儿童青少年元认知的发展特点及作用的心理机制_陈英和

摘要儿童元认知的研究是当前认知发展领域的重点研究方向之一。

陈英和等研究者在这个主题下通过理论及实证研究进行了广泛且深入的探讨，不断发展出适合于不同年龄阶段元认知测量的有效工具，综合采用多种方法探讨了儿童青少年的元认知发展特点、元认知及其各子成分在一般认知、社会认知及具体学科领域中的作用机制，以及元认知和一般认知能力的关系。

这些研究为进一步探明儿童元认知的发展规律及作用机制提供了证据。

1 引言
人类的认知活动具有不同的层次，元认知是主体对自己认知活动及过程的认识、调节和监控，是更高一级的认知活动，也是保证主体学会如何学习、如何思维、如何更主动地发展自己的重要能力。

自弗拉维尔于二十世纪70 年代提出元认知概念以来，很多心理与教育领域的学者对此予以关注并开展了研究。

在弗拉维尔的成分结构模型( Flavell，1976，1979) 基础上，国内外学者( Brown，1987; Nelson ＆Narron，1990; 董奇，1989; 陈英和，1996; Kuhn，1999; Veenman，Wilhelm，＆Beishuizen，2004) 对元认知的内涵进行了多方探讨，形成了关于其成分的二分与三分的观点，其中三分法较通用，即元认知包含元认知知识、元认知体验和元认知监控。

随着研究的开展，对元认知内涵的理解逐步深入，大多数研究者认同元认知监控这一对认知活动的监测和调控的动态过程是元认知的核心成分( Reder ＆Schunn，1996) 。

Nelson 等人( Nelson ＆Narron，1990; Nel-son，1996) 提出元认知动态模型，认为元认知监控包含着监测和控制两个方面: 监测指信息从客体水平向元水平的流动，它使认知主体得知客体水平所处的状态; 控制是信息从元水平向客体水平的流动，它使主体得知客体水平下一步该做什么。

在这种理论框架下，元认知就是监测和控制这两种过程的循环往复。

研究者们认为元认知能力与年龄相关，但也可以从特定的知识经验对其进行解释; 国外研究者从策略的知识、使用和认知监控等角度探讨个体在智力( Veenman，Wilhelm ＆Beishuizen，2004) 、一般能力倾向( Swanson，1990) 、数学( Desoete，Roeyers，＆Buysse，2001) 、阅读( Borkowski，1996 ) 、英语学习( Vandergrift，2007) 等认知活动中的表现，研究者认为元认知能力对学习和思考具有促进作用，但也有观点认为作用的大小受不同群体特点的制约; 关于元认知的干预研究，Desoete 等人的一系列研究表明儿童的元认知监控对儿童的数学问题解决具有良好的预测且具有良好的可塑性( Desoete ＆Roeyers，2002; Desoete，Roeyers，＆De clercq，2003) 。

选择元认知这个特殊的心理能力进行多维度及多层面的研究，对于在理论上进一步探明元认知发展与作用的心理机制具有重要意义; 从元认知的角度对学生进行针对性的干预培养，将具有很强的远迁移效果，为促进学生多种认知能力的发展提供了必要基础。

2 儿童青少年元认知的发展特点
2．1 幼儿到青少年元认知的发展特点
在儿童青少年认知发展的过程中，构成元认知的各成分相互联系、相互依存。

其中，主体所拥有的各种元认知知识通过元认知监控这个具体的操作过程才能发挥出效用; 另一方面，主体可通过元认知监控这个实践性环节，不断地检验、修正和发展元认知知识。

这两者关系相辅相成、相互制约、协同发展。

随着年龄和经验的增长，个体元认知监控有了实质性的发展并使个体逐渐在问题解决过程中获益，但具体的发展趋势还有待研究。

以往研究发现，幼儿具有一定的元认知能力，但是元认知水平较低，大多数研究都关注学龄前儿童在元记忆、元模仿等特殊领域方面的变化，没有从更一般的角度进一步分析各个年龄段幼儿在元认知知识等方面的差异及发展变化。

