本稿では、3つの疑問を解決するための分析を紹介する：

3. 生産性の高い相互作用パターンと低い相互作用パターンの出現には、どのような社会的・認知的要因が関係しているのか？

簡単な文献レビューに続いて、これらの問いに取り組むクロスケース定量分析および個性記述的(idiographic)ケーススタディを紹介する。
これらのアプローチは、Jerome Bruner(1986, pp. 12-13)が「パラダイム」と「ナラティブ」と呼んだ「知る」モードにほぼ対応している。
まず、全12グループの会話を定量的に分析した結果が共有される。
先行研究(Barron, 2000a参照)で観察された現象を反映し、先に挙げた推測を評価するための尺度が開発された。
これらは、成功したグループとそうでないグループの会話における頻度を統計的に比較することによって分析される。
さらに、成功したグループとそうでないグループのメンバーの学習成果を比較する。
後段では、これらの現象を、成功の度合いが異なる4つのグループの実際の会話という文脈で例証する。
イディオグラフィック(個性記述的)・アプローチは、特定の子どもたちのグループにおいて、社会的・認知的な出来事が時間とともにどのように展開するかを説明するために使用される。
これらの質的記述は、共同作業の規制における社会的・認知的要因の織り交ぜをさらに説明し、前述のアイデアを具体化するために使用される。
語りによる説明は、Geertz(1973)が「厚い記述(thick description)」(p.7)と呼ぶものを提供するために使用される。
ジェスチャー、イントネーション、表情、視線、ボディランゲージといった相互作用の特徴は、すべてコミュニケーション行為であり、したがって分析において重要な役割を果たす。

ケーススタディ研究は、多くのグループにわたるパターンを探す研究に欠けている、共同作業の相互作用の詳細なポートレートを提供する。
Clark(1996, p.3)は、会話におけるパートナーの相互依存関係を捉えるために、「アンサンブル(ensembles)」という用語を使用した。
グループやアンサンブルに注目することで、研究者は、参加者が何を理解し、どのような物質的資源を使い、どのような種類の貢献をし、どのようにそれがある談話で取り上げられたり取り上げられなかったりするのか、談話における意味づけにおける時間的な動的相互作用をとらえた相互作用を記述できる。
このような研究は、共に学ぶことの複雑さを浮き彫りにし、重要なプロセスを特定することができる。
例えば、共同問題空間という重要な概念は、慎重なケーススタディ分析から生まれたものである(Roschelle, 1992; Teasley & Roschelle, 1993)。
共同問題空間(a joint problem space)とは、共同作業の過程で開発された共有概念構造であると定義された。
Roschelleは、速度と加速度を動的に表示するように設計されたコンピュータ・シミュレーションを使用した2人の少女の研究において、共同問題解決空間の創造は、理解の表示、確認、修復のサイクルを繰り返すことで達成されると主張した。
会話が進むにつれて、生徒たちは互いに理解しあっていることをますます明示的に示すことを期待したのである。
Roschelleの分析は、主に共同問題空間の形成という認知的側面に焦点を当てたものであったが、他の研究では、生産的なコラボレーションの本質を深く理解するためには、グループメンバーが知識やその他の認知資源にアクセスし機能的に表現できるような相互関係の中で展開する関係のエコロジーに注意を払う必要があると指摘している。
EngleとConant (2002)による最近の論文は、小学生グループの生産的な共同作業について分析することで、この研究に貢献している。
生徒たちは、シャチをクジラとイルカのどちらに分類するのが適切かについて、持続的な論争に巻き込まれる。
様々な専門家が提示する矛盾した主張と、対立するグループのメンバーが採用する主張によって、この論争は数週間にわたって生徒たちの中に存在し、8回にわたり議論される。
生徒たちの情熱的な取り組みは、集中的な感情表現、自分の考えを聞いてもらうことへの執着、追加調査、数週間にわたる継続的な関心に反映された。
また、生徒が自分の主張を正当化するために様々なエビデンスを用いるなど、学術的な手法を取り入れることで、議論や罵り合いに発展することなく、生産的な学習会話を可能にすることができた。
さらに、トークの分析から、生徒が互いに発言し合い、フロアの時間を奪い合うこともあったが、他の生徒が行った貢献に対して自分たちが責任を持つことが明らかになった。
これは、生徒が特定のグループメンバーを論争に関連する主張やエビデンスと関連付けたターンの割合によって示された。
EngleとConantはこのプロセスを「ポジショニング(positioning)」と呼んだ(pp.480-483)。
このグループワークは、A. L. Brown and Campione(1996)のCommunity of Learners Projectの一環としてデザインされた研究ベースの実験教室で実施された。
共同作業の段取りは理論的なものであり、分析では、議論を可能にする4つの条件が指摘された。
1. 題材を問題化すること
2. そのような問題に対処する権限を生徒に与えること
3. 生徒に規律規範に対する責任を負わせる
4. 関連する研究資源を提供する

