动态信息呈现对问题发现的影响研究，本文主要内容关键词为：发现论文,动态论文,信息论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
文章编号：1001-4918(2013)04-0344-352 中图分类号：B844.3 文献标识码：A
1 引言
问题发现指在解决一个清晰呈现的问题之前经历的所有活动、过程与事件，其重要性很早就得到学界认同(Einstein & Infeld,1938)。但在研究方面，不论是数量还是质量，理论还是方法，都相对滞后。问题发现过程的隐蔽性、复杂性、潜伏性与开放性等特点(陈丽君，2012)，给研究的深入带来挑战。
很多学者尝试对问题发现的外部表现(Reiter－Palmon & Robinson,2009；肖浩宇，张庆林，史慧颖，2006)、影响因素(Lee & Cho,2007；胡卫平，周蓓，2010)、评价方法(Ramirez,2002)、认知机制(陈丽君，郑雪，2011；代天恩，2011)及实践应用(Gautier & Solomon,2005；杨小洋，申继亮，崔艳丽，2006)等进行考察，探索其规律与特点，但这些研究都局限于静态情境，对问题情境的构建与呈现都是一次性的。
真实情境中，问题发现并非一蹴而就，而是反复多次、循环往复的动态过程。面对一个情境，个体会先提出初步感受和疑惑，之后通过深入思考、收集信息、与他人探讨等，再发现更深入的问题。如此循环，直至发现清晰、明确且让人满意的问题。因此，一个或多个问题被发现，并不意味着结束，好的思想也不是一下子形成的。发现有价值问题的过程往往迂回曲折。甚至，存在问题发现与解决之间的互动和反复，即在问题解决过程中，会再次重新发现与定义问题(Jay & Perkins,1997)。对此，牛顿的例子做出了生动说明。牛顿在谈起成功秘诀时说，“我一直在想，想，想……”他在著作《光学》的最后部分，提出30多个问题。今天看来，这些问题瑕瑜互见，但正由于牛顿发现的问题很多，才迸发出光辉的思想火花(赵宏，1988)。因此，要分析问题发现的完整过程，单独考察一次性的认知历程是不够的。结合动态信息的变化，对问题发现全过程进行具有层次性的综合考察，能够体现一个更完整的问题发现的真实全貌，有助于揭示问题发现的认知机制。基于上述分析，本研究拟突破一次性静态呈现的局限，考察多轮次动态信息呈现对问题发现的影响，探索其规律与特点。
发现问题的实质是个体觉察到现有状态与预想目标状态间存在差距(Hayes,1981)，这个差距可能明显，也可能隐藏，前者代表矛盾式情境，后者代表潜藏式情境。Dillon(1982)指出，矛盾式和潜藏式是最典型的两类问题发现，涉及不同认知过程，前者需要个体去知觉、认知与辨识问题，后者则必须去创造、建构和发明问题。本研究认为，动态信息呈现的影响在两类情境中可能存在差异，各有与情境相匹配的特点，已有研究对此缺乏实证分析。
因变量方面，问题数量和质量是最普遍的考察维度。此外，问题情境多个轮次呈现后，每一轮都包含相对独立的区域信息。Reiter－Palmon和Robinson(2009)指出，情境信息引发的问题线索是发现问题的第一步。基于此，拟分析问题是否与该轮次提供的区域信息存在匹配，以探讨情境信息的影响。Hoover和Feldhusend(1994)提出问题发现是基于知识之间的联结形成假设的过程。本研究拟基于对前后轮次问题的关联分析和差异比较，考察新信息呈现后被试对问题的修正。此外，将基于事后访谈考察被试对新信息影响的评价。
研究假设，动态信息呈现下被试有更充分的空间仔细加工信息，能够发现更多数量的问题，问题质量也有所提高，问题涉及的区域与新呈现信息的区域存在一定程度的匹配。当新信息与已有信息存在关联时，被试可能对问题做出调整，修正性问题会在一定比例上出现。新信息提供了新的思考源泉和维度，被试对新信息影响可能做出积极评价。研究有助于深入探索问题发现的动态认知过程和认知机制，提高实验研究的现实模拟度和生态学效度，为建构科学的问题发现认知模型奠定基础。
