備階段，不作實(shí)驗(yàn)干預(yù)；專題六和專題七為實(shí)驗(yàn)階段。整個(gè)實(shí)驗(yàn)分為前測(cè)、專題六學(xué)習(xí)、第1次后測(cè)、專題七學(xué)習(xí)、第2次后測(cè)等五個(gè)環(huán)節(jié)（如圖2所示）：①使用先前知識(shí)測(cè)試進(jìn)行前測(cè)；②學(xué)生隨機(jī)配對(duì)，完成專題六相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)；③進(jìn)行第1次后測(cè)，要求學(xué)生完成合作傾向問卷、群體凝聚力問卷、合作融洽度問卷的填寫，并參加工程設(shè)計(jì)和編程能力測(cè)試；④學(xué)生根據(jù)分組結(jié)果，合作完成專題七相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)；⑤進(jìn)行第2次后測(cè)，要求學(xué)生完成學(xué)習(xí)態(tài)度問卷、合作傾向問卷、群體凝聚力問卷、合作融洽度問卷，并參加工程設(shè)計(jì)和編程能力測(cè)試。因受實(shí)驗(yàn)時(shí)間限制，本研究只在專題六后進(jìn)行了一次動(dòng)態(tài)分組；專題七雖做了動(dòng)態(tài)分組需求的測(cè)試，但因課時(shí)關(guān)系沒有開展新專題的合作學(xué)習(xí)。

圖2 實(shí)驗(yàn)流程

三 研究結(jié)果

為檢驗(yàn)動(dòng)態(tài)分組前后因變量是否存在差異，本研究采用非參數(shù)檢驗(yàn)中兩個(gè)相關(guān)樣本的威爾科克森符號(hào)秩檢驗(yàn)分析相關(guān)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。

表2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

1 學(xué)習(xí)態(tài)度差異

動(dòng)態(tài)分組前后，學(xué)生的自信心（p=0.035＜0.05）和價(jià)值觀（p=0.004＜0.01）存在顯著差異，而享受度不存在顯著差異。進(jìn)一步分析中位數(shù)，可以看出動(dòng)態(tài)分組后學(xué)生的自信心和價(jià)值觀明顯高于動(dòng)態(tài)分組前。

2 合作能力差異

①合作傾向方面，動(dòng)態(tài)分組前后學(xué)生的包容性存在顯著差異（p=0.038＜0.05），而互惠性和合群意愿不存在顯著差異。進(jìn)一步分析中位數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分組后學(xué)生的包容性高于動(dòng)態(tài)分組前。②群體凝聚力方面，動(dòng)態(tài)分組前后群體互動(dòng)對(duì)個(gè)人的吸引力存在顯著差異（p=0.021＜0.05），而其它三個(gè)子維度均不存在顯著差異。進(jìn)一步分析中位數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分組后學(xué)生的群體互動(dòng)對(duì)個(gè)人的吸引力小于動(dòng)態(tài)分組前，說明動(dòng)態(tài)分組可能降低群體互動(dòng)對(duì)個(gè)人的吸引力。③合作融洽度方面，動(dòng)態(tài)分組前后學(xué)生的合作融洽度不存在顯著差異（p=0.102＞0.05），而中位數(shù)分析也進(jìn)一步驗(yàn)證了動(dòng)態(tài)分組前后學(xué)生的合作融洽度等同。

3 工程設(shè)計(jì)和編程能力差異

動(dòng)態(tài)分組過程中涉及無聊的盒子和智能快遞車兩個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目，學(xué)習(xí)難度層層遞進(jìn)，因此學(xué)生在編程測(cè)試中的得分不具有可比性，故此不贅述?？紤]到學(xué)習(xí)任務(wù)單的填寫能體現(xiàn)學(xué)生工程設(shè)計(jì)和編程能力的實(shí)質(zhì)性變化，故本研究聚焦于學(xué)習(xí)任務(wù)單的分?jǐn)?shù)分析，來呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)分組前后學(xué)生工程設(shè)計(jì)和編程能力的變化：①本研究使用Kendall和諧系數(shù)，測(cè)量三名評(píng)分者對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)單評(píng)分的一致性。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，p=0.021＜0.05，Kendall’s W值＞0.6，說明三名評(píng)委的打分具有一致性。②兩次學(xué)習(xí)任務(wù)單分?jǐn)?shù)的非參數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果顯示，動(dòng)態(tài)分組前后學(xué)生的工程設(shè)計(jì)和編程能力不存在顯著差異（p=0.109＞0.05）。

