（基础心理学专业论文）元认知、信息呈现通道对初中生估测能力的影响.pdf

摘要 随着社会与时代的飞速发展，估测在现代人们生活中占有越来越重要的地位，国内外 数学专家陆续将估测技能的培养列为中小学生必备的数学知识技能之一，我国将对中小学 生估测能力的培养列入中小学生必须具备的基本技能之一，如何才能了解估测的发展特 点，怎样才能更好的发展估测能力，是当今估测研究的主要方向。但目前关于估测的研究 最大的困扰是没有形成对估测的系统研究，对于估测的一些结论仍然存在很大的分歧，需 要进一步的探讨和分析。因此，本文引入了元认知和呈现通道两种因素，试图发现两者是 否能够对估测产生影响。 本研究使用自行设计的估测任务，通过设计视听两种不同方式的呈现通道来考察对初 中生估测能力的影响，目的是考察在不同的呈现通道下初中生的估测成绩是否有差异，并 随后对学生进行元认知水平的调查，确定不同年级初中生的元认知发展状态分布，从而筛 选出元认知高低水平者，考察不同元认知水平者其估测成绩是否有差异，从而得出以下结 论： ( 1 ) 初中生的估测成绩和元认知水平存在年级差异，初中生的元认知水平存在性别差 异。 ( 2 ) 元认知水平影响初中生估测成绩，其中元认知高者估测成绩高。 ( 3 ) 初中生的估测成绩存在通道效应，表现为在听觉呈现下的估测成绩高于视觉呈现 下的估测成绩。 ( 4 ) 题目类型也是影响初中生估测成绩的因素，对于长度题型的作答精确性更高，其 次是面积题型，对体积题的估测成绩最差。 关键词：估测；元认知；呈现通道；题目类型；初中生 a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fs o c i e t ya n dt h et i m e s ，m e a s u r e m e n te s t i m a t i o nh o l d sm o r e a n dm o r ei m p o r t a n tp o s i t i o ni nt h em o d e ml i f e ，m a t h e m a t i c i a na th o m ea n da b r o a df i g u r et h e e d u c a t i o no fm e a s w e m e n te s t i m a t i o ni n t oo n eo fs k i l l sn e c e s s a r y k n o w l e d g ei nm a t h e m a t i c sf o r t h ep r i m a r ya n ds e c o n d a r ys t u d e n t s h o wc a nw eu n d e r s t a n dt h ed e v e l o p m e n tc h a r a c t e r i s t i c so f t h em e a s u r e m e n te s t i m a t i o na n dd e v e l o pt h ec a p a c i t yo fm e a s u r e m e n te s t i m a t e sb e t t e r ? t h i si s t h em a i nr e s e a r c hd i r e c t i o n si nc u r r e n te s t i m a t i o nr e s e a r c h h o w e v e r , t h eb i g g e s tw o r r yi st h a t t h e r ei sn os y s t e m a t i cs t u d yo nm e a s u r e m e me s t i m a t e ，t h e r ea l es t i l l s i g n i f i c a n td i f f e r e n c e si n s o m eo ft h ec o n c l u s i o n sf o rt h ee s t i m a t i o n w en e e df o rf u r t h e rd i s c u s s i o na n d a n a l y s i s t h e r e f o r e ，t h i sa r t i c l ei n t r o d u c e st w of a c t o r ss u c ha st h em e t a - c o g n i t i o na n dt h ep r e s e n t a t i o n , t r y i n gt of i n dw h e t h e rt h et w oh a v ea ni m