2 研究方法
2.1 实验设计
实验采用2(问题情境：矛盾式，潜藏式)×2(呈现方式：动态呈现，静态呈现)混合设计，问题情境为组内因素。因变量是发现问题的数量、质量和区域特点，新信息呈现后对问题的修正情况，以及被试对新信息影响作用的评价。
2.2 被试
预备实验中，对620名大学生(男302人，女318人，平均年龄20.82岁)的问题发现能力进行考察。要求大学生针对矛盾与潜藏情境材料提出发现的问题，从问题数量、思维产品、思维层次、变通性、深刻性、精致性、新颖性、矛盾问题击中率(仅矛盾情境)等八个维度评分，将上述维度得分转化为标准分后求和即为总评分。依据总评分，将大学生分为高、低能力两组(得分分列前、后各20％)。本实验不考察被试内部差异，为保持一致性，从高能力组学生中随机挑选20名参与实验。大学生男女各半；最大年龄24岁，最小年龄20岁，平均21.5岁。学生随机分派，一半参与动态实验，一半参与静态实验。
2.3 材料与仪器
材料设置参考邵惠靖(2001)和林沂升(2003)的设计。矛盾与潜藏情境，分别选取“脑纹测试仪”和“50万年后的人类”作为材料，前者是包含错误与不足的科学骗局，后者是不具现成矛盾和错误的科学探索故事。两段材料难度(M1＝3.20，M2＝3.15；t(1，19)＝0.295，p＞0.05)与熟悉性(M1＝3.05，M2＝3.15；t(1，19)＝－0.809，p＞0.05)中等，启发性(M1＝4.10，M2＝3.95；t(1，19)＝1.000，p＞0.05)较强，材料间差异不显著。材料均包含四个段落，10句话，477字，每一段落都具有相对独立含义。
采用出声思维法，要求大学生在问题发现中“大声说出”思考过程。实验在带麦克风的电脑上进行。
2.4 程序
采用个别实验，分训练和正式实验两个阶段。训练阶段用于帮助被试熟悉实验流程并习惯于出声思维。正式实验阶段，要求被试针对两段材料完成问题发现。为避免顺序效应，每组学生各随机分配一半先参加矛盾情境实验。前期预实验发现，被试在动态呈现下用时更多。如果限制统一时间，可能造成静态实验时间太宽裕，或动态实验时间很仓促。为了让被试充分展示思考过程，研究不限时。统计中，把时间作为协变量纳入分析。问题发现时间指被试实际进行问题发现活动所用时间(不含阅读材料时间)，从主试告知“开始提问”起，被试报告“问题提完”止。动态呈现下，多个轮次用时相加为总时间。
动态实验中，材料分四轮呈现。一轮提问完毕后，再增加呈现下一轮材料。为确保被试认真阅读新材料，每轮都先呈现新材料，阅读完毕再呈现“旧＋新”材料。为考察新信息的影响，第二轮开始，提问完毕后对被试进行访谈，“请你详细谈一谈，这段新材料对你发现问题有哪些具体影响？”
2.5 问题的评价标准
借鉴Guilford(1959)，Torrance(1963)和林崇德(1999)等对思维的评价，结合本研究特点，从8个维度对问题进行评分。(1)问题数量，指发现问题的总数量。(2)矛盾问题击中率，仅限矛盾情境，指矛盾问题数占问题总数的百分比。(3)思维产品评分。根据Guilford思维产品分类，单元、门类、关系、系统、转换和蕴含类问题记1～6分，计算所有问题平均分。(4)思维层次评分。从思维层次角度分事实性、推论性、综合性和评价性问题，记1～4分，计算所有问题平均分。(5)变通性，按照内容分类，统计问题涉及的内容方面的类别数。(6)深刻性，指问题深刻程度，是表面、浅层次的还是隐藏、深层次的，5分制计分。(7)精致性，指对问题描述的准确和细致程度，以及修饰语和专有名词的运用，5分制计分。(8)新颖性，体现为问题的出现比例，某一类问题出现比例越高，新颖性越低，5分制计分。
