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認知與教學/元認知與自我調節學習

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來自華夏公益教科書

本章介紹了元認知和自我調節學習的基本概念，探討了學習者如何透過自我調節在學習中發揮積極作用。我們考察了自我調節學習（SRL）的不同模型。我們討論了元認知和SRL的理論，並展示了這些基本認知過程如何推動學術環境中的學習，以及如何在課堂上促進SRL。

閱讀本章後，您將瞭解

  • SRL的概念和主要模型。
  • 元認知的概念及其對學生重建知識和管理學習策略的重要性。
  • 影響SRL和元認知的主要因素。
  • 學習分析如何促進SRL研究。
  • 科技如何促進SRL。
  • 自我調節發展的四個階段，以及四種類型的SRL策略。
  • 如何在課堂上促進和鼓勵SRL。


圖1. 元認知與自我調節學習

概念定義

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圖2. 定義概念

自我調節學習的定義

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自我調節學習（SRL）是指學習者能夠監控和控制自己的學習過程[1]；它關注學習者使用不同的認知和元認知策略來控制、監控和調節他們學習中的認知、行為和動機。[2]以自我調節的方式學習，學習者可以設定自己的學習目標，控制自己的學習過程，並在參與時激勵自己，以實現目標[3]。在SRL環境中，學習者可以更積極有效地提高學習表現和行為，從而改善最終的學習成果。自我調節學習者能夠根據自我理解[4]改變和發展自己的學習策略，並透過建設性活動、協作工作和自由探索來檢驗自己的學習。SRL是一種以學生為中心的學習的認知和動機積極方法。

作為“元認知引導動機的行為表現”（Winne & Baker, 2013, p.3）[5]，SRL的過程幫助學習者管理自己的思想、行為和情緒，以便成功地完成他們的學習體驗。這個過程要求學習者獨立地計劃、監控和評估自己的學習。[6]

根據Zimmerman (2002)，SRL可以在學習者認知和行為活動期間分為三個階段：預備階段、執行階段和自我反思階段。預備階段（自我評估、目標設定和策略規劃）包括分析學習任務並設定完成該任務的具體目標。[2]執行階段（策略實施和策略監控）發生在學習過程中，自我反思階段可以是學習成果的評估。[7]。透過採用這種方法，可以透過檢視學習者用來參與自己學習的具體策略來更好地理解學習者。自我調節學習的大規模結構如下，詳細解釋將在本章的後續部分提供。

元認知的定義

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元認知是自我調節學習的關鍵組成部分之一，它涉及對思維的認知思考和調節。具有元認知能力的學習者能夠監控、控制和調節自己的學習。[1]在本節中，我們將研究元認知的定義是如何演變的。

1979 年，Flavell 在他的研究中首次提出了元認知的概念。[8] 元認知的概念可以與學習過程中的各個方面相關，包括閱讀、寫作、規劃和評估。元認知所執行的兩個基本功能是認知的監控和控制。[9] 1980 年，Ann Brown 對元認知給出了一個定義，它不僅主要關注認知的知識和調節之間的關係，而且是第一次提出“調節”這個詞。 [1] 最近，元認知的概念在許多研究中被提及，通常被分為三個部分：[9]

元認知知識 也稱為元認知意識。作為認知處理器，每個個體學習者都應該瞭解自己、任務、策略、目標和其他相關資訊。[9] 元認知意識有三種不同的型別，即陳述性知識、程式性知識和條件性知識。 [10]

元認知體驗 是“當一個人遇到一項任務並處理與該任務相關的資訊時，他所意識到和感受到的”。[9] 在自我調節學習中非常重要，因為它允許學習者對自己的感受做出歸因並調整自己的目標。

元認知技能/策略 是“為了控制認知而有意使用策略（即程式性知識），其中包括定向策略、規劃策略、認知處理調節策略、監控計劃行動執行的策略以及評估任務處理結果的策略”。[9] 與元認知知識類似，元認知調節或“認知調節”包含三個必不可少的技能：計劃、監控和評估。 [11]

在這三個部分中，元認知體驗和元認知知識與認知的監控相關，而元認知技能/策略更側重於元認知的控制。元認知的定義將元認知概念化為“多方面的”、“有意識的過程”和“個體現象”。為了研究自我調節過程中的元認知，我們需要結合“暗示自我（例如，反饋、社會比較）的不同實驗方法以及元認知體驗和情感的衡量”。 [9]

