（课程与教学论专业论文）元认知与化学平衡概念形成的相关研究.pdf

摘要 元认知理论在心理学界和教育界具有深厚的历史根基，但从这一理论被系统 地界定提出到迄今为止所持续的时间并不长。虽然元认知理论研究和应用研究在 近几十年的时间里取得了可观的成就，但应用研究在细化方向上仍可探寻到不少 突破点，化学平衡概念形成与元认知理论的相关研究就是目前无人涉及的课题。 化学平衡这一章是高中化学课程的重点及难点，概念较为抽象，前概念也容 易促使迷思概念的产生，学生在学习中可能会产生一定程度上的心理障碍。因此 从讨论学生的学习出发，探寻元认知能力与化学平衡概念形成的相关性，有利于 教9 币采取元认知训练促进学生概念的转变与形成；有利于学生的主体性地位的提 升；有利于教育质量的全面提高。 研究使用自行编制的具有较高信度和效度的问卷测量元认知能力与化学平 衡概念形成的相关性，得出结论：元认知水平与化学平衡概念形成具有较大相关 性，元认知水平与概念“化学平衡移动”的学习有最大相关，而与概念“化学平 衡”的学习的相关性最小。元认知的不同维度水平的高低对化学平衡概念形成的 影响也有所不同。补救性水平对化学平衡概念的影响最小，而监控性水平对化学 平衡概念的影响最大，体验性水平对化学平衡概念的影响也较大。 针对研究得出的结论，论文提出了教师需要在教学中有意识地培养学生的 元认知水平，并提出了元认g h - i , j l l 练的具体实施办法；帮助教师认识到应在化学平 衡教学中有分别地采取措施应对元认知水平对学生产生的影响及非智力因素的 重要性，并对教师进行教学提出参考意见。 关键词：元认知化学平衡概念形成相关性 a b s t r a c t i nt h ef i e l do fe d u c t i o na n dp s y c h o l o g y , m e t a c o g n i t i o nw a sp r o d u c e dl o n gl o n g a g o ，b u tf r o mt h et h e o r yw a sd i s t i n g u i s h e da n di n d i c a t e dt ot o d a y , t h ep e r i o di s b r e v i t y a l t h o u g hs c i e n t i s t se n g a g ei nt h e o r e t i c sr e s e a r c ha n da p p l i c a t i o nr e s e a r c ho f m e t a c o g n i t i o n c r e a t eal o to fc o n s i d e r a b l e a c h i e v e m e n t s ， b u ta tt h e c o m p a r t m e n t a l i z a t i o no fa p p l i c a t i o nr e s e a r c h ，w ec a nf i n dl o t so f v a l u a b l ev i r g i ns o i l ， t h er e l e v a n t r e s e a r c ho fm e t a c o g n i t i o na n dc o n c e p t u a lf o r m a t i o no fc h e m i c a l e q u i l i b r i u mi sap i e c eo fm e a n i n gs u b j e c t t h e c h a p t e ro f c h e m i c a l e q u i l i b r i u m i s e m p h a s i s a n d d i f f i c u l t y i nt h e c h e m i s t r i c a lc u r r i c u l u m ，t h ec o n c e p t sa r ea b s t r a c ta n dt h ep r e c o n c e p t i o n sc a nb r i n g s t u d e n t s m i s c o n c e p t i o n s ，s t u d e n t sm a yh a v em e n t a lo b s t a c l ei nc e r t a i ne x t e n to n l e a r n i n gt h ec h a p t e r t h e r e f o r e ，a tt h es t a r l i n go fd i s c u s s i n gs t u d e n t s s t u d y , s e e k i n g t h er e l e v a n tr e s e a r c ho fm e t a c o g n i t i o na n dc o n c e p t u a lf o r m a t i o no f c h e m i c a l e q u i l i b r i u m ，w h i c