他のケーススタディでは、改革に基づく活動を提供しようとする最善の意図にもかかわらず、より失望させるような相互作用が生じることを前景としている。
例えば、Sfard and Kieran(2001)は、数学の学習は相互作用の中で行うのが最善であるという主張に対して、一つの事例を用いて疑問を呈している。
彼らは、生徒の代数的思考を支援するために設計された30時間にわたる代数学の授業に参加した二人組のエピソードを紹介した。
非効率的なコミュニケーションを特徴とする問題解決の2つのエピソードが分析され、2人の少年の努力とお互いを理解しようとする意欲の間に不一致があることが示された。
一方の少年は他方の少年を引き込もうとし続けたが、うまくいかなかった。
このような不一致は、学習にとって理想的な条件とは言い難いものであった。
結局、著者は「相互理解への道は非常に曲がりくねっていて、落とし穴がたくさんあるので、コミュニケーションの成功は奇跡のように見える」(p.70)と慎重になっている。
問題解決の結果における研究内、グループ間のばらつきも報告されている(Forman & Cazden, 1985; Resnick, Salmon, Zeitz, Wathen, & Holowchak, 1993)。
例えば、Hogan, Natasi, and Pressley(2000)は、生徒の物質の性質に関する知識の発達を支援するために設計された教育ユニットの文脈で、会話で表現された推論のレベルについて説明した。
知識構築のための対話は、合意型、反応型、精緻化型の3つの主要なパターンのうちの1つとしてコード化された。
彼らは、同じ課題にもかかわらず、4つのグループのうち1つは、自分たちで知識構築のための会話を継続することが非常に困難であったことを指摘している。
最も成功したグループは、肯定的、同意的、受容的な発言をする割合が高かった。
このような応答は、アイデアの議論を長引かせ、より高いレベルの推論につながる。
なぜ、あるグループがより困難な状況に陥ったのかは不明であるが、彼らの困難が教師の介入を増やす結果となったことから、この結果は彼女にとって目に見えるものであったと考えられる。

相互関与のマーカーの定量化(QUANTIFYING MARKERS OF MUTUAL ENGAGEMENT)

今回取り上げたようなケーススタディ分析は、対話の詳細な説明と相互作用の重要な描写を提供する。
また、理論的な洞察を提供し、より広範に研究する必要がある現象を特定することができる。
エビデンスの性質上、ケーススタディは、初期の問題解決や学習におけるコラボレーションの有用性について幅広い主張をするのに適しておらず、結果のばらつきをもたらすプロセスの頻度を推定するのに役立てることはできない。
また、結果のばらつきをもたらすプロセスの頻度を推定することもできない。
先ほど検討した研究では、グループの相互作用が、教室内のグループ全体の集団に対してどの程度代表的であったかをほとんど知ることができない。
よくあることだが、ケーススタディでは、学習成果に関するデータも、あるグループが他のグループや個人と比較してどれだけ共同作業を達成したかについての定量的な指標も得られない。
しかし、これらの研究は、定量化できる共同プロセスを反映した尺度を開発するためのアイデアを示唆している。
定量化は、
(a)相互作用のプロセスと、グループ製品の品質や個人の学習といった成果との関連性を検証し、
(b)与えられた集団におけるグループ間の変動の程度を推定し、
(c)重要なプロセスを特定する能力を高める方法を提供できる
点で有用である。
また、会話を定量化することで、正しいアイデアを生み出したグループメンバーがいない可能性など、共同作業のばらつきに関する単純な説明を除外することができる。
また、信頼性の高いスキームを用いたコーディングとそれに続く定量化により、質的分析作業に自信のない研究者にも説得力のあるエビデンスを提供できる(National Research Council, 2002)。
このような理由から、参加者が互いにどのように反応しているかを反映するような相互作用の尺度が開発された。
2つの主要な尺度は、解決策の提案に対してどのような反応がなされたかと、提案と直前の会話の内容との関連性であった。
これらについては、「方法」のセクションで説明する。