基于此，我们( 陈英和，王雨晴，2008) 使用分类任务和拼图任务对幼儿的元认知知识进行测查。

让幼儿进行不同形式的卡片分类和不同难度的拼图任务，任务完成后向幼儿提问，测查幼儿的主体性知识、任务难度知识和策略知识。

研究发现: 随着年龄的增长，幼儿关于主体性知识的认识趋于稳定; 不同年龄的儿
童对任务难度元认知知识的认识差异显著; 同时研究还发现，随着年龄增大，儿童内部策略的使用不断增加，差异主要存在于 3 岁组和4 岁组之间。

这些结果表明，即使年龄很小的幼儿也已经具有一些不同层面的元认知知识，且随着年龄的增长，幼儿的主体性知识、任务难度知识和策略知识在不同难度的任务中都有不同程度的增加，尤其是对于任务难度和内部策略的元认知知识发展非常明显。

通过使用不同难度的拼图任务，我们( 陈英和，王雨晴，肖兴荣，2006; 郝嘉佳，陈英和，2010) 还分别考查了幼儿到小学阶段儿童元认知监控的发展。

针对幼儿被试，拼图任务由不同难度的目标图形和幼儿动手操作的材料组成，以注视次数、悔步次数、停顿次数、操作时间和成功个数为指标，探讨3 ～ 5 岁幼儿元认知监控的发展特点。

研究发现: 对目标图形的注视次数随着年龄的增长和任务复杂度的增加而增多; 停顿次数随着年龄的变化差异不显著，但在复杂任务中的停顿次数显著多于简单任务; 正确拼图的个数随着年龄的增长而显著地增多，操作时间随着年龄的增长显著地减少，表现出显著的发展差异。

对于 6 ～12 岁儿童的测查，同样采用拼图游戏任务，计算机自动记录儿童的操作，同时要求儿童对任务的完成情况进行预测和评价，并进行难度判断。

任务完成后对儿童的任务完成过程和心理状态进行事后访谈。

我们依据元认知监控在拼图任务进程中的发生时间，将元认知监控划分为在线元认知监控和离线元认知监控。

其中，发生于问题解决之前或者之后的预测和评价过程，称为离线元认知监控，测量指标包括: 预测准确性和评价准确性; 发生于问题解决之中的则是在线元认知监控，包括计划过程、策略选择、调整过程等( Desoete，Royers，＆Buysse，2001) 。

测量指标为计划时间。

研究发现: 在离线元认知监控方面，评价与预测准确性表现出相似的发展趋势，随年级升高而逐步增加; 难度评价准确性在四、六年级儿童间的发展相对平稳，且高于二年级儿童; 在线元认知监控在四年级以后随着年级升高而提高。

以上结果描绘了儿童青少年元认知监控的发展特点，3 ～ 5 岁幼儿表现出一定的元认知监控能力，6～12 岁儿童的元认知监控随年龄升高逐步增加，离线元认知监控的发展略先于在线元认知监控的发展。

Veenman 等人( V eenman，Van Hout －Wolters，＆Afflerbach，2006) 总结了元认知监控的发展趋势，认为元认知技能发展有先后之分。

以上研究结果也反映了在线和离线元认知监控水平发展的不平衡，即离线元认知监控的发展略先于在线元认知监控。

元认知监测的发展要先于元认知控制的发展，并随着年龄的增长逐渐协调。

同时元认知在不同任务中的稳定性方面，在线元认知监控会随着任务难度不同而发生变化，而离线元认知监控的表现则相对稳定。

这与Brown( 1987) 对元认知知识和元认知调节不同性质的观点相一致。

2．2 儿童青少年元认知的个体差异
近期有研究者指出元认知和认知风格之间可能具有相关联的生理基础( Kozhevnikov，2007) ，在众多认知风格的分类研究中，以Kagan 等人提出的思考型和冲动型的概念最适用于具有一定复杂度的认知任务( 陈英和，1996; Rozencwajg ＆Corroyer，2005) 。

但是以往的研究更多关注认知操作本身，对不同认知风格儿童的元认知差异研究不足。

陈英和和郝嘉佳( 2011) 根据瑞文测验选取北京市某小学六年级智力正常儿童，采用《中小学生学习方式测验量表》进行冲动﹣思考认知风格的分组。

对于问题解决任务的考查，在采用执行时间和正确性两个指标考查问题解决结果的基础上，补充采用操作步数和拼图策略两个指标对问题解决过程进行分析。

儿童使用的策略分为主体参照、局部定位和线索推断三类。

研究发现，冲动型和思考型儿童在问题解决中的认知操作差异主要表现在问题解决过程中，特别是策略的选择和运用，冲动型儿童更多地使用主体参照策略，思考型儿童更多使用线索推断策略。

