June 9,2006 00:29

後設認知」在教學上的應用與啟示

「後設認知」在教學上的應用與啟示

高雄市內惟國小 鐘素梅 主任

壹、前言
「後設認知」(metacognition)一詞自從1970年代出現後,就引起學者相當廣泛的討論與研究。雖然「後設認知」一詞是新的,但其概念有歷史的淵源,也由於淵源的不同,使後設認知的含意相當混淆,它的名稱也有多種,有許多問題仍待心理學家進一步探討釐清。再加上後設認知的概念對許多領域的學習都非常重要,使得各領域的學者紛紛探討後設認知的應用。因此,後設認知的研究已蔚為一時風尚。本文擬探討後設認知的定義、內涵、起源、和認知的差異、重要性與發展,以及教學上的應用,來對後設認知概念有初步的了解,並對學習有所啟發。

貳、後設認知替代名詞
後設認知的名稱有許多種(Kitchener ,1983),可整理如下表所示。
替 代 名 詞 使用者
認知監控(cognitive monitoring) Flavell,1979
執行歷程(executive processes ) Brown,1977
自我溝通(self-communication) Meichenbaum and Asarnow,1979
知識的知識(knowledge about knowledge ) Brown,1977
認知的認知(cognition about cognition) Flavell,1979
思考的思考(thinking about thinking) Glover and Bruning,1987

參、後設認知的意義
對後設認知的定義,相當分歧,在此介紹一些中外學者對後設認知的解釋。

一、Flavell(1976)認為:後設認知是指一個人對自己認知的歷程、產品,或任何與此歷程、產品有關事物的知識。

二、Costa(1984)認為:後設認知是一種了解自己知道什麼及不知道什麼的能力。又認為:後設認知是計畫一種策略以生產所需資訊的能力,亦即有意識以自己的步驟、策略,去解決問題,以及反省和評估思考結果的能力。如果能掌握腦子裡面的內在語言,能夠評估自己做決定及解決問題的過程,則我們就曾體驗到後設認知了。

三、Mayer(1987)認為:後設認知是指一個人對自己認知歷程的知識和覺察。

四、陳李綢(民77)認為:後設認知是指一個人對自己知道事情的理解。

五、幸曼玲(民78)認為:後設認知是指自己監督、評估、比較、指揮、運用自己已有知識的一種歷程。

六、張景媛(民79)認為:後設認知是指個人對自己的認知歷程,能夠掌握、控制、支配、監督、預測、評鑑等的一種知識。

七、鍾聖校(民81)認為:後設認知主要是對認知的認知。如果認知涉及知覺、理解、記憶等,那麼後設認知便涉及思考一個人自己的知覺、理解、記憶等。這些對認知的不同認知,可以冠上後設知覺、後設理解、和後設記憶等稱呼,而後設認知是它們的總稱。

綜觀上述,可見學者對「後設認知」的解釋,雖然言人人殊,但卻大同小異。綜合言之,後設認知是一種個人反省自我認知過程、成果和自我調適的能力。也即是個人對自己認知歷程的認知。具體的說,經由認知思維從事求知活動時,自己既能明確了解他所學知識的性質與內容,而且也能了解如何進一步支配知識,以解決問題。例如,了解有關「概念圖」的知識,這是「認知」;而能將這些知識組織、綜合起來,寫成一篇和「概念圖」有關的論文,這種能力及歷程,便是「後設認知。」

肆、後設認知的源起
自從Flavell在1971年引進「後設記憶」一詞之後,帶動研究,使得「後設認知」一詞在1975年左右開始流行。Flavell也是最早發展後設認知理論概念的學者之一。雖然「後設認知」是一個新的詞,其實它所代表的概念早在本世紀初就出現在閱讀文獻中。當時學者(例如:Dewey,1910;Huey,1908,1968;Thorndike,1917)就認為閱讀是牽涉計劃、檢核、推理、思考、監控及評估等今日視為後設認知的活動。但是這些概念在當時沒有得到很大的重視,因為學者建議通常太籠統,不夠清楚,使得教師無法將學者的理念付諸實行(Kendall & Mason,1982)。

其實後設認知中,反思自己思考的概念可更遠溯至柏拉圖和亞里斯多德。柏拉圖早就認為人類對其認知有認知;而亞里斯多德也認為在真正的看和聽之上,有一分離力量,使得我們的心靈知道我們在做什麼。(引自Brown,1987;楊宗仁,民80)。