四 結(jié)果討論

1 動(dòng)態(tài)分組能提高學(xué)生的自信心和價(jià)值觀

在機(jī)器人教育中，學(xué)生會(huì)遇到各種各樣的問題，如硬件連接、程序錯(cuò)誤等[63]。這些問題容易降低學(xué)生對(duì)學(xué)好機(jī)器人課程的自信心，并對(duì)機(jī)器人教育能提高自己的能力這一說法表示懷疑。結(jié)合課堂觀察，本研究發(fā)現(xiàn)：進(jìn)行初始分組時(shí)，合作學(xué)習(xí)只停留在組內(nèi)合作，遇到問題時(shí)容易產(chǎn)生焦慮情緒，而且不認(rèn)同機(jī)器人課程的教育意義，即產(chǎn)生較低的價(jià)值觀；在第一次動(dòng)態(tài)分組后，學(xué)生與學(xué)生之間越來越熟悉，學(xué)生會(huì)嘗試和之前的小組成員交流溝通、共享經(jīng)驗(yàn)和資源，以完成特定的任務(wù)。此時(shí)，小組之間的互動(dòng)不僅促進(jìn)小組內(nèi)部的知識(shí)發(fā)展，而且有助于傳播知識(shí)和增長(zhǎng)集體知識(shí)[64]，這也在一定程度上有利于提高學(xué)生的自信心和價(jià)值觀。

上述觀點(diǎn)在本實(shí)驗(yàn)中得到了印證——實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，動(dòng)態(tài)分組后學(xué)生的自信心和價(jià)值觀明顯高于動(dòng)態(tài)分組前。而在訪談中，也有學(xué)生表示：“更換小組成員后，她比我懂的更多，她產(chǎn)生了一些自己完全沒思考過的想法，她還堅(jiān)信該想法并做出來了?！笨梢钥闯?，經(jīng)歷過一次項(xiàng)目合作后，小組成員都會(huì)積累一定的經(jīng)驗(yàn)，其中高成就者更會(huì)運(yùn)用自己成功的經(jīng)驗(yàn)且會(huì)帶領(lǐng)低成就者共同完成項(xiàng)目。此外，合作融洽度問卷的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，第二次評(píng)估自己團(tuán)隊(duì)中表現(xiàn)一般的學(xué)生數(shù)比第一次有明顯減少，這也印證了動(dòng)態(tài)分組后學(xué)生的自信心和價(jià)值觀提高了。

2 動(dòng)態(tài)分組有助于培養(yǎng)學(xué)生的包容性

有研究者發(fā)現(xiàn)，在學(xué)習(xí)競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境下，部分學(xué)生為了保持自身競(jìng)爭(zhēng)力而不愿共享知識(shí)和資源，以抗拒抵觸的心理面對(duì)合作學(xué)習(xí)模式[65]。然而，本實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果與上述觀點(diǎn)相反：動(dòng)態(tài)分組后學(xué)生合作傾向中的包容性明顯高于動(dòng)態(tài)分組前，且合作融洽度也不存在顯著差異，說明學(xué)生對(duì)動(dòng)態(tài)分組沒有產(chǎn)生抗拒心理，對(duì)合作伙伴也表現(xiàn)出了較大的包容性——此結(jié)果與Siqin[66]提出的“動(dòng)態(tài)分組有助于促進(jìn)更高水平的集體認(rèn)知責(zé)任”觀點(diǎn)一致。

