元认知与问题解决

元认知与问题解决
Metacognition and Problem Solving
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一、元认知
元认知定义：对思维过程的思维是关于学习如何思考的知识。

元认知的成分包括认知知识和认知调节
元认知的重要组成部分有：（1）关于自身思维过程的知识和意识；（2）关于何时何处运用习得策略的知识。

其中，关于自身思维过程的知识，包括对自身能力与局限的认识，以及在学习过程中遇到困难时采取补救措施的意识。

以下的元认知活动的模型描述了学习过程中的四个活动步骤：定义任务、目标设置与计划、制定学习方法与策略和学习调节。

其中每个步骤都可以产生一个可以进行评价的结果，并为下一步学习更新条件。

值得特别注意的是，这个模型中最重要的就是学生的个人标准，它会影响该学生在每个步骤中的活动。

元认知能力的差异
总的来说，有两种元认知能力的差异：（1）年幼与年长儿童的差异；（2）专家与新手的差异。

年幼与年长儿童的元认知存在差异，表现在以下几个方面：对教学目的与任务要求了解程度的差异、监控理解与了解的差异、发现数学错误的差异以及策略灵活性意识的差异。

在元认知技能方面，专家与新手也存在者差异，以阅读为例。

在阅读方面，专家与新手的元认知技能存在一下四点差异：
1、专家会同时注意到阅读和学习的总体目标以及特定任务的具体目标。

2、遇到问题时，专家能意识到并采取“锁定”策略。

3、专家更可能运用现有资源。

4、在策略运用方面，专家比新手具有更强的灵活性，这至少体现在以下
两个方面：在不同情况下专家更有可能运用不同的策略，他们还会根
据课文类型和任务要求的不同运用提问题的策略。

相比之下，新手倾
向于在所有情境中运用一种策略。

而且，尽管他们在有指导的情况下
会运用策略，如课文线索策略，但他们不会自发运用这些策略。

问题解决的定义：在不知道相关解决方法（即使是掌握了部分方法）的情况下，处理新的不熟悉的任务。

二、问题解决
（一）问题的类型
一个问题包括三个部分：已知条件、目标和算子。

其中已知条件包括要素、要素之间的关系、组成问题初始形式的条件和限制。

目标是想要得到的结果或答案，算子指把初始状态转变为目标状态的步骤或程序。

问题的分类有两种：定义良好的问题与定义不良的问题；常规问题与非常规问题。

（二）问题解决的主要四个内部过程：
1、表征问题（确定最相关特征，并建立各成分的心理地图）
这个阶段，对定义良好与定义不良问题的成功解决都很关键。

2、计划
这个阶段的意义在于，它能帮助问题解决者预期特定方法的结果，并能帮助他们避免产生重大错误。

3、克服障碍
有两种克服障碍的策略。

一种策略是长时记忆中搜索模型、类比物和比喻，这可能会提供一种新的关于问题的观点。

另一种策略是把问题放在一边去休息，这样可以使自己的思想进入潜伏期。

4、执行计划（和克服障碍）
学生通常不能正确地解决问题是因为他们没有对策略执行情况进行监控。

监控对跟踪已采取的和将要采取的解题步骤具有重要意义，而且，它还能防止对策略中常规步骤的错误运用。

（三）在问题解决上，专家与新手也有明显的差异，主要包括：
1、知识的差异
专家与新手的知识差异非常显著，表现在知识数量和对知识的组织与提取
上。

2、策略的差异
在问题解决领域，专家与新手的元认知技能有三点差异，表现在：（1）问题的表征，（2）解决问题的方法，（3）自我监控技能。

3、问题的表征
与新手不同的是，专家在遇到困难的或模棱两可的问题是通常会花时间来建构问题的表征。

专家还会在深层结构上用专业领域内的基本原理术语来表征问题。

与之相比，新手则用问题中表面的、肤浅的特征或物体来表征问题。

4、解决问题的方法
对容易或中等难度的问题，数学和科学方面的专家会运用他们发展良好的问题图式。

表9.3 数学和科学领域内问题解决中新手与专家的比较
5、元认知技能
专家与新手在元认知技能方面也存在差异。

专家会花更多的时间进行计划，会经常性地监控他们的决定。

而新手则很少会对他们的结论进行检验和自我监控，而且他们通常也意识不到自己的错误。

元认知教学原理
一、元认知
成功的元认知教学必须具备四个基本条件
1、任何关于认知策略的教学都应该是“有意识的认知训练”或者是“见
多识广训练”，而不是“盲目的训练”。

2、评价学生成就的作业标准必须包括各种元认知活动，这点要在教学中
说明。

3、元认知教学应该为参与元认知活动提供支持。

也就是说，在策略运用
的监控和评价训练过程中，教学应该为它提供需要认知策略的任务。

此外，元认知教学应该避免提供补偿，这点很重要，因为补偿会降低
认知和元认知活动的要求。

4、元认知教学应该在各种情境下开展广泛的提高练习。

为了提高学生自我监控与评价的能力，元认知教学应该包括：（1）教师演示，必要时反复演示；（2）提供两人或者小组形式的策略练习机会；（3）教师提高。

二、问题解决
（一）传统的课程方法
传统意义上的教学注重专业内容，期望学生按预定顺序掌握一系列表达专业内容的事实和程序。

因此，强调的重点是获得问题和实验的正确答案。

（二）当前的课程方法
人们通过对问题解决的主要内部过程以及相应的元认知技能的学习后，已经意识到教学计划和学校课程应该以教授问题解决的策略为目标。

当前的一些课程强调发展所有学生丰富的知识结构和整合理解的能力，实行这样的课程，需要教师更新理念，重新编排课程中的练习。

教师必须具备丰富的知识结构，既要有专业知识，又要对儿童的思维和学习方法有所了解。

同时，他
/她还必须乐于让学生在线索或同伴的帮助下去克服困难。

在教育中的应用
通过对元认知理论的学习，教师能过对课堂问题以及开发课堂教学策略有了进一步的理解，教师能够熟练的运用学习“如何学习”的技能、能够根据学生的差异来调节教学、能够帮助学生培养解释的习惯和倾向。

学习总结和心得：
1、通常，学生不了解对他们的学习进行监控和评价的意义。

2、在问题解决方面，以提高一般智力为目的的思维技能训练并不能为一般迁
移提供有说服力的证据。

3、元认知策略具有意识性和目的性，包括对自身思维过程的意识，以及在思
维进展不如意的情况下对下一步行动的决定。

但是，在一些情况下，元认知活动也可以使高度自动化的。

4、个体的对新事物的认知必须建立在原有的知识的基础上。

且个体的元认知
之间存在差异性，如新手和专家之间。

由于元认知的差异性，可能造成新手和专家在处理同一个问题上所不同的知识建构。