龔能能

摘要：盡管當前協(xié)作學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的對話已經(jīng)用學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的傳統(tǒng)定性方法進行了分析，但仍然很難捕捉到群體動態(tài)。作者介紹了知識構(gòu)建對話探索者（Knowledge Building Discourse Explorer，KBDeX）工具，用以促進基于社交網(wǎng)絡(luò)分析的協(xié)作學(xué)習(xí)對話分析，并結(jié)合具體案例，進一步展示了KBDeX的相關(guān)屬性，以期為研究者提供有益的參考。

關(guān)鍵詞：KBDeX；社交網(wǎng)絡(luò)分析；知識建構(gòu)

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2023）09-0083-04

引言

當前，如何對知識建構(gòu)效果進行有效評估是研究者們重點關(guān)注的議題。這是因為，一方面，知識建構(gòu)不僅關(guān)注特定領(lǐng)域知識的深度理解，還關(guān)注學(xué)習(xí)者的認知變化。知識建構(gòu)是一個動態(tài)發(fā)展的過程，學(xué)習(xí)者的認知也因此呈現(xiàn)出動態(tài)變化，傳統(tǒng)的對知識的靜態(tài)評價無法準確捕捉其動態(tài)認知。另一方面，在知識建構(gòu)論壇中，具有各種資源的代理在多層通信工具中相互聯(lián)接，通過這種交流創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了新的見解，創(chuàng)造了新的知識。知識建構(gòu)教學(xué)過程中所產(chǎn)生的多態(tài)、龐雜的數(shù)據(jù)為采用復(fù)雜技術(shù)挖掘?qū)W習(xí)者認知變化提供了數(shù)據(jù)支撐。

可見，在知識建構(gòu)教學(xué)中需要一個新的評估模式，這將不同于傳統(tǒng)的評估方法。在知識建構(gòu)研究中，嵌入式和變革性評估的概念被提出作為評估知識建設(shè)活動的一種手段?；诖耍嚓P(guān)研究者基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)科學(xué)視角，從知識創(chuàng)造隱喻的角度捕捉學(xué)習(xí)，開發(fā)了知識建構(gòu)協(xié)作學(xué)習(xí)中的話語分析工具——知識構(gòu)建對話探索者（Knowledge Building Discourse Explorer，KBDeX）。KBDeX的重要價值不僅在于促進從事知識構(gòu)建或協(xié)作學(xué)習(xí)的研究者間的有效交流，還為學(xué)習(xí)者提供了一個計算機支持的自我反思評估工具，用于鼓勵學(xué)習(xí)者進行自我探索和評估自己的群體動態(tài)。

KBDeX工具介紹

KBDeX是由日本靜岡大學(xué)（Shizuoka University）的Yoshiaki Matsuzawa & Oshima團隊實驗室開發(fā)的一款探索協(xié)作學(xué)習(xí)對話網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的工具，它從宏觀角度分析協(xié)作學(xué)習(xí)中的話語，彌補了傳統(tǒng)的定性方法缺少對群體動態(tài)的關(guān)注的問題。KBDeX需要在安裝了Java運行環(huán)境的平臺（Mac、Windows、Linux等）上運行。

1.數(shù)據(jù)來源及格式要求

KBDeX基于關(guān)鍵詞×對話單元（如對話輪、線上論壇發(fā)帖內(nèi)容）二分圖，形成能可視化對話網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。KBDeX支持csv和txt兩種數(shù)據(jù)輸入格式。目前，有兩種方法可以從協(xié)作學(xué)習(xí)情境中獲取文本話語：一種方式是從計算機記錄來源中轉(zhuǎn)錄，另一種方式是通過在線論壇記錄。KBDeX支持從Knowledge Forum自動導(dǎo)入數(shù)據(jù)。為了進行數(shù)據(jù)分析，原始對話數(shù)據(jù)需要進行轉(zhuǎn)換，具體包括：①合并名詞的單數(shù)和復(fù)數(shù)形式；②合并具有相同含義的不同詞；③合并動詞的不同變化形式；④刪除不相關(guān)的對話單元。

在正式數(shù)據(jù)分析前，還必須根據(jù)學(xué)習(xí)或研究目標選擇關(guān)鍵詞。KBDeX中內(nèi)置了一個關(guān)鍵詞選擇窗口來支持這一過程。該窗口有三個面板：①關(guān)鍵詞列表窗口；②關(guān)鍵詞詞頻排序窗口；③對話窗口。對話單位可以由研究者指定為句子、對話轉(zhuǎn)折或其他話語粒度。研究者只需通過在詞頻窗口中雙擊關(guān)鍵詞來選擇關(guān)鍵詞，所選關(guān)鍵詞就會出現(xiàn)在列表中。

