（课程与教学论专业论文）中学数学学困生与学优生元认知技能发展差异研究.pdf

首都师范大学同等学力学位论文 摘要 摘要：元认知技能发展落后是学习困难学生数学成绩落后的十分重要的原因。 探讨学优生与学困生数学元认知技能的发展过程是否存在区别，从而在教学中有针 对性地关注学困生的元认知技能发展，提高他们的学业成绩，能有效地防止一部分 数学学困生的出现。我们从延庆一中高一的三个实验班选取了六名数学学优生，从 三个普通班选取了六名数学学困生，进行了连续八周的数学元认知技能测试，结果表 明：( 1 ) 学优生的数学元认知技能明显高于学困生；( 2 ) 与学困生相比，学优生的 数学元认知技能较少受到问题难度影响；( 3 ) 随时间推移，学优生与学困生的数学 元认知技能都在提高，预测，计划和评价技能有类似发展趋势，一周内迅速提高， 而后发展趋于平缓，两者发展差异不明显：学优生的监控技能一周内迅速发展，在 后续时间内仍有较大提升，学困生监控技能一周内有较快发展，但后续提高不明显， 导致两者差异越来越大；( 4 ) 问题难度对于学优生与学困生的预测与评价技能发展 有类似影响：在实验时问内，与学优生一样，学困生对于容易问题与难问题的预测 技能差异与评价技能差异都没有明显改变；问题难度对于学优生与学困生的计划技 能与监控技能发展有不同影响：学优生在容易问题与难问题上的计划技能成绩差异 与监控技能成绩差异都越来越小，学困生在容易问题与难问题上的计划技能成绩差 异没有明显改变，监控技能成绩差异也比较稳定。这一研究结果提示我们：在高一 阶段应该根据学困生的元认知发展特点，设置对他们来说难度适合的问题，及时促 进他们的元认知技能发展。 关键词；元认知技能发展差异学优生学困生 首都师范大学同等学力学位论文 d e v e l o p m e n td i f f e r e n c e si nm e t a c o g n i t i v es l i l l sb e t w e e n h i g h a c h i e v e ds t u d e n t sa n dl o w a c h i e v e ds t u d e n t s a b s t r a c t ：l o w - a c h i e v e ds t u d e n t si nm a t h e m a t i c sa l el a r g e l yd u et ot h el a c ko ft h e d e v e l o p m e n to fm a t h e m a t i c a lm e t a c o g n i t i v es k i l l sb e s i d e sm a n yo t h e rr e g i o n s p a y i n g f u l la t t e n t i o nt ot h ed i f f e r e n c e si nt h ed e v e l o p m e n to fm e t a c o g n i t i v es k i l l so fb o t h h i g h - a c h i e v e da n dl o w - a c h i e v e ds t u d e n t s ，a tt h es a m et i m eh e l p i n gt h el a t t e r i n a c c o r d a n c e 、稍t ht h e i rs p e c i a lc h a r a c t e r i s t i c s c o u l de f f e c t i v e l yi m p r o v et h e i r m a t h e m a t i c a lp e r f o r m a n c e w ec h o s e6 h i g h a c h i e v e ds t u d e n t sa n d6l o w - a c h i e v e d s t u d e n t si nm a t h e m a t i c sf r o mt h ef i r s t - s r a d es t u d e n t si ny a n q i n gn o 1m i d d i es c h o o l , a n dt e s t e dt h e mw e e k l yo nm a t h e m a t i c a lm e t a c o g n i t i v es k i l l sf o r8w e e k s t h er e s u l t s s h o w e dt h a t t ( 1 ) t h em a t h e m a t i c a lm e t a c o n i t i v es k i l l so fh i g h - a c h i e v e ds t u d e n t sa l e s u p e r i o rt o t h a to fl o w a c h i e v e ds t u d e n t s ；( 2 ) t h ed e g r e e so fd i f f i c u l t ya