基于发展的元认知演化螺旋模型研究.doc

基于发展的元认知演化螺旋模型研究基于发展的元认知演化螺旋模型研究陶然，彭正龙(同济大学经济与管理学院上海200092)【摘要】本文通过实证研究，勾勒出符合发展变化性和动态性等特点的元认知理论框架，提出元认知由主体认知、任务认知、主动策略、协作策略、元认知体验、元认知监测、元认知调节这七个基本要素构成，分别归为元认知知识、元认知策略和元认知调控三个维度。并在此基础上，重点讨论元认知三个维度、七个基本要素以及派生出的五个亚因子之间的关系，构建基于发展的元认知演化螺旋模型。【关键词】元认知；构成要素；螺旋模型；实证研究An Empirical Study on Development-Based Metacognitive Evolutionary Spiral Model Tao Ran,Peng Zhenglong(School of Economics&Management Tongji University Shanghai 200092)【Abstract】Based on previous related researches,this paper initially defined metacognitive theoretical framework,which included seven components：individual cognition,task cognition individual strategy,collaborative strategy,metacognitive experience,metacognitive monitoring and metacognitive regulation.In addition,the role of every metacognitive components are discussed.Then the present research examined the relationships between every metacognitive components,and established an metacognitive evolutionary spiral model based on development.【Keywords】Metacognition；Components；Spiral Model；Empirical Study 1.元认知研究概述1.1.元认知界定及发展20世纪70年代，美国发展心理学家Flavell首次提出元认知(Metacognition)概念，开创了认知心理学研究的一个崭新领域。三十年来，有关元认知的讨论如火如荼，学者们围绕元认知的概念、构成要素、特点以及功能等方面展开了大量的理论和实践探索，极大的丰富了元认知的内涵。对于元认知这个概念，学者们有着不同的界定。Flavell(1976)认为，元认知是个体关于自己的认知过程、认知结果及其它相关事情的知识，以及对认知过程进行主动的监测和连续的调控1。此后，Flavell又提出：元认知是个人对认知领域的知识和控制2。Brown(1987)将元认知描述成认知主体对自己知识的了解以及对自己认知系统的控制3。姚景照(2005)认为，元认知是主体以认知活动为对象所进行的认知及其它的心理活动的过程4。除此之外，国内外学者如Yussen(1985)5，Patricia(1985)6，Kluwe(1987)7，Nelson(1990)8，董奇(1990)9，汪玲(1999)10等人都对元认知的概念作了不同的界定。如Reder(1996)所言，对不同的人来说，元认知具有不同的含义11，但学者们均普遍认为：元认知既包括具有静态属性的认知知识，又包括具有动态属性的认知调节活动。认知是指感觉输入受到转换、简约、加工、储存、提取和使用的全部过程12。