数学学困生元认知技能的短期训练

数学学困生元认知技能的短期训练

1数学问题解决中的元认知干预flavel认为，元认知是“个人关于认知过程、结果或相关知识的”，“为了完成特定的目标或任务，积极监控和协调感知过程”。例如，元认知在解决问题时发挥着非常重要的作用[2.8]。能力或执行控制决定了方案的成败。元认知能力是指在认知活动过程中积极监控和调节自身认知活动的能力。通过这种监测和调整，个体可以达到预测的认知活动目标。已经证明，元认知能力（包括预测、规划、监控和评估）在数学问题的适应性中起着更重要的作用。更好地解释出优秀学生和低年级学生之间解决数学问题的能力之间的差异。在教学环境下,如何提高个体的元认知水平,一直是元认知研究领域的焦点课题.已有干预研究的共同特点是通过某些适当的言语活动将个体的注意力指向自身的认知加工过程,从而对自己的认知活动更好地监控、评价、调节和修正.如,Berardi-Coletta等人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的提问法训练,King的策略提问训练,郭成的元认知外显训练(MCET)、元认知内隐训练(MCIT)和一般思维策略训练(GTST),Mevarech和Krmaraski的IMPROVE法等.Mevarech和Krmaraski的研究还发现:在小组合作学习的环境下,与学优生相比,学困生的元认知水平可以从IMPROVE训练中得到更大提高.但是,在其它学习环境中,元认知干预是否同样可以促进学困生的元认知技能?本研究将控制课堂教学,对训练学生相互提问讲题和训练学生五步作业法以及训练学生题后反思的不同训练效果进行比较研究,并确定学困生是否可以通过元认知技能训练提高元认知技能水平.2学习方法2.1数学学困生被试由两部分组成,一部分为北京市运河中学高二年级13、14班的数学学困生,每班12人,共计24名数学学困生;另一部分为运河中学高二年级13、14班的数学学优生,每班4人,共计8名数学学优生.学困生和学优生由班主任及任课教师综合学生的实际情况确定.2.2问题的解析通过修改Lucangeli&Cornoldi的元认知技能测试问卷,我们制定了评估被试元认知的技能(预测、计划、监控和评价)的方法.研究中元认知技能的前后测成绩记分方法相同.前后测分别进行5道不等式问题的测试,前后测问题难度相当,题目类型相同.预测成绩的评定:根据学生解题前的预测和实际解题情况进行评定.若预测和实际结果完全相符,记2分;若预测和实际结果不完全相符,记1分;其它情况不记分.如,学生如果选择“我确信我完全能解决这个问题”,并且解答完全正确,或选择“我确信我完全不能解决这个问题”,并且确实一点都不会做,没有解答过程,或选择“我确信我能解决这个问题”,并且确实也解答正确,但不简练,或选择“我确信我不能解决这个问题”,并且也没有解答正确,但是有解答过程,这种情况均记2分.如果学生选择“我确信我完全能解决这个问题”,并且解答也正确,但是解题思路表现乱,或选择“我确信我完全不能解决这个问题”,但是解答过程不全对,则记1分.如果学生选择“我确信我完全能解决这个问题”,并且解答一点也不正确,或选择“我确信我完全不能解决这个问题”,但是解答过程完全正确,则记0分.计划成绩的评定:对于每道题的计划策略选择完全正确,记1分,其它情况不记分.如测试题:请同学们看下面的练习(先不做),然后回答问题:你将怎么解决这个问题?把下面的3个句子标上恰当的顺序.选择恰当的策略.先明确要解决的问题.从头脑里提取相关的知识.对于该试题,学生如果标记顺序3、2、1则记1分.其它的标记顺序均记0分.监控成绩的评定:根据学生回答的实际情况进行评定.若解释清楚且策略正确,记2分,若解释清楚而策略不正确或解释不清楚而策略正确,记1分,其它情况不记分.如测试题:解不等式|x2-5x+5|<1.做完之后,请回答下面的问题:根据你自己,在解决这个问题时容易犯什么样的错误?如果别的学生不会,你怎么帮助他解决这个问题?根据你的经验,解决这个问题的关键之处是什么?