f f e c tt h e p e r f o m m c eo fm a t h e m a t i c a lm m e t a c o g n i t i v es k i l l so fl o w - a c h i e v e da n dh i g h - a c h i e v e d s t u d e n t sd i f f e r e n t l y i tm a k e sl e s sd i f f e r e n c ei nt h ep c ! r f b r m 黜eo f h i g h - a c h i e v e ds t u d e n t s c o m p a r e dt ot h a to fl o w - a c h i e v e ds t u d e n t s ( 3 ) t h em a t h e m a t i c a lm e t a c o g n i t i v es k i l l so f h i g h - a c h i e v e ds t u d e n t sa n dl o w - a c h i e v e ds t u d e n t sb o t hi m p r o v e dt os o m ed e g r e ei n s e n i o rg r a d eo n e f o rb o t hh i g h a c h i e v e ds t u d e n t sa n dl o w - a c h i e v e ds t u d e n t s ，s k i l l so f p r e d i c t i n g , p l a n n i n ga n de v a l u a t i o nd e v e l o p e di nt h es i m i l a rt r e n d s ；t h em o n i t o r i n gs k i l l o f h i g h - a c h i e v e ds t u d e n t si m p r o v e dg r e a t l yi nt h ef i r s t w e e ka n dk e p ti m p r o v i n gi nt h e f o l l o w i n gw e e k s ，w h i l et h a to ft h el o w - a c h i e v e ds t u d e n t sa l s oi m p r o v e dq u i c k l yi nt h e f i r s tw e e kb u td i dn o ti m p r o v eo b v i o u s l yi nt h ef o l l o w i n gw e e k s ，t h u st h ed e v e l o p m e n t d i f f e r e n c eb e c a m el a r g e ra n dl a r g e r ；( 4 ) t h ed e v e l o p m e n to f m a t h e m a t i c a lm e t a c o g n i t i v e s k i l l s ，e s p e c i a l l yt h ep l a n n i n gs k i l la n dm o n i t o r i n gs k i l lw e r ea f f e c t e db yt h ed e g r e e so f d i f f i c u l t y t h ed i f f e r e n c eo fg r a d e sg r e wl e s sa n dl e s sd i s t i n c tb a s e do nt h et e s t so f v a r i o u sd e g r e e so fd i f f i c u l t yt ot h eh i g h - a c h i e v e ds t u d e n t sw h e r e 够t h a to fl o w - a c h i e v e d r e m a i n e dd i s t i n c t f o rb o t ht h eh i g h - a c h i e v e da n dt h el o w - a c h i e v e ds t u d e n t st h e d e v e l o p m e mo fs k i l l so fp r e d i c t i n ga n de v a l u a t i o nw e r ea f f e c t e db yt h ed e g r e e so f d i f f i c u l t ys i m i l a r l y w es u g g e s t e dt h a tw ei m p r o v et h ed e v e l o p m e n to fm e t a c o g n i t i v e s k i l l so f l o w - a