p a c to nm e a s u r e m e n te s t i m a t i o n t h i ss t u d yu s et h es e l f - d e s i g n e de s t i m a t i o nt a s k st oe x a m i n et h em e a s u r e m e n te s t i m a t i o n a b i l i t yo fm i d d l es c h o o ls t u d e n t st h r o u g ht h ed e s i g no fa u d i o v i s u a lp r e s e n t a t i o no ft w od i f f e r e n t c h a n n e l s t h ep u r p o s ew a st oe x a m i n ew h e t h e rt h e r ea r ed i f f e r e n c e so ft h ee s t i m a t i o nr e s u l t si na d i f f e r e n tp r e s e n t a t i o ni nt h e j u n i o rh i g hs c h o o ls t u d e m s t h e nm a k eas u r v e ya b o u tt h es t u d e n t s ， m e t a - c o g n i t i o nl e v e li no r d e rt od e t e r m i n et h em e t a - c o g n i t i v ed e v e l o p m e n ts t a t ed i s t r i b u t i o ni n d i f f e r e n tg r a d e so fj u n i o rh i g hs c h o o ls t u d e n t sa n df i l t e ro u tt h es u b j e c t so ft h e d i f f e r e n t m e t a - c o g n i t i v el e v e l t h ep u r p o s ei st of i n dw h e t h e rt h e r ea r ed i f f e r e n c e si nm e a s u r e m e n t e s t i m a t i o nr e s u l t sa n dt h es u b j e c t so ft h ed i f f e r e n tm e t a - c o g n i t i v el e v e l a b o v ea l l ，w ec a nd r a w t h ef o l l o w i n gc o n c l u s i o n s ： ( 1 ) t h e r ei ss i g n i f i c a n tg r a d ed i f f e r e n c ei nm e a s w e m e me s t i m a t i o na n dm e t a - c o g n i t i o n t h e r ei ss i g n i f i c a n tg e n d e rd i f f e r e n c em e t a - c o g n i t i o n ( 2 ) 2m e t a - c o g n i t i v el e v e li m p a c tt h em e a s u r e m e n te s t i m a t i o nr e s u l t so fj u n i o rh i g hs c h o o l s t u d e n t s ，a n dt h es u b j e c t sw i t hh i g h e rm e t a - c o g n i t i v el e v e l g e tm eh i g h e rm e a s u r e m e n t e s t i m a t i o nr e s u l t s ( 3 ) t h ep r e s e n t a t i o ni m p a c tt h em e a s u r e m e me s t i m a t i o nr e s u l t so fj u n i o rh i g hs c h o o l s t u d e n t s ，a n dt h es c o r e si nt h eh e 撕n gp e r f o r m a n c eh i g h e