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元认知策略在物理教学中对不同认知风格学生影响的研究

问题提出

1.高中生学习物理困难的问题

大多数高中生认为高中物理很难学,在学习物理时花费很多时间,但是学习效果低。总的来说以下三个方面的问题比较突出:

(1)在学习过程中不会选择有效的学习策略。大多数学生在解决问题时不会根据自己的认知特点选择学习方式,难以控制自己的思维过程,缺乏对物理知识的深加工策略。

(2)不能有效监控物理学习过程。物理学习困难学生不会反思自己的思维过程,不能及时调节相应的学习策略,因此降低了物理学习的效率。

(3)遇到学习困难后,易产生习得无助感,不能调控自己的学习情绪。

2.概念界定

(1)元认知。元认知(metacognition)作为一个正式概念,是在1978年由美国心理学家弗拉维尔(Flavell)提出。 元认知是对自己认知的认知,包括元认知知识、元认知体验和元认知监控[1]。元认知知识指的是对个人因素、任务和目标因素及策略因素的认识。具体是指对任务和目标因素的特点、难易程度、影响目标和任务完成的主要因素的认识,在目标达成或者任务完成的过程中,需要选择什么策略以及如何运用这些策略。元认知体验是伴随认知活动的一种认知体验或者情绪体验。如果在学习过程中专心致志、具有高度自觉思维会伴随成功与失败的体验;如果教师恰当引导,会促使学生形成丰富、正确且深刻的元认知体验。元认知监控是指个体在进行认知活动过程中的控制调节能力。将自己正在进行的意识活动作为意识,不断对其进行积极、自觉的监视、控制和调节。

(2) 元认知训练的相关作用。大量研究表明,元认知水平提高有利于促进学生思维品质和智力的发展,促进学生物理学习能力的提高。高中生元认知能力的可塑性较大,系统的元认知训练可以极大地促进元认知能力的提高,从而让学生“会学、善学、乐学”。

学习的过程包括对所学材料的识别、加工和理解的认知过程,同时也是一个对此认知过程进行积极识别、监控和调节的过程。在物理教学过程中,教师如果仅教给学生一些物理的基本概念或规律,学生在具体的物理问题分析中可能会不知道怎么去应用。通过元认知知识训练,使学生认识自己的思考过程,学会运用概念知识或者规律来调控自己的分析过程,利用元认知反过来影响思维和行为。通过元认知体验的训练,使学生学会分析在学习任务中获得什么,激发学生学习动机。通过元认知监控训练,在物理学习过程中学生能不断评价自己的学习策略,找出自己的思维偏差,并及时地选用适合的学习策略。

(3)认知风格。认识风格又称认知方式,是人们对信息和知识进行组织加工时所表现出来的一种认识倾向[2]。认知风格理论可以帮助学生了解自己的学习过程,找出自己的学习需求,知道哪些学习活动对自己有益、哪些学习活动是自己不擅长的。关于认知风格的分类很多,本研究选取威特金的场独立与场依存型认知风格来研究元认知训练的影响。

场依存与场独立是两种普遍存在的认知风格。具有场独立型风格的人,倾向于对事物独立作出判断,不易受外界因素的影响和干扰;具有场依存型风格的人,对事物的认知加工倾向于外部信息为参照依据,善于察言观色,从他人处获得标准。

在相同质量流率的情况下,随着微通道分支数n的增大,热沉最大热应力σ逐渐降低。当质量流率=1.5g/s时,微通道分支数为n =8,与n=3、4、6时的最大热应力相比较,分别降低0.106、0.061、0.025GPa,降低幅度分别为26.9%、17.5%、8.0%。

新一轮基础教育课程改革强调注重个体发展,关注学生的差异性教育,并实施因材施教。学生差异性教育最重要的一个衡量指标就是认知风格。高中生正处于人生学习的“黄金时期”,认知风格还没有完全发展成熟和定型,还具有很大的可塑性。在高中生教育过程中,充分利用这种未定型的“可塑性”,并加以充分研究和合理开发出具有指导意义的实践方法,从而帮助学生在其人生“黄金时期”量身定制出高效的学习策略,终其一生都有无可估量的帮助和收益[3]

研究设计

元认知在知识学习、问题解决、思维过程以及各种自我学习中都起着重要作用。目前有关元认知与学科之间相互关系的研究还需要继续深入,不同的学科都有特定的内容及特殊的表达形式,但是认知策略却是相同的。元认知对所有学科的学习均会产生影响,本课题主要研究元认知对物理学习的影响。