对于该试题如果学生的解答完全正确并对上述3个问题的回答分别为:解决这个问题时容易犯的错误是不能准确地去掉绝对值符号和在对集合取交集运算时范围确定不准确;如果别的学生不会,我首先要明确他哪儿不会,然后向他讲清楚先去绝对值化为不等式组,接着解不等式组并利用数轴求交集;我觉得解这个不等式的关键是去绝对值解不等式组;则记2分.对于该试题如果学生的解答完全正确并对上述3个问题的回答分别为:解决这个问题时容易犯的错误是不能准确地去掉绝对值符号;如果别的学生不会,我逐步讲解;我觉得解这个不等式的关键是计算;则记1分.对于该试题如果学生的解答不完全正确并对上述3个问题的回答分别为:解决这个问题时容易犯的错误是不能准确地去掉绝对值符号和在对集合取交集运算是范围确定不准确;如果别的学生不会,我首先要明确他哪儿不会,然后向他讲清楚先去绝对值化为不等式组,接着解不等式组并利用数轴求交集;我觉得解这个不等式的关键是去绝对值解不等式组;也记1分.对于该试题如果学生的解答不正确且不能清楚地解释上述3个问题则不记分.自我评价的测定:若评价完全正确,记1分,其它情况不记分.如测试题:解完不等式|x2-5x+5|<1之后,请回答下面的问题:你确定自己的解答正确吗?请在4个选项中选择一个:完全不确定;基本不确定;基本确定;完全确定.对于该试题如果学生的解答完全正确且回答是完全确定,或学生的解答一点也不对且回答是完全不确定,或解答不完全正确但错误较少且回答是基本确定,或解答不完全正确但错误较多且回答是基本不确定,上述情况均记1分,其它情况不记分.2.3作业过程设计首先对24名数学学困生被试进行元认知技能前测.将他们利用抽签的办法随机均分成A、B、C3个实验组,将8名数学学优生作为参照组D组,D组被试不做任何实验处理.A、B、C3个实验组,分别进行相互讲题、五步作业法及题后反思的元认知技能训练.训练分3周进行,每周训练两次,在每次训练过程中,要求学生完成不等式的证明.在3周训练结束后的第三天对24名被试进行元认知技能后测.各个小组的具体训练方式如下.A组(相互讲题):(1)将这8名学生集中到办公室;(2)每人发放一张预先准备好的习题卡片(卡片上有两道难度基本相当的习题);(3)接着在随后的半小时内(具体时间视具体情况而定),每人做自己卡片上的那两道习题;(4)做完后,从中随机选出两人,每人按照其他同学不会,分别讲述第一、第二道习题,讲题人讲解时需要说明选择哪种方法,并讲清楚先做什么,后做什么,接着做什么……最后还要说出解决这个问题易犯的错误和解决这个问题的关键.B组(五步作业法):在进行训练时,头一天每人发放一张预先准备好的习题卡片(卡片上有两道难度基本相当的习题),在解题过程中依次完成下列3项工作:首先做题前用文字写出问题“目前要解决的问题是什么?”“为了解决这个问题,应采取什么样的策略?”的答案;接着完整地写出习题的解答过程;最后用文字写出问题“运用该策略时需要注意什么?”“该策略能否推广到其它情境?”和“还有没有更好的策略?”的答案.为了督促学生认真完成训练,要求他们第二天将作业上交,但教师审阅后,不做任何修改,只是及时了解学生接受训练的状况.C组(题后反思):头一天每人发放一张预先准备好的习题卡片(卡片上有两道难度基本相当的习题),要求学生做完该题后主要围绕以下几个问题进行反思:(1)你是怎样解决问题的?(2)你运用了哪些基本的思想方法?(3)解题时你走过哪些弯路?(4)解题时容易犯什么样的错误?(5)你从中吸取什么样的教训?需要补充说明的是,就具体题目设计反思问题.为了督促学生认真完成训练,要求他们第二天将作业上交,但教师审阅后,不做任何修改,只是及时了解学生接受训练的状况.3研究结果3.1两组d组的元认知技能比较对各小组元认知技能单因素方差分析结果表明:训练前实验组A、B、C3组之间在元认知技能方面不存在显著差异,而与对照组D组在元认知技能方面均存在显著差异(A组F(1,14)=22.863,p<0.0001;B组F(1,14)=23.041,p<0.0001;C组F(1,14)=23.257,p<0.0001).