有關學生元認知水平差異與能力分組訓練的研究

文章編號:1005-6629(2010)08-0035-04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

21世紀要求學校教育注重培養“學習型人”。培養“學習型人”也就是培養學生有意識地監控自己的學習活動的能力。“元認知”是對自身認知活動的認知，其核心內容就是自我監控。問題解決是學生認知過程的一個重要組成部分。如何通過對學生問題解決過程的分析，研究學生元認知水平的差異，針對不同學生的實際差異，實施不同的元認知訓練策略，從而提高學生的問題解決能力，使學生成為“學習型人”呢?下面，筆者就氧化還原問題解決過程中學生元認知水平的差異及能力分組訓練方法作簡單闡述。

1 問題解決能力與元認知水平

問題解決是指主體從問題信息中產生的疑惑到經觀察必要的問題信息而得到多種解決方案的一種高級思維過程;也就是從一個待解決的情境轉移到解決方案的情境過程。現代認知心理學認為，無論采用什么策略解決什么問題，都要經過如下五個過程[1]:1.發現問題。2.界定和表征問題。3.確定問題的解決策略。4.執行策略。5.評價問題解決的結果。

元認知是認知主體對認知活動的自我意識、自我監控和自我調節。元認知水平是指認知主體對自己獲得知識和解決問題的過程進行調節和監控的能力。根據J.H.Flavell的觀點，元認知成分包括元認

知知識、元認知體驗和元認知監控三個方面。

研究表明，化學問題解決中元認知能力是影響學生化學學習成績的關鍵因素之一[2]。比較分析元認知成分和問題解決一般過程，筆者認為學生的元認知水平與問題解決能力之間有著圖1所示的對應關系。

2學生元認知水平差異與能力分組

筆者以氧化還原專題為載體，根據氧化還原專題核心內容和元認知理論三個主要成份，設計了“學生元認知水平調查問卷”。筆者研究分析了70份有效被試的調查問卷，發現，一是學生的元認知水平，從學優生、中等生、學困生依次有所降低;二是具體元認知各成分水平，無論學優生與中等生、學困生之間還是學優生之間被試者各不相同，即在元認知知識水平、元認知體驗水平或元認知監控水平三方面各被試者都體現出差異。因此，筆者認為，元認知訓練按元認知水平不同特點和問題解決過程中的不同表現進行分類訓練的效果較好，也就是能力分組。那么，什么是能力分組?如何進行能力分組呢?能力分組是根據學生在某門課上相似的成績和能力水平， 將他們分到不同的教學組中的做法[3]。筆者根據學生元認知水平調查問卷前測的具體情況，通過分析學生在具體氧化還原反應問題解決過程中體現的元認知水平特點，擬定了被試學生能力分組標準，見表1所示。

據此，筆者將學生分成5個能力小組。第一組:A1意識性差、B2情感體驗性差、C1意識性差;第二組:A2陳述性知識差、B1認知體驗性差;第三組:A3程序性、策略性知識差;第四組:C4反饋性差、C5總結性差;第五組:C2計劃性差、C3執行性差、C6補救性差。

3元認知訓練策略

元認知訓練是改善學生認知能力結構的關鍵。結合元認知理論和課堂教學特點，筆者提出了6種元認知訓練策略。

3.1自我提問法(項目a)

根據認知活動過程筆者設計了每日自我提問單和每題自我提問單。這些提問單向學生提供了一系列問題解決各個階段的啟發式問題，讓學生在解題過程中依據這些問題實行思維監控。

a1:每日自我提問單

(1)今天這節課我學到了什么?

(2)這節課我比較感興趣的內容是什么?

(3)這節課我還有什么不懂?打算什么時候、怎樣去弄懂?

(4)老師布置的習題我什么時候完成?化了多少時間?效果如何?

(5)我是否找到一個我認為比較重要的與這節課知識相對應的練習?具體問題是什么?

a2:每題自我提問單

(1)問題描述了什么?已知條件是什么?未知條件是什么?

(2)如何描述題給信息?

(3)題目的關鍵詞是什么?有何突破口?

(4)是否見過類似問題?若見過，是否存在略微不同?選擇合適方法嘗試解題。

(5)有沒有檢驗解題過程是否正確、結果是否合理?

3.2結果檢查法(項目b)

強化結果檢查，可以讓學生養成從結果的檢查中尋找自我調控線索的習慣，從成功中提煉優勢，從失敗中吸取教訓[4]。研究時，筆者設計了“每題自我反思單”和“錯題自我反思單”，從解題過程和錯題剖析兩個角度對被試進行訓練。

b1:每題自我反思單

(1)審題是否正確?(已知條件和求解問題是否看清)

(2)解答是否符合題意或解釋是否合理?

推理分析:

結論:是或否

如果是否，哪一步錯了?如何更正?:

(3)是否有其他方法?哪種方法比較簡便?

(4)在解題過程和方法上有何收獲或要注意的地方?

(5)對自己今后的學習過程有何啟發?

b2:錯題自我反思單

(1)該題我原來是怎么做的?錯在什么地方?

(2)我當初為什么這樣做?這樣做為什么不行?

(3)正確的解題方法和過程應是怎樣的?

(4)從該錯題中發現自己存在的問題是什么?(知識薄弱?方法錯誤?態度馬虎?)

(5)如何克服或解決以上存在問題?

