元认知理论
1976年，美国心理学家弗莱威尔在其《认知发展》中提出了元认知的概念。随之，有关元认知的研究便得到了广泛的响应和关注。元认知就是对认知的认知，其实质是认知个体对自身认知活动的自我意识和自我调节，它含三部分：元认知知识(对认知活动过程、结果及相关信息的认识)、元认知体验(伴随认知活动而产生的情感体验)、元认知监控(主体对认知活动的监控与调节)。元认知监控是元认知的主体，它表现为主体根据自己的认知特点、知识的特点和学习的要求等定出计划、选择策略、评价其有效性、作出补救措施等。大量的实证研究表明：如果学生具有较高的元认知水平，学生就能有效地对自己的学习过程进行监控、调节，能够提高学习的效率。
一、元认知的概念
在众多的元认知定义中，以元认知研究的开创者Flavell所作的定义最具代表性。1976年，他将元认知表述为“个人关于自己的认知过程及结果或其它相关事情的知识”,以及“为完成某一具体目标或任务，依据认知对象对认知过程进行主动的监测以及连续的调节和协调”。1981年，他对元认知作了更简练的概括：“反映或调节认知活动的任一方面的知识或认知活动”。 A.Brown与L.Baker也认为，元认知是“个人对认知领域的知识和控制”。可见，元认知这一概念包含两方面的内容，一是有关认知的知识，二是对认知的调节。也就是说，一方面,元认知是一个知识实体，它包含关于静态的认知能力、动态的认知活动等知识；另一方面,元认知也是一种过程，即对当前认知活动的意识过程、调节过程。作为“关于认知的认知”，元认知被认为是认知活动的核心，在认知活动中起着重要作用。
二、元认知和认知的区别
元认知和认知的区别主要表现在以下几个方面：
1、活动内容
认知活动的内容是对认知对象进行某种智力操作，如对一列数字求和，就是将一列数字按照有关的运算法则相加。元认知活动的内容则是对认知活动进行调节和监控，如阅读中的元认知活动有：确定阅读目的、自我提问以检查阅读效果、若发现错误则纠正等。
2、对象
认知活动的对象是外在的、具体的事物，如，阅读的对象是某段文字材料，回忆的对象是过去经历过的某种事情。元认知的对象是内在的、抽象的认知过程或认知结果等。
3、目的
认知活动的目的是使认知主体取得认知活动的进展，例如，个体将一列数字相加，为的是得到这列数字的和，这是认知活动的目的。元认知的目的是监测认知活动的进展（即给主体提供有关进展的信息），并间接地促进这种进展，例如，为了确认所得到的和是正确的，个体重复加了一遍，这种为确认结果而进行的自我检查就是元认知目的的体现。当然，元认知和认知活动在终极目标上是一致的，即：使认知主体完成认知任务，实现认知目标。
4、作用方式
认知活动可以直接使认知主体取得认知活动的进展；而元认知只能通过对认知活动的调控，间接地使主体的认知活动有所进展。因此，从本质上来讲，元认知是不同于认知的另一种现象，它反映了对于自己“认知”的认知，而非“认知”本身。但在同时，我们也应看到元认知与认知活动在功能上是紧密相联的，不可截然分开，两者的共同作用促使个体实现认知目标。
三、元认知的结构
1、认知的知识和认知的调节
关于认知的知识是个体关于他自己的认知资源及学习者与学习情境之相容性的知识，即个体关于自己的认知能力、认知策略等的知识，以及在何种问题情境下应该运用何种认知策略、如何最佳地发挥自己能力的知识。对认知的调节指一个主动的学习者在力图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。
这两部分具有不同的性质。关于认知的知识是稳定的、可意识到、可表述的，它随着个体年龄的增长而发展。对认知的调节不太稳定，通常是无意识地进行的，故不易表述，它更多地依赖于任务和情境，而不依赖于年龄。即使是年幼的儿童，在某些任务中也能运用这种调节过程，这些任务通常是那种对个体来说具有一定难度、但又不是太难的任务。
2、元认知知识和元认知体验
