这是中学、文法学校或大学的典型情况:你正在准备数学考试。如果考试后要评判的是你自己的表现,那么小组学习是否值得?小组学习应该如何进行,才能让每个人随后表现得更好?

这些都是 Anne Deiglmayr 和 Lennart Schalk 正在研究的问题。这两位讲师正在苏黎世联邦理工学院由 Elsbeth Stern 领导的学习与教学研究系进行研究。他们已经在会议上展示了他们当前项目的初步成果(例如在 2013 年认知科学学会年会上)。他们的成果基于他们在苏黎世联邦理工学院决策科学实验室与来自苏黎世联邦理工学院、苏黎世大学和苏黎世师范大学的学生一起进行的实验。

在每个实验中,三名学生组成一个团队。第一阶段,他们各自在电脑上学习。他们要回答与概率论基本原理相关的文本问题,这些问题都是同一类型,但来自不同的应用领域。之后,他们在聊天论坛上交换意见,一起解决问题。

通过前测和后测,研究人员可以了解每个志愿者的进步情况,通过聊天记录分析学生们之间的互动情况,以及小组学习与个人表现之间的关系。

注重个人表现

“作为一名学习研究者,我更关注的是个人而非群体表现,”Anne Deiglmayr 说道。“我们研究的不是群体表现本身,而是如果一个人与他人合作并作为群体的一员进行学习,个人学习会如何提高。”

Lennart Schalk 举了一个例子:小组工作通常专注于一个产品。例如,来自不同学科的工程师贡献了不同的专业知识来设计火星探测器,这是一个遥控机器人,目前正在探索火星并将测量结果和数据传回地球上的科学家。

在学习和教学环境中,当资源和信息在小组成员之间分配时,可以创建类似的情况。心理学家将这种学习情况称为“小组拼图”。在传统的小组拼图中,每个人首先学习一个他或她在小组中是专家的子主题。

然后,小组汇集信息,根据子主题探索整体主题,并利用所学知识解决问题。由此产生的不同相互依赖关系增加了小组成员相互合作的动力;学习者也通过分工节省了时间。

然而,对于中学和大学的教学来说,这种传统的集体解谜通常并不是最好的方法。“如果在课堂上采用传统的集体解谜模式,那么最终学生对其他人讨论的主题或学习内容的信心不如对自己学习的内容的信心,”Deiglmayr 说。“一般来说,当小组应该根据不同的专业知识来源一起工作时,他们很少分享所有的知识,而只是巩固他们已经知道的知识。”

很多故事,一个原则

这就是为什么与传统的小组拼图不同,Deiglmayr 和 Schalk 在实验中不会为小组的不同成员分配不同的主题或学习内容。相反,他们都必须解决展示相同原理和概念的问题。学生之间的区别在于任务的应用领域。

这意味着他们都从不同的材料中学习,并可以从其他学生的不同观点中受益。初步 研究结果 证实了作者的假设,即作者改良的小组拼图比传统拼图更能促进学习。

例如,在修改后的小组谜题中,小组中的一名成员以在持续数天的自行车旅行中分发的不同颜色的自行车头盔为例,研究概率论的基本原理。另一个人以化学家从柜子中取出未贴标签的样品为例,而第三人则以实力相当的跳台滑雪运动员相互竞争为例。

在第一个例子中,课程负责人每天早上向五名参与者发放五顶不同颜色的自行车头盔。典型的问题是:“当所有五顶头盔都还在的时候,我总是第一个拿到头盔。我的朋友总是在我后面。第一天我拿到红色头盔,第二天拿到黄色头盔的可能性有多大?”或“我和我朋友在第一天分别拿到红色和黄色头盔的可能性有多大?”或“第一天我拿到红色头盔,我朋友拿到黄色头盔的可能性有多大?”

人们通常在中学学习基本的数学原理,但有些学生在上大学时又会忘记这些原理。研究人员只选择了需要复习知识的参与者进行研究。

为自己制定基本原则

在比较和对比他们所给的例子时,志愿者们学习了底层的数学原理。通过讨论他们的任务并相互合作,志愿者们意识到这些原理适用于不同的环境,并认识到他们自己如何在其他环境中使用这些原理。“这种知识传递能力很重要,”Lennart Schalk 说,“因为没有一所学校可以让学生为科学或数学原理或概念的所有可能应用做好准备。”

安妮·迪格尔迈尔 (Anne Deiglmayr) 就教学实践总结道:“数学教学的目的不应该是无休止地死记硬背公式和典型例子,而应该教授概念性和可转移性知识。”迪格尔迈尔说,这种知识可以灵活运用。她的研究结果表明,协作小组学习可以鼓励这种做法,因为人们可以讨论和比较不同的解决方案、原则和概念。

“如果老师提前为协作学习制定一个良好的结构,例如分发教学材料并提出问题进行更详细的讨论,从而引导学生了解基本原理,那么将会非常有帮助。但如果他们仍然自己练习实际过程,例如如何快速计算答案,那就更好了。”