安徽六国公司自开展“环保整治提升大干百日攻坚行动”以来,以“高标准、不折不扣按期完成中央和安徽省市各级督察发现交办的环境问题整改”为目标,认真查找存在问题的根本原因,制定对应举措。目前,安徽六国公司已完成磷铵车间粉尘无组织排放等10项问题整改,磷矿堆场防扬尘临时大棚项目、氮肥厂锅炉尾气实施超低排放改造等问题整改项、环保整治提升项正按方案时间节点加快整改。该公司高管每天现场巡检包干区域1-2次,现场检验整改效果、提出存在的不足与问题,要求责任单位提出整改方案和责任人,立即整改。公司环保督查组每周对整改内容进行督查1-2次,落实责任追究,建立长效机制。

1.研究假设

元认知训练与场依存型学生之间存在影响关系;元认知训练与中间型学生之间存在影响关系;元认知训练与场独立型学生之间存在影响关系。

2.研究构思

(1)研究工具。北京师范大学心理系修订的《镶嵌图形测验》(简称EFT)一套;元认知能力量表,由从事高中物理教研的专家根据教学内容编制,前后测各一套;自编物理测试题目两套,前后测各一套。

(2)实验设计:双因素实验设计。采用2×3实验设计,自变量为元认知训练分解到物理教学的训练方式和三种认知风格(场依存型、场独立型、中间型),因变量为物理学习能力。采用标准化量表测验后划分学生认知类型,应用前测测验平行分班,两个物化班和两个物生班的物理基础相同,实验班和控制班教学进度、教学内容及学习材料完全相同,实验班训练元认知,实验时间连续19周,共计90学时。所有参与教师教学水平相当,且在实验过程中用双盲实验控制期望效应。

元认知训练就是在教学中不仅传授学生各种认知策略,同时还训练他们的元认知策略[4]。实验班在教学中围绕计划的制订、笔记的记录方法、新课的听课方法、习题的学习与自习和复习的策略等方面展开。

我们知道,在伦敦,英国女王常住的是白金汉宫,偶尔度假会去温莎城堡,而荷里路德宫则是女王在爱丁堡的皇室住所。像白金汉宫等王宫一样,每当女王住在这里的时候,荷里路德宫就会升起皇家旗帜。

一般思维训练则是按常规方法进行教学,主要是进行物理知识及有关认知策略的教学,本训练关注的是认知策略本身的含义及对策略的运用和练习。

3.后测

实验结束后再次测量元认知水平及学业成绩,比较实验班与控制班之间的差异。在训练过程中要求研究者有及时的反馈,并对这些反馈作细致的研究和分析,以期得出元认知训练对高中生学习物理能力的科学评估。

4.数据分析与处理

用SPSS统计软件包录入并处理数据。

高二学生元认知训练前的心理状况分析

1.被试基本情况统计表

选取无锡市某中学高二年级物理班218名学生为研究对象(该中学的学生在无锡市区中考大约排名在2 000~4 000名),其中基础较好的学生110人,在高一年级结束分班时在年级中的排名多数处于年级前150名,属于年级中的优等生;基础较差的班级学生108人,多数在分班时处于年级前350名左右。

最好玩的就是iPad了。令人走火入魔的游戏,大快人心的漫画,搞笑的视频段子,都是我的最爱。还等什么?上手就玩“吃鸡”。不过我很有自觉性,只有老妈看不到,才能想玩多久就玩多久。再好吃的鸡,也有吃撑的时候,这会儿我已头晕目眩,站不起身。

本次研究以班为单位分为元认知训练组(110人)和一般思维策略训练组(106人)。基础较好的和基础较差的班级,分别分为元认知训练组和一般思维策略训练组两两比较。从两组测试的学业成绩检验看,两种研究对象的两组被试之间物理学业成绩均无明显差异。

在高二年级开学初,通过认知风格测验,得出实验前四班认知风格(如表1、表2所示)。

表1 基础较好班级认知风格

认知风格场独立型中间型场依存型一般训练221515元认知训练201816

表2 基础较差班级认知风格

认知风格场独立型中间型场依存型一般训练241515元认知训练211817

开学初的第二项测试是元认知水平测试,共收集试卷218份,测谎无效卷2份,对偶无效卷8份,有效卷205份,经过认真批阅得出各个学生的总得分。 经前测检验,两组被试元认知水平及学业成绩无显著差异。经前测检验,基础较好的班级、基础较差的班级同一认知方式学生元认知水平及学业成绩均无显著差异。