hi sg o o df o rt e a c h e r st a k i n gm e a s u r e so fm e t a c o g n i t i v et r a i n i n gt o h e l ps t u d e n t sf o r ms c i e n t i f i cc o n c e p t sa n df o ra r i s i n gs t u d e n t s p r i m a r ys t a t i o n ，a n d f o rt h ec o m p l e t e l yp r o m o t i o no ft h ee d u c a t i o nq u a l t i t i e s w ed r a w u pq u e s t i o n n a i r e s f o r i n v e s t i g a t i n g t h er e l e v a n tr e s e a r c ho f m e t a c o g n i t i o na n dc o n c e p t u a lf o r m a t i o no fc h e m i c a le q u i l i b r i u m ，w h i c hh a v eg o o d r e l i a b i l i t ya n de f f e c t i v e n e s s t h eo u t c o m ei n d i c a t e ：t h e r ei sg r e a tc o r r e l a t i o nb e t w e e n m e t a c o g n i t i o na n dc o n c e p t u a lf o r m a t i o no fc h e m i c a le q u i l i b r i u m ，t h ec o r r e l a t i o n b e t w e e nm e t a c o g n i t i o na n dc o n c e p t u a l “c h e m i c a le q u i l i b r i u mm o v e ”i sb i g g e s t ，t h e c o r r e l a t i o nb e t w e e nm e t a c o g n i t i o na n dc o n c e p t u a l “c h e m i c a le q u i l i b r i u m ”i sl e a s t d i f f e r e n tc o m p o n e n t so fm e t a c o g n i t o nc a nm a k ed i f f e r e n ti n f l u e n c eo nc o n c e p t u a l f o r m a t i o no fc h e m i c a le q u i l i b r i u m ，t h ea c t i o no fr e m e d i a t i o no nc o n c e p t u a lf o r m a t i o n o fc h e m i c a le q u i l i b r i u mi ss m a l l e s t ，t h ea c t i o no f c o n t r o l l i n go nc o n c e p t u a lf o r m a t i o n o fc h e m i c a le q u i l i b r i u mi sb i g g e s ta n dt h ea c t i o no fa w a r e n e s si sg r e a t a i m i n ga tr e s u l to fr e s e a r c h ，t h ep a p e rs u g g e s tt h a tt e a c h e r sn e e dt ot r a i n s t u d e n t s m e t a c o g n i t i v el e v e li nt h et e a c h i n g ，a n db r i n gf o r w a r dp a r t i c u l a rm e a s u r e s ， t h ep a p e rh e l pl e a c h e r sh a v ec o g n i z a n c eo fh o wt od e a lw i t ht h ei n f l u e n c eo f m e l a c o g n i t o nf o rs t u d e n t sa n ds i g n i f i c a n c eo fn o n i n t e l l i g e n c e ，a n da l s op u tf o r w a r d a d v i c ef o rt e a c h i n go nc h e m i c a le q u i l i b r i u m m k e yw o r d s ：m e t a c o g n i t o n ；c h e m i c a le q u i l i b r i u m ；c n c e p t i o nf o r m ：c o r r e l a t i o n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表 示谢意。 