问题解决中的元认知研究，本文主要内容关键词为：元认知论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
元认知（metacognition）这一术语最早由Flavell通过对元记忆的研究而于1978年提出来的，随后引起了一系列的关于元认知的分支研究：元学习、元注意、元语言、阅读理解中的元认知等等，很快成为当代认知心理学领域的热门课题。这一课题也极大地受到发展心理学家和教育心理学家的关注。元认知在认知活动中的作用已引起世人的瞩目。目前许多国家的心理学工作者对此已作了不少的实验研究和探索，可至今对元认知的研究还处于初级阶段，有待们进行深入、具体的研究，特别是问题解决中的元认知活动研究太少，还刚刚起步。但是，思维活动中的元认知对于提高教学效果，发展学生的思维能力，开发人的智能有十分重要的意义。本文综述国外关于问题解决中的元认知研究的近期发展的最新成果和趋势。
1问题解决中的元认知独立存在的实验证据
元认知尚无统一公认的定义。1978年弗拉威尔（Flavall）[1]把元认知定义为一个人所具有的关于自己思维活动和学习活动的知识及其实施的控制，是任何调节认知过程的认知活动，即是任何以认知过程与结果为对象的知识。也就是说，元认知是认知主体对自身心理状态、能力、任务目标、认知策略等方面的认知，同时，元认知又是认知主体对自身各种认知活动的计划、监控和调节。尽管其他人所下的定义各不相同，但其核心思想是一致的，例如，1979年Hobstadter[2]认为，元认知就是“跳出一个系统后去观察这个系统”的认知加工；1982年Kluwe[2]认为，元认知是明确地专门指向个人自己的认知活动的积极的反省的认知加工过程。
至于问题解决中的元认知本质的研究，我们首先得明确这样一些问题：在问题解决中，元认知是不是一种独立的认知过程？它是不是就是一般能力倾向或一般认知能力？两者间有联系吗？元认知知识是否能弥补一般能力倾向的不足？元认知知识能影响问题解决吗？针对这些问题，许多研究者们作了探讨。元认知与许多认知能力或一般能力倾向有关系，但是，元认知不是一般能力倾向或一般认知能力。[3]例如，H.L.Swanson[3]运用元认知问卷量表[1]测验学生问题解决中的元认知知识；运用认知能力测验（CAT）和基本技能综合测验（CTBS，包括阅读、数学、语言、社会科学、自然科学等分别测验）测验学生的一般能力倾向。然后采用2×2设计将小学四、五年级的56名学生分成四个组：①高元认知能力—高一般能力组，②高元认知能力—低一般能力组，③低元认知能力—高一般能力组，④低元认知能力—低一般能力组，而后令这四组被试解决皮亚杰使用过的两个问题：钟摆问题和液体混合问题，以此作为测验儿童问题解决能力的手段。
结果发现，不管一般能力倾向高或低，高元认知能力的两个组解决问题时的成绩都比两个低元认知能力组要好。而且，高元认知能力—低一般能力组的成绩优于低元认知能力—高一般能力组，解决问题的效率更高，解题时所需的步骤更少。因此，我们可以说，元认知不同于一般能力倾向。如果一个人具有良好的元认知知识，那么即使他的一般能力不高，也能在问题解决过程中取得好成绩，也就是说，元认知知识能弥补一般能力倾向的不足，它能影响问题解决。反之，如果一个人不使用利于问题解决的元认知策略，那么即使他的一般能力倾向很高也不能得到有效而充分的发挥，岂不可惜。总之，元认知是一种不同于一般认知的独立结构。元认知和一般能力倾向各自作为独立的加工过程而起作用。
2问题解决中的元认知与言语活动
关于问题解决中元认知本质的探讨要回答的另一个问题是，元认知和言语活动的关系是什么？
在元认知能力的训练中，需用的办法是要求学生解释自己解题步骤的理由或者训练学生在解决问题时自己向自己提出一些关于问题解决过程的问题，并自己加以回答。因以往的大量研究发现，问题解决中的言语活动能促进问题的成功解决。那么，解决问题时的元认知活动和言语活动之间的关系是什么？这两者所起的作用是否相同？或者说，元认知根本不存在，仅仅是言语活动提高了问题解决的成功率？