对问题评价进行评分者一致性检验，随机抽取一名被试的口语报告，研究者与一位心理学硕士根据评分细则独立评分。两人评分的项目数量为105，一致性系数0.86，达到显著水平。之后由研究者评价其余问题。
3 研究结果
运用SPSS17.0统计软件对数据进行统计分析处理。
3.1 两类呈现方式下问题评分的差异比较
3.1.1 各因素上问题评分的基本情况
表1按照呈现方式和情境，列出问题在数量和各质量评价维度上的得分，以及问题发现所用时间(单位：秒)。
方差分析考察不同呈现方式和情境下问题数量和质量的差异，将发现问题时间作为协变量纳入分析。结果显示，大学生在动态呈现下发现问题的总数多于静态呈现［F(1，18)＝7.81，p＜0.01］。矛盾情境的问题总数多于潜藏情境［F(1，18)＝10.37，p＜0.01］。在变通性上，动态呈现高于静态呈现［F(1，18)＝12.90，p＜0.001］。
在问题深刻性和精致性上，呈现方式和情境交互作用显著。简单效应检验表明，动态呈现下，问题在矛盾情境的深刻性高于潜藏情境［F(1，18)＝32.84，p＜0.001］；潜藏情境中，问题在静态呈现下的深刻性高于动态［F(1，18)＝8.53，p＜0.01］。动态呈现下，问题在矛盾情境中的精致性高于潜藏情境［F(1，18)＝12.62，p＜0.01］。
3.1.2 动态呈现的四个轮次之间问题评分的差异比较
表2列出矛盾和潜藏情境中，被试在动态呈现四个轮次上问题评分的基本情况。
多因素重复测量方差分析和多重比较考察动态四个轮次的问题评分差异。结果显示，矛盾情境，第四轮问题的新颖性高于第一轮［F(1，9)＝27.69，p＜0.001］和第二轮［F(1，9)＝13.38，p＜0.01］。潜藏情境，第二轮思维产品评分高于第一轮［F(1，9)＝9.64，p＜0.05］；第三轮变通性高于第四轮［F(1，9)＝8.19，p＜0.05］。
3.1.3 两类呈现方式下问题区域分布的差异
对问题同时进行区域、轮次和时间顺序的划分，考察各个问题是哪一轮次中发现的第几个问题，以及问题所属区域。静态呈现下，问题按时间排序为Q1、Q2、Q3等。动态呈现下，问题同时按轮次和时间排序。如R2Q4，代表问题在第2轮次提出，是第4个问题。
按照问题对应材料的四个段落进行区域划分，归属为第一至四区问题，或跨区问题。如果问题内容明确对应某个区域，归为该区问题，如“脑纹修复对成年人也有效吗？”对应矛盾情境第四段，归为第四区问题。当同时涉及两个及以上区域，如“有没有依据说明人的脑袋大小、体形结构与聪明程度可以成正比的？”涉及潜藏情境第二和第四段内容，归为跨区问题。由于被试问题较多，为便于呈现，在连续多个问题间用“～”表示，如R1Q1～R1Q9，代表第1轮提出的第1～9个问题。
根据上述规则，对所有问题进行归类。两类呈现方式下，问题的区域分布见表3。
表3可知，按照问题区域、轮次、时间顺序分类后，大学生问题发现表现出新特点。(1)问题区域分布差异。动态呈现下，问题均匀分布在1～4区，20名被试只在2个区域问题为空(占2.5％)。静态呈现下，问题区域分布明显不均，矛盾情境8个区域空白(占10％)，潜藏情境18处空白(占22.5％)。(2)问题区域顺序性。动态呈现下，问题呈现较明显的顺序性，被试通常按照1、2、3、4区的顺序依次发现问题。但静态呈现下，大部分被试的问题不按照区域顺序出现。(3)问题区域与信息轮次的匹配。信息呈现到某一轮，被试就提出该区域的问题，界定为问题区域与信息轮次匹配，反之为不匹配。动态呈现下，绝大部分问题存在区域匹配，不匹配问题仅4个(占1.37％)。(4)跨区问题。跨区问题指问题涉及两个及以上区域内容。动态呈现下，没有一个跨区问题。静态呈现下，跨区问题有13个，12名被试(占60％)提出跨区问题。