(Neisser，1967)其几乎包含在所有的人类认识活动中，而元认知实质上是主体对认知活动的自我意识和自我调节，表现在认知主体以主体及其活动为意识对象，根据活动的要求，选择适宜的策略，监控认知活动的进程，不断反馈和分析信息，及时调节自己的认知过程，坚持或更换解决问题的方法和手段。因此，相对于认知活动，元认知是个体智力的核心。一般来说，元认知具有自主意识性、能动性、调节性、反馈性、有效性、迁移性以及可陈述性、发展性、动态性等特点1314。近年来，对元认知的研究从理论推衍集中到智力发展、自主学习以及提升教学水平等实践方面，并且主要从元认知知识、元认知体验、元认知监控等要素上进行了拓展。如吴红云等人通过纵向调查、横向调查、大规模问卷调查以及作文测试等多种定量与定性调查手段，探究了写作元认知体验的种类及其与作文成绩之间的关系，以及写作教学对元认知体验的影响15。认知学习不仅仅是对认知对象的识别、加工和理解的认知过程，同时也是对该过程进行积极监控、调节的元认知过程。在这一点上学者们取得了统一的认识：元认知被认为是认知学习的关键过程，是促进认知学习的关键要素，其在智力发展、自主学习等方面具有重要作用。因此，大量学者开始从元认知的构成要素出发，分别探讨不同要素在认知学习中的作用。但从目前的文献来看，对于元认知构成要素的分类及界定，学术界还存在着一定的争议。并且除Dennison(1994)16、Desoete(2001)17以及汪玲(2002)18、吴红云(2006)14等人的实证研究外，大部分学者还是基于理论上的推衍。1.2.元认知结构对于元认知理论框架的划分，Flavell(1979)认为，元认知由元认知知识和元认知体验两大要素构成，其中元认知知识主要指认知主体的知识和信念中，有关对认知过程和认知结果产生影响的因素与变量，具体包括主体知识、任务知识和策略知识三方面19。Brown(1987)认为，元认知是由关于认知的知识和对认知的调节两方面组成的3。Nelson(1990)提出，元认知由元认知知识和元认知监控程序两个要素构成8。董奇(1990)认为，元认知应该包括元认知知识、元认知体验、元认知监控三个方面。汪玲(1999)提出元认知有三个成分：元认知知识、元认知体验和认知调节10，此后汪玲(2002)在元认知要素的研究一文中，对元认知要素构成框架进行了修改，提出元认知知识、元认知体验、元认知技能是元认知构成要素的三个维度18。对于元认知要素的划分，以上学者均是在Flavell提出的元认知理论框架基础上的改进。总体包括：元认知知识、元认知体验、元认知调控这三个维度，并在这三个维度的基础上分别进行了细化和补充。除此之外，亦有学者对元认知的要素构成提出了新见解，Desoete(2001)提出元认知是由整体元认知、离线元认知和成就归因组成，欲将成就归因归为元认知组成要素中17。此外，Borkowsk等人构建了动机、调节和影响共同作用的元认知模型，并将动机等要素融入元认知模型中20。国内外探讨元认知构成要素的研究报道很多，Flavell提出了较为完整的元认知理论框架，Brown、Nelson以及董奇、汪玲等人在此基础上进行了一定改进，提出了不同的见解，拓宽了我们对于元认知的理解。但前人的研究对于元认知构成要素的界定还很抽象，具有一定的模糊性，同时大部分缺乏实证研究的支持。此外，对于元认知的发展变化性和动态性等特点亦未在构成要素中得到理论支撑。故本文期望通过实证方法，在基于前人研究的基础上对元认知构成要素进行重新界定，探讨符合发展变化性和动态性等特点的元认知理论框架。2.元认知构成要素实证研究2.1.研究目的事实上，元认知的成分在不断扩展，以Flavell的元认知理论框架模型为基础，学者们从不同角度提出了新的见解。在前期研究的基础上，我们倾向于认为元认知包含三个基本要素，即元认知知识、元认知策略和元认知调控，并在基于元认知的认知学习对动态能力影响的实证研究一文中进行了详细阐述。