在不同难度的任务中，两组儿童在元认知监控方面也表现出显著的差异。

在简单和中等难度的问题解决任务中，思考型的儿童运用更多的在线元认知监控，进行计划和
检查的时间更长; 离线元认知监控的差异只表现在简单任务中，思考型比冲动型的儿童花费更多的时间进行预测和评价。

从认知风格、策略和元认知三者之间关系进行分析，认知风格是个体偏好的信息加工方式，元认知是个体对自我认知过程监控调节的技能，而策略则是具有适应性的。

适宜策略的选择和使用需要个体对自身特点、任务要求和策略适应性有良好的元认知知识，并进行适时的监控和调节。

冲动型儿童在一般问题解决中表现出元认知监控不足和问题解决低效，这启发我们对冲动型儿童元认知监控的培养和干预将会有助于其问题解决水平的提高。

3 元认知在一般认知、社会认知及具体学科领域中的作用机制
3．1 元认知在一般认知领域的作用
元认知在一般认知领域中的作用体现在个体认知加工活动过程中，可以通过问题解决任务来反映。

其中，元认知监控成分是对认知活动的监测和调控的动态过程，是元认知的核心成分( Reder ＆Schunn，1996) 。

以往研究已经表明元认知监控是问题解决成绩的高相关预测源( Swanson，1990) ，可预测问题解决成绩( Desoete，Royers，＆Buysse，2001) 。

我们从幼儿、小学儿童和大学生三个年龄层切入，纵向探讨了元认知在问题解决过程中的具体作用及其作用模式的发展变化过程。

研究发现，元认知监控资源投入越多，问题解决的质量和效率就越高，其具体作用模式与任务难度相关。

我们( 陈英和，王雨晴，肖兴荣，2006) 采用拼图任务作为问题解决操作的材料，以操作过程中的注视次数、悔步次数等作为元认知监控的指标，以操作时间和成功个数等作为问题解决能力的指标，探讨了 3 ～ 5 岁幼儿元认知监控对问题解决的作用。

其中，拼图任务的难度包括简单目标图形和复杂目标图形两种。

通过对元认知和问题解决指标的相关分析发现，注视次数与成功个数之间存在显著的正相关，即注视次数的多少直接反映操作任务完成的情况。

而悔步次数与操作时间之间的相关说明悔步次数越少，操作时间就越短。

由此可见，通过幼儿在任务操作过程中的注视次数、悔步次数等可以预测他们认知操作的结果，说明了元认知监控资源投入越多，幼儿问题解决的质量和效率就越高。

为探讨小学儿童元认知监控在问题解决中的作用，我们( 郝嘉佳，陈英和，2010) 分别考查了在不同难度的任务中，不同年级( 二、四、六年级) 的儿童在线元认知监控的核心指标———计划时间，及离线元认知监控( 预测准确性+ 评价准确性+ 难度评价准确性) 对拼图任务执行时间的影响。

研究发现，在线和离线元认知监控对问题解决的影响与任务难度有关，在简单和中等难度任务中，离线元认知判断有助于问题解决; 而在复杂任务中，在线元认知监控促进问题解决。

这说明，随年级升高，儿童问题解决的正确率和速度逐渐提高，其中在线和离线元认知监控的发展是重要原因之一。

对于大学生，我们( 陈英和，慕德芳，郝嘉佳，2011) 采用了更为复杂的涉及推理能力的Master-mind 任务为载体，考查元认知监控的执行及其有效性对问题解决的影响。