《反腐败法》是一门综合型法律,因此应根据程序法和实体法的内容分别作出实际操作的规定大致如下:一是对举报的主体及其权利义务,举报形式、方法和内容,接受举报的机构及处理程序的规定;二是对举报人的保护和奖惩等的规定;三是对调查条件、调查人员及其资格、调查权力的规定;四是对侦查权限及措施的规定;五是对证据制度的规定;六是对阻碍侦查的法律责任的规定;七是对起诉权的规定;八是对审判权的规定等。[2]

元认知水平测试还表明:第一,高二学生的元记忆知识较丰富,学会多种记忆方法辅助学习(如:利用录音笔录制知识点,反复听加强记忆;画思维导图对知识点进行深加工,从而帮助记忆);第二,高二学生能够依靠直觉意识进行监控判断,快速地自我反馈学习结果、自觉组织学习材料和分配学习时间,形成新的学习计划;第三,学生元认知体验缺乏,学习的主动性较差。

2.实验结果的统计分析

经实验前测试,训练前基础较好的班级与基础较差的班级两种分组元认知水平均相当。基础较好的班级总得分比基础较差的班级总得分高11分,表明基础较好的班级总得分比基础较差的班级元认知水平高(实验前两班学业成绩比较详见表3、表4)。

表3 基础较差的班级

训练方式认知方式nMSDFSig.场独立型2481.91719.534一般训练中间型1580.80016.2050.0860.917场依存型1583.66720.951场独立型2179.52413.966元认知训练中间型1878.38917.8530.0220.979场依存型1778.94119.482场独立型一般训练2481.91719.5340.2180.643元认知训练2179.52413.966中间型一般训练1580.80016.2050.1620.690元认知训练1878.38917.853场依存型一般训练1583.66720.9510.4370.514元认知训练1778.94119.482

从表3可知,训练前不同认知风格的学生、不同分组的学生学习成绩没有显著差异。

表4 基础较好的班级

训练方式认知方式nMSDFSig.场独立型2294.45423.079一般训练中间型1592.80015.7080.1580.854场依存型1596.93319.977场独立型2095.55014.058元认知训练中间型1893.94418.2190.0480.953场依存型1694.37517.485场独立型一般训练2294.45423.0790.0340.855元认知训练2095.55014.058中间型一般训练1592.80015.7080.0370.850元认知训练1893.94418.219场依存型一般训练1596.93319.9770.1440.707元认知训练1694.37517.485

从表4知,训练前不同认知风格的学生、不同分组的学生学习成绩没有显著差异。

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实验后两班比较

1.实验后元认知水平比较

基础较差的班级元认知训练组的元认知水平明显提高,高于一般训练组约9分;基础较好的班级元认知训练组的元认知水平明显提高,高于一般训练组约13分。表明经过元认知训练后,认知训练组比一般训练组元认知水平明显提高。

2.实验后两班学业成绩比较

从表5、表6可知,元认知训练方式中各种认知方式学生学习物理的能力存在显著差异(F=3.355,P<0.05),在一般训练中,三种认知风格学生之间差异不显著(F=0.025,P>0.05)。这表明对于成绩较差的学生,一般思维训练对不同认知风格高中生没有显著的差异影响,元认知训练对不同认知风格高中生有显著的影响。数据显示场独立型学生元认知训练与一般思维训练差异显著,平均成绩明显高于其他两种认知风格,而依存型和中间型关于两种训练效果的差异不是很显著(P>0.05)。元认知训练对中间型与场独立型的差异不是很显著(P>0.05),依存型与场独立型之间差异显著(P<0.05),中间型与场依存型之间的差异不显著(P>0.05)。实验数据表明对于基础较差的学生,元认知训练对场独立型学生影响较大。

表5 不同认知方式学生在不同训练方式下学习物理能力的差异

训练方式认知方式nMSDFSig.场独立型2478.4619.534一般训练中间型1570.2031.3670.0250.075场依存型1572.3334.640场独立型2191.64720.404元认知训练中间型1880.41227.5503.3550.042场依存型1774.41221.181场独立型一般训练2478.4619.5347.3960.009元认知训练2191.64720.404中间型一般训练1570.2031.3670.0430.837元认知训练1880.41227.550场依存型一般训练1572.3334.6400.8620.360元认知训练1774.41221.181

表6 不同认知风格学生在不同训练条件下学习物理能力的多重比较

训练方式IJMean Difference(I-J)Std.ErrorSig.场独立型中间型3.06711.5050.794一般训练场独立型场依存性0.9338.9190.918中间型场依存性2.13313.8990.880场独立型中间型12.66710.0220.223元认知训练场独立型场依存性17.2357.0290.026中间型场依存性6.0009.7640.548