但元认知是具有发展变化性和动态性等特点的，能否在原有研究的基础上进行细化，探讨各要素之间的交互作用，构建更符合动态演化规律的元认知理论框架，是本文研究的重点。2.2.问卷设计与研究对象对于元认知理论框架，本文拟通过元认知问卷调查的方式，借助因子分析，探究符合动态演化规律的元认知构成要素。在参考Flavell、汪玲、吴红云等人以及前期我们研究的基础上，对元认知要素进行了重新划分，并设计了问卷的理论依据及度量对照表(参见表1)。本次调查的问卷共设计42个问题项，前6个为调查对象的基本情况选项，具体涉及工作岗位等基本背景资料。后36个测评项目包括元认知知识、元认知策略和元认知调控三个方面，具体涉及主体认知、任务认知、主动策略、协作策略、元认知体验等要素。量表的编制采用Likert5分制，即完全反对(1分)，反对(2分)，中间立场(3分)，赞成(4分)，完全赞同(5分)。量表编制完成之后，进行了小样测试，结果显示量表具有较高的信度和效度，并最终形成正式的元认知调查问卷。问卷中每一道问题的设置，包括问题的语句含义、打分标准、提问顺序、提问方式等，均与后续的数据处理和变量计算一一对应。本次研究以与同济大学经济与管理学院有项目合作协议的青岛市某商业银行符合要求的职工为对象，按照企业的实际构成情况进行等比例抽样问卷调查。共发放问卷300份，回收257份，问卷总回收率为85.7%，其中29份问卷被视为无效问卷，故有效问卷回收率达到76%。通过分析未发现存在系统偏差，说明本次调查结果有效。调查后获得的有效问卷的所有选项答案即为原始数据，然后对收集的原始数据进行数据汇总、整理、计算分析，最终得到统计分析结果。表1元认知构成要素问卷的理论依据及度量对照表元认知的理论构成问卷项目度量题数元认知知识主体认知主体对认知学习的兴趣、特点及局限性，思维方式及规律的看法4任务认知主体对认知对象的性质、结构特点、表达方式及逻辑关系的看法4元认知策略主动策略主体对待提高认知学习效率的策略的看法，具体涉及认知活动中的主动认知策略12协作策略主体对待提高认知学习效率的策略的看法，具体涉及认知活动中的协作认知策略4元认知调控元认知体验主体伴随着认知活动而产生的认知体验、情感体验或概括性经验6元认知监控主体对认知活动的进程及效果进行评估，检查认知方式的正确性、认知策略的可行性以及认知活动的进展，并采取适当的矫正性或补救性措施，以纠正认知错误、排除认知障碍、调整认知思路6 2.3.信度及效度分析对于本研究中的各观测变量应用一定数目的问题进行度量，应用SPSS15.0统计软件对各变量进行信度分析，可得Cronbachs值。根据Nunnally(1978)的标准：0.9为信度非常好，0.70.9为高信度，0.350.7代表中等信度，0.9为非常适合，0.8KMO0.9为适合，0.7KMO0.8为一般，0.6KMO0.7为不太适合，KMO0.5为不适合。故可知原有观测变量比较适合做因子分析。表3 KMO and Bartletts Test Kaiser-Meyer-Olkin Measure of Sampling Adequacy.797 Bartletts Test of SphericityApprox.Chi-Square 3800.367 df630 Sig.000 2.4.因子分析运用主成分分析法正交旋转后，得到因子特征根分布的碎石图(如图1所示)，碎石图中的曲线由高到低，先陡后平，最后几乎成一条直线。从图1中可知，第1个因子的特征值很高，对解释原有观测变量的贡献最大；第10个以后的因子特征值都小于1，对解释原有观测变量的贡献逐渐减小，故通过综合比较而言，提取10个因子是比较合适的。图1 Scree Plot结合表4可发现，第1个因子的特征值为4.420，解释了原有36个观测变量总方差的12.278%，前10个因子的累积方差贡献率为67.606%，总体上10个因子反映了原有36个观测变量的大部分信息，因子分析效果较理想。