在教育領域，已經開發了許多涉及元認知三個部分的干預措施。例如，干預措施提供元認知體驗來控制學習者的認知學習。這些干預措施通常強調策略的元認知知識以及隨著時間的推移而參與元認知體驗的過程。具體來說，元認知干預還可以評估自我調節學習並確定元認知調節失敗的原因，“也就是說，是元認知知識、元認知技能還是元認知”。[9]

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學習判斷

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與元認知相關的主題是學習判斷。學習判斷（JOLs）是“學習者對他們已經學到了多少特定資訊做出的評估”。[12] Nelson 和 Dunlosky (1991) 定義學習判斷“有助於在習得期間指導自定步調學習”。在學習後不久發生時，它會更準確。這意味著學習者應該在等待一段時間後評估他們的學習過程。此外，他們稱學習者自我評估的方式為“延遲-JOL 效應”，他們認為學習判斷可以在學習期間自我監控。[13]

感覺-知道判斷是指“識別或知道一項任務或答案以及預測一個人知識的準確程度”，[14] 它類似於學習判斷的概念。 “感覺-知道”和 SRL 概念都因元認知準確性而相關聯。元認知準確性的概念將在本章後面討論。

自我調節行動

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自我調節行動展示了調節是如何進行的。客體和行動是自我調節行動的主要組成部分。為了更好地解釋這一點，客體是學習者在學習的早期階段設定的學習目標，行動是學習者如何實現特定的學習目標。行動可能包括認知、情感、動機、行為、人格特質和物理環境的變化。[15] 例如，動機的行動會直接受到學習者完成學習任務的能力和時間的影響。個體學習者的行為行動也會影響每個人的學習能力和目標實現。

自我評估

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自我評估使人們反思自己的能力和策略。它需要選擇最適合學習所需資訊的技巧。它發生在自我調節學習的第一階段。進行自我評估要求學習者有動力，並有意志和努力採用新的學習技巧。自我評估需要對學習抱有積極的態度。[16] 對學習技巧抱有積極的態度和開放的心態可以增強自我評估的過程。你可以問自己的問題可能是：我的技能是什麼？我的興趣是什麼？我是透過觀看影片還是做筆記學習的？我是透過寫作還是打字做筆記學得更好？我最好的學習方法是記憶和解釋嗎？ [4]

圖 3. 自我調節學習過程

參與目的

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參與目的結合了自我過程、目的以及在特定學習情境中相關的可能行動[15]。每個個體學習者都有自己學習參與的不同理由。例如，有些學習者想學習，因為他們對特定的知識感興趣，而有些學習者則因為他們工作場所的需要而學習。這樣，他們將具有不同的動機因素，這將引導他們的學習過程。在學習者的自我調節學習過程中，他們的參與主要體現在他們計劃、監控和評估自己的學習中。以下是對自我調節過程以及學生如何調節個人功能、學習成績和學習環境的更詳細的表格

自我解釋

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自我解釋是一種有效的學習策略，有利於穩健的學習。Butcher[17]指出，自我解釋的概念最初由Chi及其同事在1997年提出，它指的是參與者用來解釋他們正在處理的內容的一系列有意義的口頭表達。Chi[18]本人將自我解釋定義為一種認知活動，透過這種活動，人們可以透過向自己解釋來理解新內容或學習新技能，通常是在從文字或任何其他媒介學習的背景下。自我解釋類似於闡述，只是目標是理解學習者正在學習或閱讀的內容，而不僅僅是記住內容。在這方面，自我解釋是一種由學習者自己引導的知識構建活動Chi[18]。在自我解釋的過程中，學習者發現因果概念之間的邏輯聯絡 (Bisra, Liu, Salimi, Nesbit and Winne[19])。根據Bisra等人的說法[19]，自我解釋是為了讓自己理解新資訊。由於它是自我導向的，自我解釋過程可以無聲地進行，或者，如果大聲說出，它也只有學習者自己才能理解。Wylie和Chi[20].將自我解釋描述為一種建設性和生成性的策略，它可以加深學習，並且與其他認知技能一樣，隨著時間的推移而發展和改進。一般來說，自我解釋 (SE) 這個詞指的是透過向自己解釋而產生的一系列表達。換句話說，它是學習者在閱讀文字的一部分之後產生的任何與內容相關的表達[18]。