其中，Mastermind 任务以颜色和位置为排序密码，共分为4 组难度呈梯度变化的问题解决任务。

选择任务过程中的“监测时间比”、“反思”、“违背反馈次数比”、“策略”四个指标对元认知监控进行探索。

问题解决的结果则通过每个游戏中尝试总次数、正确完成任务的平均次数来考查; 并通过被试的事后访谈，了解其问题解决的过程和策略。

将本任务的元认知监控指标与已有元认知问卷进行相关分析发现，本任务中对元认知监控考查的指标具有较高的效标效度。

同时，分析访谈结果发现，在难度水平最高的游戏 4 中更能体现大学生被试在遇到困难时所激发的解决问题的元认知监控能力。

游戏中测量的元认知监测、元认知控制指标对最难的游戏 4 的成绩具有显著预测作用，即元认知监控对大学生顺利解决较高难度的认知任务起着重要的促进作用。

这表明元认知监控确实是问题解决成绩的重要预测源。

3．2 元认知在社会认知领域的作用
在社会认知领域，对于心理理论与元认知关系的探讨由来已久。

最近有研究发现，年幼儿童具有一般意义上的自我监控能力，在问题解决中表现出的自我调节、策略使用与儿童心理理论关系密切( Sperling，Wall，＆Hill，2000) 。

为进一步揭示心理理论和元认知的本质关系，我们( 王雨晴，陈英和，2008) 分离出心理理论和元认知的各个成分。

首先在使用韦氏幼儿智力量表的语言分量表控制儿童语言能力的基础上，采用心理理论的两成分模型( Ta-ger ﹣Flusberg ＆Sullivan，2000) 分离出心理理论的社会知觉成分和社会认知成分。

根据中国幼儿的特点，采用拼图任务和卡片分类测量被试元认知中的主体性知识、任务难度知识、策略知识、元认知体验和元认知监控过程。

研究发现，在元认知的各个变量中，社会知觉成份与元认知知识关系密切; 社会认知成份与元认知监控之间的关系密切，特别是与元认知的策略知识关系密切。

事后偏差也是社会认知领域广泛关注的现象( Bryant ＆Guilbault，2002; Harley，2007) ，是指人们在得知事件结果后，高估自己事前预测能力的一种现象，其中，原始判断信息的缺失是事后偏差产生的前提( Fischhoff，2007) 。

元认知的作用恰恰体现于个体对过去、现在和未来的认知活动和状态的认识、预测和控制。

无论是得知结果前个体对事件结果的预测过程，还是得知结果之后个体对事前推理过程的还原，都会受到元认知的全程影响。

我们( 陈英和，赵浡含，赖颖慧，2010) 考查了初中生的元认知能力是否对其产生事后偏差的大小存在影响。

研究采用真实事件作为事后偏差的研究材料，运用事后回忆和事前假设两种范式测查被试事后偏差的得分。

并采用汪玲等人( 汪玲，郭德俊，方平，2002) 编制的元认知问卷作为元认知能力的测查材料。

研究发现，在两种范式下，元认知能力较高的初中生所表现出的事后偏差均显著低于元认知能力较低者。

在回忆型范式中，初中生的元认知技能和元认知体验能力越强，其事后偏差越小; 而在假设型范式中，初中生的元认知知识和元认知技能越强，其事后偏差越小。

这些结果说明较好的元认知能力有助于个体克服事后结果对其思维产生的影响，从而在更大程度上还原出或者推测出其在事前的预测结果; 但在不同范式下，元认知能力起主要作用的成分有所不同。

对于元认知在社会认知领域中作用的探究正在不断扩展，元认知的作用还体现于个体在社会交往中产生矛盾与冲突，与特定的生活情境不相适应时，进行情绪调节的过程中，并在临床治疗中发挥着独特作用( 王振宏，郭德俊，2003) 。

为了分离出情绪调节过程中的元认知成分，我们( 黄大庆，陈蒲晶，陈英和，2008) 采用“认知情绪调节问卷”中文修订版( 朱熊兆，罗伏生，姚树桥，2007) ，对研一到博三的研究生群体进行调查，对这一高知识群体的情绪调节的认知策略进行了系统剖析。

该问卷区分了九种认知应对策略，分别是自我责难、接纳、反思、积极重新关注、重新关注计划、积极重新评价、换角度思考、灾难化、责难他人。

元认知能力对情绪调节的作用主要体现于研究生在遇到负性生活事件之后使用的认知策略上。

进一步对不同年级研究生的情绪调节的认知策略进行比较发现，硕士研究生和博士研究生在自我责难和反思两个维度上存在显著差异，硕士在自我责难和反思策略上的得分均显著高于博士。