另外根據Brown(1987),後設認知的概念有四大歷史淵源:
一、 以口頭報告為認知歷程的傳統,從內省法到現在的有聲思考法(thinking aloud)都是以口頭報告一個人自己的認知歷程,其假設就是人能夠反思自己的思考。
二、 訊息處理模式的執行控制概念(executive control)
三、 Piaget的自我調整(self regulation)理論
四、 Vygotsky的他人調整理論(other regulation),兒童透過和成人互動學到各種認知技能,其發展由他人調整進步到自我調整。

在這四種歷史淵源中,「認知的知識」源自第一種,「認知的調整」源自其餘三種。由於有不同的歷史淵源,可知「認知的知識」和「認知的調整」為兩種不同的活動,也因此造成後設認知概念的混淆。

伍、後設認知的成分
Flavell、鍾聖校和Brown等三人,對後設認知的內涵或成分,都有所說明。
一、Flavell的觀點:
他認為後設認知包括三方面的認知(張春興,民80)
(一)、後設認知知識(metacognitive knowledge):
1、 知人的知識-認識自己,了解別人,所謂「知己知彼」是也。
2、 知事的知識-對事務難易之判斷,以及對事理對錯之辨別的知識。
3、 知術的知識-有隨機應變,採適當方法去處理問題的知識。

(二)、後設認知經驗(metacognitive experience ):
是一種知之後的經驗感,亦即所謂「心得」或「教訓」。從成功的經驗獲有心得者,與從失敗的經驗獲得教訓者,都是後設認知經驗。
後設認知經驗與後設認知知識之區別,主要是前者偏重在個人從失敗經驗中獲得的知識。此種知識理性中帶有感情,所謂「失敗為成功之母」,其理由在此。

(三)、後設認知技能(metacognitive skill):
是指隨時機需要的求新求變的能力,以及為適應未來的預測與設計能力。所謂「茍日新,日日新,又日新」者,亦即此義。


二、鍾聖校(民81)的觀點:
後設認知的成分有三種:後設認知知識、後設認知經驗、策略運用。
(一)、後設認知知識:
1、有關自己的知識,例如,我比較會做填空題,而比較不會做申論題;我在推理方面,不如某同學;如果課文內容需要背的話,要讀仔細一點。Flavell進一步把這三項知識,分為個體內差異的知識,個體間差異的知識和普遍的知識。
2、有關作業的知識,這類知識大都是有關作業的相對難度。例如,題材比較熟悉的內容較易閱讀、沒有明確標題的文章較難做摘要等。
3、有關策略的知識,例如,複誦對提取有幫助;先根據題目猜測文章大意,有助於理解等。
上述三類知識,並非互相獨立的,而是彼此依存的。例如,如果知道自己閱讀時,傾向採用整體法,而且知道老師會出細節性的題目,那麼可能要採取做筆記或畫重點的方式準備考試,才能把握細節。這種做法,表示有「對自己」、「對作業」及「對策略」的知識。

(二)、後設認知經驗:
是指對自己的認知狀態,有敏銳的感覺,也就是知道自己是否知道,或是什麼時候知道。此外,後設認知經驗也是一種即便認知內容不存在於工作記憶中,個體也能監控到它的現象。例如舌尖現象經驗。
以閱讀為例,後設認知經驗可能發生在閱讀之前、之中和之後。在閱讀前,學習者可能因知道明天要考填空題,而感覺鬆一口氣,因他對填空題比較拿手。在閱讀過程中,學習者可能明白,用朗讀方式複誦年代時間,有助於小考時知識的提取。在閱讀後,學習者可能了解,熟讀粗黑體字印出的主題句,會使考前準備更容易。
上述三種情況,閱讀前的經驗與個體能力有關;閱讀中的經驗是策略方面的知識;閱讀後的經驗是作業方面的訊息。可見後設認知知識是後設認知經驗的基礎。

(三)、策略運用:
是一種運用認知和後設認知的資源,去進一步評量知覺到的認知,或是評量向目標邁進的情形之策略。例如,將所寫的資料卡回憶一遍,接著看看自己回想的是否正確,以及判斷是否需要在考前多複習一次。


三、Brown的觀點:
Brown將後設認知區分為兩部份(張景媛,民79):
(一)認知的知識(knowledge about cognition):
是人們對自己認知歷程的知識,其特性是持久穩定的,能由學習者加以陳述,可能會錯、且發展較慢。是屬於傳統上所謂「知道某事」的陳述性知識。例如:一個學習者覺察到自己優缺點以及學習情境的要求:或反思自己認知歷程,並和別人討論它。