自我解釋與教學解釋

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自我解釋是一種有效的學習策略，它會導致穩健的學習。根據Bisra和她的同事[19]，自我解釋是一種有效的活動，不僅被產生它的人使用，也可以被其他人使用。在這種情況下，學習是透過自我解釋的產品而不是過程發生的，就像教師的解釋一樣，教師並不知道學生的先驗知識。Hausman和VanLehn (引自Bisra等人[19]) 將這種基於產品的自我解釋稱為覆蓋假設，描述了自我解釋透過生成“教學材料中不存在的額外內容”而起作用 (p. 303)。更廣泛接受的自我解釋理論認為，自我解釋產品是一個生成性的認知過程，而覆蓋假設認為，自我解釋的認知產品類似於教學解釋的產品。當學習者無法生成適當的自我解釋時，首選教學解釋 (Bisra el al.[19])。VanLehn, Jones和Chi[21]提出了自我解釋有效的三種可能原因。首先，自我解釋是一種說服性的程式。也就是說，它導致學習者發現並填補他們知識庫中的空白。其次，自我解釋似乎幫助學習者從他們生成這些解決方案和步驟的原始語境中思考問題，從而將其推廣到問題的更一般情況。第三，它增強了學習者的類比能力，最終產生了對問題的更深入的闡述。此外，Wylie和Chi[20]，提出自我解釋的過程可以幫助學習者識別不一致並對其心理模型進行適當的調整。自我解釋程式有助於學習者獲得更好的領域陳述性知識，並增強他們的解決問題的能力[20]。

自我解釋相對於教學解釋的優勢

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Bisra和她的同事對自我解釋進行的薈萃分析研究的結果[19]反對覆蓋假設。這項薈萃分析表明，自我解釋比教學解釋更有效。在這項研究中，Bisra和她的同事表明，自我解釋 (g=.29) 比教學解釋具有更明顯的優勢。作者將自我解釋的優越性歸因於學習者在自我解釋過程中經歷的將先驗知識與新知識匹配的認知過程，這有助於學習者建立有意義的關係。當先驗知識和新資訊之間形成有意義的聯絡時，認知過程就會被啟用，新生成的解釋會在以後被回憶起來，並被用作進一步推理 (Bisra et al[19])。Wylie和Chi[20]指出，帶有提示的自我解釋可能比與教學解釋配對的自我解釋更有效，因為前一種程式即使在沒有接受培訓、沒有錯誤糾正或沒有解釋的情況下也會啟用學生的認知能力。Ionas, Cernusca 和 Collier[22].認為自我解釋比教師、書籍或其他來源傳達的解釋更有效，原因有三個：1. 它使學習者啟用他們的先驗知識，因此自我解釋是一種知識構建活動。2. 它解決了學習者的特定問題，3. 學習者可以在需要的時候隨時訪問這種資源。