从认知策略的总体情况分析，研究生在遇到负性生活事件之后，最经常使用的是重新关注计划、积极重新评价或换角度思考这三种认知策略，这三种策略是积极的调节策略。

硕士和博士在自我责难和反思维度上的差异说明，在遇到消极事件之后，硕士研究生的心态不如博士研究生积极乐观，他们倾向于责怪自己，并沉溺于对事件的感受之中。

3．3 元认知在具体学科领域的作用
具体学科的学习离不开元认知的指导，数学、语文和英语是居于核心地位的具体学科，在这三门学科的学习过程中，个体的元认知发挥着重要作用。

在语文阅读过程中，阅读策略是很重要的能力，这一能力正是元认知作用的体现( Borkowski，1996) ; 关于数学问题解决过程的研究也表明，数学学习困难儿童在某些元认知的技能和能力方面存在困难( Favell，
1976; Desoete et al．，2001) ; 在以英语为第二语言的学习过程中，听力理解处于中心地位，在整个听力学习过程和听力理解过程中，元认知都起着积极的分析、计划、监控和调节作用( Vandergrift，2007) 。

我们( 郝嘉佳，齐琳，陈英和，2011) 运用修订后的《小学数学元认知问卷》考查了小学儿童数学学习中的元认知，结果发现，儿童数学元认知问卷得分与应用题解决元认知行为的相关显著。

在此基础之上，我们进一步以分数应用题解决为例，通过儿童的口语报告及对其解题过程的观察，考查数学学习困难儿童在数学问题解决情境中的具体表现，以更加深入地探讨数学困难儿童与数学学优儿童的元认知特点与差异。

结果表明，除了明确问题方面，制定计划、监控过程和检查结果均存在显著差异，数优生在各方面得分均高于数困学生。

这表明，在应用题解决问题情境中，数学学习困难儿童缺乏监控过程和检查结果的元认知技能，且执行的有效性较差。

元认知在数学学习活动中起着重要的作用，数学学习困难儿童在应用题解决中表现出元认知的相对局限，不能有效监控调整认知过程，遇到困难时的坚持性也较差。

阅读是语文学习中的重要环节，其中元认知策略是重要的阅读策略之一，元认知策略的选择和使用受到阅读材料类型和难度的影响。

王治国和陈英和( 2007) 采用说明文和记叙文两种类型，区分出高低两个难度水平; 用出声思维法，记录和分析 5 年级儿童的口语报告以确定被试阅读过程中使用的阅读策略种类数、使用阅读策略的总次数以及各阅读策略的使用次数。

研究发现，被试在不同类型不同难度的阅读材料中，主要使用4 种元认知策略，记叙文中采用的元认知策略种类要多于说明文，且阅读材料类型和难度仅对“确认/更改某个假设或预测”这一策略有显著影响。

对元认知策略进行细分后，发现阅读材料的类型和难度对元认知策略并没有普遍意义的影响，但在难度较高的记叙文中，儿童往往需要反复确认对段落中心思想的某些假设或预测。

在以英语为第二语言的学习过程中，听力理解处于中心地位( Vandergrift，2007) ，在整个听力学习过程和某个听力理解过程中，元认知都起着积极的分析、计划、监控、调节作用。

张晓东( 2011) 编制了《英语听力元认知问卷》，据此分别探讨了元认知各成分在专业英语四级听力和托福听力两种难度的听力任务中的作用。

通过结构方程模型建立元认知、工作记忆对听力的作用关系，模型拟合良好。

元认知和工作记忆对听力综合能力的直接作用系数分别为0．07、0．25。

作为一种高级认知加工，元认知在听力理解过程中和基础加工工作记忆之间相互影响，协调工作。

元认知会根据任务的难度对工作记忆资源在存储和加工两个子系统中进行分配。

而工作记忆则给元认知提供信息反馈。

在元认知的两个观测变量中，相对于元认知知识，元认知技能更为重要。

在听力加工过程中，可能需要更多地进行计划、监控、评价和调节。

4 元认知与认知的关系
元认知是主体对自身心理状态、能力、任务目标、认知策略等多方面因素的认知，对认知过程具有监控和调节的功能。

元认知与认知活动之间存在着紧密联系，二者的关系也是心理学研究领域关注的重要理论问题。

元认知和认知过程相联结，又在功能上有彼此独立之处，二者关系存在着三个模型: 智力模型、独立模型和混合模型( Veenman，Wilhelm ＆Beishuizen，2004) 。