私は、複雑な問題に対するグループのパフォーマンスレベルをレンズとして使用し、共同作業において成功しやすい相互作用の関連パターンを特定することが可能な分析アプローチを開発した。
私は、提案と応答のシーケンスの質をコード化し、より成功したグループとそうでないグループで比較した(クロスケース検査(cross-case examination))。
私は、解決に向けた正しい提案に焦点を当て、なぜあるグループでは正しい提案が取り上げられ、文書化されるのに対し、他のグループではそれが失われるのかに取り組んだ。
正しい提案に焦点を当てたのは、記録を見直したところ、正しい提案が取り上げられないことが多いことが明らかになったためである。
この問題を解決するために、アイデアに対する反応や、先行するトピックとの関連性を調査した。
次に、同じ問題や転移問題を、その後のセッションで単独で解く能力を、グループのパフォーマンスレベルの関数として比較した。
この分析により、相互作用の質が個人に及ぼす影響を理解する能力が向上した。
最後に、個々のグループについて、提案の種類と応答シーケンスが時間経過とともにどのように出現するかを説明する。
この後者の分析により、共同作業の成功の多寡に寄与する社会的・注意的要因の詳細な像を描くことができる。

デザイン(Design)
子どもたちは、「ジャスパーの冒険」シリーズ(VanderbiltのCognition and Technology Group, 1992, 1997)の最初のエピソードである「シダークリークへの旅」という15分間のビデオアドベンチャーの中で、主人公に投げかけられる一連の問題を解くよう指示された。
クラス全員でJourney to Cedar Creekを視聴する最初のセッションの後、2番目のセッションでは、クラスの3人組が共同で1時間のセッションで数学の問題を解いた。
その後、2回のセッションで、生徒たちは個人的に追加の問題を解くよう求められた。
個人の学習成果を調べるために、このフォローアップセッションで2種類のフォローアップ問題が提示された： 習得度を評価するために、1回目のセッションで解いた問題を再提示し、研究参加者全員が個別に解く。
本研究では、3人組の成績レベルを分析対照として、3人組の成績の違いを説明するのに役立つかもしれない学習成果や相互作用パターンを比較する。
この研究デザインは以下のように要約される：


資料(Materials)

Journey to Cedar Creekのビデオ
Journey to Cedar Creek (CTGV, 1997)では、主人公はJasper Woodburyという青年である。
ジャスパーは、購入を検討している古いキャビンクルーザーを見るために川を旅する。
ジャスパーはそのボートを購入することを決め、その日のうちにボートを持ち帰ることを計画する。
しかし、彼はこの計画の実現可能性についていくつかの大きな懸念を抱いている(例えば、ライトが作動しないので日没前に家に到着できるか、燃料は十分か、など)。
生徒の課題は、これらの懸念を特定し、解決することである。

Journey to Cedar Creekのストーリーボード
問題解決を促進するために、各参加者には、ジャスパー問題を解くために必要な関連数値情報がすべて含まれた、ストーリーボード形式で用意された18枚の静止画ムービーシーンが渡された。
各写真の下には、シーンの説明と追加の定量的情報を提供するキャプションが表示された。
教室で使用する場合、「Journey to Cedar Creek」にはストーリーボードが付属していないのが一般的である。
その代わり、生徒はビデオアドベンチャーが収録されたビデオディスクを使って情報にアクセスすることになる。
ストーリーボードは、サブ問題や定量的な情報を特定する際の課題を軽減するものである。
しかし、実験の目的上、すべての生徒が情報にアクセスできるようにすることが重要だった。

ワークブック
計画性と問題解決能力を評価する目的で、生徒には8つの質問を投げかけるワークブックの課題をこなすよう求めた。
各ページには制限時間が設けられ、生徒が各ワークブックに同じ時間を費やすことができるようにした。
この時間の妥当性は、パイロットスタディによって決定された。
一般的な計画問題が2問、小問題の計画問題が3問、小問題の定量的な解法を問う解答問題が3問出題された。
これらのプロンプトは、すべての児童が、たとえ自分でサブ問題を考えていなかったとしても、それぞれのサブ問題を検討するようにするために用いられた。
本稿で報告する分析は、時間に着目し、移動距離(D)と移動時間(TT)を計算し、TTと利用可能時間(AvT)を比較する最初のサブ問題に基づくものである。
転写のためのリソースの制約と、ソリューションの概念的に異なる1つの部分についてより深い分析を提供するために、1つの問題を選択した。