3.不同认知方式学生在不同训练方式下学习物理能力的差异

从表7、表8可知,对于基础较好的学生,在一般训练中,三种认知风格学生之间差异显著(F=3.361,P<0.05),场独立型与中间型差异不显著(P>0.05),场独立型与场依存型差异显著(P<0.05),中间型与场依存型差异不显著(P>0.05),中间型与场独立型差异不显著(P>0.05)。这表示基础较好的学生,一般思维训练对场独立型学生的影响较为显著,而对场依存型及中间型影响较小。在元认知训练中,三种认知风格学生差异非常显著(F=8.767,P<0.01),中间型与场依存型之间差异显著( P<0.05),场独立型学生和中间型学生差异不显著( P>0.05)。场独立型学生与依存型差异非常显著(P<0.01),这表明对于基础较好的学生,元认知训练对场独立型及中间型学生影响较大。

表7 不同认知方式学生在不同训练方式下学习物理能力的差异

训练方式认知方式nMSDFSig.场独立型22106.09121.026一般训练中间型1592.13322.6183.3610.043场依存型1586.60028.170场独立型20122.55017.677元认知训练中间型18110.05620.0898.7670.001场依存型1690.25019.978场独立型一般训练22106.09121.0269.1580.004元认知训练20122.55017.677中间型一般训练1592.13322.6184.4670.043元认知训练18110.05620.089场依存型一般训练1586.60028.1700.0280.869元认知训练1690.25019.978

表8 不同认知风格学生在不同训练条件下学习物理能力的多重比较

训练方式IJMean Difference(I-J)Std.ErrorSig.场独立型中间型11.6678.7550.204一般训练场独立型场依存性17.2007.6910.042中间型场依存性5.53311.1090.626场独立型中间型14.6677.4680.066元认知训练场独立型场依存性31.6887.1140.000中间型场依存性17.8758.9140.049

元认知水平测试表明:各种认知风格的学生元认知水平均表现出较大的进步。但元认知训练对不同认知方式的学生具有不同的适应性:无论对于基础较好的学生还是对于基础较差的学生,元认知训练都是对场独立型学生更有效,但对于基础较好的学生来说元认知训练对中间型影响较显著。

讨论

1.元认知训练与不同认知风格高中生学习物理能力的关系

本研究表明,通过元认知训练,学生的元认知水平明显提高,表现出比一般思维训练班级明显较高的元认知水平。

元认知策略对基础较好的学生影响显著,对基础较差的学生影响不显著。个别访谈表明:学业成绩较差的学生通常学习动机较低,对元认知训练不感兴趣,认为元认知训练加重了他们学习负担,对整个训练过程缺乏热情,不愿意投入精力练习,因而导致训练效果较差。基础较好的学生学习动机较强,有较高的学习自觉性,愿意经常主动地反思自己的学习过程,执行力强,对通过元认知训练改善自己的学习策略有浓厚的兴趣,积极地配合教师的教学,在课后的学习中自觉地把所学到的策略应用到学习活动中。这些学生通过一般思维训练较好地掌握物理知识,元认知策略训练又教会他们怎样去使用策略,让学生学会同时兼顾知识与问题本身的加工和自己如何加工的认知过程,对学生认知能力的培养有较好的促进效应。

The next lemma,due to X.C.Pang,which is a generalized version of the well-known Zalcman’s Lemma on normal families.

笔者认为,元认知训练和认知训练都需要学生认真地学习与参与,如果学习动机不强,缺乏执行力,训练效果会很差,教师应采取措施激发学生内在的学习动机,培养执行力。

2.不同认知风格学生解题能力存在差异

研究数据表明,元认知训练对场独立型学生效果较好。场独立型学生克服隐蔽条件的能力比场依存型学生更强,善于分析,善于从复杂的图形中依据隐藏线索区分出简单图形以至于发现相应的规律,思维灵活,可以较快地适应新的问题,学习物理能力较强。而场依存型学生心理分化水平较低,克服隐蔽条件的能力较差,不善于分析,不易从复杂的图形中进行区分发现规律,思维刻板,依赖于原型,喜欢按固定套路解决问题。在创新思维和批判性思维方面较弱,这与物理学科的特点不相符,所以,学习物理能力较弱。

3.元认知训练可以帮助场依存型学生扬长避短

本研究中也发现:基础较好的场依存型学生比基础较差的学生表现出较好的适应性,元认知训练虽然对场依存型学生影响不显著,但从表5中可看出:对于基础较差的学生,元认知训练与一般训练的场依存型学生的平均成绩相当(约2分)。从表7中可看出元认知训练比一般训练的场依存型学生的平均成绩要高出约4分,说明元认知训练对场依存型学生有正向影响,教师还需要基于场依存型学生特点改进教学设计。