具体来说，究竟元认知技能就是智力的一部分，还是二者间是相互独立的? 在对学习进行预测时，两者是否共享一部分学习成绩的变异解释? 关于这些问题尚存在着理论模型上的争议，目前许多实证研究支持了混合模型( V eenman，Wilhelm，＆Beishuizen，2004) 。

陈英和和赵业粉( 2011) 分别对元认知监控和元认知技能两个子成分与认知的关系进行了深入考查。

研究采用计算机模拟拼图任务以及Mastermind任务，分别对元认知监控与认知成分进行了有效的分离。

计算机模拟发现学习任务包括: 学校任务、简单和复杂模式的植
物生长任务及儿童节目任务。

发现学习成绩采用结构访谈法进行测量。

通过回归分析法探讨智力和元认知技能对发现学习成绩的影响模式，计算智力和元认知技能的独立解释率，以及智力和元认知共享的变异解释率。

结果发现，在简单任务上，智力对发现学习成绩的独立解释率是7．02% ，元认知技能的独立解释率是8．18% ，智力和元认知技能共享的解释率为2．00% ，说明二者对学习进行预测时共享一部分变异解释，且元认知技能对学习的预测高于智力; 在复杂任务上，智力对学习成绩具有显著的预测作用，而元认知技能对学习成绩的预测不显著，两者对学习进行预测时共享一部分变异。

由简单任务和复杂任务的两个回归模型所体现的三者关系可知，任务的复杂性对智力、元认知技能和发现学习成绩之间的关系具有调节作用。

混合模型( Veenman，Wilhelm ＆Beishuizen，2004) 认为元认知技能和智力有一定程度的相关，对学习进行预测时，两者共享一部分学习成绩的变异解释，同时元认知技能具有高于智力之外的额外价值。

在简单任务上，智力、元认知技能与学习的关系基本符合混合模型，智力和元认知技能对学习成绩有其各自独立的预测价值，也有两者共享的预测价值; 而在复杂任务上，智力和元认知技能的相关不显著，智力对学习成绩起主要预测作用，元认知技能没有独立于智力之外的预测价值。

任务的复杂性不同时，智力、元认知技能和发现学习成绩之间的关系也不同。

简单任务上三者关系基本符合混合模型，复杂任务上与简单任务所表现出来的混合模型不同，这一结果在一定程度上支持了难度阈限扩展理论，即随着任务复杂性由简单变为复杂，智力对学习的影响变大。

5 结语
我们通过一系列实证研究初步揭示了儿童青少年元认知的发展特点及作用机制，在该领域的理论建构、影响机制、被试群体以及研究方法上进行探索并取得了有价值的研究成果，为进一步探明人类思维的信息加工过程及发展变化轨迹提供了实证依据。

有关儿童青少年元认知的理论与实证研究仍有待于进一步的扩展和深入。

上述进行的研究表明儿童元认知的发展形态符合国外研究者提出的元认知技能发展有先后之分的观点，这反映了元认知监控水平发展的不平衡性。

元认知水平是问题解决的重要影响因素，而结合个体的认知风格探讨元认知对问题解决的影响机制，提示我们在今后对儿童进行元认知的培养和干预时结合个体的自身特点，将更有利于其问题解决水平的提高。

我们从心理理论和事后偏差的角度对社会认知领域中的元认知进行了初步的探讨，研究发现了元认知能力的影响作用。

将个体的元认知能力纳入社会信息加工的过程中进行分析，为解释各种社会认知现象提供了新的角度，但是元认知能力与心理理论等社会认知能力的关系需要进一步厘清，值得对此进行更加深入的研究。

元认知与认知的关系研究的结果基本支持了元认知和认知共同解释学习成绩变异的混合模型，但同时这种关系也受到任务复杂性的影响，这提示我们元认知对学习活动并非简单的促进关系，难度预期、动机、目标定向等其他因素都会影响这一关系，在教育教学中要考虑这些因素，使儿童青少年的元认知能力具有一定的灵活性和适应性，更好地促进其认知活动。