(二)認知的調整(regulation of cognition):
用來調整和監督學習活動所組成,包括計劃活動、學習中監控活動、以及查核結果。這些活動具有不穩定性、不一定可陳述和獨立於年齡之外等特性。

歸納言之,Flavell和鍾聖校二人,對後設認知內涵的看法,大致雷同,而Brown將後設認知分為兩部份,其中關於認知的知識,其實就是前兩位學者所謂的後設認知知識;而認知的調整,乃為後設認知經驗及後設認知技能的綜合指稱。所以後設認知的內涵,應包括後設認知知識、後設認知經驗及後設認知技能等三種。

陸、認知和後設認知的差異
一、認知與後設認知的區別,主要在於「知」的程度,如果原來的認知是「知其然」而後設認知就是「知其所以然」,前者知之較淺,後者知之較深;前者是知識,後者則是比原來所認知者高出一層的認知,即是駕馭知識的知識。

二、認知包括回憶、編碼、訊息處理、創造性思考、批判性思考、做決定概念化等要素,亦即是作為部份。
而後設認知則包括了計劃、監控、評估等要素,則是選擇與計劃如何做,以及監控已經作了的狀況。

三、認知運思在尋求一個結果,亦即認知係直接處理及獲得資料、經驗、思想與知覺相關訊息。
而後設認知就是在控制意義的形成過程,並對認知加以指導、校正與調整,使個人有選擇性與次序性的執行認知運思,以便達成解決問題或適應環境的目標,亦即個體對於如何思考與學習的覺察力。


柒、後設認知對學習的重要性
後設認知的重要性,從若干實徵研究的結果及教育學者的敘述中,可見一斑。其實後設認知的重要性幾乎可以在任何學習或工作上發現,但由於閱讀是許多學習的基礎,因此擬以閱讀為例,說明後設認知的重要性。

一、多位學者為學習遲緩兒童實施「後設認知訓練方案」。結果顯示:這些方案可強化學生擬定學習計劃和自我控制的能力,且有益於學習遷移(Wittrock,1986)。

二、Cross & Paris(1988)研究學生的後設認知和閱讀理解之關係。實驗組和控制組學生,在後設認知能力及應用閱讀策略上,有顯著差異。可見改變學生的後設認知能力,對學生的學習,會產生較好的影響。

三、Baker(1984)發現:在閱讀方面,將成績差的和成績好的學生相比,常發現前者的後設認知知識和經驗,不如後者豐富。年紀較小和成績差的學生,其後設認知知識,至少在幾方面不如年紀較大和成績好的學生。例如,對閱讀目的之了解;隨不同的閱讀目的而調整閱讀策略;辨認認知段落中的邏輯結構;以及遇到疑難時的應變之道。

四、Wittrock(1986)說「後設認知歷程的教學設計,可改善學生的閱讀理解能力。」又指出當學生注意到他們正在使用的認知歷程,以及當他們學習控制這些歷程時,往往可以增加學習遷移的效果。

五、Golinkoff(1975-1976)發現優秀的讀者能有效利用補充的上下文,比較能有效應用背景知識,有效的推論,展示比較好的摘要技巧,使用文章組織促進回憶,會比較注意和目標有關的訊息,忽略不能用來達到目標的訊息,而且也知道他們什麼時候不了解,知道不了解的時候該怎麼做,以及修正策略,什麼時候使用這些策略等。

六、鍾聖校(民81)認為後設認知影響學習和問題解決的實況,可從成績比較來看,實徵研究發現,後設認知的知識與經驗,和學生在校成績有關。又指出寫作不流利的人,比較不可能表現得像寫作流利的人那樣,能夠依目的和對象,對文章進行計劃、監控和修改。

綜上所述,後設認知和閱讀理解有很大的關係。後設認知能力佳的,閱讀理解佳;後設認知能力差的,閱讀理解差。可見後設認知對閱讀理解的重要。基本上,在學習和問題解決的過程,學習者必須知道自己認知歷程的種種,以及能調整自己的認知歷程,而後設認知則概括地有關這歷程的知識經驗及策略,其概念也對各領域的學習,如閱讀的理解、知識提取,知識生產等方面學習效果,實有舉足輕重的影響力。

捌、後設認知的發展
說明了後設認知的重要性後,接著探討後設認知能力的發展情形。後設認知的能力會隨時間發展,它受社會環境影響,尤其是在從事問題解決時,若與較有知識的成人或同儕互動,會特別有幫助。為什麼隨著成長,後設認知狀況會改變?為什麼某些兒童會有比較強的後設認知能力?Flavell(1985)首先提出後設認知能力的進展情形,然後分析影響因素。其進展情形大致為:

一、最初學習者不知道有認知策略這種東西,稱為「可用性缺陷」(availability deficiency)。
二、後來學習者知道有策略這種東西,但缺乏外在幫助時不會運用,也不知何時使用,也就是他們在生產過程中容易出現缺點,稱為「生產性缺陷(production deficiency)」。
三、最後是學習者擁有充分的策略知識,並能自發的利用它們,在適當時機使用它們。
影響後設認知能力進展的因素可分為兩種,一是學校提供的學習機會;一是校外其他生活經驗含有的學習機會。例如,與朋友共同計劃一趟長途旅行。又如,學生在從事問題解決時,若常與較有知識的成人或同儕互動,對於後設認知能力的發展,也很有幫助。

玖、後設認知的應用與啟示
一、後設認知在教學上的應用
影響學生學習成就表現的因素最重要的後設認知與學習動機。所以,教導學習者運用後設認知,可以引起他們內在的學習動機,乃至提昇他們對自我學習的責任感,而不是一味的依賴教師或環境的外在鼓勵。(李明芬,民86)
後設認知在教育上通常被應用在特殊學生閱讀、各學科學習的策略。後設認知的教學方法有直接教學法(direct instruction)、相互教學法(reciprocal instruction)、告知式教學法(informed instruction)(陳麗鳳,民89)
(一)後設認知與數學解題
解題對人類而言是一種高層次的認知活動,解題歷程更是充滿多樣的變化,而每個人在解題歷程的思考也不盡相同。
後設認知,在此處是指學生知道自己解題過程的認知能力,也就是學生是否知道自己在解題時所寫下每個步驟的涵義,是否知道解題策略及解題方法的使用原因,這就好像是另有一個自己在看著自己做數學清楚的知道自己在做些什麼。
後設認知與數學相關研究一覽表(涂金堂,民84)

研究者 年代 樣本 結果
Wambach-Schmidt 1987 4位六年級學生 六年級學生能主動地監控自己每一歷程的行為
Lester et al. 1989 七年級兩班學生(普通班28人、資優班37人) 七年級學生解題成敗與後設認知認知架構中的四個步驟都有相關

劉錫麒 民78 國小五、六年級共28名 控制歷程是影響解題結果的重要因素
汪榮才 民79 六年級資優生30名、普通班30名 資優生教普通生表現出更高次數比率的後設認知行為
陳李綢 民81 五年級200名 後設認知對數學作業表現具有相當的影響力
張景媛 民83 國中二年級80名 後設能力與解題之間有顯著的相關存在
涂金堂 民84 高雄市438位國小六年級學生 後設認知能力與解題之間有顯著的正相關
由上「相關研究一覽表」中結論:
1.後設認知能力與解題成就之間有顯著的正相關存在。
2.高低解題能力的學生在後設認知能力上有差異存在。
3.成功解題者比失敗解題者在解題過程中表現出較多的後設認知行為
4.高低解題能力者在讀題階段最大的差異,在於低解題能力者對題意不明瞭處,只會
表現出重讀的認知行為,不清楚不明白的關鍵。高解題能力者能有效的監控到自己
對題意不清楚為何,不只表現重讀,還能針對不明瞭處提出質疑。(楊明家,民86)
(二)後設認知與閱讀理解
就閱讀教學而言,教師必須一改過去錯誤的觀念,以為閱讀文章不必教導,學生即能自然學會,其實是需要加以積極指導。其次,在教導學生閱讀文章時,教學重點不再只是解碼識字、講解生字新詞以及背誦課文而已,應該注重指導學生。
陳密桃(民79)指出許多後設認知教學實驗研究,不論是研究方法與研究對象上,均發現學生經後設認知的教學或訓練之後,實驗組的表現顯著優於控制組的表現,可改善學生對閱讀的覺知與控制。
其研究結論如下:
學生方面
1.後設認知可預期測其閱讀理解表現之參考
2.後設認知是可教的、可學的:主動學習情境中學習可增加其後設能力,經過後設策略訓練或教學可以改善閱讀覺知。
3.後設認知的閱讀策略或可增進學生閱讀理解表現
4.教學觀點、教導學生如何學習或教導學生一些學習策略,可提供學生學
習效率增益學生學習知能。
5.後設認知是逐漸發展的,年紀低的學生後設認知較差,年紀高的學生
其後設認知則較佳。
教師方面
1.教師應了解每位學生心理特質和後設認知發展情形,並因材施教。
2.應重視後設認知對閱讀理解的影響。
3.教師角色重新定位-兼重學習策略的輔導:教導學生摘錄重點、自我發
問、澄清疑慮、預測後果等綜合閱讀策略與後設認知技能四種活動有助
於後設認知增進及閱讀理解表現。