所谓元认知知识，是指个体所存储的既和认知主体有关又和各种任务、目标、活动及经验有关的知识片断。Flavell认为元认知知识主要有三类：①个体元认知知识，即个体关于自己及他人作为认知加工者在认知方面的某些特征的知识。②任务元认知知识，即关于认知任务已提供的信息的性质、任务的要求及目的的知识。③策略元认知知识，即关于策略（认知策略和元认知策略）及其有效运用的知识。同时Flavell特别强调这三类知识的交互作用，他认为，不同个体会依据特定的认知任务对策略作出优劣的判断。
所谓元认知体验，即伴随并从属于智力活动的有意识的认知体验或情感体验。Flavell认为有很多元认知体验是关于在某一认知活动中你已取得的进展或你将取得的进展的信息。
Flavell认为，在认知活动中，元认知知识和元认知体验是相互作用的。一方面，元认知体验能导致元认知知识的增加、删除或修改，个体在认知活动中会发现目标、策略、元认知体验和任务之间的关系，然后将这些发现同化至现有的元认知知识系统中；另一方面，元认知知识可以帮助个体理解元认知体验的意义以及元认知体验对于认知行为的暗示。两者的关系还体现在：有时它们是部分重叠的，有些元认知体验可看作是进入意识的元认知知识片断。
3、比较与综合
对照Brown和Flavell对元认知结构的分析，可以发现，两人都认为元认知知识是元认知的成分之一，但关于元认知的另一成分，他们却有不同的看法。
Brown的另一成分是对认知的调节，而Flavell则没有这一表述。这一区别的来源在于，Flavell分析的是作为静态的知识结构的元认知，而Brown分析的则是既是知识实体、又是动态过程的元认知，即分析对象的不同造成了分析结果的差别。其实，从两人对元认知的定义可以很清楚地看出，他们都认为元认知不仅包括关于认知的知识，也包括对认知的调节。
Flavell的另一成分是元认知体验，而Brown并没有提及。其实，Brown所提出的调节技巧如计划、检查、监测、修改、评价等，无一不是与所谓的元认知体验紧密相联。有些技巧的应用会导致元认知体验的产生，有些技巧的应用则受到元认知体验的驱动和指引。也就是说，元认知体验伴随着认知调节的整个进程，离开了它，认知调节是不可能进行的。因此，综合两人的观点，我们认为元认知由三个部分组成：元认知知识、元认知体验、认知调节。也就是说，其一，我们认为元认知具有双重状态，它既是一个静态的知识实体，也是一个动态过程，因此，认知调节应属基本成分之一；其二，元认知体验与认知调节在性质上是不同的，前者是认知主体的一种情感或认知的体验状态，而后者是一种过程（或技巧），因此应该将元认知体验与认知调节分离开来，作为两个相对独立的成分。
这三个方面虽然相对独立，实则密不可分。一方面，认知调节既受到元认知体验的激发和指引，同时又以元认知知识为基础；另一方面，认知调节的每一步都会使个体产生新的元认知体验，同时也会丰富、发展个体的元认知知识。并且，元认知知识和元认知体验之间也是相互影响的（见上文Flavell的观点）。这三个方面相互作用、循环往复，三者动态有机的结合即构成了元认知。
四、精加工学习策略
何谓精加工?精加工就是使人们更好地理解和记住正在学习的东西而作的充实意义的添加、构建或者生发。精加工在学习过程中发挥着重要的作用，是高效率地获得陈述性知识的基本条件之一。已有较多研究表明，能否使用精加工是成功学习者与非成功学习者的重要区别。
精加工学习策略的精髓就是要掌握如何进行精加工。总结、概括已有的研究，精加工的主要方法有：
1、类比法
类比是根据两个(或两类)对象之间在某些属性上的相同或相似所作的一种类推，它是精加工的重要方法。运用类比，抽象的内容可以具体化、形象化，陌生的东西可以转化为熟悉的东西，深奥的道理可以明白简单地揭示出来。例如，一个数学老师在讲负数时，深入浅出地打了一个比方。他说：“我们至今为止学习的最小数是零，零表示什么都没有。若表示钱，就是一分钱也没有。而负数比零更小，不仅一分钱也都没有，而且还借了别人的钱。如借了三元钱，就以负3表示”。短短几句来自日常生活的比方，就把负数概念揭示得一清二楚了。又如学生学习分子运动时，对一瓶水与一瓶酒精混合后装不满两瓶的实验难以理解，只要以“一桶核桃和一桶大豆倒在一起，还是两桶吗?”的类比，学生就会豁然开朗，明了水与酒精混合体积缩小是由于分子之间有空隙。一个学生听老师讲授，“分子在气体中比在液体中相隔更远，所以气体比液体轻时”，就想到“这好像膨松的毛织物要比同样毛料编织得紧的衣物来得轻”，这种把新知与旧知主动联系的类比，有利迅速揭示问题的实质，加深对新知识的理解。