3.2 新信息呈现后对问题的修正情况
3.2.1 问题修正情况分类
问题发现中，个体利用新信息的直接表现，是对已有问题的修正和调整。从问题之间关系的角度，把新信息呈现后被试发现的问题分为五类。(1)全新问题，指新问题涉及内容与原有问题没有关联。(2)改变方向问题，指新问题内容与原有问题存在对立和相反的关系。(3)改变程度问题，指新问题在观点上与原有问题一致，但程度有加深或减弱。(4)一致性问题，指新问题在内容的方向和程度上都与原有问题一致。(5)联系性问题，指根据原有问题观点和新信息内容进行重新加工和整合得出的问题。
基于上述分类，对第一轮之后的问题进行评价。研究者和一位心理学硕士先就其中一位被试的问题做独立评价。两人评分一致性系数为0.77，达到显著水平。之后由研究者评价其余问题。
3.2.2 新信息呈现后的问题修正情况
对被试第一轮之后发现的问题，进行修正情况分析，结果见表4。
由表4可知，大学生提出最多的是全新问题，最少是改变方向问题。改变方向、改变程度、一致性与联系性这四类与先前有关联的问题占总数的14.16％，其中矛盾情境占4.96％，潜藏情境占25.51％，两者差异显著［t(1，119)＝3.35，p＜0.01］。
重复测量方差分析和多重比较对后三轮的问题修正情况进行比较。结果表明，矛盾情境各轮次差异不显著。潜藏情境中，第二轮全新问题多于第三轮［F(1，9)＝5.65，p＜0.05］和第四轮［F(1，9)＝16.20，p＜0.01］；第三轮改变方向问题多于第二轮［F(1，9)＝6.00，p＜0.05］；第三轮改变程度问题多于第二轮［F(1，9)＝9.00，p＜0.05］和第四轮［F(1，9)＝6.00，p＜0.05］。
3.3 被试对新信息影响作用的评价
3.3.1 新信息影响作用分类
新信息呈现的每一轮，都在问题发现后，访谈被试对新信息影响作用的看法。根据回答，把影响分为六类。(1)理解加深，新信息促使被试更深入地理解材料。(2)认识广泛，新信息使被试对情境内容的认识更广泛。(3)解决疑惑，新信息让被试解决某种疑惑。(4)发现更多问题，新信息帮助被试发现更多问题。(5)原文评价，被试就新信息本身谈观点和认识。(6)无影响，新信息对发现问题没有任何影响。新信息影响可能涉及一个或多个类别。
基于以上六方面，对新信息影响作用分类。研究者和一位心理学硕士先就其中一位被试的评价内容独立评分。两人的评分一致性系数为0.73，达到显著水平。之后由研究者对其余被试进行评价。
3.3.2 新信息影响作用的基本情况
表5中，列出在总体和各轮次上，新信息影响作用的基本情况。
重复测量方差分析和多重比较考察三个轮次上，被试对新信息影响作用的评价差异。结果表明，矛盾情境各轮次差异不显著。潜藏情境中，第四轮的认识广泛评价高于第二轮［F(1，9)＝7.36，p＜0.05］。
4 讨论
4.1 动态信息呈现下问题评分的特点分析
4.1.1 动态与静态信息呈现下问题评分的差异分析
动态呈现下10名被试发现292个问题，而静态呈现只发现110个问题，差异非常显著。说明信息呈现方式对发现问题数量有影响。陈琦和刘儒德(2007)提出，问题包括给定信息、目标和障碍三个成分。给定信息是发现并建构问题的关键要素。把同样的信息分成多个轮次呈现，在每一轮，被试需要关注的内容相对较少，就可以对信息进行更全面、精细地加工，有助于发现更多问题。Mumford,Reiter-Palmon和Redmond(1994)谈到，在诸多环境信息中，个体会选择并注意与自身期待相关，却还没有达到理想目标的信息作为发现问题的线索。静态呈现下，同时接收的信息量较大，被试对多个信息点的关注会有所选择和侧重，减少对某些信息的注意和加工，造成问题数量降低。教育中，过多信息会分散学生的加工兴趣和重点，降低对单个信息做细致思考的机会。并不是学生获取的信息越多，加工效果就越好，过度的信息反而可能产生抑制。这在当今“信息爆炸”时代尤需警惕。