3.3強化體驗法(項目c)

元認知不僅包括對學習材料的使用、學習方法和策略的選擇、學習過程的優化、學習結果的檢查和修正等認知因素的調控，而且還包括對學習興趣、態度、動機水平、注意程度、情緒狀態等非認知因素的調控。元認知的功能主要表現為對認知過程的監視。其中，元認知體驗是最活躍的因素，它可以為調節活動提供必需的信息，它能夠對其他因素產生強烈的影響，即能激起對目標和元認知知識的意識和修正，能夠激活策略的使用。

A1、B2、C1三類學生對認知活動的意識模糊、體驗淡薄的主要表現有兩個方面。一是回溯性監視能力差，例如，對已完成的作業正確與否的判斷不正確。二是預測性監視能力差，例如，對學習難易程度、學會程度的判斷能力差。究其原因，缺乏化學學習主動性。因此，筆者從決定學生學習行為動機的三個主要因素是“目標取向和任務價值性” 、“自我效能感”和“學習過程中的感覺”入手，訓練學生的情感體驗。

3.4有效記憶法(項目d)

針對陳述性知識相對較差的學生，要提高其化學問題解決能力，首先要強化其基礎知識，在此學習過程中扮演重要角色的一項認知功能是記憶。從記憶的工作原理出發，研究者提出了許多記憶過程模型。這些模型中的大多數包含了三種基本操作:編碼、存儲和提取。據此，筆者選擇了組塊記憶、精細復述、分散學習三種有效記憶策略。

d:有效記憶策略

(1)組塊記憶: 組塊， 即對信息的分組，增加了在短時記憶中可保存的信息的數量。例如:對化學元素的記憶，如果按照元素周期表的結構(周期、族)組塊記憶，一定比直接記憶幾十種零碎元素容易得多。

(2)精細復述:記憶時間的長短，也就是信息在長時記憶中編碼的好壞決定于對這些信息是如何學習的。精細復述是與保持性復述(單純地重復要記的內容)相對應的記憶方法，它包括將新的信息與已知的其他信息建立聯系或在新知識之間建立聯系。如果你想要把知識在長時記憶中保持較長一段時間，那么使用這種復述將更有用[5]。

(3)分散學習: 分散學習是關于對一個學習任務的時間安排問題，許多研究表明，對陳述性知識的識記，在幾個時間段里進行間斷地學習比集中學習更有收獲。而且，還應該根據記憶與遺忘的實驗研究，按照一般的復習周期公式Tn=T12n-1(n=1，2，3……)[6]進行復習。

3.5問題解決策略法(項目e)

問題解決策略屬于認知策略中執行過程中的策略。筆者通過下列5個問題解決策略的訓練，強化學生對問題解決過程中關鍵步驟的監控。

e:問題解決策略

(1)信息表征策略:將語言文字信息通過概念圖、思維導圖等形式表達出來。

(2)完成局部目標策略:采用問題解決中的“爬山法”方式，把題目中的許多小目標連成一串目標，逐步予于解決。

(3)尋找深層意義策略:透過問題描述的表面現象，運用化學原理、規律，揭示問題本質。例如，問題:a g鐵粉與一定量的HNO3在一定條件下充分反應，將生成的氣體與標況下b L氧氣混合，恰好能被水完全吸收，推測a、b的關系。策略:首先根據問題的表面描述，發現該問題，如鐵粉與硝酸的過量情況未知、硝酸的濃度未知，產物未知。然后，根據鐵與硝酸、NO或NO2和O2溶于水的反應規律，揭示該過程實際消耗的物質為鐵和氧氣，進一步根據得失電子守恒尋求a、b的關系。

3.6目標管理法(項目f)

目標是個體從事某項工作想要完成的事情。能在學習過程中堅持不懈的學生往往是在追求自己選定的目標。筆者嘗試了要求學生對階段性學習任務設定目標，目標對象設為學生，由學生自己選擇在班內與自己相差±5分的學生，然后去實現目標，并不時地檢查實現目標的情況。同時，每2個學生為一組，要求每天給對方出一道與本章內容相關的自己的錯題，并完成“目標管理單”，見表2。

4元認知訓練策略的實施

筆者根據各能力小組具體情況和訓練項目特點，以能力小組為單位，設計了具體元認知水平訓練細目，見表3所示。

通過為期6個月的訓練之后，筆者選擇茆洪浦在《學生元認知水平量表的設計》[7]一文中提供的量表，對被試學生進行了后測，筆者將各類被試學生訓練前后元認知水平作了比較分析，如圖2所示。

筆者分析上述訓練前后學生元認知水平變化圖，得出以下結論。1. 通過一定時間的訓練，學生的元認知水平有一定程度的提高，由訓練前平均得分33.8分，總得分率33.8÷70=48.29 %，上升到訓練后平均得分37.6分，總得分率37.6÷70=53.7 %。2. 5個不同能力小組經過一定時間的訓練，元認知水平均有一定程度的提高。

參考文獻:

[1]龐維國.自主學習——學與教的原理和策略[M].上海:華東師范大學出版社，2003:107.

[2]蔣艷旻，吳星.初中生化學問題解決中元認知能力的現狀分析[J].北京;化學教育.2005，(1);44.

[3][美]Robert J.Sternberg Wendy M.Williams，Educational Psychology.張厚粲譯，教育心理學[M].2003:128.

[4]李曉文，王瑩.教學策略[M].北京;高等教育出版社，2000:97.

[5][美]Robert J.Sternberg Wendy M.Williams，Educational Psychology.張厚粲譯，教育心理學[M].2003:246.

[6]查有梁.教育建模[M].1998:37.

[7]茆洪浦.學生元認知水平量表的設計[J].北京:化學教育.2000，(2):17～19.

[8]何懿雯，王祖浩.國外教學中的元認知研究新進展[M].上海教育科研，2006，(5):56～59.

[9]方紅，畢華林.化學問題解決中元認知的研究[J].化學教學.2002，(9):10.