表4 Total Variance Explained并且从表5可知，有效问卷项目为36项，用主成分分析法进行方差极大旋转后，各因子的负荷值在0.622和0.966之间，因子构成具有较好的结构效度。Q1-4四个观测变量在第1个因子上有较大的负荷，第1个因子主要解释这四个变量，其意义代表认知主体对于自我认知能力的看法，具体涉及主体认知学习的兴趣、特点及局限性，思维方式及规律的看法等问题，故可将第1个因子解释为主体认知；Q5-8四个观测变量在第2个因子上有较大的负荷，第2个因子主要解释这四个变量，其意义代表认知主体对认知学习任务重要性及相关标准的看法，具体涉及认知对象的性质、结构特点、表达方式、逻辑关系等问题，故可将第2个因子解释为任务认知；Q19-30十二个观测变量在第3-5个因子上有较大的负荷，第3-5个因子主要解释这十二个变量，其意义代表主体在认知学习过程中与认知主体的感觉、知觉、记忆、思维等认知特点相结合具有非认知特点的主动学习策略，并以此为最佳认知方式，故可将第3-5个因子解释为主动策略，具体涉及认知活动中的探索性认知策略、匹配认知策略和整合认知策略等问题。并且，通过在因子分析过程中提取亚因子发现：第3个因子主要解释为探索性认知策略、第4个因子主要解释为匹配认知策略、第5个因子主要解释为整合认知策略；Q15-18四个观测变量在第6个因子上有较大的负荷，第6个因子主要解释这四个变量，其意义代表主体在认知学习过程中与认知主体的感觉、知觉、记忆、思维等认知特点相结合具有非认知特点的协作学习策略推进认知过程，并以此为最佳认知方式，故可将第6个因子解释为协作策略；Q9-14六个观测变量在第7-8个因子上有较大的负荷，第7-8个因子主要解释这六个变量，其意义代表主体伴随着认知活动而产生的认知体验、情感体验或概括性经验等，具体涉及认知主体预感失败后产生的焦虑、预感成功后产生的喜悦、从成功的经验中获得心得、从失败的经验中获得教训以及借此产生的自信、满足、成就、归因感等问题。并且，通过在因子分析过程中提取亚因子发现：第7个因子主要解释为积极体验、第8个因子主要解释为消极体验；Q34-36三个观测变量在第9个因子上有较大的负荷，第9个因子主要解释这三个变量，其意义代表主体在进行认知活动的全过程中，根据元认知知识、元认知策略、元认知体验等对认知活动进行积极的、及时的、自觉的监控，具体涉及对认知活动的进程及效果进行评估，检查认知方式的正确性、认知策略的可行性以及认知活动的进展等问题，故可将第9个因子解释为元认知监测；Q31-33三个观测变量在第10个因子上有较大的负荷，第10个因子主要解释这三个变量，其意义代表主体在进行认知活动的全过程中，在元认知知识、元认知策略的基础上，依据元认知体验和元认知监控的反馈信息，为保证认知活动的正常进行，而采取的一系列认知调节活动，具体涉及对认知活动采取适当的矫正性或补救性措施，以纠正认知错误、排除认知障碍、调整认知思路等问题，故可将第10个因子解释为元认知调节。与旋转前相比，10个因子的含义较为清晰。表4 Ratated Component Matrix 2.5.元认知理论框架通过对上述因子分析过程等综合分析本文认为，元认知由主体认知、任务认知、主动策略、协作策略、元认知体验、元认知监测、元认知调节这七个基本要素构成，其中主动策略又包括探索性策略、匹配策略、整合策略三个亚因子，元认知体验包括积极体验和消极体验两个亚因子。借助Spss软件继续进行共同因子分析，发现七个要素分属元认知知识、元认知策略和元认知调控三个维度。其中，主体认知、任务认知归为元认知知识维度；主动策略、协作策略归为元认知策略维度；元认知体验、元认知监测和元认知调节归为元认知调控维度。(具体参见图2所示)元认知元认知知识元认知策略元认知调控主体认知任务认知主动策略协作策略探索性策略匹配策略整合策略元认知体验元认知监测积极体验消极体验元认知调节图2元认知理论框架本文在借鉴Flavell、汪玲、王亚南以及吴红云等学者的研究成果以及我们之前研究的基础上，从元认知构成要素出发，通过重新设计问卷，借助实证研究，勾勒出符合发展变化性和动态性等特点的元认知理论框架。