rt h a nt h es c o r e si n t h e v i s u a l p r e s e n t a t i o n ( 4 ) t h eq u e s t i o nt y p ei sa l s ot h ef a c t o r st h a ta f f e c tt h em e a s u r e m e n te s t i m a t i o nr e s u l t so f j u n i b rh i g hs c h o o ls t u d e n t s t h eb e s ta n s w e ri sf o rt h el e n g t hq u e s t i o n s ，t h e ni sa r e aq u e s t i o n s ， t h ew o r ea n s w e ri sa b o u tt h ec u b eq u e s t i o n s k e yw o r d s ：m e a s u r e m e n te s t i m a t i o n ；m e t a c o g n i t i o n ；p r e s e n t a t i o nm o d a l i t y ； q u e s t i o nt y p e ；j u n i o rh i 曲s c h o o ls t u d e n t s 目录 摘要i a b s t r a c t i i 弓i 言1 1 综i 丕l 1 1 估测的相关研究1 1 1 1 估计的定义1 1 1 2 估计的类属1 1 1 3 估测研究的历史2 1 1 4 估测的影响因素3 1 1 5 估测中所运用的策略及教育干预4 1 2 元认知的相关研究5 1 2 1 元认知的定义5 1 2 2 元认知的内容5 1 2 3 元认知策略6 1 2 4 元认知与估测的关系7 1 3 视听通道研究现状7 1 4 数学认知的有关理论模型8 1 4 1 早期理论模型8 1 4 2 近期理论模型j 8 2 研究方法9 2 1 问题提出与假设9 2 2 研究意义9 2 3 研究思路及过程l o 2 3 1 研究对象1 0 2 3 2 研究工具1 0 2 4 研究程序1 1 2 4 1 实验设计1 1 2 4 2 施测过程1 l 2 4 3 计分方法及统计处理。1 9 3 研究结果与分析1 2 3 1 初中生估测成绩的年级、性别差异1 2 3 2 初中生元认知成绩的年级、性别差异。1 2 3 3 不同题目类型估测成绩的年级差异1 3 3 4 元认知、信息呈现通道对估测成绩的影响1 5 3 5 元认知、信息呈现通道对不同题目类型估测成绩的影响1 6 4 讨论1 7 4 1 初中生估测能力现状1 7 4 1 1 初中生估测能力的影响因素。1 7 4 2 元认知与估测1 8 4 2 1 初中生元认知现状1 8 4 2 2 元认知对估测的影响。1 9 4 3 信息呈现通道对估测的影响2 0 5 对教育的启示2 1 5 1 对学生估测能力的培养2 1 5 2 对学生元认知能力的培养2 2 6 结论与展望2 2 6 1 结论2 2 6 2 展望2 3 参考文献2 4 附j 录2 7 j g e 谢31 元认知、信息呈现通道对初中生估测能力的影响 引言 估测属于估计的一种，2 0 0 1 年我国在国家数学课程标准中正式将估测能力增加到 学生要掌握的基本技能中，在国外，有许多国家早在二十世纪七十年代就开始注重对估测 能力的培养，各个国家在他们的数学课程改革内容中加入了对估测能力的培养。例如美国 全国数学教师联合着重强调对学生估测能力的培养，日本、英国、德国、荷兰等国家也相 继将估测列为学生必须掌握的数学技能之一。 虽然国内外对于估测技能的培养越来越重视，但是，估测毕竟是一个新兴的研究领域。 对于估测的研究相对较少，目前研究主要集中在估测的发展特点，影响因素，估测策略等 方面进行研究。而很少涉及元认知与估测的关系研究，根据已有研究发现，元认知水平影 响着数学认知过程，因此本文拟从估测的角度探究元认知与估测之间是否存在一定的关 系。 估测作为一个新兴的研究课题，直到近几年才有研究者对其展开研究，但估测所属的 数学认知领域却是研究者历来感兴趣的课题，近二十年来研究者从不同的角度展开对数学 认知各个领域的研究，随着研究的深入，数学认知领域的研究不断丰富，并形成了许多理 论模型，研究者以各自的视角解释数学认知过程中的数字表征、编码、认知加工等方面的 过程，估测作为数学认知的一个领域，却鲜有人对估测过程的认知加工过程进行研究，本 文拟以视觉、听觉两种不同的信息呈现方式来探讨个体在视、听信息呈现通道下的估测成 绩是否有差异，并对估测的认知加工过程作初步的研究。 