动态呈现下，问题的变通性高于静态。变通性代表发现问题的类别数。信息分轮次呈现后，被试在每一个新轮次，都将注意力集中到新材料上，对情境信息的关注点更广泛和均匀，问题分布范围更广，类别数也更多。Mumford等人(1994)认为，问题建构涉及对未加工认知材料的操作。动态呈现下，每一轮新材料都是未加工材料，引发被试对其投入新的关注和加工，进而产生新问题。
动态呈现下，矛盾情境中问题的深刻性和精致性均高于潜藏情境。这与两类情境发现问题的认知机制差异有关。矛盾情境依靠知觉、认知和辨识发现问题(Dillon,1982)，随着新信息的提供，被试能够更好地辨识矛盾和错误，提高发现问题的深刻性与精致性。潜藏情境中，静态呈现下被试发现问题的深刻性高于动态呈现。Miyake和Norman(1979)认为，发现有意义问题意味着知识结构的形成。问题发现需要对知识进行整合、推理、重组等，而不仅是孤立地加工一个个信息。动态方式下，片段性地间隔呈现材料割裂了信息间的关联，不利于综合性加工，故在问题深刻性上不如静态呈现。在指导学生加工信息时，可以有意识地提醒他们将新信息与旧知识，或者各类跨学科和跨专业的知识联系起来分析和重构。
4.1.2 动态呈现四个轮次上问题评分的差异分析
矛盾情境中，第四轮问题的新颖性高于一、二轮。Hoover和Feldhusen(1994)指出，问题发现需要将新的数据、经验或信息整合到组织化的记忆结构中。被试在接收到一段信息时，首先会想到常规问题，新信息加入使看问题的角度和深度发生变化，更容易发现有新意的问题。因此，加强个体知识储备，扩展认知视野，对提出创新性问题有益。潜藏情境中，第二轮问题的思维产品评分高于第一轮。杨千慧(2002)认为，新数据和信息的积累有助于问题的深入。在第一轮仅提供背景信息后，第二轮提出明确的“积极进化观”，这是材料第一次呈现清晰观点，有助于对主题形成全面认识，发现综合性问题。以上轮次差异和变化均与材料的性质和内容有关。
4.1.3 两类呈现方式下问题区域分布的差异分析
动态呈现下问题均匀分布在1～4区，静态呈现下问题区域分布明显不均。许育彰(1999)提出，领域知识与问题发现能力间存在正相关。情境信息是发现问题的知识来源，信息呈现方式的不同导致被试在信息选择和加工上的差异。动态呈现下，每一轮单独呈现新材料，被试会明确地把问题发现对象指向新内容，问题比较均匀地分布到每个区域。静态呈现下，被试一次性接收四个区域的大量信息，必然有所选择和取舍，问题集中于感兴趣区域，在缺乏关注的区域则较少问题。这反映出，逐次少量呈现材料比一次性大量呈现，有助于对单个材料进行独立地有效加工。
在问题区域顺序性方面，动态呈现下，问题有比较明显的区域先后顺序。静态呈现下，大部分问题不按区域顺序出现。材料呈现的先后顺序影响和引导被试的加工顺序。Hoover和Feldhusen(1990)指出，问题发现中个体需要将额外的新信息整合到已有知识系统中。动态呈现下，新信息出现后，被试把注意力转向新材料，对已加工的旧材料暂放一边。Dillon(1988)认为，提问显示个体的思维关注点。静态呈现大量材料的情况下，个体依据自身兴趣和需求，对信息进行选择，再做进一步加工。问题不会严格按照材料的先后顺序，而是根据关注点的不同存在选择性和跳跃性。