2.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)類型及呈現(xiàn)方式

KBDeX根據(jù)輸入對話內(nèi)容構(gòu)建三種不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分別是“對話單元”“關(guān)鍵詞”和“學(xué)生”?！皩υ拞卧笔窃捳Z的最初單位，顯示為線性化對話數(shù)據(jù)。對話回合、論壇帖、便條帖、郵件列表帖和句子都是對話單元的內(nèi)容。據(jù)此，KBDeX從數(shù)據(jù)中構(gòu)建了三種不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并在顯示器中呈現(xiàn)（如圖1）：

①顯示對話概覽和所選關(guān)鍵詞的顯示器（圖1左上）；②學(xué)生關(guān)系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（圖1右上）；③對話單元的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（圖1左下）；④關(guān)鍵詞的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（圖1右下）。其中，在默認情況下，對于學(xué)生和對話單元網(wǎng)絡(luò)，默認使用循環(huán)布局，對于關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點是按出現(xiàn)時間排序的，使用力引導(dǎo)算法布局。

KBDeX中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是基于“關(guān)鍵詞×對話單元”的二分圖，即關(guān)鍵詞與對話單元間的連線，當關(guān)鍵詞出現(xiàn)在同一對話單元中時則代表關(guān)鍵詞之間具有關(guān)聯(lián)性。在對話關(guān)系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中（圖1左下），對話單元是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，兩個節(jié)點之間的連接表示共享一個所選關(guān)鍵詞。在關(guān)鍵詞關(guān)系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中（圖1右下），所選關(guān)鍵詞是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，兩個節(jié)點之間的連接表示共用一個對話單元。在學(xué)生關(guān)系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中（圖1右上），學(xué)生是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。邊線表示在對話單元中使用相同關(guān)鍵詞的學(xué)生之間的聯(lián)系。

此外，研究者可以通過點擊特定按鈕無縫探索這三個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)同時會指示其他兩個網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)節(jié)點。如果選中某個節(jié)點，所選節(jié)點和其他網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)節(jié)點的顏色從黃色變?yōu)榧t色。如果研究者在學(xué)生關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中選擇了一個特定的學(xué)生，則所選學(xué)生所寫的筆記和使用的關(guān)鍵詞會顯示為紅色。如果研究者在關(guān)鍵詞關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中選擇了一個特定關(guān)鍵詞，則會顯示包含所選關(guān)鍵詞的筆記和使用所選關(guān)鍵詞的學(xué)生。

3.分析系數(shù)類型

KBDeX可以計算三類網(wǎng)絡(luò)度量，分別是介數(shù)中心性系數(shù)、度中心性系數(shù)和接近中心性系數(shù)。

介數(shù)中心性系數(shù)是對節(jié)點數(shù)量的度量。高中介中心性表明所選節(jié)點是連接其他節(jié)點的關(guān)鍵中介，它表明了一個成員對群體中其他成員的影響程度。中心性系數(shù)表示每個節(jié)點連接到網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點的累積路徑長度。高度中心性意味著該節(jié)點作為一個整體處于網(wǎng)絡(luò)的中心，或者接近網(wǎng)絡(luò)中本地集群的中心。度中心性系數(shù)具體包括點入中心度和點出中心度，點入中心度表現(xiàn)一個人的被關(guān)注程度，點出中心度表現(xiàn)一個人關(guān)注他人的程度。接近中心性系數(shù)是一種更復(fù)雜的測量方法，它基于測地線距離來測量節(jié)點與網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點的距離。

在KBDeX中，可以計算每個節(jié)點的系數(shù)，并隨著對話的進展動態(tài)繪制。因此，當研究者發(fā)現(xiàn)值有顯著變化時，他們可以返回輸入話語數(shù)據(jù)和三個網(wǎng)絡(luò)來推測發(fā)生這種變化的原因。

4.功能類型

KBDeX具有用戶可以使任何網(wǎng)絡(luò)中的特定節(jié)點處于非活動狀態(tài)的功能。該節(jié)點失活功能主要用于兩個目的。

第一個目的是進行階段性分析。主要用于比較組間協(xié)作學(xué)習(xí)不同階段的系數(shù)。研究者可以通過在網(wǎng)絡(luò)中的不同時間段激活或停用對話單元，將整個話語劃分為多個協(xié)作學(xué)習(xí)階段，并比較這些不同階段的系數(shù)。