c h i e v e ds t u d e n t sb y p r o v i d i n ge x e r c i s e so f p r o p e rd i f f i c u l t y k e yw o r d s ：m e t a e o g n i t i v es k i l l s ，d e v e l o p m e n td i f f e r e n c e s ，l o w - a c h i e v e ds t u d e n t s ， h i g h - a c h i e v e ds t u d e n t s n 首都师范大学位论文原刨性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容 外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成 果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明 确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 菇；= ；0 力 日期：泖年r 月访日 首都师范大学位论文授权使用声明 本人完全了解首都师范大学有关保留、使用学位论文的规 定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交 论文的电子版和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量 复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容 编入有关数据库进行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出 版。保密的学位论文在解密后适用本规定。 学位论文作者签名： 5 乏 j 釉 日期：沪年f 月罐日 首都师范大学同等学力学位论文 中学数学学困生与学优生元认知技能发展差异研究 1 引言 现代认知心理学家安德森( a n d e r s o n , 1 9 8 3 ) 认为，通过信息加工过程人们获得 两类知识：陈述性知识和程序性知识。在陈述性知识的获得阶段，元认知技能起着 重要的作用。学生获得陈述性知识的一个主要途径是阅读。研究表明( 李伟健，李 盈锋，2 0 0 5 ) ：阅读理解中的元认知监控参与的确对于信息的获取起到了积极的促 进作用。杜晓新( 1 9 9 7 ) 研究结果显示：阅读理解水平与监控能力，策略水平之间 的相关达到极显著水平。而自我监控是元认知技能的一个重要方面，可见，元认知 技能对于阅读理解水平有正面影响。c o l e m a n ，r i v l i n 和b r o w n ( 1 9 9 7 ) 进行了大 学生学习进化论的实验研究，被试分为三组：一组被试阅读材料之后，准备把阅读 内容给别人解释或把阅读内容总结后给别人讲解：第二组被试阅读材料之后进行总 结或自我解释；第三组被试只听别人进行总结性或解释性讲解。结果显示：三组被 试中，解释组的效果均好于总结组；阅读材料后，准备给别人进行解释的被试，对 于进化论的理解在后测实验中明显好于其他方式学习的被试。产生这种差别的原因 是因为在准备给别人进行讲解时，学习者加强了对于学习过程的自我监控，学习过 程有了更多的元认知技能的参与。b i e l a c z y c ，p i r o l l i 和b r o w n ( 1 9 9 5 ) 的研究显示： 自我解释这一策略有助于学生学习；在应用这一策略学习的同时，通过训练，加强 学生对于自己学习过程的监控，其学习效果无论是在所学内容的检测，还是在解决 其他问题方面的策略迁移方面，都比对照组好得多，对照组只是应用自我解释这一 策略，而没有经过这一策略应用过程中的详细的自我监控训练。这一实验结果，更 明确地指出了在学习过程中，元认知技能对于学习效果有明显的影响，即使学生已 经有了认知策略的情况下，元认知技能能更好地使这一策略发挥作用。 刘玉新，陈英和( 1 9 9 7 ) 以小学四，五，六三个年级的学生为被试，以形成合 取概念的步数为指标，考察了元认知能力与合取概念的形成之间的关系。实验结果 显示：各年级学生的元认知知识与元认知能力呈现稳中有变的趋势，各年级的元认 知技能与形成合取概念的步数之间存在非常显著的相关。由此可见，概念的获得过 程中，元认知的参与起到了积极的作用。特别是当获取对于其年龄来说，相对抽象 的概念的时候，元认知技能起到了决定性的作用。获取知识之后，陈述性知识学习 首都师范大学同等学力学位论文 的一个重要方面是知识的记忆。研究表明，元记忆即记忆监控对于记忆效果有显著 影响。杜晓新( 1 9 9 2 ) 以回忆量为指标，对于1 5 一1 7 岁被试的记忆效果进行测查， 发现元记忆与回忆量的相关达极显著水平，记忆策略的运用与记忆监控之间的相关 关系也达到极显著水平。 元认知技能对于程序性知识的获得也起着极为重要的作用。刘娜和胡效芳 ( 2 0 0 6 ) 的研究表明：元认知监控能力的提高对健美操动作成绩的提高有巨大促进 作用。