动态呈现下，没有一个跨区问题，静态呈现下，60％的被试提出跨区问题。Arlin(1976)指出，各类结构化信息间的复杂关系与交流而构成的系统性思维与问题发现间存在联系。动态呈现下，被试每次处理少量信息，加工得更周到、细致，但这也会局限思考范围，降低对新旧信息的关联性思考。Marbach和Sokolove(2000)认为，问题发现需要个人理解当前主题并将知识元素连接起来。静态呈现下，材料间的衔接更无障碍，被试更可能将多个信息进行综合性、跨区域地加工，发现更多跨区问题。教育中，向学生呈现材料时，在少量多次呈现与多量一次性呈现之间，需把握一个平衡。
4.2 新信息呈现后的问题修正情况分析
动态呈现下，根据新旧问题间的关系，把问题分类为全新、改变方向、改变程度、一致性和联系性问题。后四类与先前有关联的问题，占总数的14.16％。Patrick(1937)表示，思想的联系会导致问题主题的发展。Sapp(1995)指出，问题发现期间个体会自发地在信息和经验间建立关联。新信息呈现后，被试大多针对新信息提问，但也有部分问题与先前信息存在关联，反映出先导信息对后续问题发现的影响，也体现出思维连贯性。在存在关联的问题中，矛盾情境占4.96％，潜藏情境占25.51％。说明潜藏情境的问题更依赖于先导信息，更需要将前后信息做联系性思考。
潜藏情境各轮次上，问题修正情况存在差异，这可能与每一轮信息的不同内容和观点有关。Ramirez(2002)提出，问题发现需要将各类材料相互关联与分析。材料具体内容及其相互关系影响对问题的加工。潜藏情境四个轮次按“背景—积极观点—消极观点—中立观点”展开论述。第一轮只提供背景，第二轮正式展开观点，而三、四轮从另外两个不同侧面论述，因此第二轮的全新问题多于第三、四轮。这反映出材料本身的观点与立场，对信息加工和问题发现产生相应影响。教育中，让学生接触不同视角和立场的信息，有助于围绕一个主题做多维度思考，训练其理解、判断和整合信息的能力，促进多角度问题的发现。
4.3 被试对新信息影响作用的评价
根据访谈，把被试对新信息影响作用的评价分为六类。被试提及最多的是原文评价和理解加深，最少的是无影响。大部分被试认为新信息对发现问题存在积极影响。当问题发现遇到障碍和瓶颈时，除了对已有信息进行深入、整合思考，还需积极吸取新资讯。Hoover和Feldhusen(1990)指出，当个体对问题情境形成初步假设后，会接收到额外新信息，用以确认、修正或否定已有假设。即新信息对观念形成存在影响。潜藏情境中，被试第四轮的认识广泛评价高于第二轮。第二轮接收到积极观点后，紧接着出现的第三轮消极观点在立场上过于对立，难以立即接受。第四轮的整合性中立观点更容易被理解和认可，因此被试肯定该信息促进了更广泛的认识。
4.4 研究的不足
研究在变量控制上存在不足。一是时间控制。为了更好地模拟现实问题发现情境，实验不限时。结果显示，动态呈现下被试比静态的加工时间更长，因此，问题发现结果的差异可能部分由时间引起。后续研究中，需考虑用一个恰当、合理的方式控制时间。二是访谈控制。动态呈现后三轮进行事后访谈，询问被试对新材料影响的看法，但该环节可能影响了被试的加工。如果把访谈放在全部任务结束后，会更合理。
5 结论
5.1 信息呈现方式影响问题发现结果
动态呈现促进对信息更细致、全面的加工，有助于问题数量和变通性的提高。在动态呈现的不同轮次间，问题数量没有差异，而质量则随新信息内容与性质的不同表现出变化。
5.2 两类呈现方式下，问题涉及的区域各有特点
动态呈现下，问题均匀分布在每一个区域，且按照轮次先后顺序依次出现，在问题区域与信息轮次之间存在匹配，但跨区域问题极少。静态呈现的问题特点与此相反。
5.3 新一轮信息呈现后，被试发现的问题可分为全新、改变方向、改变程度、一致性和联系性问题等五类，后四类与先前有关联的问题在潜藏情境中的比例高于矛盾情境，显示出潜藏情境问题发现更依赖于先导信息和关联性思考的特点。
5.4 被试对新信息影响作用做出积极评价，提及最多的是原文评价和理解加深，最少的是无影响。评价随情境性质和材料内容的不同呈现出相应特点。