学位论文作者签名：签字日期：年月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解江西师范大学研究生院有关保留、使用 学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印 件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权江西师范大学研究生院 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 签字日期：年月 日 导师签名： 签字日期：年月 日 元认知与化产平衡概念形成的相芙 i j f 究 1 问题的提出 1 1 研究背景和意义 1 1 1 研究背景 ( 1 ) 时代背景 在近几十年，全球发生了翻天覆地的变化，科学的信息化、技术的数字化、 经济的一体化、政治的多极化、文化的多元化均为国际社会发展的新动向。科学、 技术、政治、文化等要素都是以经济因素为基础而发展的。我国经济也随之快速 增长，传统的劳作方式不断被机械运作所取代，而机械运作的改良、发展仍在继 续，这就是知识经济时代的到来。1 9 9 6 年，联合国经济合作与发展组织( o e c d ) 在其发表的科学、技术和产业展望报告中，正式使用了“知识经济”这一概 念，知识经济即成为现代社会的象征。根据o e c d 以知识为基础的经济报告 中对知识经济的阐述：建立在知识和信息的生产、分配和使用基础之上的经济。 知识经济意味着人类生产方式的币大变革，知识对经济增长的贡献率已经超过其 他生产要素贡献率的总和。再加r j ：伞球化范闱的极速扩展，知识瓦通的脚步加快， 现代人群面对着快节奏的生活、工作和学习、面对着知识的膨胀、面对着复杂的 环境，逐渐明白能灵活运用知识、灵活应对时局、快速适应社会、能在瞬息力变 的社会找到契机的人才越来越为社会所推崇和肯定。 ( 2 ) 课程改革背景 、 “授之以鱼，不如授之以渔”这句我国古代道家学派创始人老子所道出的古 语反映了反对灌输式教育，提倡引导式教育的理念。基础教育改革纲要( 试行) 中提出：“要改革过分强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主 动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的 能力，分析和解决问题的能力及交流与合作的能力”。这些文件均认为教育承担 着培养人的自主性的重要使命。联合国教科文组织( u n i e s c o ) 提交的报告教 育财富蕴藏其中中也指出：面向2 1 世纪教育的四大支柱，就是培养学生 学会四种本领学会认知、学会做事、学会合作、学会生存。这四种本领中最 。姜岩知识经济在崛起 e b 0 l ! ! ! p ；旦! ! ! ：! i 旦! ! ! ! 曼! ：! q 婴! ! 燮婴! ! ! ! ! ! ! 二! ! ! ! ! 竺坠! 曼! ! = ! ! j ! ：堕! 堕，0 5 - 7 2 5 1 。 硕p 半：何论文 重要的即为如何培养学生“学会认知”、学会继续学习的本领，这也是最首要、 最迫在眉睫的本领。无可厚非，中国的教育应立足于此，以培养自学能力强、拥 有自主精神的人才为目标来发展教育。 元认知涉及人主动地对认知活动的调节与控制，体现出学习的自主性，宏大 的时代背景与课程改革背景与元认知理论的思想精髓一致，并给元认知的应用研 究提供了值得信赖的发展空间。 1 1 2 研究现状综述 ( 1 ) 元认知理论的研究概述 元认知这种关于自学、自我调节的能力早在1 0 0 多年前就己被许多教育家、 哲学家、心理学家所意识到，“思维的思维 这一观念在那时也随之成形。最终 直到2 0 世纪7 0 年代，这些观念被弗拉威尔提炼、归纳、浓缩而形成“元认知” 这一概念，元认知的研究才渐渐被规范化和正式化，从而随着社会发展，已成为 心理学界和教育界的一大热点问题。 国外元认知理论的研究比较成熟，最早由弗拉威尔( f l a v e l l ，1 9 7 6 ，1 9 8 1 ) 提出元认知的定义：调节认知活动的知识及活动过程。克鲁威( k l u w e ，1 9 8 2 ) 认为元认知是积极的反省的认知加工过程。犹森( y u s s e n ，1 9 8 5 ) 则认为元认知 关于认知的思维、关于思维的思维。布朗( b r o w n ，1 9 7 8 ) 则从元认知作用这个 角度，认为“元认知是检验、调整和评价个体思维的能力”，是“个人对认知领 域的知识和控制”。维纳特( w e i n e r t ) 则从元认知与认知的关系着手，认为元认 知是“第：层次的认知，对思维的思维，关于认知的认知，对活动的反省。”