1 综述 1 1 估测的相关研究 1 1 1 估计的定义 估计是指用近似的数值来表达事物数量的行为，s m a r t ( 1 9 8 2 ) 认为估计是人们心里有一 定的目的而形成的对某一事物数量、大小等的近似观点。t h o m p s o n ( 1 9 7 9 ) , 贝1 认为估计是人 们具有一定的教育背景，并对大量的数字和数量结果的猜测。认为进行估计必须具备一定 的数理知识和逻辑推理能力，并非对某一事物毫无根据的瞎猜。 1 一2 估计的类属 关于对估计的研究是近年来才兴起的研究热点，因此，以往研究文献中对于估计进行 研究的文章也较少，根据研究的操作任务可将估计分为三个类别：测量估计( m e a s u r e m e n t e s t i m a t i o n ) 、计算估计( c o m p u t a t i o n a le s t i m a t i o n ) 和数量估计( n u m e r o s i t ye s t i m a t i o n ) ( h a n s o n & h o g n a ，2 0 0 0 ；m o n t a g u e & g a r d e e m ，2 0 0 3 ；h o g a n & b r e z i n s k i ，2 0 0 3 ) 。 测量估计( 简称估测) ，被看作是没有工具的物理测量。b d g h t 将估测界定为：“在不 使用一般的测量工具的情况下，以某种方法推测出测量结果的一种心理加工过程”。估测是 个人数学能力的一种体现，也是个体培养数学认知的重要途径。通常人们在身边不具备测 量工具的时候，估测的作用便变得举足轻重了。 计算估计( 简称估算) ，许多心理学家认为估算在人们的日常生活中占有举足轻重的 作用，甚至比精确计算在日常生活中所起的作用更大。数学教育家将估算看做数学技能的 一部分，估算就是在不进行精确计算的情况下对算术问题的近似答案做出一个合理的猜测 ( d o w k c r ，1 9 9 2 ) 。有研究者( r c y s ，r y b o l t ，b e s t g e n & w y a t t ，1 9 8 2 ) 认为估算是心算，四 舍五入技能，位值等数概念，以及快速形成合理计算结果的心理补偿等知识和能力之间进 行相互作用的过程。并将估算界定为三个过程：重组、转换和补偿。m o t t a r m ( 1 9 9 5 ) 的 研究得出，学生的估算能力受知识背景的影响，并且估算能力高的学生倾向于使用更多的 估算策略。m u r p h y ( 1 9 8 9 ) 在进行的教育干预对估算能力的影响研究中发现，教育干预能显 著的改善学生的估算成绩，但并不能使学校的测试得分产生显著变化。 数量估计( 简称估数) ，是关于“大约多少”的估计，它表达的是事物的数量。估数需要 将非数字式的数量表征( 如眼前所见苹果的大小、多少等视觉表征) 转化为一种数字形式， 因此估数是以一定背景而展开的估计技能。因此，估数就是在时间紧迫、物体数目过大或 者非静止状态下无法对物体数量进行精确测量时而进行的一种粗略的猜测。 s o w d e r ( 1 9 9 2 ) 在她的研究中对这三种操作任务进行了一定的逻辑分析，她认为完成这 三种任务需要的不同的技能。她提出每一种估计均需要不同的技能和对任务的理解，其中， 测量估计和数量估计所需技能虽然是完全不同的技能类型，但是两者具有一定的相同之 处。而计算估计与测量估计则需要完全不同的技能。h o g a n 和b r e z i n s k i 研究认为计算估算 并非独立的估计技能，它属于数学能力的范畴，因为只有计算能力发展起来，相应的其计 算估计技能也会得到发展。而测量能力的发展并非一定依赖于数学能力的发展，因此测量 估计和数量估计拥有独特的估计技能，两者完全同计算估计分离开来( h o g a n & b r e z i n s k i ， 2 0 0 3 ) 。 1 1 3 估测研究的历史 1 1 3 1 估测的萌芽阶段 此阶段始于2 0 世纪3 0 年代终于2 0 世纪5 0 年代，人们对估测进行关注始于t h o m d i k e 对线段长度的估计，在最初的估测研究中，估测任务大都是对熟悉物体的估计，并不是对 同一物体进行的估测，同时将估测结果定为“合理的”和“错误的”，以探讨儿童与成人估测 成绩的差异。在这些早期研究中，虽然被试的年龄越大其估测成绩越高，但是被试一般都 不能很好的完成任务。 1 1 3 2 发展阶段 2 0 世纪6 0 年代至今，是估测研究的发展期，人们对于估测的研究不再局限于线段等 单一的方向，而是不断的拓展估测研究的领域。考察的内容也由对长度的研究扩展到对面 积、重量、温度、角度等物体特征上。同时考察的物体也以实物呈现而不是靠被试的回忆， 2 这在很大程度上避免了由误差带来的估测成绩的差异。