朱志敏和程素萍( 2 0 0 6 ) 的研究表明：元认知监控能力的提高对学生的英语 听力能力提高，自我效能感的增强都有帮助。林崇德和沃建中( 1 9 9 9 ) 的研究发现， 自我监控的计划性和监视性在不同程度上影响了认知操作的速度和准确性。 在研究具体知识学习与教学的同时，由于策略在知识学习中的作用的凸现，人 们越来越多地关心学习策略的获得与使用。杜晓新( 1 9 9 2 ) 的研究发现：记忆策略与 记忆监控之间达到显著相关。经过训练的小学高年级学生的阅读策略水平在元认知 监控的指导下，有显著提高。没有经过训练的被试，使用的策略单一，阅读大都采 用复述策略；经过策略训练和相应的元认知指导，被试的策略水平显著提高，能够 自觉应用精制策略，组织策略等精加工策略，有效提高阅读水平。 国外的研究也表明，元认知监控的参与，对于学生各种策略的使用起重要的作 用( p a l i n e s a r ，b r o w n ，1 9 8 7 ) 。元认知监控在学习过程中的作用在于帮助学生认 识问题的性质，确定与之相应的策略，并应用策略掌握知识。经过对于策略的详细 讲解和反复应用的训练，使得学生能够认识策略的应用条件及其有效性，学生就会 在适当的情景下，有意识地选择策略完成学习任务。这些学习任务包括：回忆所学 内容，阅读理解，书面表达，和解决数学问题。 学习的最终目标是用知识来解决问题。在问题解决的过程中，元认知的计划，监 控，调节作用更加明显。p u g a l e e ( 2 0 0 1 ) 对九年级学生的研究发现：让学生写出他 们解决数学问题的过程，能够更加有效地促进他们正确地解答闯题。通过学生自我 描述的解题过程发现，在问题的表征，制定计划，执行计划，评价结果的阶段，学 生都有元认知活动的参与。如果把这个过程写出来，就能够使内隐的元认知过程明 显地暴露出来，从而增强学生对于解题过程的自我调控。m o n t a g u e 和b o s ( 2 0 0 1 ) 对1 5 一1 9 岁青少年的研究发现，通过确定的解题步骤，能够提高他们解决数学应用 题的正确率。k r a m a r s k i 和h i r s e h ( 2 0 0 3 ) ，通过计算机辅助教学的实验证实：在 2 首都师范大学同等学力学位论文 教学过程中给予明确的元认知技能指导，加强学生对于自己学习过程的自我监控的 学生，无论是解决与该课程有关的问题，还是解决其它问题，都比对照组的学生成 绩好得多；并且实验组的学生在合作与交流方面有显著的进步 1 1 文献综述 1 1 1 元认知的含义及结构 在众多的元认知定义中，以元认知研究的开创者f l a v e l l 所作的定义最具代表性 1 9 7 6 年，他将元认知表述为：个人关于自己的认知过程及结果或其它相关事情的知识， 以及为完成某一具体目标或任务，依据认知对象对认知过程进行主动的监测以及连 续的调节和协调。1 9 8 1 年，他对元认知作了更简练的概括：反映或调节认知活动的任 一方面的知识或认知活动。b r o w n 与b a k e r 也认为，元认知是个人对认知领域的知识和 控制。可见，元认知这概念包含两方面的内容，一是有关认知的知识，二是对认知的 调节。也就是说，一方面，元认知是一个知识实体，它包含关于静态的认知能力，动态 的认知活动等知识；另一方面，元认知也是一种过程，即对当前认知活动的意识过程， 调节过程。作为关于认知的认知，元认知被认为是认知活动的核心，在认知活动中起着 重要作用。 关于元认知的结构，_ f l a v e l l 认为元认知的两大主要成分是：元认知知识和元认 知体验。所谓元认知知识，是指个体所存储的既和认知主体有关又和各种任务，目标， 活动及经验有关的知识片断。f l a v e l l 认为元认知知识主要有三类：第一，个体元认知 知识，即个体关于自己及他人作为认知加工者在认知方面的某些特征的知识，第二， 任务元认知知识，即关于认知任务己提供的信息的性质，任务的要求及目的的知识， 第三，策略元认知知识，即关于策略( 认知策略和元认知策略) 及其有效运用的知识。 同时f l a v e l l 特别强调这三类知识的交互作用，他认为，不同个体会依据特定的认知任 务对策略作出优劣的判断。所谓元认知体验，即伴随并从属于智力活动的有意识的认 知体验或情感体验。f l a v e l l 认为有很多元认知体验是关于在某一认知活动中你已取 得的进展或你将取得的进展的信息。f l a v e l l 认为，在认知活动中，元认知知识和元认知 体验是相互作用的。一方面，元认知体验能导致元认知知识的增加，删除或修改，个体 在认知活动中会发现目标，策略，元认知体验和任务之间的关系，然后将这些发现同 3 首都师范大学同等学力学位论文 化至现有的元认知知识系统中；另一方面，元认知知识可以帮助个体理解元认知体验 的意义以及元认知体验对于认知行为的暗示。两者的关系还体现在：有时它们是部分 重叠的，有些元认知体验可看作是进入意识的元认知知识片断。 b r o w m a 为元认知包含两大成分：关于认知的知识和对认知的调节。关于认知的 知识是个体关于他自己的认知资源及学习者与学习情境之相容性的知识，即个体关 于自己的认知能力，认知策略等的知识，以及在何种问题情境下应该运用何种认知策 略，如何最佳地发挥自己能力的知识。