斯 登伯格( s t e r n b e r g ) 也是讨论元认知与认知之间的关系，把元认知分析表述为 “关于认知的认知，认知包含对世界的知识以及运用这种知识去解决问题的策 略，而元认知涉及对个人的知识和策略的监测、控制和理解”。伊拉格雷特 ( i n a r g r e t ) 从动态操作的角度来看，将元认知描述为“通过认知的知识和策略 调控认知活动的过程”。我国对元认知理论的研究较晚，但研究的脚步较快。对 元认知也提出了不同的见解。董奇( 1 9 8 9 ) 根据元认知对认知所起的作用，提出 元认知是个人对认知活动的自我意识和自我调节。张庆林( 1 9 9 5 ) 则丰富了元认 知的定义，增加了“自我评价”这一操作行为，将元认知解释为“个人对自己认 知加工过程的自我察觉、自我评价和自我调节”。以上的研究者对元认知定义的 表述不尽相同，但几乎都提到了“调节认知活动的知识 ( 静态) 和“对认知活 动的控制过程”( 动态) 。 弗拉威尔( f l a v e l l ，1 9 8 1 ) 将元认知将元认知分为两个部分：元认知知识和 元认知控制，元认知知识包括对个人任务以及策略的知识，而元认知控制包括计 李广洲，任红艳问题解决研究【m 】山东：山东教育出版社，2 0 0 4 年1o 月第1 版，6 5 - 6 6 2 元认失l i 与化学平衡概念形成的相笑刨宄 划、监视和调节，其中包含了个体的认知体验或情感体验在内。布朗( b r o w n ， 1 9 7 8 ) 认为元认知也包含两部分：元认知知识和对知识的调节。关于认知的知识 是个体关于它自己的认知资源及与学习环境所相容性知识及在何种问题下运用 何种策略、如何发挥自己的能力的知识。对认知的调节是指学习者在解决问题的 过程中所使用的调节机制，包括计划、检查、监测、检验等。他对元认知提出了 自己的见解，将元认知知识表述地更为生动，复杂。密西根大学教授帕瑞斯 ( p a r i s ) 从7 0 年代起开始对认知科学中的“元”这一问题进行研究，随后关注 动机对元认知活动的影响。9 0 年代，帕瑞斯( p a r i s ) 的一个同事平特里( p i n t r i c h ) 试图将学习者的动机与元认知结合起来，他把学生的动机分为三个成分：a 、期 望成分，包括学生对他完成一项任务的能力的信心；b 、价值成分，包括学生对 任务的兴趣和重要性的看法和观点；c 、情感成分，包括学生对任务的情感反映。 平特罩( p i n t r i c h ) 通过自己的研究把动机也作为元认知结构的一组成部分。我 国的学者董奇( 1 9 8 9 ) 丰富并界定了元认知包括三个方面的内容：一是元认知知 识，为个体关于自己或他人的认识活动、过程、结果以及与之相关的知识；二是 元认知体验，即伴随着认知活动而产生的认知体验或情歌体验；三是元认知监控， 为个体在认知活动进行的过程中，对自己的认知活动积极进行监控，并相应地对 其进行调节，以达到预定的目标。圆以上各研究者对元认知结构的分类所确定的 范围大小基本一致，但分类的尺度不尽相同。 ( 2 ) 元认知理论在教育领域的应用研究概述 兀认知理论逐渐成熟之后，随之崛起的是广泛的应川研究。国外的应蚪j 研究 自- 帕瑞斯( p a r i s ) 将动机与元认知结合起来，认为学爿情境如能被教帅恰当地 利用，就会更好地激发学习的动机，认为内在动机比外在动机更为重要，当学生 意识到她们对知道其自身学习的结果负有责任时，就会积极地进行元认知参与。 麦克卡( m c k e a c h i e ，1 9 0 0 ) 、温斯坦( w e u s t e r n ，1 9 9 5 ) 均将元认知策略归为 学习策略当中，称元认知策略为“执行性的高级策略”，学生在学习过程中能有 意识地运用策略、发现策略、总结策略，从而生成适合自己的策略，这时就标志 着这个学生“真正学会了学习”。帕伽利( p u g a l e e ) 认为，问题解决包含问题的 定向、组织、执行、确认等过程，而每个步骤包含着不同的元认知活动。舍恩费 尔德( s c h o e n f e l d ，1 9 8 3 ) 认为，专家解决问题时，持有一种“警觉的态度， 十分敏感地调节自己的思维方法，而初学者缺乏这种警觉或敏感，不能及时地调 节自己的思维方向，只会一如既往地思考下去。 2 0 世纪9 0 年代，元认知理论终于在我国扎根，由董奇提出了自己对元认 知的认识及定义，从此很多学者先从心理学的角度分析元认知监控的心理机制， “聂爱情等，元认知及元认知培养对教学的启示【j 】，教育理论与实践，2 0 0 1 ( 1 1 ) “董奇论元认知【j 】北京师范大学学报，1 9 8 9 ，( 1 ) 3 硕十侮论文 提出如何在教学中培养元认知能力以促进教学。元认知的结构、功能与开发 一文提i 叶i 要教会学生学习，需要激发学生的内在动机、需要培养学生的计划能 力、需要培养学生实时监控和评价的习惯、引导学生注重思维过程及传授学生 元认知策略等等，元认知及元认知培养对教学的启示一文重点提出教师的认 知水平需提高，以及从动机、迁移能力、元认知策略三个方面培养学生的元认 知能力。内隐元认知的概念及其获得一文中将元认知能力根据自动化程度来 划分为隐性元认知水平和显性元认知水平。