第二個目的是逐步分析。逐步分析是計算每個人的貢獻。研究者可以通過停用特定的學(xué)習(xí)者，以評估每個人對網(wǎng)絡(luò)的貢獻。

案例介紹

在對KBDeX的相關(guān)操作介紹的基礎(chǔ)上，筆者結(jié)合研究團隊在知識建構(gòu)教學(xué)中使用KBDeX的典型案例，進一步幫助相關(guān)研究者熟悉KBDeX工具。

1.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可視化分析

由上述內(nèi)容可知，KBDeX平臺中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可視化主要分為三種，分別是學(xué)生、對話單元和關(guān)鍵詞。借助可視化，研究者可以直觀地檢查學(xué)生對話中發(fā)生的每一個事件，并通過觀察所有三個網(wǎng)絡(luò)的變化來發(fā)現(xiàn)對話中的關(guān)鍵點。具體體現(xiàn)為：一是借助語篇內(nèi)容，分析學(xué)習(xí)者的討論內(nèi)容（如圖2）；二是根據(jù)不同組的討論內(nèi)容差異，分析不同組的網(wǎng)絡(luò)凝聚力（如圖3）。

根據(jù)圖2可以看出，小組討論的內(nèi)容主要體現(xiàn)在四個主題上，分別是“風箏”實驗的元素、電的產(chǎn)生和原因、導(dǎo)體和絕緣體以及閃電。在此基礎(chǔ)上，教師可以給出針對性的討論建議，引導(dǎo)學(xué)生朝著更深層次的“理論”開展建構(gòu)。例如，在圖中的閃電主題中，學(xué)生討論的內(nèi)容較為集中，但所討論的內(nèi)容較少，可以引導(dǎo)學(xué)生對閃電帶來的后果進行分析，或者與其他主題結(jié)合建立關(guān)系，進一步引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維。

圖3關(guān)注了物理課中學(xué)習(xí)者所討論的內(nèi)容，根據(jù)學(xué)習(xí)者所討論的內(nèi)容，分為樂器組、聽覺組、回聲組和傳遞組。通過直觀地檢查關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，特別是每個對話轉(zhuǎn)向，可以對小組的網(wǎng)絡(luò)凝聚力進行討論。通過分析可知，除了傳遞組，其他組內(nèi)部凝聚力較強，但是組與組之間的分界線還比較明顯，回聲和傳遞組的距離最近。為了進一步拉近整個語義之間的緊密度，促進社區(qū)知識的系統(tǒng)化，可以將關(guān)鍵詞與中心詞語、橋梁性詞語進行聯(lián)系，如樂器組的陶笛可能是新加入的關(guān)鍵詞，如何建立其與不同樂器、振動等核心概念的關(guān)系？是否能夠進一步與空氣、回聲等橋梁性詞語建立關(guān)系？如果小組要進一步研究它，可以據(jù)此選擇相關(guān)關(guān)鍵詞作為學(xué)習(xí)的路徑。

2.系數(shù)分析

學(xué)生的想法可以表示為網(wǎng)絡(luò)中的一組相連的關(guān)鍵詞，筆者嘗試通過觀察中心性系數(shù)的變化來說明網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化（如圖4）。首先，在對圖4右表中關(guān)鍵詞的三個主要系數(shù)統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，在對關(guān)鍵詞的度的分析中發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)、教學(xué)設(shè)計、腦等關(guān)鍵詞是關(guān)鍵詞中關(guān)注度高的點，同時也可能是節(jié)點討論的點。其次，在圖4左圖中，上述關(guān)鍵詞都保持了較高的程度，節(jié)點出現(xiàn)的地方曲線較陡。

3.功能分析

在評估每個學(xué)習(xí)者對群體話語的貢獻時，可以進行逐步分析。用鼠標點擊特定按鈕，所要分析的學(xué)習(xí)者目標會變成灰色，同時在對話單元中的相關(guān)節(jié)點也會變成灰色，從而顯示學(xué)習(xí)者在對話中所做的貢獻程度。在KBDeX環(huán)境中，研究者可以通過停用作為分析目標的學(xué)習(xí)器來輕松地執(zhí)行這一過程。

結(jié)論

KBDeX為處理話語數(shù)據(jù)開辟了新的可能性，使得學(xué)習(xí)者能夠從社會知識進步的角度評估學(xué)習(xí)。但KBDeX工具也有其固有局限性，主要表現(xiàn)為該工具不能進行自動化的處理，需要研究者先手工抽取關(guān)鍵詞，再進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，然后才能借助第三方KBDeX工具進行數(shù)據(jù)處理。

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