对认知的调节指一个主动的学习者在力图解 决问题的过程中所使用的调节机制，包括计划，检查，监测，检验等。这两部分具有 不同的性质，关于认知的知识是稳定的，可意识到，可表述的，它随着个体年龄的增 长而发展；对认知的调节不太稳定，通常是无意识地进行的，故不易表述，它更多地依 赖于任务和情境，而不依赖于年龄。即使是年幼的儿童，在某些任务中也能运用这种调 节过程，这些任务通常是那种对个体来说具有一定难度，但又不是太难的任务。 综上，我们认为：元认知是认知活动的最高水平。元认知包含了有关认知个体、 认知策略、认知目的等方面的知识；又包含一种与认知活动相伴随的，对认知活动 进行计划、监控、调节的技能。所以我们把元认知技能定义为：在问题解决过程当 中，对认知活动进行预测，计划，监控和评价活动的能力。正是这种技能发展水平 的高低，影响了个体解决问题的能力。 1 1 2 元认知技能发展的研究 弗拉维尔和他的同事们( 1 9 9 4 ，1 9 9 9 ) 进行了了关于儿童对于认知活动的意识 发展的研究，指, w , j l 童关于意识活动的认知是逐步发展的，从视觉，到注意，到有 意识从事某项活动，到具有某种信念，到意识到自我的存在，儿童关于自己作为认 知主体的意识的认识逐步发展；与青少年和成人比较起来，儿童关于自己作为认知 主体的意识没有那么明显，对于自己的认知活动的监控性相对较弱。国内的些研 究( 陈瑛和，王雨晴，肖兴荣，2 0 0 6 ：林崇德，沃建忠，1 9 9 9 ) 也表明，元认知技 能从幼儿期开始直至成年随年龄增长有一定发展，研究( 左梦兰，于萍，伏明弘， 1 9 9 0 ) 还表明：在学龄初期和小学阶段，文化，特别是学校教育，对元认知技能的 发展有重要作用。 汤服成和乔连全( 2 0 0 0 ) 对中学生数学学习中元认知水平的调查结果显示：初 4 首都师范大学同等学力学位论文 一，初二，初三，高一，高二，高三学生自主学习能力，自我评价能力以及自我调 控与反馈的能力并未随着年级的升高而有较大的进步，从学生做作业后的检查和对 教师的依赖等问题都可以反映出来；自我效能感是反映学生元认知水平的一个重要 指标，但这一指标在这次调查中，却反映出随年级增高而降低的趋势；发现自己学 习中存在的问题从而采取定的方式方法去调节控制自己的学习是学生具有较高元 认知水平的标志，此次调查发现当学生发现自己的数学学习存在问题后他们更多采 用练习的方法，可见题海战术对学生的影响之深，同时也暴露了学生学习策略的单 一这次调查的结果表明总体来说中学生的元认知技能水平相对较低，这种低层次 的能力也仅是不自觉的和无意识的，特别是学生的自主学习能力和自我效能感的负 增长现象使我们对当前应试教育的负面影响有更深层次的审视。 刘电芝( 1 9 8 9 ) 对小学生解决应用问题，刘电芝，张庆林( 1 9 9 7 ) 对初中生解 决平面几何问题的研究都证实：在目前的教学环境中，对于思维策略的教学存在着 缺陷；通过策略教学训练。特别是辅以相应的元认知技能训练后，学生的学习成绩 得到明显提高。章建跃和林崇德( 2 0 0 0 ) 的研究表明，中学生的自我监控能力发展 落后于其他能力的发展，自我监控能力的培养是当前教学中的最大薄弱环节。 如何通过借鉴教育研究中的最新成果来改进中学数学学习是我们应该思索和追 求的。其中元认知训练就是值得探索的一条途径。通过元认知训练提高学生的元认 知技能水平有利于学生学习效率和学习质量的提高。在学习活动中学生只有善于利 用学习情况的特点和变化积极监测主动调控自己的认知活动，灵活地选择学习策略， 合理地运用学习方法才能极大地开发学习的潜力，获得对所学数学问题识别加工和 理解的最佳效益，达到学习成功。 1 1 3 元认知技能对于学困生学业成绩的影响 k o l l i g i a l l 和s t e r n b e r g ( 1 9 8 7 ) 认为：学习困难的原因与元认知参与的缺乏，即元 认知技能的运用不良有直接关系。s p e a r - s w e r l i n g 和s m m b c r g ( 1 9 9 4 ) 对于阅读困 难学生成因的研究显示：学生的阅读困难在于缺乏阅读策略，表现为：逐个字母阅 读而非以音节或单词或句群为单位阅读，缺乏获得字义的技巧等。s w a n s o n 和r h i n e ( 1 9 8 5 ) 的研究则显示，学困生在学习中的困难不仅仅是由于缺乏策略，更是由于缺 乏对与相应的问题选择有效策略的调节能力。m o n t a g u e 和b o s ( 1 9 8 6 ) 对于学生 5 首都师范大学同等学力学位论文 解应用问题的训练研究证明：通过加强策略训练中的元认知策略，能够提高学困生 解决问题的能力。p a l i n c s a r 和b r o w n ( 1 9 8 7 ) 的研究显示：教给学困儿童策略， 并同时教给他们在学习过程中运用这些策略，必要时对他们使用策略迸行干预和强 化，也就是让这些儿童运用元认知策略中的调节策略，能够使他们在记忆效果，书 面表达，数学问题解决等方面的成绩有明显提高。