并揭示了显性元认知能力与隐性元 认知能力是密不可分、相辅相成的。显性的元认知能力是在具备一定的隐性元 认知的能力的基础之上才可能存在的，而隐性元认知能力是在显性元认知能力 的不断发挥、不断提高的过程中逐渐积淀形成的。并从中揭示了学生解决问题 时内隐元认知与显性元认知所起的作用。 ( 3 ) 元认知理论在化学教育领域中的应用研究概述 元认知理论的应用研究贯穿于文理，化学教学的研究也毫不例外地涉及到元 认知理论。元认知在化学教学中的研究主要为化学教学中元认知能力的培养研究 和元认知与化学问题解决的相关研究。笔者于2 0 0 7 年6 月，在知网中选择主题 为检索项，以“化学+ 元认知为检索名，模糊搜索到主题与之相关的 文章1 2 6 篇，其中学位论文有9 篇，专著为零本。关于化学教学中元认知能力的 培养研究主要有利用反思型化学日记培养学生化学元认知能力的探索、 化学教学中元认知能力培养的初探、浅论化学教学中元认知能力的培养、 中学化学教学中学生7 己认知能力的培养等论文，其中试论高中化学元认知 能力的培养一文闸述了元认知能力重要性，并提出通过提高教帅的元认知水平、 优化课堂结构与氛围、完善学生的认知结构、训练学生的元认知能力、设置科学 的评价体系五个方面培养学生的元认知能力，并提出了有利于元认知能力培养的 有效策略。化学教学中元认知能力培养的初探文中认为要培养学生的元认 知能力，需要传授给学生策略、完善学生的认知结构、锻炼学生的反思能力、引 导学生注重思维过程。关于元认知与化学问题解决的相关研究主要有元认知在 化学解题中的作用及其培养、自我监控影响学生实验问题解决的初步研究、 初中生化学问题解决中元认知能力的现状分析、提高初中生化学问题解决中 元认知能力的实验研究、高中生化学问题解决中元认知水平的影响研究、初 中生化学问题解决中元认知能力的现状及提高策略的研究等论文，其中虞琦在 高中生化学问题解决中元认知水平的影响研究一文通过调查得出元认知能力 与化学问题解决具有显著的相关性，同类学生中，不同学生的元认知知识水平、 元认知体验水平或元认知监控水平因人而异。并对运用自我提问法、结果检查法、 强化体验法等策略对学生进行元认知训练，探索了以能力分组为单位实施的元认 知训练。蒋艳曼在初中生化学问题解决中元认知能力的现状及提高策略的研究 4 元认知与化学平衡概念形成的栩天研究 分析了初中生元认知能力的特点、元认知能力与化学问题解决的相关性、影响初 中生化学问题解决中元认知能力的因素及初中生问题解决中元认知能力的现状。 ( 4 ) 关于“化学平衡”教学的研究现状 国外关于“化学平衡”教学的研究有：哈米德( t 1 h a m e e d ) 等将化学平衡的 相关内容分解为平衡浓度、平衡常数等1 1 个c a i 模块，测试出学生在学习化学 平衡上存在1 6 种较为普遍( 超过2 5 的学生中存在) 的错误概念。海德 ( p a h u d d l e ) 和皮雷( a e p i l l a y ) 以大学生学习化学平衡后的考试试题答题 情况进行分析后，发现大多数学生没有完全理解化学平衡概念，主要困难表现在 这些概念很抽象。由此提出对初学者应增加实例教学，提出小组内的合作学习， 在宽松的环境下给学生辨别并纠正他们的错误概念的机会。 范迪瑞尔( j h v a nd r i e l ) 等在对荷兰1 0 年级学生进行化学平衡教学时， 研究了学生对化学平衡现象在宏观和微观层次上的不同解释，学生没有真正理解 化学平衡现象，为此总结出一种比较有效的策略，实现调查学生已有的概念、结 合实验事实进行充分的小组讨论，学生操作化学实验应用概念。 2 0 0 7 年6 月，笔者在知网中选择题名为检索项，以“化学平衡”为检索名， 粗略搜索到相关文章2 8 2 篇，但是所搜索到的国内文章绝大部分为习题解答、指 导方面的文章，而研究化学平衡的教学问题的专业性较强的文章就较之甚少，这 些文章的涉及面也都集中在化学问题解决方面，但很少涉及到学生的情绪机制和 概念形成方面的研究。研究化学平衡的教学问题的论文主要有高中生化学平衡 概念形成的仞步研究、自我解释策略对转变学生化学平衡迷思概念的研究、 学优生与学困生解决化学平衡问题差异的研究。高中生化学平衡概念形成 的初步研究通过调查分析学生化学平衡的前概念，分析前概念对科学概念转换 的影响，并采用教学实验研究的方式，探讨设问、错答、佐证、纠错、比较归纳 等五步教学流程组织教学对化学平衡概念形成的影响。刘瑞东在自我解释策略 对转变学生化学平衡迷思概念的研究通过对高中学生的化学迷思概念的调查研 究中，验证了中学化学平衡迷思概念存在的普遍性、并通过实验验证了自我解释 问题引导和自我解释原则提示对于学生迷思概念的转变的作用及差异。而学优 生与学困生解决化学平衡问题差异的研究从元认知、问题的表征、解题的策略 和知识结构化的角度讨论了两类学生在解决化学平衡问题的差异，但几乎没有涉 及到学生的情绪机制、化学平衡的概念形成方面的研究。 从以上的研究综述中我们可以知道，元认知的应用研究集中于问题解决，而 学生的概念形成与元认知的相关探索领域为一空白，化学平衡的概念的特殊性也 为此提供了宽广的研究平台。 