結(jié)合課堂觀察，本研究發(fā)現(xiàn)學(xué)生B起初拒與新的伙伴合作，但經(jīng)過教師的開導(dǎo)和兩周的磨合后，學(xué)生B接受了新伙伴并嘗試與其一起完成任務(wù)。項(xiàng)目結(jié)束后，學(xué)生B在訪談中表示：“不僅是為了達(dá)到課程的學(xué)習(xí)要求，還希望能考驗(yàn)一下自己，看看比較內(nèi)向的自己在一個(gè)陌生的環(huán)境與同學(xué)合作會(huì)有怎樣的突破；我也意識(shí)到，因個(gè)人原因抵觸合作伙伴，會(huì)讓她覺得不自在，所以我就主動(dòng)接觸她，和她一起想辦法完成任務(wù)。”由此可見，初始分組的確會(huì)讓部分學(xué)生產(chǎn)生抗拒心理，但經(jīng)過一段時(shí)間的磨合后，小組成員為了共同完成任務(wù)，他們會(huì)接納新伙伴，關(guān)系也會(huì)更加和諧融洽。此外，合作融洽度問卷中最后一題（即請(qǐng)輸入你希望下次合作的組員姓名______（最多兩個(gè)））的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，經(jīng)歷動(dòng)態(tài)分組后，學(xué)生更愿意嘗試與陌生的同學(xué)合作，打破了只與朋友搭檔的僵局，這也印證了動(dòng)態(tài)分組有助于培養(yǎng)學(xué)生的包容性。

3 動(dòng)態(tài)分組降低了群體互動(dòng)對(duì)個(gè)人的吸引力

從合作學(xué)習(xí)的角度來看，一個(gè)良性的合作小組往往需要經(jīng)歷組建、形成、發(fā)展和成熟四個(gè)發(fā)展階段。根據(jù)課堂觀察發(fā)現(xiàn)，大部分合作小組都還停留在形成階段，尚未形成良好的群體凝聚力，這和動(dòng)態(tài)分組前后群體凝聚力無顯著差異是一致的。然而，進(jìn)一步分析子維度發(fā)現(xiàn)，群體互動(dòng)對(duì)個(gè)人的吸引力維度在實(shí)驗(yàn)后反而降低了。過往研究發(fā)現(xiàn)，群體間互動(dòng)主要受任務(wù)不確定性、時(shí)間與目標(biāo)取向、相互依賴性等因素的影響[67]。動(dòng)態(tài)分組減少了小組成員的相互依賴性和歸屬感，又因任務(wù)難度增加，導(dǎo)致群體互動(dòng)對(duì)個(gè)人吸引力降低。從這個(gè)角度上說，單純依賴合作學(xué)習(xí)和動(dòng)態(tài)分組并非十全十美，還可以增加競(jìng)爭(zhēng)、社會(huì)比較等方法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性[68]。

五 結(jié)語

為彌補(bǔ)靜態(tài)分組中合作倦怠和角色固化等不足，本研究采集多模態(tài)數(shù)據(jù)分析了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、合作能力和學(xué)業(yè)成就。研究表明，動(dòng)態(tài)分組在提升學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和合作能力的同時(shí)并沒有因?yàn)榻M員的變動(dòng)而降低學(xué)業(yè)成就，這挑戰(zhàn)了教師認(rèn)為組員的變動(dòng)容易渙散團(tuán)隊(duì)精神、拉低團(tuán)隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力從而影響合作學(xué)習(xí)成效的慣性思維。從這個(gè)意義上說，動(dòng)態(tài)分組在機(jī)器人教育中展現(xiàn)出了較大的應(yīng)用潛力。后續(xù)研究可開展等組實(shí)驗(yàn)，深入挖掘影響分組效果的因素和改進(jìn)辦法，以進(jìn)一步優(yōu)化動(dòng)態(tài)分組的效果。

此外，本研究存在樣本量少、性別比例失衡的問題，故研究結(jié)果的推廣性和普適性還有待進(jìn)一步驗(yàn)證；而前期理論講授部分占用的時(shí)間較長(zhǎng)，實(shí)際開展動(dòng)態(tài)分組實(shí)驗(yàn)的時(shí)間僅為8周，導(dǎo)致動(dòng)態(tài)分組次數(shù)較少，未能跟蹤研究大學(xué)生在機(jī)器人課程中開展動(dòng)態(tài)分組的情況。因此，后續(xù)研究還需擴(kuò)大樣本量且盡可能實(shí)現(xiàn)性別均衡，并擴(kuò)充項(xiàng)目學(xué)習(xí)的數(shù)量以增加動(dòng)態(tài)分組的次數(shù)。同時(shí)，還可延長(zhǎng)每次項(xiàng)目學(xué)習(xí)的合作時(shí)間，給予學(xué)生充足的時(shí)間使其經(jīng)歷“抗拒—磨合—合作”的過程，以充分考察學(xué)生合作能力的變化。