此阶段在计算方法上摒弃了过去“合 理的”和“错误的”这种不科学的计算方法而改用百分误差作为衡量估测精确度的标准。近三 十年，研究者( f o r r e s t e r & s h i r e ，1 9 9 4 ；s i e g e l ，g o l d s m i t h & m a d s o n , 1 9 8 2 ) 不再专注在估测精 确度上而是热衷于研究估测者在估测过程中所使用的策略，以及使用一定的教育干预手段 以促进估测成绩提高。 1 1 4 估测的个体影响因素 1 1 4 1 估测任务 研究证明，被试对于不同的估测任务在其估测成绩上会有不同的体现。结果表明，被 试对长度估测的精确度要好于对面积、体积等物体特征的估测。s w a n 和j o n e s ( 1 9 8 0 ) 的 研究发现，被试对于温度的估计是最准确的。f o r r e s t e r 等人( 1 9 9 0 ) 的研究表明被试对于“实 际生活”( 跳跃的步子，身高等任务) 的估测往往产生低估的现象，而对“数学问题”( 如正 方形和三角形任务) 会产生高估的趋势。 1 1 4 2 年龄因素 皮亚杰以直线测量面积这一概念设计的实验表明，儿童虽然具有一定的逻辑运算能力 和一定的认知能力，但儿童直到四年级才能回答一些简单的估计任务，当呈现较困难的任 务时，即使是六七年级的学生也会出现诸多错误。根据皮亚杰的心理发展四阶段理论，儿 童在7 1 2 岁开始发展其逻辑运算能力，思维具备一定的守恒性和可逆性。而这种守恒性与 可逆性是与线性测量息息相关的。但是也有研究者( h i e b e r t ，1 9 8 4 ) 得出不同的结论，他认 为低年级的学生，缺少守恒和可逆性思维并不能限制学生对测量估计概念和技能的学习， 因为可以通过教育干预来提高低年级学生的估测技能。f o r r e s t e r ，l a t h a m & s h i r e ( 1 9 9 0 ) 的研究发现，在任务成绩上存在年龄差异显著的痕迹，他们将这一现象归因为年龄较大学 生习惯在完成任务时采取一定的策略，而年龄小的学生中普遍存在回答“不知道”的趋势。 陈玟颖( 2 0 0 2 ) 对国小学生进行长度的估测发现，绝大多数被试( 9 2 1 ) 连一半的测验 都无法完成，学生的长度测量技能和长度概念整体实力不强。s o w d e r ( 1 9 9 2 ) 的研究表明， 即使是成人在其所要完成的任务中也有接近一半的成人在测验任务中没有达到精确水平。 s w a n 和j o n e s ( 1 9 8 0 ) 曾分别对儿童和成人的估测能力进行了相关的研究，发现个体的估 测能力是不断发展的，从小学到中学，从低年级到高年级，估测的精准性不断提高，成人 的估计能力比中小学生有明显优势。这一规律在早期也得到研究的证实，c o d e ( 1 9 6 0 ) 在其 研究中发现，六年级的学生的估计成绩好于五年级的学生的成绩。 1 1 4 3 情感因素 兴趣和自信是影响学生估测的重要的因素，b e s t g e n 等人的研究发现，好的估计者对估 算保有一种强烈的喜欢的情绪，并且深深受估计的吸引，因而对估计的理解更深。r e y s 等 人认为信心可以让学生去更加积极的去学习更多的知识，并且让学生更勇于在未知的领域 开拓创新，对深奥的数学知识更感兴趣。 影响估计的另外一个因素就是对错误结果的容忍度，r e y s 等人的研究发现好的估计者 3 能够容忍估计一定的错误，正是这种态度使得优秀的估计者的估计成绩优异。 1 1 4 4 性别因素 关于性别因素与估测的关系，研究者所得出的结论存在一定的差异。s w a n 等人( 1 9 8 0 ) 的研究显示，男性在高度和距离估计的成绩要远远高于女性。而庄维展( 2 0 0 1 ) 的研究却 得出相反的结论，性别因素在各个估测任务上的成绩并没有明显的差异。因此，性别因素 对个体估测的影响还有待进一步的研究。 1 1 。5 估测中所运用的策略及教育干预 1 1 5 1 估测策略 随着对估测研究的逐步深入，近年来研究者以估测者在估测过程中的认知过程作为研 究的对象，试图揭示被试估测时的心理过程。关于估测的策略主要有三种：单位迭代、参 照点( 又称基准点) 、在估计前把估计物进行心理转换。单位迭代是指估计者在估计时，使用 某个标准单位( 如厘米) ，反复将标准单位与估计物相对照，记住上次标准单位结束的位置， 开始下一次对照，计算单位的数目，从而得出结果。参照点是指估计者把估计物与另一种已 知熟悉的物体进行对比，估计者可以把某个参照点作为单位使用。在估计前把估计物进行 心理转换，该策略经常配合其它策略使用，估计者通常不会为了把估计物分解为单位长度 而转换标准单位，而是在估计前先在心里将估计物分解为较小的连续量，然后再用其它策 略进行估计。 