该理论框架较之我们在基于元认知的认知学习对动态能力影响的实证研究一文中的研究具有一定的进步性，通过验证性因子分析，三维度假设与数据间有较好的拟合。本文首先对主体策略和元认知体验两个要素进行了细分，同时将元认知调节从元认知监控中分离出来，作为一个独立的要素对元认知理论框架进行了补充。元认知知识、元认知策略和元认知调控三个维度及七个要素的划分，使元认知理论框架更加符合动态发展特征，弥补了前人在元认知领域研究中的不足，进一步丰富发展了元认知理论，同时为后文探讨元认知构成要素间的相互作用，研究基于发展的元认知演化螺旋模型提供了强有力的理论支持。3.基于发展的元认知演化螺旋模型3.1.元认知要素分析通过前述的实证研究，本文倾向于认为元认知应该包含三个维度，即元认知知识、元认知策略和元认知调控，分别由主体认知、任务认知、主动策略、协作策略、元认知体验、元认知监测、元认知调节这七个基本要素构成。与Flavell提出的元认知理论框架相比，本文提出的元认知理论框架更加符合动态发展特征。Flavell认为元认知由元认知知识和元认知体验两大要素构成。在Flavell的定义中，元认知知识是具有静态属性的主体知识、任务知识和策略知识之综合；而对于元认知体验，Flavell并没有做过多的讨论。虽然他在1981年的定义中强调元认知是个人对认知领域的知识和控制，但对于元认知的具体划分仍缺乏必要的解释，具有一定的抽象性和模糊性。本文在参考前人研究的基础上通过实证研究提出具有三个维度、七个要素和五个亚因子的元认知理论框架。在该框架中，元认知策略被独立提取出来，作为一个维度，其包含主动策略和协作策略两个基本要素，并且主动策略又包含探索性策略、匹配策略、整合策略三个亚因子。在Flavell的研究中，策略归属于元认知知识，属于具有静态属性的知识范畴。而本文研究认为，元认知策略虽然具有静态属性的知识成分，但从总体来看，其本身固有一种动态的、行为的特征，其应是一种在认知学习过程中，保证认知学习有效发展的，与认知主体的感觉、知觉、记忆、思维等认知特点相结合的具有非认知特点的策略行为。故本文将元认知策略作为一个独立的维度提取出来，其包含主动策略和协作策略两个基本要素，该类要素解释了主体在认知学习过程中，基于自身认知和任务认知，而采取主体努力策略或与他人/外力协作完成认知任务。其中，主动策略包含探索性策略、匹配策略、整合策略三个亚因子，分别表示以认知目标为出发点，将认知对象放在元认知知识的背景下，通过激活认知结构，采取逐步迭代探索的认知求解方式、匹配相似认知过程的认知求解方式或者采取1+1=2的叠加整合认知求解方式进行认知学习。而协作策略代表认知主体与他人/外力协作完成认知任务，故策略选择具有不可控性。总体来说，本文将元认知策略作为一个独立的维度提取出来，使其既具有静态的知识特征，又符合动态发展的行为属性，在元认知理论框架中具有一定的独立性。在Flavell的定义中强调元认知亦是对认知过程进行主动的监测和连续的调控，但在其理论框架中并没有给出确切的界定。本文认为元认知不仅包括元认知知识和元认知策略两个维度，同时应包含元认知调控维度，在这一点上与国内外部分学者的研究取得了一致。Brown(1987)、Nelson(1990)、董奇(1990)以及汪玲(1999)等人均认为元认知包括调控/监控这个要素。但本文认为，元认知调控应同时包含元认知体验、元认知监测、元认知调节这三个基本要素。元认知体验作为元认知的一个基本要素，由于其具有概念抽象性和模糊性等特点，一直以来都被研究淡化。本文研究发现，元认知体验包含积极体验和消极体验两个亚因子，代表主体伴随着认知活动而产生的认知体验、情感体验或概括性经验等，具体涉及认知主体预感失败后产生的焦虑、预感成功后产生的喜悦、从成功的经验中获得心得、从失败的经验中获得教训以及借此产生的自信、满足、成就、归因感等13。