这说明,学优生的元认知技能的前测水平(M=13.76,SD=1.9)显著高于与学困生(M=8.31,SD=2.263).3.2组知技能水平比较对实验组与参照组元认知技能水平进行方差分析,我们可以看出训练后实验组与参照组在元认知技能水平上仍然存在显著差异(A组F(1,14)=14.743,p<0.01;B组F(1,14)=15.241,p<0.01;C组F(1,14)=13.817,p<0.01).学优生的元认知技能水平(M=14.6)显著高于学困生(M=12.6).3.3学困生元认知技能训练效果对训练前后元认知技能得分上的差异进行了方差分析,结果发现:实验A组元认知技能的训练主效应显著(F(1,14)=17.012,p<0.001),实验后测元认知技能水平(M=12.1)显著高于前测(M=8.6).B组元认知技能的训练主效应显著(F(1,14)=13.520,p<0.002),实验后测元认知技能水平(M=11.6)显著高于前测(M=8.3).C组元认知技能的训练主效应显著(F(1,14)=16.030,p<0.001),后测元认知技能水平(M=10.7)显著高于前测(M=7.7).这说明,对学生进行元认知技能训练后,学困生的元认知技能有显著提高.3.4试验组在元认知技能后的性能比较对A、B、C3组的元认知技能后测分数进行多重均值比较,发现:A、B、C3组之间的元认知技能没有显著差异4分析与讨论4.1步作业法在作业中的效果研究结果表明:A、B、C3组的训练效果均显著.这说明,相互讲题、五步作业法和题后反思均可以在短时间内提高学困生的元认知技能.为什么3种干预方法能够有效提高数学学困生的元认知技能.我们认为,这主要是因为干预方法可以促进数学学困生在解答数学问题的过程中将注意力集中到元认知体验上,就像数学技能的训练一样,这种体验的积累有助于提高元认知技能水平的提高.在相互讲题的过程中,因为讲题人讲解时需要说明选择哪种方法,并讲清楚先做什么,后做什么,接着做什么……最后还要说出解决这个问题易犯的错误和解决这个问题的关键,所以,相互讲题实际上将学生的注意力部分指向元认知加工,即对解题过程的认知.因此,通过该训练可以提高学生元认知技能水平.五步作业法训练要求被试在解题过程中依次完成下列3项工作:首先做题前用文字写出问题“目前要解决的问题是什么?”“为了解决这个问题,应采取什么样的策略?”的答案;接着完整地写出习题的解答过程;最后用文字写出问题“运用该策略时需要注意什么?”“该策略能否推广到其他情境?”和“还有没有更好的策略?”的答案.显然,问题解决过程中或之后回答上述问题,同样也要求学生将注意力集中到问题的有关信息,问题解决策略的认知.因此,五步作业法可以促进学困生在解题过程中完成自我监控、检查、评价和修正其策略.因此也有助于提高数学学困生的元认知技能.在题后反思的训练过程中,要求学生做完该题后围绕以下几个问题进行反思:你是怎样解决问题的?你运用了哪些基本的思想方法?解题时你走过哪些弯路(元认知监控)?解题时容易犯什么错误?你从中吸取了什么教训?从上述分析可以看出,3种干预方法都可以促进数学学困生将注意力集中到元认知体验上,从而有助于元认知技能的提高.比较3种干预方法发现,3种干预方法的有效性相互之间却没有显著差异.这可能有两方面的原因:(1)实验时间比较短,难以从中分离3种干预方法有效性的差异;(2)虽然3种干预方法的侧重点有所不同,但是3种干预方法都能够有效地促进学困生的注意力集中到相同或相似的元认知体验上.3种干预方法的效应在学困生的元认知技能水平发展的作用是否相同还有待于进一步研究.4.2从“他控”到“可控”,再加工过程中的个体信息尽管3种训练方法的元认知技能的训练主效应显著,但是后测的方差分析表明训练后学优生与学困生在元认知知识和元认知技能还是存在显著性差异.可能的解释是:(1)学优生的执行控制能力处于自控水平上,所以不需要利用提问法、五步作业法或题后反思“他控”解题的认知过程.而学困生还是处于“他控”水平上,所以需要利用提问法或五步作业法或题后反思来控制个体的注意范围,即从只注意解决问题的操作转向注意对问题解决过程的控制.这也可以解释为什么学困生在元认知干预研究中比学优生得到更大的提高.(2)学困生的元认知技能是逐渐习得的,元认知技能需要进