r 庄维展( 2 0 0 1 ) 总结以往的研究资料将被试的估测策略划分为：不知道、猜测、通过 单位直接比较、个别单位直接比较、分解与重组及数学公式策略等。 研究表明在进行估测的过程中，年龄大的被试倾向于采用一定的估测策略以保证估测 成绩的精确性，j o r a m 等人( 2 0 0 5 ) 的研究也发现，被试使用估测策略可以提高对测验任 务的估测精度。 1 1 5 2 教育干预 在日常生活中估测技能日益显示出它的重要性，随着教育部将估计技能的培养列入 九年义务教育全日制小学数学大纲，学校也将估计技能的学习列入学生的培养计划中。 目前估测教育干预主要采用两种方法：反馈练习( 猜测检验) 和参照点训练。其中， 反馈练习是首先由估测者给出估测的结果，然后再由估测者自己测量出物体的正确值或由 研究者将正确值告诉被试。通过这种反馈，估测者再改进自己的估测技巧，从而达到提高 估测技能的目的。t r o w b r i d g e 等人认为，通过告诉被试所得估测结果与正确值的差额，这 种做法比仅仅告诉被试在测验中是“正确”或“错误”更能提高被试的估测技能。因此，提供 给被试争取的反馈信息是猜测检验训练成绩显著的重要原因。 参照点的训练就是训练估测者在完成没有具体单位的估测任务时，自己构造一个标准 单位作为参照点，并以此参照点作为估测的依据。 另外还有一种训练方法就是利用数感来估测，研究表明，儿童在小学阶段获得的数学 知识和技能能够促进他们对于数学概念和应用的理解，而这恰恰和数感有关系。 4 一 1 2 元认知的相关研究 1 2 1 元认知的定义 ，元认知又名后设认知，是一种个人控制及引导心智历程的现象。我们可以将这种现象 用于提高学习策略，让学生了解到自己的思想模式的同时，透过控制自己的思想模式，从 而达到效果的学习方法，简单来讲，元认知就是对自己的认知过程( 包括：记忆、感知、 计算、联想等各项) 的思考。元认知概念最早是由f l a v e l l 于1 9 7 6 年提出来的，他将其定 义为个体对自己认知过程的认知以及对认知过程的监督和调节。随后，f l a v e l l 又对元认知 做个更加简洁的定义：“元认知是反映或调节个体认知活动的任何一方面的知识或认知活 动”。 尽管对于元认知的研究已经近四十年，但是学术界对于元认知的定义仍是没有形成统 一的定论，b r o w n 等人将元认知定义为“个人对其认知知识的认识和调节”，s t e m b e r g ( 1 9 9 4 ) 认为元认知是关于认知的认知，是对个体知识系统和策略的监控和调节。p a t r i e i a ( 1 9 8 5 ) 贝1 j 认为，“元认知是对心理活动任何一方面的认知，以及对这种认知的引导过程”。 y u s s e n ( 1 9 8 5 ) 贝1 j 说，“元认知反映了人们对获得或应用知识的心理过程的认识和体验过程”。 虽然对于元认知的定义还没有一个统一的论断，但对于不同的人而言，元认知具有不 同的意义( r e d e r ，1 9 9 6 ) ，即使各个研究者对于元认知的定义及其内涵的表述不尽相同， 但他们的理论从本质上是不存在矛盾和冲突的，都将认知作为研究的对象对待。 董奇( 1 9 8 9 ) 认为，元认知是对人认知活动的自我意识和自我控制。元认知过程实际 上就是指导、调节我们的认知过程，选择有效认知策略的控制执行过程。 1 2 2 元认知的内容 b r o w n 将元认知分为两大成分：元认知知识和元认知调节，其中，元认知知识指学习 者关于认知资源及本人与学习环境之间关系的知识。元认知调节指个体在学习和解决问题 的过程中对认知过程的调节，包括计划、检查、检测、检验等。其中，元认知知识是一种 静止的状态表现在其相对稳定的特性上，而元认知调节则具有活跃的特点，它随着认知过 程的变化而不断的调节着行为的走向。 f l a v e l l 则认为元认知包括：元认知知识和元认知体验两种。元认知知识是个体大脑里 已有的关于认知主体的知识以及与个体要完成的各项任务、活动、目标等有关的知识结构。 元认知知识是完成元认知任务所必须的基础，而元认知体验就是在完成认知活动的过程中 体验到的情感体验，在认知活动中起到中介的作用，是学习者在当下所从事的智力活动或 者以前所做智力活动得到的体验。 随着对元认知研究的深入，研究者不断的完善着关于元认知的内容框架，d e s o e t e ( 2 0 0 1 ) 认为元认知可分为整体元认知、离线元认知及成就归因三种。其中，整体元认知 类似于f l a v e l l 所指的元认知知识，包括程序性知识、陈述性知识以及条件性知识等，是进 行认知活动的先决条件。离线元认知包括预测与评价技能两种，预测是问题解决的初始阶 段所需技能，而评价则是在问题解决以后对自我认知过程的评价。成就归因被认为是元认 知过程中的特殊成分，高水平的学生在对其成绩进行归因时倾向于进行内部归因。 