Ericcson ＆ simon（1984）[5]的研究表明，两者所起的作用是不同的。解决问题时的“出声思维”仅仅表达了短时记忆中已经存在的信息，它不会影响解决问题的过程和结果；但是，要求学生在解决问题过程中“说出理由”则会影响问题解决的过程和结果，因为它能够使在正常情况下短时记忆中不会有的一些信息进入短时记忆中，使问题解决过程中出现新的加工成份，称为“中央加工器（central processor），它专门控制和调节非自动化的加工过程。中央加工器象个波段开关，能够使大脑意识从指向信息加工的内容转换到指向信息加工的过程，意识到自己正在做什么和怎么做的；这种转换无疑会影响问题解决的操作，并对复杂而困难的问题起着积极的影响，它能使问题解决者重新审视自己的思维过程，于是有利于从头脑中提取出与问题有关的新知识，并理解这些知识在解决问题过程中的作用，因此，它不仅使得问题解决更加成功，而且使迁移效果也更好。
Dominowski（1990）[6]提出，要求学生在解决问题时自己向自己解释理由，能够引发执行加工过程，如调节、计划、注意问题特征，这一切能使解决问题的成功率更高。
而最近，Berardi—Coletta等四人（1995）[2]的研究也认为，向学生问“你为什么那样做”之类的问题。可以促使学生把注意力从指向问题本身转变为指向自己在解决问题时正在做什么、想什么，也就是，从问题的水平移至加工过程的水平（即观察问题解决者自身的认知活动过程），一句话，可以激发元认知加工过程。
Chi等人（1989）[4]关于被试解题时“出声思维”的研究发现，与差生相比，优生的言语活动更可能是自我解释、自我监控性质的。因此，差生的出声思维不具备元认知的性质，而具备元认知性质的言语活动能促进问题的解决。
3关于元认知训练的研究
既然元认知性质的言语活动能促进问题的解决，那么，怎样训练学生学会使用自我提问或学会运用自己的言语活动调控自己的解题思维过程呢？
Berardi—Coletta等人（1995）[2]的研究回答了这一问题。研究者们运用传统的“河内塔”问题测试了大学生被试。实验时，将被试分成五组：①元认知组：通过问被试一些指向他们正在做什么（监控）和所做的每一步骤的价值（评价）的问题，从而引发元认知加工过程。②认知加工组：要求被试在每一步骤之前进行“如果……那么……”的叙述。③表面特征组：通过提问使被试的注意力指向问题的一些表面特征。④出声思维组：仅仅要求被试在解决问题过程中坚持出声思维。⑤无声对比组。
实验过程中，要求五个组都是先解二层河内塔问题，然后再解三层、四层、五层河内塔问题，最后用六层河内塔问题作为迁移测验。在解决问题过程中，录下被试的全部言语内容，以分析他们的认知活动过程。
对于元认知组，在解决问题的每一步之前轮流问下述三个问题之中的一个问题：①你是如何确定要移动哪一个盘的？②你是如何确定将这个盘移到什么地方去的？③你是怎么知道移到这一步最好？对于表面特征组，轮流问下面三个问题中的一个：①这个问题的目标是什么？②这个问题的规则是什么？③盘子现在在哪儿（问题的当前状态）？对于认知加工组，对他们说：在解决问题的每一步之前，我希望你告诉我你准备把盘子移向何处？为什么？我希望你用“如果……那么……”的句子来表述。例如：“如果把这个盘移到这个柱子上，那么就会……。”对于出声思维组，仅仅要求他们“解决问题时说出声来思考，要尽可能保持出声说话，以便让我知道你在解决问题时正在想什么”。当被试连续数秒钟不说话时，就提醒他“保持边说边想！”对于无声对比组，没有提出任何要求或指导。