r o b e r t 和g i l m o r e 等人( 1 9 9 7 ) 关于学困生的研究发现，面对同样的问题，学困生与学优生选择了不同的策略，这 是因为他们对于策略的有效性的理解存在差异，从而导致了解题程序和结果的不同。 s w a n s o n 和r h i n e 0 9 8 5 ) 的研究发现，学困生与学优生在解决数学问题的过程当中， 都在使用学习策略，不同的是学优生能够及时进行策略转换，而学困生则容易重复 使用一种策略，即使这种策略已经被证明是无效的。 这些研究结果都说明，与学优生相比，学困生在学习过程中不仅仅表现为学习策 略的缺乏，而且他们元认知技能的参与程度与学优生存在差别。从而，可以通过有 意识地培养学困生运用元认知策略，提高其元认知技能，能够提高他们的学业成绩。 研究者( 牛卫华，张梅玲，1 9 9 8 ) 发现，导致学生解数学题的成绩产生差异的主 要原因在于优秀生和学习困难生的元认知技能差异。他们要求优秀生和数学学习困 难学生解答学习过的中等偏上难度的数学应用题，目的在于让学生尽可能多地使用 元认知策略。研究者发现，尽管他们的解题成绩不同，但两组学生在解应用题上的 认知步骤是大致相同的，即阅读、分析、假设、计算、检查。所不同的是优秀生解 题过程中用时所占比例最高是在分析阶段，而学习困难学生解题过程中用时比例最 高是在计算阶段。优秀生由于受元认知策略指导，知道在分析阶段要进行哪些内容 和过程的分析。在列式计算过程中，当出现复杂运算时，优秀生会自觉地再分析：“这 道题很麻烦，我要看看有没有列错式子。”( 任务元认知知识) ；“是否还有哪些条件 没有用上。”( 自我提问的元认知策略) ；而且他们明确知道要使用验算这个认知策 略( 策略元认知知识) ，而学习困难学生在这一点上就表现得很不明显。在解题过程 中，当遇到麻烦时，学习困难学生的元认知知识主要表现在，“这道题目真难，我做 不出来。”( 个体元认知知识) ：“我得留着问老师。”( 策略元认知知识) 李伟健通过对学习困难学生的阅读进行系统的研究：提出了如下结论：学习困 难学生的元认知缺陷表现在以下几个方面：第一，缺乏阅读的目的和任务的意识； 第二，缺乏文章特征和个人特点如何影响阅读理解的元认知知识，第三，对阅读材 6 首都师范大学同等学力学位论文 料重要内容的敏感性缺乏，第四，缺乏对阅读理解的监视，第五，缺乏理解调节的 能力。在对阅读困难学生进行了一系列试验之后，有如下发现：关于阅读材料的组 织特征和词汇难易特征的元认知技能八九年级发展最快，九年级为转折点；五一 九年级学困生对于文章不一致信息的发现能力没有明显发展，即阅读的监控能力没 有明确发展；通过多策略交互教学( 预测，提问，澄清，小结，反思) ，特别是结构 性提问能够提高学生的阅读理解和监控水平，同时提高学生提问的策略水平；附加 问题，特别是监控性问题，对于学困生的阅读水平的提高有明显帮助。 综合以上的研究结果，可以看到：学生的元认知技能发展水平随着年龄增长会 有一定程度的自发提高；在目前的教育环境下，这种自发的提高速度很慢。学校教 育尤其是教师有意识的培养会对于学生的元认知发展起到积极的促进作用。通过对 比学优生与学困生的阅读理解过程，解题过程，可以看到，元认知技能的提高对于 学生的学业成绩提高具有根本性的作用。通过有意识地发展学困生的元认知技能， 能够在短时期内提高他们的学习成绩，并且这种发展具有长期效应和迁移效果。 为此，发现学生元认知技能发展的规律，从而促进学生的学习成绩的提高，进 一步让这种提高转变为思维水平的提升，促进学生智力的发展，这正是教学的核心 任务。但是前人的研究大多只对于同年龄段的学优生与学困生的元认知技能进行横 向比较或选取不同年龄段的学生进行纵向比较，以年为单位，时间变量过长，结论 就不免显得有些粗糙。为此，我们选取同一年级的两组学生，对于他们的元认知技 能发展进行为期八周的微观观察，发现纵向的，比较细致的规律，目标是结合前人 的研究找到进行元认知技能训练的恰当的方法和时机。 1 1 4 问题的提出 中学数学学困生的问题已经成为教育研究的热点之一对于学困生的成因，各 家根据自己的研究结果，提出了不同的观点及校正措施。能力缺陷观认为，学困生 的成因是由于学习困难儿童存在某些心理过程上的缺陷，这些心理过程又是学习活 动所必需的，学业成就低下正是由于这些心理过程的缺陷所致。如，听觉一言语缺 陷观，知觉缺陷观，发展不平衡观等。其校正方法是对于知觉障碍的弥j t l , i l l 练以及对 于注意障碍的药物治疗。基于行为主义的学习困难理论，技能缺陷观则认为学习困 7 首都师范大学同等学力学位论文 难是由于缺乏某些特殊的技能，而这些技能可以通过对于教育任务的精细分析预测 量来设计教学程序，通过行为反应的直接训练，有效建构学习困难学生掌握这些技 能的学习环境，来弥补技能缺陷。其干预技术被研究所支持，具有明显的实效，成 为当今最有影响的理论之一认知心理学介入学习困难研究之后认为：学习困难主 要由于信息的接收，编码，储存及提取运用出现障碍。不少学习困难学生是由于存 在注意选择性和集中性的障碍，因而在课堂的学习中无法正确选择有效信息进行加 工，从而影响课堂学习效果。记忆缺陷影响他们有效地组织、保持和提取知识；在 思维方面，他们不易形成对问题的正确表征。尤其突出的是，学习困难学生一般具 有元认知缺陷。