对于元认知的内容国内学者也是众说纷纭，有的认同f l a v e l l 的观点，认为元认知分为： 元认知知识和元认知体验两种，有的赞同b r o w n 的观点，将元认知划分为元认知知识和元 认知调节，有的是将两者合并，认为元认知包括元认知知识、元认知体验、元认知调节三 部分。董奇( 1 9 9 0 ) 将元认知划分为：元认知知识、元认知体验、元认知监控三部分，其 中元认知知识是对有效完成任务所必需的各方面的知识，是完成任务前的一种意识。元认 知体验是认知主体对认知活动的智力理解和情感觉察，元认知监控是个体通过内省，不断 的加深对认知过程的了解，并对认知过程进行调节。汪玲等人( 2 0 0 0 ) 认为元认知分为： 元认知知识、元认知体验和元认知技能。 1 2 3 元认知策略 1 2 3 1 学习策略与元认知策略 1 2 3 1 1 学习策略 关于学习策略的研究由于研究者研究的角度和出发点不同，在学术界一直没有统一的 定论，有的认为学习策略是一种技能，如复述、联想等，有的认为学习策略是一种对认知 过程的自我管理，包括监控、调节等，有的认为学习策略是一种活动，是对所学信息的 编码、分析和提取。目前大多数研究者普遍接受的一种观点认为，学习策略是学习者 为了提高学习的效果和效率，有目的、有意识地制定的有关学习过程的复杂方案。元 认知策略是学习策略的一种，是认知主体对自己认知过程的了解和调节的策略，可以 使学生有效的调节自己的认知活动。 1 2 3 1 2 元认知策略 学习时，学习者要学会使用一些策略去评估自己的理解、预计学习时间、选择有 效的计划来学习解决问题，这就是元认知策略。0 m a l l e y ( 1 9 9 0 ) 认为元认知策略是对知 识学习的计划，对认知过程的监控和对学习结果的评价和对今后学习活动的调节 1 2 3 2 元认知策略的分类 元认知策略可分为以下四种：计划策略、监控策略、调节策略与评估策略。 计划策略指设置学习目标、了解有关学习目标的资料、分析任务的难度以及思考 如何完成学习任务等。计划策略是在学习任务开始前的一种心理意识，包括学习主体 对自己及任务各因素的认识、如何选择策略以及选择某一策略的理由等，是学习任务 顺利完成的基础，这也是使用元认知策略的基础。 监控策略指在完成任务时对认知过程进行监测、对认知行为提出质疑，控制和调 节自己的行为等，监控策略使认知主体对认知过程进行注意和理解，并对认知行为作 出调整。领会监控和注意集中是两种具体的监控策略，其中，领会监控指学习者在学 习任务中设定某一具体的目标( 如发现某一文章的中心思想) ，在学习中按照这一目标 进行学习，若达到了目标便会产生满足感，若没有达到，则会采取别的手段达到目标 ( 如阅读过程中，若没有发现文章中心思想，则重新浏览文章或更仔细的阅读文章) 。 6 注意集中指注意是一种有限的资源，个体在某一特定的时间里只能将注意资源分配给 有限的事物，这就要求学习者在意识到自己注意不集中时要将注意力投放在学习任务 上。 调节策略是根据对认知活动结果的检查，如发现问题，则采取相应的补救措施，根据 对认知策略的效果的检查，及时修正、调整认知策略。学习者在完成学习任务时，将学 习任务作为意识对象，不断的进行监控、调节直到完成任务。调节策略是对学习过程 的有意识的监控，以及对学习目标完成情况的了解和调整。 评估策略是指个体对认知过程进行评估并根据任务完成情况对所做计划、学习进程所 采用的策略进行调整。 1 2 4 元认知与估测的关系 元认知是影响学生成绩的重要因素，胡志海、梁宁建( 2 0 0 2 ) 研究表明，导致学生间 学习差异的主要因素是学生间元认知水平的差异。司继伟( 2 0 0 2 ) 曾指出：儿童的估测能 力有元认知成分、知识储备和策略使用三部分，导致儿童估算能力低下的原因是其缺乏元 认知知识，没有掌握元认知策略造成的。董奇( 1 9 9 0 ) 将元认知知识定义为有效完成任务 所必需的各方面的知识，是完成任务前的一种意识，元认知高者其元认知知识储备丰富， 其估测得分会高于元认知低者。h i l d r e t h ( 1 9 8 3 ) 等人发现，在估测中合理的使用估测策略是 有效的完成估测任务的一种途径。元认知高者可以在完成任务时选择合理的策略，并对自 己在任务过程中的行为进行监控，适时的改进不合理的策略。 1 3 视听通道研究现状 视听通道效应指在以不同感觉道呈现刺激时，会出现通道特异性。很多研究者对视听 通道效应进行了研究，这是因为视听通道效应有助于揭开人类信息认知加工的机制。研究 者提出了许多理论模型来解释视听通道效应，其中研究者最为认同的是将视觉通道效应归 因于记忆机制的特点，并产生了转换假说和共同语义系统假说两种感觉通道的加工机制假 说，转换假说指在视、听过程中，刺激从一个通道转换到另一个通道，而共同语义系统假 说指刺激在各自的感觉通道中进行加工，最终激活一个共同的语义系统。 