転移ビデオ(Transfer video)
転移問題は、5分間のビデオで紹介された。
転移問題の物語と問題構造は、「シダー・クリークへの旅」に類似していた。
ただし、数量や登場人物の名前はすべて異なっていた。
主人公のナンシーという女性の意思決定が、この問題の基礎となった。

転移情報シート(Transfer information sheet)
生徒の問題解決を容易にするため、ストーリーと関連する数値情報をまとめた情報シートを作成した。

転移ワークブック(Transfer workbooks)
転移問題ワークブックの問題の種類は、「シダー・クリークへの旅」のワークブックと同じである。
各問題の時間配分も同じである。登場人物の名前のみ変更した。

手順(Procedures)
全生徒が参加したセッションは4回、連続した日に行われ、それぞれ約1時間であった。
セッション1では、生徒たちは「シダークリークの旅」を鑑賞した。
セッション2では、生徒たちはパートナーと一緒に「シダー・クリークへの旅」の問題を解くことになった。
このセッションは、生徒が一緒に作業した唯一のセッションである。
セッション3では、再びJourney to Cedar Creekの問題を解いてもらったが、生徒は全員個人で問題を解いた。
セッション4では、生徒は転移問題のビデオを見て、転移問題を解いた。
ここでもすべての生徒が一人で問題を解いた。
すべてのデータを収集した後、最終セッションが行われ、解決策をクラス全体で議論した。

セッション1：ビデオの視聴
最初のセッションでは、生徒たちは教室でグループとして「シダー・クリークへの旅」を鑑賞した。
彼らは次のように告げられた：
「これから見るのは、ジャスパー・ウッドベリーという人物が、自分が買うかもしれないボートを見るために行った川下りの15分間のビデオです。このビデオでは、ジャスパーがボートを家に持ち帰るために、いくつかの問題を解決する必要があることがわかります。ジャスパーが解決しなければならない問題に注目してください。明日は、これらの問題について質問されます。」

ビデオが終わった後、生徒たちは、問題解決のプロトコルを簡単に解釈できるようにするための演習に参加した。
この演習は、単語問題を提示し、その解答をどのように書けば他の人が理解できるかを議論するものであった。
また、生徒たちは自分で問題を解き、自分の作品を見せる練習をした。
問題の数学的内容や題材は、ジャスパー問題に含まれる問題の種類とは無関係であった。

セッション2：Journey to Cedar Creekの解答を初めて試みる
実験者は、絵とキャプションに問題を解くのに関連するすべての情報が含まれていることを生徒に伝え、ストーリーボードの形式を説明した。
各キャプションは音読された。
ストーリーボードの説明の後、3人組は、オフィス用の仕切りで区切られた小さなテーブルがいくつか並べられた空き部屋に連れて行かれた。
各チームは、頭にビデオカメラが置かれたテーブルに座った。
各テーブルの端には、ビデオカメラの操作を監視する大人が座っていた。
入場する前に、生徒たちはお互いの話を聞きながら作業をするように言われた。
また、1ページ終わるごとにライターを交代し、グループの答えを記録するよう指示された。
生徒には、各ページに与えられた時間は決まっており、指示があるまでページをめくってはいけないと告げられた。
実験者は、各ページに書かれた質問に差し掛かると、それを声に出して読み上げた。

セッション3：習得(Mastery) 
すべての生徒が教室で個別に問題を解いた。
各生徒はストーリーボードとワークブックを受け取った。
ワークブックの問題は音読され、生徒はページをめくるタイミングを指示された。
各ページに与えられる時間は同じだった。
このセッションでは、実験者と教師だけが部屋にいた。

セッション4：転移問題(Transfer problem)
すべての生徒が教室で個別に問題を解いた。
生徒はまず、転移問題を説明した5分間のビデオを見た。
各生徒は、ビデオからの関連情報を列挙した情報シートを受け取った。
ワークブックでは、「シダー・クリークへの旅」と同様の問題が出題された。
すべての生徒が教室で個別に問題を解いた。
実施手順は、習得セッションと同じであった。