从上述可见，类比不仅是学生深入理解新知识的重要方法，也是教师深入浅出讲授教学内容的重要教学技术。教师善于类比，可引导学生从已知过渡到解决未知，从近的过渡到解决远的，从熟悉的过渡到解决生疏的，从明显的过渡到解决隐晦的……。但运用类比必须运用恰当，才能显示其作用。首先，要考虑可比性，即所选的比方与要比的事物必须具有某种同一性和相似性，否则不仅起不到过渡启发的作用，反而会模糊学生思想。第二，要考虑可接受性，所选的比方必须是学生熟悉、易懂的。最好是学生喜闻乐见，司空见惯的，否则所用的比方不仅多此一举，反而使学生越听越糊涂。第三，比方是手段而不是目的，只能起过渡作用。因此运用时，不应再在比喻本身上去作过多的绘声绘色的具体描述与渲染，以免喧宾夺主。第四，要注意紧扣教材的重点、难点、关键点来用，要在必须用的内容上来用，就更能显示出其魅力与作用。
2、比较法
比较是对两种或两种以上易混淆的相关事物进行对比分析的一种常用方式。常言道：有比较，才有鉴别。当新学的知识与原有的知识存在某种联系而又有区别时，往往容易混淆不清，张冠李戴。对这种易混淆的相关知识进行比较，不仅能揭示新概念的关键特征，而且能更容易地掌握新概念的内涵。因此比较也是一种常用的精加工方法。
比较的方法较多，下面介绍几种主要的方法：
①对立比较。把相互对立的事物放在一起，形成反差极为强烈的鲜明对比，易留下深刻的印象，而且记住了一个就往往掌握了另一个。在知识的学习中，对立的例子比比皆是。例如，物质失去电子的变化叫氧化，反之，物质得到电子的变化叫还原。其它如氧化剂和还原剂、氧化性与还原性、结晶与溶解、化合与分解、中和与水解；数学中的正数与负数、约数与倍数、质数与合数……通过对立比较，就能“成双成对”地掌握知识，达到一箭双雕的效果。
②差异比较。对两种易混淆的事物进行分析，着重找出其差异，通过突出它们各自的“个性”来区别。例如初学心理学的人，表象与想象两个概念常常易混淆。表象与想象虽同是头脑中出现的形象，但前者是已感知过的形象在头脑中的再现，想象则是出现在头脑中的新形象，它可能是感知过的形象的组合，但绝不是感知过形象的现成翻版。因此，区别易混事物，关键是要抓住各自的不同点，不同点找到了，两者的界限就自然清楚了。
③对照比较。把同一类别的若干材料同时并列，进行对应比较。例如，《现代汉语》与《古代汉语》的指示代词不同，但指代的事物一样，通过下面列表对应比较，不仅易掌握两者的差异，也易记住。
3、质疑
质疑是以追问“为什么”，或用挑剔，批判的眼光来看待已有的事物，达到对事物的深层次理解。有人曾作过这样的研究，让两组学生学习关于太阳系，植物、动物、(血液)循环系统的知识，对一组仅要求仔细阅读，将来要考；对另一组则要求边读边向自己提问，“为什么这个句子所说的事实是正确的?”实验时明确告诉学生，尽管有些事实与常识似乎有些不符，但所有句子都是正确的。并鼓励学生，要尽最大努力回答自己向自己提出的“为什么正确”的问题，如果自己答不出来，就采取猜测的办法。学习之后进行即时测验和间隔74天和180天的延迟测验，结果表明质疑组测验成绩明显优于对照组。此外，研究还表明，以合作学习的方式相互提问效果更好。在合作学习中，同伴的优秀学习方法易成为自己的最近发展区，易于相互吸取与模仿。同时合作学习使学习更具有竞争性和激励性。因此合作学习已成为现代心理学所提倡的一种有效学习方式。
4、扩展与引申
对新知识进行扩展与引申也是深化理解新知识的重要途径。这是因为扩展、引申的过程就是思维的过程。思考程度增加，获得的印象就更为深刻。此外，扩展、引申后的知识比原知识具有更丰富的信息与外延、更易与有关知识经验连接起来。如学习等位基因内容时，一种方式是反复一字不差地背诵课本中的定义“同一对同源染色体的同一位置上的、控制相对性状的基因，叫做等位基因”。但如果对该定义进行三个方面的扩展分析：从数量上看，等位基因是成对的基因；从性质上看，是位于同源染色体的同一位置上。这样不用背，也能用自己的话表述“等位基因”这一概念了。成对基因的遗传效应具有对应关系；从存在上看，又如当学生学习“维生素C可流疗感冒”这一命题时，就可以借助已有的旧知识：“维生素C可以促进白细胞的生长”，“白细胞可以消灭病毒”，引申出新命题：“维生素C能医治感冒的原因是促使白细胞的生长。”这一引申的命题加深了对新知识“维生素C可以治疗感冒”的理解，把“知其然”深化为“知其所以然”了。