多媒體學習環境、先驗知識和自我解釋

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多媒體學習環境透過結合文字、動畫、插圖（如圖形、圖表和圖片）、文字和旁白來促進學習，通常是計算機化的[20]。多媒體有利於學習者，因為它提供了多種呈現方式。例如，圖表幫助學習者充分理解空間資訊，而旁白則創造了一個動態的環境，使學習者比僅從文字中獲得更多資訊。在多媒體學習中，學習者有機會對言語和非言語資料進行編碼，他們應該能夠整合來自每個來源的資訊[20]。但值得注意的是，只有當學習者能夠參與跨來源整合資訊的認知過程時，多模式呈現的學習才真正有益。Wylie 和 Chi[20]認為，參與多媒體學習環境的一種認知方式是自我解釋，這有助於整合資訊。Butcher[17]在一項研究中表明，在處理多媒體資源時進行自我解釋的學生比在學習單一媒體資源（僅文字）時進行自我解釋的學生學習得更多。Ionas、Cernusca 和 Collier[22]的一項研究表明，具備先前的知識可以提高自我解釋在解決化學問題的有效性。在這項研究中，學習者表明他們從先前知識和自我解釋程式的相互作用中受益匪淺。首先，學生對自己化學知識的表達越多，他們的自我解釋就越有效。換句話說，自我解釋的使用似乎有助於學習者將他們先前的知識與手頭的活動整合起來。其次，為了使基於自我解釋的策略發揮作用，學習者應該獲得一定程度的先驗知識，即“閾值”。這意味著當學生對該領域的先驗知識很少時，使用自我解釋對他們沒有幫助；換句話說，不僅先驗知識很少無法幫助學習者獲得任何知識，還會阻礙他們取得成功[22]。當學習者對自己的化學知識有很高的感知時，他們傾向於提供強大的自我解釋，而當他們沒有達到閾值時，他們可能對該領域的不同部分有所理解，但他們不知道這些部分之間的關係，也無法將它們聯絡起來。事實上，他們分別理解這些部分和概念，但他們無法找到它們之間的相互作用[22]。因此，當學生進行自我解釋時，他們試圖在他們先前的知識庫中找到類似的概念、條件或程式，以便他們能夠建立新的知識並解決給定的問題。作者得出結論，當學習者沒有牢固的先驗知識基礎時，整個過程無法順利進行。此外，Yeh、Chen、Hung 和 Hwang[23]斷言，先驗知識水平會影響學生進行自我解釋的方式。他們對 244 名擁有不同先驗知識水平的學生進行了一項研究，以解釋學生在使用動態多媒體內容學習時的提示的影響。他們設計了兩種自我解釋提示，並應用了幾個指標，包括學習結果、認知負荷、學習時間跨度和學習效率。基於推理的提示使學生對動畫的動作進行推理，而基於預測的提示則要求學習者預測動畫即將採取的動作，如果他們的預測錯誤，他們必須進行推理。結果表明，先驗知識較低的學習者從基於推理的提示中獲益最多，而先驗知識較高的學生從基於預測的提示中獲益最多。總之，可以說，學習者應該達到一定的先驗知識水平，並對該領域有一個良好的背景，這樣他們才能更好地理解新資訊並進行自我解釋。此外，不同先驗知識水平的學習者表現不同。因此，先驗知識在幫助學習者進行自我解釋方面發揮著至關重要的作用。在處理多媒體環境時，知識水平較高的學生更喜歡預測動畫的下一幕，而知識水平較低的學生更喜歡對動畫的動作進行推理。

自我解釋教學的啟示

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根據 Ionas、Cernusca 和 Collier[22]，對於課程的教學設計，有一些建議可以找到使用自我解釋有效的閾值。儘管自我解釋用於透過在不同的學習活動中更深入地參與學習者的認知活動，來擴充套件輔導和複習課程或短期轉移問題的優勢，但教師或指導教師不應該過早地要求學生使用自我解釋。因此，在學習週期的最初階段，不建議使用自我解釋。相反，強烈建議應用其他認知方法和程式。這些方法幫助學生在學習週期的初始階段達到一定的熟練程度，這將使使用自我解釋變得有利[22]。作者認為，自我解釋的優勢在於，當學習者學會自我解釋時，他們會嘗試將其應用到其他領域和問題中，因為自我解釋是一種領域無關的認知策略。自我解釋的缺點是，當學習者的總體領域擴充套件時，他們的特定領域知識仍然需要擴充套件，這樣自我解釋才能發揮最佳作用，但如果學習者處於獲得特定領域的早期階段，他們可能會體驗到自我解釋的無效性[22]。因此，正如 Ionas、Cernusca 和 Collier[22]所論證的，在設計教學設計時，教育者應該考慮這種傾向，並實施預防措施，防止學習者在達到適當的知識水平之前使用自我解釋。總的來說，基於這項研究的結果，在要求學習者進行自我解釋之前，應該首先評估他們的先驗知識；然後，根據這種評估，教育者可以計劃如何提出自我解釋。例如，為了評估學習者的先驗知識，教師可以在要求學生解決新問題之前向學生提出更具體的指導性問題。當學習者理解了內容後，教師可以應用一般的提示來引出自我解釋。指導教師還可以要求學習者在解決問題時自己利用這些提示。實際上，使用自我解釋的長期影響是讓學習者在嘗試解決問題時能夠自己啟用自我解釋策略[22]。根據 Ionas、Cernusca 和 Collier[22]，另一個策略是讓教師透過論證結構幫助學生對自己進行解釋。在這種情況下，學習者使用預先計劃的提示，幫助他們對他們已經解決問題的方式進行論證。因此，在這種策略中，預先計劃的論證提示是那些引出自我解釋的提示[22]。設計自我解釋提示沒有通用的方法，因為它們是主題相關的。提示性問題從一般到具體，指導教師有責任判斷引出自我解釋行為的最佳策略[22]。為了幫助學習者採用一種方法在進一步解決問題時使用，強烈建議教師從簡單的問題開始，以防主題不熟悉，然後逐漸轉向更具體的問題[22]。