使用胺碘酮(生产厂家:法国Sanofi-Aventis France;国药准字:H20120496)进行静脉注射,首次注射剂量为150 mg,注射方法为10 min内静脉推注完成。在注射过程中,对患者的临床症状进行观察,若患者出现窦性心律,则应停止注射,改为口服药物进行治疗。若患者在注射后无明显效果,在时长约15 min的观察之后,追加注射150 mg,同时还需确保24 h内的总剂量为600~900 mg[2]。

最后,尊重医院发展历史和传统,金昌晓陈述了几大原则:第一,人事改革、分配改革等重大事项必须经职工代表大会讨论通过后实施;第二,职能部门每个岗位都对应有明确的考核指标;第三,在院科两级的分配之间做到条块结合,把握岗位与岗位之间的平衡,解决公平性的问题;第四,医院发展形成独特的文化和底蕴,应在尊重历史传统基础上,构筑相对公平的分配环境。

建议

1.基于认知风格因材施教,让每个学生都有机会按自己偏爱的方式学习

不同认知风格的学生,其思维和认知加工存在不同的特点。教师要了解学生的认知风格,提供适合不同认知风格的教学模式,若教学策略与学生认知风格相匹配,会使学生在课堂上感到得心应手,激发学生对物理学习的内在动机和兴趣。

场依存型学习者,适合基于事实的、教学材料有良好结构的、教学目标明确的、有指导的结构化学习。教师在教学过程中要把复杂的问题分解成步骤,要向学生明确说明每一步做什么,在教学过程中让场依存型学生有更多的思考时间,为学生提供一个完整清晰的原型结构,及时提供变式训练。通过模仿知识的应用过程培养场依存型学生进行自我反思和调整的能力,有利于向高一级的思维能力发展。

场独立型学习者具有较强的认知灵活性,对于超文本信息有很好的组织和分析能力,喜欢独立思考和钻研学习。对于场独立型学习者,教师开展以学习者自控为主的个别化学习方式和探究式、发现式学习,并促使他们最高限度地进行探究和讨论。

由于新型“被XX”结构形式、意义以及功能等复杂多样,“被”的归属及其生成机制问题一直没有定论,众说纷纭。前人的研究加深了我们对新型“被XX”结构的认识和了解,然而每种研究方法都有自己的缺陷和无法解决的问题。助词/助动词说缺乏对“被XX”结构充分的认识以及科学的研究方法。否定标记说未能做到对语料整理概括的穷尽性导致“以偏概全”。“被”字类词缀/词缀说与“被”在实际叙述中被重读相矛盾等问题。副词“被”产生的机制问题则是副词说面临最大的问题。因此,新型“被XX”结构中,对于“被”的归属以及其生成机制问题仍需进一步探讨。

通过长期的实践与探索,黄河流域已初步形成以流域为单元,流域与区域相结合、水利与环保相联合的黄河水资源保护管理体系,同时,黄河流域在构建流域水功能区划及水资源保护规划体系、依法强化以入河排污口为重点的水功能区管理、积极探索水生态系统保护与修复、完善突发性水污染事件应急机制、加强水质监测网络体系建设、不断提高水资源保护现代化水平和科技支撑能力等方面也取得了显著成效。这些有益的探索,为形成有黄河流域特色的水功能区纳污红线管理模式打下了坚实的基础。

2.通过元认知体验的教学,培养学生的执行力和自我调节能力

教师在教学的过程中,结合课程内容讲述排除干扰的重要性(如质点模型的建立、伽利略理想实验的设计等等),多讲述物理学史中科学发展的曲折和艰辛的故事,在潜移默化中培养学生的执行力。

后进的学生进步不明显,很大程度上是对自己学习中的薄弱环节、作业或考试中出现的错误缺乏针对性的补救措施,导致一错再错。在物理教学中,不要一味地“赶进度”、使用“题海战术”。宁愿少讲,但要讲精,如在讲解解题方法之外,还需要对解答的思路作出评价,针对容易出现的错误思维方式,人为地设置一些思维障碍,激发学生认知冲突,对比正确策略和错误策略,有助于学生自学过程中自我调节能力的培养。

[ ]

[1] 杜哓新,冯震.元认知与学习策略[M].北京:人民教育出版社,1992:10-23.

[2] 谭顶良.学习风格论[M].南京:江苏教育出版社,1995:68-73.

[3] BARBARA GROSS DAVIS.一个好教师必备的教学工具[M].韩金龙,田婧,译.广州:华南理工大学出版社,2014:233-248.

[4] 刘电芝.学习策略研究[M].北京:人民教育出版社,1999:150-168.

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