5、先行组织者
先行组织者是美国著名心理学家奥苏伯尔提出来的，它是一种先于学习内容呈现的一种引导性材料，目的在于把新学的知识纳入到已有的知识结构中，组织者一般放于学习材料之前，所以称为先行组织者。先行组织者分为陈述性组织者和比较性组织者。如果学习材料与已有知识关联不大，这时就用陈述性组织者，它以一种简化的、纲要的形式去呈现新学习的观念或概念，如在学习山脉、高原、丘陵具体地形前，以定义“地形是大小，形状方面具体有特点的大片陆地的变化形式”作为先行组织者，可帮助具体地形的学习。如果新学习的知识与先前的知识有交叉重叠，那么最好使用比较性组织者。如在学习“分数四则混合运算”前，呈现比较性先行生组织者“分数四则混合运算同整数四则混合运算的运算顺序相同”。这样学生就能有效地运用旧知识，迅速、容易地掌握新知识“分数四则混合运算”。
有关先行组织者的研究表明，先行组织者的作用具体体现在：①当学习缺乏必要知识准备时更为有效；②学习材料缺乏良好组织时，作用较大；③测验概念性知识的迁移效果比测验具体知识的保持效果更佳；④通常具体形象化的先形组织者比抽象的先行组织者效果更好。
此外，通过人为联想，赋予无意义或意义不可的材料以生动的形象或情景或意义，也是常用的精加工方法。如形象夸张法，情景构建法，谐音意义法等均属此类方法。鉴于篇幅有限，这里就不再多论述。
精加工是学生学习的重要策略，但作为教学来说，引导或促使学生进行精加工，既是教学的一大重要任务，也是衡量教学质量的重要标准。根据精加工的方法与要求，教师可从以下方面来促使学生对学习材料的精加工。
首先，能否进行精加工涉及课堂教学的速度问题。要保证学生对所学内容进行精加工，当堂消化，就应留有学生思考的余地，使新知识与旧知识同时并存于工作记忆之中。但人的工作记忆容量有限，如果速度过快，学生还来不及精加工就进入到新的内容，那么结果是可想而知的。因此课堂教学速度要适当，不能像放连珠炮一样给学生连续轰炸。要注意控制教学的节奏，给学生留有思考的余地与时间，为他们创造能够进行精加工的条件。
第二，在课堂教学中教师可采取不同的方式促进学生进行精加工。最常用的方式是：教学新课前，复习与新知识紧密联系的旧知识，使学生能顺利地将新旧知识联系在一起，将新知识纳入该类知识网络中。这里需指出的是，在教学实际中，为进入新课作准备的旧知识复习，有的老师常常是泛泛的复习，缺乏地对性，甚至所复习的旧知识对新课的学习产生负迁移。与新课有关的旧知识有许多，如何从众多的旧知识中选择恰当的知识?通常可从三方面考虑：①从旧知识中选择生发新知识的自然生长点。这是由于旧知识不仅能起到过渡、搭桥的作用，而且旧知识能作为纳入新知识的连接点、固定点。②采用类比法。以学生熟悉的事例，深入浅出的比方，把新知与旧知巧妙地联系起来。如前述的以“自己不仅没有钱，还向别人借了钱”的比方引入负数就是采用的该种方式。③借用比较法，通过提示旧知识与新知识的异同点来引入新知识。④设计“先行组织者”，引导学生形成总括性观念，利于新知识的吸收。
第三，在知识的教学中贯穿方法的教学。如结合有关教学内容，经常不断地向学生介绍一些精加工实例，丰富学生的感性认识，增加量的积累，通过模仿逐步学会精加工，从被动地接受知识转变为主动的加工知识。
此外，大量研究表明，对学生进行专门的精加工训练也能取得良好效果。
五、元认知的培养
1、训练元认知的主要方法
大量的研究表明，对学生进行专门的元认知训练，可提高元认知的水平。训练的主要主法有：
(1)自我提问法
自我提问法就是在元认知训练中，通过提供一系列供学生自我观察、自我监控、自我评价的问题表单，不断地促进学生自我反省而提高问题解决的能力。例如，美国数学家波利亚就解决数学问题的四个阶段，提出了以下系列供学生自我提问的问题：
理解问题阶段问：未知条件是什么?已知条件是什么?已知条件足以确定未知量吗?多余还是不足?