故元认知体验是元认知活动的重要中介，其是认知活动的一种反馈，既可以在特定的条件下固化为具体的元认知知识，亦可以作为一个认知刺激，向元认知监测要素发出信号，引起元认知调节。较元认知体验而言，元认知监测则代表主体在进行认知活动的全过程中，根据元认知知识、元认知策略、元认知体验等对认知活动进行积极的、及时的、自觉的监控；元认知调节代表认知主体依据元认知体验和元认知监控的反馈信息，为保证认知活动的正常进行，而采取的一系列认知调节活动。至此，一个完整的元认知理论框架被勾勒出来，元认知知识是认知活动开展的基础，元认知策略是认知活动进行的先决条件，而元认知调控则是认知活动顺利完成的重要保证。三个维度、七个要素相辅相成，共同保证元认知的发展、并推进认知活动的继续。3.2.元认知演化螺旋模型元认知的实质就是主体对认知活动的自我意识和自我调节，表现在主体以主体及其活动为意识对象，根据活动的要求选择适宜的策略，监控认知活动的进程，不断反馈和分析信息，及时调节自己的认知过程，坚持或更换解决问题的方法和手段13。在一个完整的认知过程中，主体的元认知知识是一切认知活动的基础，但只有通过元认知策略的选择、元认知调控的实施才能发挥效用；而元认知策略必须以元认知知识为前提条件，并且需通过元认知调控来不断改变策略的实施；元认知调控则通过监测、调节认知活动，获得认知经验，以不断更新、修改元认知知识，并且元认知体验亦是一种反馈，可在特定的条件下固化为具体的元认知知识，以丰富元认知知识结构。元认知监测、调节的过程，均会对元认知体验的发生造成影响；相反，元认知体验作为一个反馈信号，可引起元认知监测和调节的共鸣。故在认知过程中，元认知理论框架中的三个维度、七个要素通过不断的相互作用，在推动认知活动继续的同时发展了主体的元认知。位势(元认知知识)决定落差，主体依据一定的路径(元认知策略)，通过流程(元认知调控)来更新位势，从而落差导致了元认知的发展。图3基于发展的元认知演化螺旋模型参见图3，本文提出了一个基于发展的元认知演化螺旋模型。在这个模型中，由于主体在认知过程中通过元认知体验感觉认知能力的不足，即元认知知识结构存量不足，导致一定的压力模式下，主体依据一定的元认知策略进行认知学习，并通过元认知调控不断进行认知调节，在这个过程中元认知监测根据元认知知识、元认知策略、元认知体验等对认知活动进行积极的、及时的、自觉的监控，产生认知经验及元认知体验，并固化为元认知知识，以扩大元认知知识结构存量。主体元认知的发展不是阶段性的、线性的模式，而是一种在元认知三个维度、七个要素相互作用下的不断检验、修正、发展的曲率渐小的螺旋模型。一个螺旋代表着认知学习过程中认知主体的元认知发展的一个阶段，位势决定落差，在不断的认知过程中，元认知发展呈一个不断扩大的螺旋上升通道。在这个螺旋上升通道中，元认知三个维度、七个要素相互作用，配合元认知策略的元认知调控过程不断更新、修改元认知知识，导致元认知知识结构存量不断丰富，继而推动主体的元认知发展。4.结语本文通过实证研究，勾勒出符合发展变化性和动态性等特点的元认知理论框架，提出元认知由主体认知、任务认知、主动策略、协作策略、元认知体验、元认知监测、元认知调节这七个基本要素构成，分别归为元认知知识、元认知策略和元认知调控三个维度。并在此基础上，重点讨论元认知三个维度、七个基本要素以及派生出的五个亚因子之间的关系，构建基于发展的元认知演化螺旋模型，弥补前人在元认知领域研究中的不足，进一步丰富发展了元认知理论。由于本研究是在前人理论基础上的创新，故在研究设计方面尚存在一定的局限性，且存在大量的调查统计分析操作，故还需进一步对实证研究进行改善。但不可否认，本研究在元认知构成要素的划分上具有一定创新性，并且构建了基于发展的元认知演化螺旋模型，对提升基于元认知的认知学习具有一定的指导意义。参考文献：1Flavell 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