解答用紙のコード化
各3人組は、3つの小問題のそれぞれに対して、1つの定量的な解答を作成するよう求められた。
ここで報告する分析は、生徒が船を家に届けるのに十分な時間があるかどうかを判断するよう求められた最初の小問題に基づくものである。
この決定を下すために、生徒は以下のことを判断する必要があった：
1. 帰路の走行距離(D)
2. 帰路にかかる時間の長さ(TT)
3. 自宅のドックに戻る時間(ArT)または日没までの移動可能な時間数(AvT)

必要な計算にはそれぞれ0点、1点、2点の点数がつけられた。
正しい数値をすべて使っているのに間違った操作をした場合や、正しい操作をしているのに間違った数値を使った場合は、部分的に単位を与えることができた。
各小問題について、獲得した点数を合計した。
この小問題の得点は、獲得した得点を可能な得点の合計で割ることで、正解率に変換された。
正しい数字を使うとは、情報シートや過去の計算で得られた正しい値を使うことである。
時々、生徒が間違った数字を書くことがある(例えば、川のマイル標識は132.6ではなく132.4と書いた)。このような書き間違いは採点では無視された。
また、計算ミスも時折発生した。
概念的な理解に重点を置いているため、これらのミスも採点では無視された。
さらに、計算ミスによって不正確な数値を後から計算で使用した場合でも、正しい変数を使用しているため、正しい数値を使用していると採点された(例：Dで計算ミスをした後、TTの計算でその数値を使用した場合)。
コーディングスキームの信頼性を評価するために、2人のコーダーが3日間で作成されたワークブックの15%を独立してコーディングした。
全体的な合意はスキーム間で90%から96%の範囲であった。

本研究はエスノグラフィ研究ではないため、仕事に関して参加者の学校に浸透していた規範の種類や、参加者が関与していた知識構築の実践の種類に関する詳細なデータを提供することができない。
しかし、Stephenson (2000)が最近行った、2つの学校における数学教育実践の学習効果に関する比較研究は、実践が、共同作業を求められたときに生徒が互いにどのように向き合うかに影響するという考えを支持するものであった。
この研究の1校は伝統的な学校であり、教師は講義と個人的なデスクワークを組み合わせて授業を行った。
もう1校はマグネットスクールで、協力的でプロジェクトベースの学習を中心に構成され、向社会的な発達を重視していた。
個人の問題解決データの収集に加え、各校の生徒には2つの複雑な数学の問題を共同で解くよう求めた。
Stephensonは、Barron(2000a)で報告された提案と反応に焦点を当てたコーディングシステムを用いて、従来の学校の共同作業者は、反応を無視したり拒絶したりする率が高かったのに対し、マグネットスクールの共同作業者は、アイデアを取り入れ、それを詳しく説明し、解決に向けてより良い行動をする率が高かったことを発見した。
従って、伝統校のグループは、ここで述べたあまり成功しない3人組に似ているのに対し、マグネットスクールのグループは、成功する3人組に似ている。

同様に、Matusov, Bell, and Rogoff(2002)は、学校教育の文脈で異なる種類の制度的実践を行う2つの異なる学校に通う2人組の相互作用パターンを広く特徴付けることができた。
ある学校は非常に協力的であったが、もう一方はより伝統的な談話と参加型のパターンを好んでいた。
5段階のコーディングシステムを用いて、研究者たちは、パートナーが一方的に意思決定を行うか共同で行うか、また、互いのアイデアを基にするか個人で行うかによって区別される、相互作用スタイルのグローバルパターンを確実にスコアリングすることができた。
協働型の学校の生徒たちは、互いのアイデアを一貫して構築し、合意形成に取り組む傾向が強かった。

この2つの研究の結果が、協働の経験量の多さによるものなのか、価値ある談話のパターンの違いによるものなのか、あるいは、より一般的に、子どもたちの間に存在する関係の質の違いによるものなのかは、定かではない。
協力的な学校では、積極的な対人関係を重視することが多く、協力した経験は、より深い友情など肯定的な関係性の結果をもたらすことが示されている(Barron, Martin, Roberts, Osipovich, & Ross, 2001; Johnson & Johnson, 1981)ため、これらの要因を解明することは困難である。