運用一些閱讀後設認知策略(預測、發問、摘要、澄清)來監控與調整本身閱讀活動之進行以增進閱讀理解的表現。所以,推廣相互教學法的閱讀策略訓練應是一條可行途徑 (涂志賢,民87)
(三)相互教學法的閱讀理解
何謂相互教學法?
相互教學法是運用四種策略(預測、發問、摘要、澄清)於教學中,進行後設認知訓練,促使學生對於本身的認知歷程,能夠覺知、監控以及在遇到困難時進行展開補救策略,提高學生後設認知能力,以增進對文章的閱讀歷程。
根據Brown(1987)研究指出後設認知隨著年齡而逐漸的發展。然而,除了年齡發展因素,多數學者相信後設認知可以經由訓練或是學習予以增進。(Flavell,1979;Stewart&Tei,1983)所以,教師在從事閱讀指導時,可教導學生如何針對文章從事重點摘要、自我發問、澄清疑慮及預測後果等後設認知策略,以增進學生的閱讀理解表現。其策略如下:
1.預測:閱讀前,瀏覽文章標題、次標題、圖表、介紹、摘要..等等。並根據標題,引發相關背景知識以及預測作者意圖可以促進理解。經由預測學生可以知道本身對於文章主題是否熟悉?是否具有相關背景知識?(鄭麗玉,民82)學生使用預測此一後設認知策略對於某項概念或知識的了解進行自我評估。
2.發問:這段落的主要觀念是什麼?自己本身能否摘要這段落的重點?這段
落中是否有不了解的地方?我又該如何?(玲玲吟,民83)
經由發問,學生能夠針對文章性質、個人能力或是策略使用進行自我評估,以監控自己是否理解。
3.摘要:摘要歷程中需要評鑑文章內容以覺知文章的重要訊息,藉以判斷文章中的訊息,何者應該保留,何者應該刪除,予以簡化文章中的內容。經由摘要學生可以文章性質、個人能力或是策略使用進行針對自我評估,藉以增進對文章深層意義的覺察。
4.澄清:在閱讀過程中,遭遇困難而無法理解時,採取必要行動予以澄清,例如:繼續讀下去、重讀或是詢問他人。運用這些補救策略以了解文章的意義 。經由澄清學生在達成認知目標的歷程中,監控本身的認知活動。遭遇困難時、能調整本身的思考歷程並選擇合適的認知策略進行修正。

在相互教學中,學生運用上述四種策略,藉由執行策略了解自己是否知道自己什麼,自己不知什麼,並進行適當的修補策略以提昇閱讀理解的程度。換句話說相互教學法,提昇了學生的後設認知能力。
除此,相互教學法的閱讀理解策略可融入各科的教材內容:例如:Tregaskes&Daines(1989)研究指出:以社會科作為閱讀材料進行相互教學,效果亦頗佳。

二、培養後設認知的教學原則
後設認知會隨時間發展,它受社會環境影響,尤其是在從事問題解決時,若與較有知識的成人或同儕互動,會特別有幫助。影響後設認知能力進展的因素分兩種:
(一) 是學校提供的學習機會
(二) 是校外其他生活經驗含有的學習機會。例如:與朋友共同計劃一趟旅行。
按理低成就學生最需要接受有關促進後設認知的指導。但不幸的是,教師通常只教它們孤立的事實資料和技術,這些孤立的知識反而阻礙後設認知發展(Allington,1983),這種教學理念是受「學習階層」概念的影響,認為學生應該先學較低層次(lower-order)的知識技能。後設認知被視為是高層次的,因此只留給成績好的、智力高的兒童學習。惡性循環的結果,低成就學生靠著有限的低層知識,幾乎沒有機會發展後設認知能力。
綜合學者(Armbruster and Brown,1984;Glover,et al ,1981;Andre,1987 )的意見可形成下列原則:
1、 應該讓學生知道不同的學習活動對學習方法要求不同。
2、 學生應該學到教材中有許多線索告訴我們教材是如何組成的。
3、 讓學生明瞭認識自己的認知特質可增進學習效率。
4、 教學生一些基本的後設認知策略。
5、 後設認知能力是在問題解決的脈絡中發展的。
6、 最後,逐漸減少指導讓學生自己發揮後設認知。

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