拟定计划阶段问：过去见过这种题吗?若见过是否它以稍许不同的方式出现?我能应用一个具有相同或相似未知条件的熟悉问题解答当前题吗?如果不能解答当前题应问：我能从已知条件中产生什么有用的东西?使用了所有的条件和数据了吗?
执行计划阶段问：能清楚地认定每一步都是对的吗?能证明它是对的吗?
回顾步骤问：我能检验结果的正确性吗?我能检验推理过程吗?我能运用这个结果或方法于其它问题吗?
有人采用上述波利亚的提问模式，在52名三年级学生中进行训练，发现参加这种训练的儿童比非元认知教学的儿童更能成功地解决困难问题，并且更能说出解决问题的各个步骤。
(2)相互提问法
相互提问法，即将学生每两人分为一组，给每个学生一份类似于上述自我提问的表单，要求学生在尝试解决问题的同时根据提问表单相互提问并作出回答。研究表明，相互提问法能有效地促进学生的思考与竞争，发展元认知。
(3)知识传授法
知识传授法是不同于以上训练的另一种方法。它主要是通过传授学习理论的有关知识，特别是关于元认知的知识，使学生通过学习，认识到元认知在学习中的重要性，自觉地将元认知运用于学习中，生成适当的学习策略，提高学习效果。
以上几种元认知训练，都能一定程度地提高学生的元认知水平，特别是对于复杂困难的问题，元认知的训练就更为有效。
2、培养元认知的具体途径
(1)提高元认知学习的意识性
要提高元认知水平，首先应提高学生五方面的意识性：①清晰了解任务的意识性。要求学生准确、全面把握学习任务，明确任务的性质，特点，任务的要求以及要达到的程度。②掌握学习材料特点的意识性。每种学习材料有自己的特点，应培养学生认真分析每种学习材料的性质、结构、难度、主次，以便能合理分配学习的时间和注意力。③使用策略的意识性。不同学习材料、不同学习要求需要采用不同的学习策略，在解决任务之前，要求学生考虑有哪些策略可供使用，哪种策略解决当前任务最佳，要有意识地选择并运用有效学习策略。④把握自己学习特点的意识性。引导学生充分认识自己的认知特点，例如，自己是善于视觉学习，还是听觉学习；是记得快忘得快，还是记得慢忘得慢。⑤对学习过程进行自我调节的意识性。培养学生在学习过程中，能敏锐判断出现的困难、障碍，准确分析出现的原因，并能适时地进行调整。
(2)丰富元认知知识和体验
已有研究表明，学生元认知水平与其拥有的元认知知识有极大关系。因此教师在教学中要注意元认知知识的传授，并在学习活动中，不断强化这些知识的应用。同时还应通过创设问题情景等方式，诱发学生产生元认知体验，并不断提高这些体验的精确度，以提高元认知水平。
(3)加强元认知操作的指导
根据学习过程特点，按阶段有针对性地进行元认知指导，会收到较好效果。在学习活动之前，着重指导学生对活动进行计划和安排，为学习活动作好各种具体准备。在学习活动中，注重指导学生明确学习的目标，对象和任务；讲究学习策略，善于根据学习材料的特点和自己的学习特点选择合适的学习方法，并能控制自己排除内外干扰，保证学习计划顺利执行。在学习活动后，注意要求学生对自己的学习状况及效果进行检查，反馈与评价，注重学习中出现的错误，并能认真分析加以及时补救。最后要督促学生深入反思和总结，一是积累为以后类似的场合能用的经验；二是吸取教训，避免再犯。
(4)创设反馈的条件与机会
在教学过程中，教师应给学生提供一个和谐的、民主的反馈环境，每个人都可以自由地评价他人的学习方法与策略，也可以为他人畅所欲言地评价。在此基础上，教师应逐步地引导学生从以教师为主导的外部反馈转化为学生自己的内部反馈，并逐渐成为一种良好的学习习惯。学习者将外在的矫正性指示转变为自己的矫正性机能，可以说才真正地学会了元认知学习。
(5)注重引导学生对非智力因素的调控
对学习效果的影响不仅有智力因素，也有非智力因素，而且往往是两者协同作用的结果。因此，教师除了应注重培养学生对学习和认知活动进行调控外，也应重视引导学生对非智力因素中的努力程度、动机激发、本人性格特点、认知风格等诸方面的调控，使学生不仅能自发地调控智力因素，也能有效地调控非智力因素，进而能将两者有机地结合起来进行调控。
总之，对学生元认知的培养若能从以上方面全面进行，通过多种途径共同发挥作用，其效果就会更加明显。