1 1 3 研究的意义 ( 1 ) 高中化学平衡这一章是高中化学课程的重点及难点，概念较为抽象，前 硕f j f 节论文 概念也较为纷杂，学生在此章学习可能产生或多或少的心理障碍。因此学生的元 认知能力对具体内容的学习影响的程度应予探讨，这有利于教师针对性地采取元 认知的训练促进学生概念的转变和形成。 ( 2 ) 此项研究对于探寻学生学习的心理机制能起到一定的作用，教师更能理 解学，土在学习概念时的思维方式，而不会把自己的思维方式强加给学生。学生的 主体性地位能从中得到提升。 ( 3 ) 思维不只是影响学生学习的唯一因素，学习过程中还伴随着情感、意志、 动机等等，因此要使学生有效地学习，需要了解学生的各个方面的状态。此项研 究对于学生的元认知体验与概念形成的关系进行的详细研究，能弥补以往研究中 偏于注重思维监控的不足。 1 2 研究思路 1 2 1 问题的提出 本研究需要解决的问题有：学生化学平衡这一章的概念的学习是否与元认知 能力的高低有关? 不同概念的学习受元认知影响的大小的差异有多大? 学生在 学习概念时元认知是如何起作用的? 1 2 2 研究内容与方法 本文选题为“元认知与化学甲衡概念形成的相关研究”，研究的内容为： ( 1 ) 搜集相关的文献，分析国内外的研究现状，在前人的研究基础上构建自己 对元认知概念及要素的大致理解。( 2 ) 分析各量表资料，以元认知和化学平衡 的概念为基点，制作出适合此项调查研究的问卷量表。元认知的维度呈发散式， 可以在分层下细化为多个维度，化学平衡这一章的概念包括化学反应速率、化学 平衡的移动( 包含勒沙特列原理) 、化学平衡等相互关联的概念。因此，通过问 卷调查与分析数据，论文将深层次地讨论这些维度与概念形成的复杂相关程度。 1 3 研究的可行性分析 ( 1 ) 文献资料能从图书馆和网络中获取，图书馆的存书量较大，数字资源也 十分便捷。 ( 2 ) 学校所在地有较多便于联系的中学，便于进行问卷调查。 ( 3 ) 导师曾发表过多篇教育、课程论方面的论文，主持完成过多个重点课题， 并参与过化学骨干教师的培训工作，教学指导工作。具有大量的理论与实践经验， 是笔者顺利完成本课题研究的重要凶素。 6 元认知j 化平衡概念形成的棚火 j 丌究 ( 4 ) 本人在学期i 日j ，专业课的学习和课外阅读为奉课题的研究提供了一簪实的 基础，并多次到中学、参加教研活动以积累理论之外的实践经验。 7 硕十学1 _ 奇：沦文 2 1 元认知理论 2 研究的理论依据 2 1 1 元认知的涵义( 见表2 1 ) 表2 - 1 元认知的涵义总括 学者元认知的涵义 弗拉威尔以各种认知活动的某一方面作为其对象或对其加以调节的 ( f l a v e l l ) 知识或认知活动 布朗( b r o w n )个人对认知领域的知识和控制 沃 纳 特第二层次的认知：对思维的思维、关于知识的知识、对活 ( w e i n e r t ) 动的反省 犹森( y u s s e n ) 关于认知的思维、关于思维的思维 帕其卡 元认知指关于心智运作的任一方面的知识以及对这种运作 ( p a t f i c j h ) 的导向过程 克鲁威( k 1 u w o )元 人知为秋极的反省的认知加工过程 斯登伯格元认知是关于认知的认知，认知包含对世界的知识以及运 ( s t e r n b e r g )用这种知识去解决问题的策略，丽元认知涉及对个人的知识和 策略的监测、控制和理解 伊拉格雷特通过认知的知识和策略调控认知活动的过程 ( i n a r g r e t ) 董奇 个人对认知活动的自我意识和自我调节 张庆林个人对自己认知加工过程的自我察觉、自我评价和自我调 节 。 将各个学者对元认知定义的表述归纳于表中，所列的定义虽然表述不尽相 同，但几乎都提到了“调节认知活动的知识”和“对认知活动的控制过程”。调 节、控制认知活动为元认知的关键要素，为元认知的灵魂所在，而调节、控制认 知活动需要具备调节认知活动的基本知识，在调节认知活动中主体会产生各种体 验会影响到个体对认知活动的豁控过程的进行。因此，笔者认为，元认知活动的 定义可为影响认知的控制过程的个体自身凶素及整个认知活动的调控过程。 8 元认知j 化。t 平衡概念形成的干f l 天研究 2 1 2 元认知的结构 2 1 2 1 元认知知识 元认知知识是指个体对于影响认知过程和认知结果的因素的认识。 ( 1 ) 个人因素的认识即对自身及其他认知能力与特点的认识、 a 对个体内差异的认识如一个人认知到对自己来说，从听觉通道得来的信 息要比视觉通道得来的信息的保持量要大，这就是对自己在学习上的各种条件的 差异表现的认识。 b 对个体问差异的认识如一个人认识到自己在社会适应能力上较周围其他 人强，那样会促使自己对发挥自己的优势以达到更好的认知效果。 c 对存在不同层次认知方式的认识自身的认知能力在不同的发展阶段可能 达到不同的水平，能认识到这点将有助于更好地认识客观世界。 ( 2 ) 任务和目标因素的认识这涉及认知材料、认知任务以及认知活动。具 体来说，学习者需要对认知材料的性质、特点、结构、呈现方式有大致的了解。 就认知任务而言，学习者要明确认知任务的难易程度、熟悉程度、任务的可分性 等等。就认知活动来说，学习者需要区分不同层次的认知活动。 ( 3 ) 因素的认识即对在完成认知过程中各种有关策略知识的认识，学习者 需要对策略的种类、使用范围等有清楚的认识。 