他们不能正确产生，或根本不产生解决问题的计划；遇到困难之后， 不能进行有效的调节；知道一些学习策略，但是不知道如何有效地运用。从而形成 了学习困难的元认知缺陷观。近来随着认知心理学中建构主义的兴起，强调对知识 的真正理解，必须基于对知识的整体概括，而不是基于任务分析的部分理解。强调 学习应基于学习者自身对于意义的发现，而不是由别人来揭示意义。多元智能理论 认为人的智能构成不仅包括传统教育所强调的语言智能和数理逻辑智能，还包括空 间智能，身体运动智能，音乐智能，人及智能，内省智能，自然智能等。建构主义 所强调的学习者自身对于意义的发现，来源于学习者对于新信息与已有信息的比较， 或者对于大量信息的综合，分析，判断，这正是通过元认知中监控功能实现的；而 对于知识的整体概括，更需要学习者自觉应用学习策略，调整认知结构，才能实现。 多元智能中的内省智能就是元认知技能中的评价功能。由此可见，通过有目的地训 练学困生，使其元认知技能得到提高，可以有效地提高其学习成绩，减少学困生的 数量。 掌握知识是学生学习的主要任务之一，也是学校智育的核心任务。而掌握某一 特定知识的标准，就是能够在一定的情境中，运用学过的知识，解决相应的问题。 之所以被称为学困生，就是他们在解决问题的过程中所表现出来的无能为力。按照 知识分类与学习的传统观点，根据知识的构成关系，分为：概念学习，规则或原理 的学习，问题解决学习等。这些认知过程，都需要元认知技能的参与。在概念的形 成与同化，概念的运用过程中，需要对概念进行辨析，归类，再认等活动。在原理 的学习过程中，理解原理所涉及的概念，理解原理所表达的概念间的关系，将原理 内化为控制自己行为反应的内在根据，并形成相应的智慧技能甚至认知策略，这些 首都师范大学同等学力学位论文 纯粹的学习行为都需要元认知的参与。而元认知对于学习行为的最有效的调节体现 在问题解决的过程当中。问题解决一般是指在问题情境中超越过去所学习原理的简 单运用而产生一个解决方案。当前，比较有影响的几种问题解决模式包括：纽威尔 与西蒙在1 9 7 2 年提出的信息处理模式；奥苏贝尔和鲁宾逊1 9 6 9 年以几何问题解决 为模型提出的四阶段模式；格拉斯的问题解决模式和基克等人的问题解决模式。综 合各家的观点，可以将问题解决划分为以下四个阶段：( 1 ) 理解并表征问题；( 2 ) 寻求解答；( 3 ) 执行计划或尝试某种解答；( 4 ) 评价结果。比较元认知策略：计划 监控，领会监控，策略监控，注意监控，不难发现，元认知策略的运用，贯穿问题 解决的始终。 以往的研究，有些是从元认知知识的角度在探讨学困生的策略缺陷并提出运用 策略教学来改变其状态；有些是在探讨学习困难与元认知的关系，并提出改变方式； 有的是从学困生与学优生的比较中，发现问题，大多在于比较两者的差异并探讨缩 小差距的途径。有实验证实：教给学困生策略，并同时教会他们使用这些策略，即 提高其元认知技能，对于提高学困生的成绩比单独教给他们策略效果要好得多。但 是元认知的构成包括元认知知识与元认知技能在同时被教给了相同的元认知知识 后，作为一种陈述性知识，可以被学生记住；而作为主导问题解决的元认知技能发 展是否遵从不同的规律? 如果区别存在，区别发生在什么时候? 对这些问题的了解， 将有助于我们在教学过程中有目的地对特定类型的学困生作出干预，从而有效地减 少学困生的数量。 2 数学元认知技能发展差异的实验研究 2 1 研究方法 被试：从延庆一中高一3 个实验班中选取数学成绩优秀的学生6 人；从3 个普 通班中选取数学学习困难的学生6 人。学优及学困由任课教师根据入学成绩及平时 上课情况综合评定。 元认知技能测试记分方法；通过修改l u c a n g e l i 和c o m o l d i ( 1 9 9 7 ) 的元认知技 能测试问卷，我们制定了评估被试元认知技能( 预测、计划、监控和评价) 的方法。 研究中元认知技能的每次测试成绩记分方法相同。每次分别进行l o 道求函数值域问 9 首都师范大学同等学力学位论文 题的测试，每次测试问题难度相当，题目类型相周。 ( 1 ) 预测成绩的计分方法：根据学生解题前的预测和实际解题情况进行评定 若预测和实际结果完全相符，记2 分；若预测和实际结果不完全相符，记1 分；其 它情况记0 分。 如测试题：请同学们看下面的练习( 先不做) ，然后回答问题。 求函数y = x 2 2 x 一3 的值域。 你认为你能正确地解决这个问题吗? n 我确信我完全能解决这个问题。 口我确信我能解决这个问题。 口我确信我不能解决这个问题。 口我确信我完全不能解决这个问题。 现在请你求函数y = x 2 2 x 一3 的值域 对于该测试题，学生如果选择我确信我完全能解决这个问题”，并且解答完 全正确，或选择“我确信我完全不能解决这个问题”，并且确实一点都不会做，没 有解答过程，或选择“我确信我能解决这个闯题”，并且确实也解答正确，但不简 练，或选择“我确信我不能解决这个问题”，并且也没有解答正确，但是有解答过 程，这些情况均记2 分。对于该测试题，学生如果选择“我确信我完全能解决这个 问题”，并且解答也正确，但是解题思路表现乱，或选择“我确信我完全不能解决 这个问题”，但是解答过程不全对，则记1 分。