结果表明：①从解题的效率和迁移测验（学习效果的测验）的成绩来看，元认知组和认知加工组的成绩最优，表面特征组和出声思维组成绩并不比无声对比组更优。这说明，不是言语活动本身提高了问题解决和学习的效果，而是某些适当的言语活动能使人注意力从指向问题本身转移到指向人自身的认知加工过程，从而能使人对自己的认知过程更好的监控、评价、调节、修正自己的认知活动，因此，元认知加工过程能提高解决问题和迁移测验的成绩。②再从反应时指标来看，（就每移动一步所需的平均思维时间而言）在解决三层、四层、五层河内塔问题时（学习阶段）发现，元认知组所需的时间更长，说明这一组学生更加深思熟虑，但到了迁移测验时，元认知组每步所需的思考时间大大下降，和其它各组相差不大，但解题步骤更少，其总速度更快。③最后从言语录音的分析来看，元认知组和认知加工组的言语内容更多地指向自己的思维加工过程那元认知加工过程（分别为61%和68%）；而表面特征组和出声思维组仅占0%和5%，这两组更多指向问题本身（思维的加工对象）即认知过程（分别占94%和79%）。综上所述可以说明，元认知加工过程是会影响问题解决的效果。
不仅研究者的提问能促进问题的成功解决，而且，实验证明指导学生自己对自己提出关于解题思维过程的问题，也能促进问题的解决。
新近的认知心理学家认为问题的解决需要综合运用一般认知策略和元认知策略。[7]大量研究都认为，对这两种策略的训练能够提高学生解决问题的能力，特别是对元认知策略的监控训练更是如此，它能使人更有意识地调节自己的认知加工过程，更自觉地使用所学到的有效的知识和策略，元认知训练是指对所使用策略的监控训练，它能利于问题解决。下面的实验研究便证明了一点。
1991年Alison Ring[8]作了策略提问训练与问题解决的实验研究。他将被试（46名五年级学生）分成三个组，每两人一组解决电脑辅助问题。第一组为有指导的提问组，实验者给每一个学生一个供元认知训练用的提问单，要求学生两人一组相互提问并作出回答；第二组为无指导的提问组，要求学生两人一组相互提问，但不给以如何提问的指导，并作出回答；第三组为对比组，既不要求相互提问，也不给予任何指导。训练共持续三周，每周两次，每次四十五分钟。三周训练后进行测验，其实验结果表明，第一组在解决老问题和新问题方面，其成绩都高于第二组、第三组，这说明有指导的相互提问有助于提高学生的元认知能力和解决问题的能力，因为有指导的提问行使的是元认知策略的作用，开发了学生的元认知技巧，并引发了元认知加工过程，如计划、监控和评价。
1991年Victor R.Delclos and Christine Harrington发表了一篇有关策略监控与问题解决的文章。他们将30名5—6年级的学生分为三组，用计算机上解决游戏——“罗克的靴子”。第一组为问题解决一般认知策略训练组（PS组）；第二组为问题解决一般认知策略及自我监控训练组（MPS组）；第三组为对比组，不接受任何训练（C组）。在解决问题前的第一阶段，PS组与MPS组均接受了问题解决一般认知策略的训练内容，教完内容以后，分组讨论并回答实验者提出的问题，最后所有参加训练的学生都接受了使用所教策略的项目测验，全部达到及格水平。第二阶段是实际练习阶段。三个组均参加这一阶段的练习。对于MPS组，实验者给每一个人提供了一份回答问题的练习单，练习单上的问题都是用来监控解决问题时自己的认知加工过程的，也就是说，MPS组接受了元认知的训练。第三阶段是学习结果的测验阶段。其实验结果表明，在最简单的问题上，三个组之间没有显著差异，说明第二阶段的实际练习是有效的，能使学生掌握基本的知识和技能。但是，在中等难度的问题上，PS组与MPS组均显著地超过了C组，MPS组与PS组之间差异不显著，这说明他们所接受的一般认知策略训练是有效果的，能使学生变得更加善于运用第二阶段中所掌握的基本知识单元，使这些知识单元由描述性知识变成条件性知识，甚至程序性知识。最令人感兴趣的是，在最难的一些问题上，MPS组显著优于PS组，这说明自我监控训练是有效的，元认知训练是利于问题解决的。
本文介绍的几个研究都说明，问题解决中的元认知是很有价值、很有发展前途的新课题，应该引起人们的关注，进行深入而细致的研究工作。