2 1 2 2 元认知监控 元认知监控是个体在认知活动中，对认知活动朝着所设目标顺利进行而进行 积极的监视、控制和调节，运用元认知监控的过程可以是有意识的，也可以是无 意思的，在按常规进行的时候，学习者在监控过程的演变中从有意识的动作转变 为无意识的状态，而在有不定因素的参与下，学习者需要根据实际情况有意识地 进行监控 ( 1 ) 计划在任务确定之后，需要对任务的实施做前期的分析，因此需要对 任务有个整体的把握，然后就任务实施可能遇到的困难需要的条件、时间的耗费、 时间的安排、任务应达到的高度等都需要作出相应的估算。 ( 2 ) 控制在认知活动中，学习者需从目自仃的认知活动获取反馈，学习者需 不断评价、判断目前认知活动所指的方向不断地作出修正、补充、调整、删除认 知策略，以使最大效率地达到认知目标。 ( 3 ) 检查学习者在任务的实施完毕后需对认知目标是否达成作出相应的评 价。 ( 4 ) 调整针对评价结果，对存在的问题、不足采取相应措施来完善自身。 2 1 2 3 元认知体验 9 硕t j 学侮论文 ( 1 ) 什么是元认知体验 元认知体验是指个体对认知活动的有关情况的了解和觉察，是伴随认知活动 的一种情绪体验。它可能发生在认知活动的任一时刻。元认知体验的内容有：在 认知活动的初期阶段，主要是关于任务的难度、任务的熟悉程度以及对完成任务 的把握程度的体验。在认知活动的中期，主要有关于当前进展的体验，关于自己 遇到的障碍或面临的困难的体验。在认知活动的后期，主要是关于目标是否达到， 认知活动的效果、效率如何的体验以及关于自己在任务解决过程中的收获的体 验。由于元认知体验的呈现方式为隐性，并难以测量，一直以来容易被研究者所 忽视，但元认知理论的代表人物f l a v e l 却将元认知体验与元认知知识列在同等 地位。可见，元认知体验是影响元认知活动、认知活动的重要因素。 ( 2 ) 元认知体验的中介作用、 元认知体验是一种情绪体验，而情绪体验是人采取行动的启动器，因此元 认知体验的作用尤为重要，它是元认知知识与元认知监控、元认知活动与认知活 动的中介因素。一方面，元认知体验可以激活相关的元认知知识，由此指导元认 知监控的顺利进行。如主题在面对任务时，可能会产生迷茫、困惑的体验，这种 体验将会唤醒长时记忆中的元认知知识，从而估测任务的难易程度、把握对任务 的熟悉程度、掂量自己的能力和理解与任务完成的可能性的平衡度、制定相应的 目标、选择策略以便更好地达至i j 目标等等。通过对元认知知识的回顾，主体将能 进行系列的元认知监控活动。元认知知识的梳理也可促使元认知体验的产生， 而元认知体验又接着促使元认知活动的渊 了。元认知体验始终起着中介桥梁重 要，其甘的是使元认知活动按指定的h 杯自序进行。另一方面，元认知体验在认 知活动与元认知活动中起链接作用，这是较为复杂的机制，元认知知识与元认知 监控是“动”、“静”状态的连接，而认知活动与元认知活动之间为“动”、“动 状态的连接。认知活动的过程必然伴随着多种的情绪体验元认知体验，这些 体验促使元认知活动的参与。元认知活动在合适的时机参与尽量，并与认知活动 有效地结合，这些都依赖于元认知体验。 2 2 概念形成的理论和学习策略 2 2 1 概念形成的理论 概念形成是指同类事物共同本质属性的概括。按概念的抽象水平可以把概念 分为具体概念和定义性概念两类，前者可以直接通过观察获得，后者则不能通过 直接观察获得，必须通过操作化程序柬f 定义介绍此类概念的本质属性。 ( 1 ) 联想理论 用联想理论解释概念形成的主要代表是赫尔，他把概念形成看作是把某种反 l o 元认矢| i j 化z 平衡概念形成的栩父 ；j f 究 应( 即概念反应) 与一组具有一种或多种要素的刺激联结在一起，如果一种新的 刺激的一部分与改概念的某些要素相同或相类似的话，对概念学习者给以强化， 就会唤起概念反应，概念就此形成。但是就新的刺激来说，既包括与这一特定概 念的相同或相似的要素，又保护与之无关或非共同的要素。因此，概念学习者除 了抽象出刺激的相关要素，并把它们与相应的概念反应联结之外，还需考虑那些 无关或非共同的特征，以防止那些无关或非共同的特征对概念反应产生影响。实 验结果表明，学生在学习某一概念的各种例子时，其相关要素或无关要素的多寡， 对学生学习的速度和错误率有很大关系。例子与概念之间的相关要素越多，无关 要素越少，则学习者学习速度较快，错误率低，反之亦然。但是这种理论没有涉 及到学生的心理细微的机制，不能解释学生为什么会积极尝试各种正确和错误的 解决办法。 ( 2 ) 假设一检验理论 联想理论没有提及学生的主体作用，而假设一检验理论则把学生看作一个积 极的信息加工者，学生是通过提出和检验各种假设来解决种种问题的。这一理论 最早由布鲁纳系统提出，布鲁纳等人的思维之研究一书中主要是关于探寻人 们使用哪一种程序来检验各种可能性，假设一检验理论考虑的是概念学习者尝试 猜想形成概念的可能要素，因此在作出肯定含有的刺激及假设的要素之后，得到 测试者的肯定或否定，继而进行下一步的假设一检验过程。1 9 7 5 年莱维恩 ( m l e v i n e ) 通过实验，进一步发展了这一理论。