在关于视听通道的研究中，都能发现视听通道效应。在早期的研究中，s p e r i n g 指出被 试对视觉信息的反应时长于对听觉信息的反应时，这是因为反应需要先对视觉信息进行转 移才能复述，视觉通道编码过程比听觉通道编码过程要慢。在对记忆的来源监控研究中， h o h n s b e i n 发现，成人在同时呈现视听刺激的来源监控实验中，表现出视觉优势。 r e u t u r - l o r e n z 在关于返回抑制的研究中发现，听通道产生的抑制效应小于视通道产生的抑 制效应，产生这种差异的原因可能是视听通道对空间信息加工的通道不同造成的。在对多 媒体学习的研究中，t a b b e r sh u i b k 等人证实，用听觉通道呈现时学习者在保持和迁移方面 的成绩都低于用视觉通道呈现时的成绩。黄希庭( 1 9 9 6 ) 等人对于时间估计的研究中得出， 通道效应可能与加工通道有关，在注意条件下，听觉任务的正确率要高于视觉，而在无注 意条件下，结果则相反。r e y s 等人( 1 9 8 0 ) 的研究发现以1 2 1 头形式呈现的问题比纯粹的数字 7 题更为容易，说明在数学问题解决中听觉通道具有优势。虽然在以上研究中都发现了通道 效应，但结果却存在差异与矛盾，这可能是由于实验任务的不同所造成的，同时也说明需 要对前人的研究进行印证和弥补。纵观视听通道的研究，关于数学能力方面的研究并不多 见，在估测能力方面的研究几乎为空白。针对以上情况本文拟以视听通道为条件研究中学 生在完成估测任务时的差异。 1 4 数学认知的有关理论模型 数学认知是指个体与数学有关的认知活动，数学认知能力是个体认知能力的一个重要 组成部分，目前对数学能力的研究主要集中在关于数学的认知过程，如个体是怎样理解数 字成为算术知识并将所学数学知识进行应用等。估测是算数估计的一个重要的组成部分， 是个体早期获得数学认知技能的重要途径，是数学认知的一个研究领域。近年来，一些研 究者从不同的角度，由最初的行为研究到现在利用先进的脑成像技术，对数学认知的结构、 脑结构等进行了大量的研究，并建立了众多理论模型。 1 4 1 早期理论模型 由a s h c r a f t 与b a t t a g l i a 等提出的图表搜索理论模型，是出现最早的关于数学认知的 理论模型，他们认为数学知识的构成是一简单的知识表，提取数学知识是按图表进行搜索 的过程。随后，a s h c r a f t 对这一模型进行了改进，认为数学知识是由数字和答案形成联系 的网络，这便是网络提取理论模型。s i e g l e r 认为数学知识是正确答案和多个错误答案的分 布构成的，问题越复杂，错误答案越多，个体就需要更多的认知加工。但以上理论只揭示 了认知加工过程的某一环节，对此m c c l o s k e y 提出了比较全面的理论抽象表征理论模型， 包括数学知识的输入、编码和输出三个过程，他认为数字不管以什么形式的通道输入都会 被转化为统一的内部编码，最后被数字输出转化为外部形式。 1 4 2 近期理论模型 1 4 2 1d e h a e n e 等提出三重编码理论模型 虽然前人的研究，能够解释大部分的认知过程，但不断的有研究者对其中的一些结论 提出质疑，d e l o c h c 与s c r o n 对脑损伤病人进行大量的研究后得出，个体无需以抽象编码 为中介，也可以在不同数字符号系统( 阿拉伯数字系统和言语数字系统) 之间转换，而有 的研究则认为，这两种数字符号系统之间是相互分离的。 因此d e h a e n e 提出三重编码理论模型对前人的研究进行修正与完善，该理论认为数学 认知能力分为基于不同编码系统的三类模块，分别为类比编码模块、听觉言语模块和视觉 模块，每类模块对应不同的功能，类比编码模块主要负责比较、估算等功能，听觉言语模 块负责数学知识的记忆和储存等，而视觉模块的功能是数位判断等。d e h a e n e 认为，人的 内部存在以具体类比形式存在的数字编码系统，这一点不同于其他研究者所认为的数字编 码系统是以抽象的形式存在的，在对一些动物进行的研究中发现，动物也具有一定数意识， 并能进行一些简单的数运算，人类的新生儿也表现出与动物数意识的相似性，个人的数学 认知能力是长期进化的结果，个体先发展起来估算能力，随着语言等工具的掌握，人的其 8 他数学认知能力才不断的发展起来。d e h a e n e ( 2 0 0 1 ) 对于脑损伤病人的研究也支持了他 的观点，个体的对比和估算的脑区域有别于其他的数学认知活动的脑区域。 1 4 2 2c a m p b e i i 编码复杂性模型 d e l o c h e 等人对一位病人的研究显示，该病人在听觉数字任务中没有出现错误，但在 视觉数字任务中错误