对于该测试题，学生如果选择“我确 信我完全能解决这个问题”，并且解答一点也不正确，或选择“我确信我完全不能 解决这个问题”，但是解答过程完全正确，则记0 分。 ( 2 ) 计划成绩的计分方法：对于任务而言，计划适当而且能够完成制订的计 划，记2 分；如果计划不适合但没有错误，记1 分：如果计划不合理，记0 分。 如：求函数y = x 2 2 x 3 的值域。若学生计划( 1 ) 先求定义域( 2 ) 找到函数在定 义与内的单调性( 3 ) 找到函数在定义域内的最小值，得到值域。记2 分；若学生计 划( 1 ) 求顶点函数值，( 2 ) 得值域，记1 分，其他情况记0 分。 ( 3 ) 监控成绩的计分方法：根据学生回答的实际情况进行评定。若解释清楚 且策略正确，记2 分，若解释清楚而策略不正确或解释不清楚而策略正确，记1 分， i o 首都师范大学同等学力学位论文 其它情况记0 分。 如测试题：求函数y = x 2 2 x 一3 的值域。做完之后，请回答下面的问题： ( 1 ) 你认为解决这个问题的关键是什么? ( 2 ) 解决这个问题容易犯的错误是什么? ( 3 ) 如果别人不知道如何解答这个问题，你怎样提供帮助? 如果学生解答正确，且回答为：“解决这个问题的关键是注意函数的单调性；容易犯 的错误是忽略二次项系数的正负和函数的定义域；别人不能正确解答这个问题，可 能是由于对于二次函数的性质不熟悉，也可能是由于对于值域的概念不熟悉，要看 其理解情况决定如何讲解。”记2 分。如果解答正确，但不能正确回答上面的问题， 记1 分；如果解答不正确，但能讲清解题的关键，和容易犯的错误，记1 分；其他情 况记0 分。 ( 4 ) 自我评价的计分方法：若评价完全正确，记2 分，评价完全不正确，记0 分，其他情况记1 分。如在做完测试题。 求函数y = x 2 2 x 一3 的值域之后，请回答下面的问题： 你确定自己的解答正确吗? 请在4 个选项中选择一个： 完全不确定；基本不确定；基本确定；完全确定。 对于该试题( 1 ) 如果学生的解答完全正确且回答是完全确定，或学生的解答一 点也不对且回答是完全不确定，或解答不完全正确但错误较少且回答是基本确定， 或解答不完全正确但错误较多且回答是基本不确定，上述情况均记2 分，( 2 ) 如果 学生解答完全正确，但回答完全不确定，或解答完全不正确但回答完全确定，记0 分，其它情况记1 分。 实验程序：正式开始实验前分别召集两个实验组的六名被试，讲清每一项元认 知技能的测量程序。对每位被试进行连续8 周的观察；每周在相同时间进行一次测试， 每次做1 0 道关于函数值域的习题，并记录其每一题的预测、计划、监控和评价等元 认知技能测试成绩。实施测试时，把被试分为两组，一组为学优生，一组为学困生。 每次单独召集学优生组和学困生组。对每个人的测试，每次连续完成1 0 道测试题 前5 题为容易题，后5 题为难题。每次出示1 题，按照预测、计划、监控、评价的顺序 分别进行测试并记录相应项成绩。但不做任何关于元认知知识及技能的指导。 首都师范大学同等学力学位论文 2 2 实验结果 2 2 1 学困生与学优生元认知技能发展差异 学优生和学困生八次元认知技能成绩的描述性统计结果如表l 所示。 表1 学优生和学困生八次元认知技能成绩描述性统计结果( 标准差) 表2 元认知技能成绩组内因素检验结果 说明：+ 表示显著性水平为0 0 5 ，表示显著性水平为o o o o 对元认知技能测试成绩进行8 ( 八个时间序列) x 2 ( 两种问题难度：容易问题 和难问题) x 2 ( 两种学生类型：学优生和学困生) 重复测量方差分析，其中问题难 度和测量时间序列( 简称为时间序列) 为被试内因素，学生类型为被试间因素。被 首都师范大学同等学力学位论文 试内因素检验结果( 如表2 所示) 表明：时间序列、问题难度主效应极其显著( 时 间序列：f ( 7 ，7 0 ) - - 2 3 0 1 1 ，p = o 0 0 0 ；问题难度：f 0 ，1 0 ) = 1 7 7 3 3 2 ，旷= o 0 0 0 ) ，时间序列 与学生类型( f ( 7 ，7 0 产2 3 0 0 ，p 0 0 5 ) 、问题难度与学生类型( f ( 1 ，1 0 ) = 6 3 2 6 ，p 0 0 5 ) 。时间序列、问题难度和学生类型存在显著的三因素交互作用( f ( 7 ，7 0 ) - - 2 8 2 1 ， p 0 0 5 ) ( 见图1 ) 。被试问因素检验结果表明：学优生与学困生的元认知技能存在 显著差异( f 0 ，1 0 ) = 1 9 2 7 7 ，矿 0 0 5 ) 、时间序列与问题难度( f ( 7 ，7 0 ) = 0 6 2 8 ，p o 0 5 ) 等三个 两因素交互作用不显著，时间序列、问题难度和学生类型不存在显著的三因素交互 1 4 圈 问题易问容难 口 ，liiih引引引引引uii_n引引耻、。，1，l。上 _iii-ij ，、，li -i耵副耻i耵引引引引u_l引耻 o o 0 0 o o o o o 纯眠弧弱坫m 5 n 兀认知技能成绩 蚕1 2 技1 0 能 墓s 6 4 2 0 首都师范大学同等学力学位论文 作用( f ( 7 ，7 0 产1 6 0 4 ，p o 0 5