他采取的是没有反馈的尝试 法( b i a n kt r i a l sp r o c e d u r e ) 。也就是沈，要求学生在没有任何矫j f 性反馈的 情况下对一系列刺激作出反应。如果学生对某些刺激作出相应反应之后，给予一 次有反馈的尝试；然后再在没有反馈的情况下，对一系列刺激作出相应反应之后， 给予一次有反馈的尝试，以此循环。当一种假设被否定时，学生在下一系列无反 馈尝试中所使用的新假设，往往是学生目前所关注的几种假设中的一种，这新的 假设是他们所积累的信息相一致的。学生在积累与假设相关的信息的过程也是个 缩小最初各种假设的范围的过程。学生除了需具有最佳的信息加工能力外，而且 要有完美的记忆，需要记住已被检验错与对的所有假设。 ( 3 ) 范例理论 前面两种概念形成的理论都是以概念所具有的共同特性为前提的，而范例理 论的立足点完全不同以概念的具体范例来表示，而不是以某些抽象的规则或 一系列相关特征来表示的。这一理论的代表任务是认知心理学家罗斯，他倡导日 常生活的具体事物可以用于概念学习，学习者通过找寻具体、典型的范例来界定 概念，把抽象性概念具体化能更容易理解、记忆抽象的概念，对抽象转化为具体 这一过程的诠释的确对人们的心理活动具有重要意义。但是在形成概念时，仍存 在具体上升为抽象的认知过程。因此对于范例理论也只能墩其精华。 硕f ：。z f t 沦文 2 2 2 概念形成的学习策略 探讨各种概念形成的理论，目的是为了把概念形成的研究结果投入到实践当 中。由于策略使用的重要性，很多的心理学家提出了不少概念形成的学习策略。 特拉弗斯( t r a v e r s ，1 9 8 2 ) 对这些策略进行了概括，对概念学习提出了几种方 法。 ( 1 ) 学生学习概念一般应通过正反例子来理解概念。但是在学生刚开始学习 时，从j 下面事例中获得的信息较反面事例更多。这可能是由于学生在学习时接触 的j 下面事例更多，但是也应从另一个角度谈问题，多关注反面事例。最佳的学习 情境要求对i f 面和反面例子作出明智的组合。 ( 2 ) 通过排除无关属性的干扰，可以较为容易习得概念。但是如果过于简化 概念的表征，就容易导致对概念的误解。如，用简化的图解可以有助于学生习得 概念，因为图解可以把无关属性忽略，而突出主要的特征属性。但同时应注意如 何使用图解，如果过于简化图像，学生的注意力只集中在一些主要的、少量的属 性上，而会不容易全面地理解概念，甚至造成对概念的误读。 ( 3 ) 概念学习的技能是随着年龄不断增长而发展的，理解能力及倾向学习的 角度也一般是由具体上升到抽象的过程。 ( 4 ) 焦虑是概念学习研究中不可忽视的词汇。在学习简单概念时，焦虑的增 长会导致更快地习得概念，但是，在学习复杂概念时，焦虑的增长对学习会起到 破坏性的影响。 、 ( 5 ) 学牛府多多注意概念的相关属性，这样会更为容易找到概念的重心，更 容易习得概念。 ( 6 ) 在学习概念时，如果能找到与此概念相关的事例，那样会更好地理解概 念，这样更容易习得抽象性概念。但研究表明，同时呈现的例子不要多于四个， 如果例子太多，反而会使自己感到困惑。 ( 7 ) 如果学生用自己的语言来表述相关属性，那能更好地习得概念，而且较 容易把它应用于新的情境。学生若能用言语来表述无关属性，也能从中受益。 ( 8 ) 反馈越是完整，学习效果越好。学生若能知道自己为什么错与对时，将 有助于学习。给予学生的反馈信息要精确、完整，任何模棱两可的信息都会干扰 概念学习。 ( 9 ) 学生在学习一概念时，应把此类概念放在一个大的知识体系中学习，而 不孤立地学习概念。知识体系包括很广，如横向生活常识，不同学科( 文理) ， 纵向曾经学过的相关知识。 ( 1 0 ) 如果概念是通过研究分析大量不同事例，较彻底地习得的话，就最有可 能把它迁移到新奇的事例上去。 1 2 元认知j j 化t 平衡概念形成的相关研究 3 元认知与“化学平衡”的概念形成的相关研究 3 1 研究的材料 3 1 1 元认知水平测试材料 元认知水平虽然较难定量处理与分析，但是根据概念操作化原理，元认知水 平还是可以用量表来测量的。因此，元认知领域尝试用量表来测量元认知水平， 研究表明这切实可行。量表目前已成为元认知研究领域统一使用测试元认知水平 的手段。参考蒋艳曼、吴星初中生化学问题解决元认知水平量表的设计，董 奇、周勇等人学习自我监控量表，牛拥元认知水平测试量表，茆洪浦的 学生元认知水平量表的设计等等资料，结合高二学生的认知特点，对资料进 行粗略的修改。再根据研究目的，需在编制元认知测试材料时注意突出“概念形 成的过程中的元认知活动状态，从而制定针对性较强的元认知水平测试材料。 元认知水平测试卷分为a 、b 卷，a 卷测试元认知水平，b 卷测试基于学生学习“化 学平衡”知识的过程中所反映的元认知水平。 3 1 1 1a 卷( 见募1 ) 的编制 ( 1 ) 确定测定内容 元认知理论分为元认知知识、元认知体验和元认知监控。因此问卷可以根据 这三个指标来编制。元认知知识可从两方面测量：一方面从对个人因素的认识来 测量，分别测量对自己的认识及对个体间差异的认识；另一方面从对任务和目标 因素的认识的测量。对策略因素的认识较难单独测量，因为其与监控过程融为一 体，难以人为分割。因此把对策略因素的认识的测