不同型別的自我解釋

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如果我們將自我解釋放在一個連續體上，在一端，我們有開放式的自我解釋提示，它說服學習者將先前的知識與新資訊聯絡起來。在這種形式的自我解釋中，學習者可以自由地描述他們的想法，不受預先強加的觀念的影響。因為學習者的想法不受他人想法的影響，並且是原創的，所以這是一個非常自然的解釋。在連續體的另一端是基於選單的解釋提示。在這種型別中，會向學習者提供一個解釋列表，然後要求他們從列表中選擇，並提示他們自我解釋選擇的原因[20]。Atkinson、Renkl 和 Merrill 的一項研究結果[24]表明，在從多項選擇選單中選擇時被提示自我解釋的學生在近距離和遠距離遷移條件下都比沒有被提示自我解釋的學生更成功。這一事實表明，提示學生透過選單進行解釋可能是一種有效的教育策略。雖然開放式和基於選單的方法位於連續體的兩端，但集中式、腳手架和基於資源的提示介於兩端之間。集中式提示和開放式提示在兩個方面相似；兩者都是生成的，不會影響學習者的想法。但在集中式方法中，關於自我解釋所需內容的說明比開放式型別更明確。在開放式自我解釋提示中，學生只需解釋新資訊，但在集中式自我解釋提示中，學生被直接要求以特定方式解釋[20]。自我解釋腳手架更加集中。腳手架或輔助的自我解釋提示處理閉合或填空方法。在這種方法中，學習者需要透過填寫空白來完成解釋。Wylie 和 Chi[20]認為，這種方法可能對那些沒有足夠的先驗知識無法自行產生開放式自我解釋的經驗不足的學習者有利。基於資源的自我解釋類似於基於選單的方法。在這種方法中，學習者需要透過從給定的詞彙表中選擇來證明或解釋問題解決步驟。他們可以使用這個詞彙表作為參考來檢查解釋，並將每個步驟的解釋作為對問題的識別，而不是回憶它。Wylie 和 Chi 透過其詞彙表的規模龐大這一特徵，將基於資源的方法與基於選單的方法區分開來。Wylie 和 Chi[20]相信，所有不同形式的自我解釋都會使學習者深入思考，並透過建立與先驗知識的橋樑並修改他們的心理模型，在認知上參與學習新資訊。根據研究，在不同型別的自我解釋中，開放式自我解釋方法在多媒體學習環境中尤其不如提供更多基於焦點的方向的策略。研究還表明，包括集中式、腳手架和基於資源的方法的自我解釋提示，這些提示引導學習者進行特定解釋，有利於比開放式解釋更深入的理解。Van der Meij 和 de Jong[25]構建了兩個基於模擬的學習環境模型，其中包含多模式表示。在一個模型中，要求學生透過回答一個要求他們辯護或證明其答案的廣泛提示來進行自我解釋（開放式自我解釋）。在另一個模型中，學生得到了更直接的指示，並被要求澄清兩個給定表示之間的聯絡（集中式自我解釋）。研究結果表明，在兩種模擬模型中，學生的表現都得到了改善，但學生在集中式自我解釋組中獲得了更多學習收益。因此，結果證明了多媒體學習環境的假設，即更集中的自我解釋提示比廣泛的自由形式的開放式提示更好。

自我調節學習模型

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圖 4. 自我調節學習模型

Zimmerman 的迴圈 SRL 模型

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Zimmerman 的迴圈 SRL 模型將自我調節學習過程分為三個不同的階段：前思階段、執行階段和自我反思階段。前思階段指的是學習努力之前發生的流程和信念；執行階段指的是行為實施過程中發生的流程，自我反思指的是每次學習努力之後發生的流程。[2]

前思階段

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前思階段的流程主要分為兩類：任務分析和自我激勵。任務分析包括目標設定和戰略規劃。自我激勵源於學生對學習的信念，例如關於具有學習個人能力的自我效能信念和關於學習個人後果的結果期望。[2]

目標設定是看你需要實現什麼，以及如何在特定時間框架內實現[4]。目標設定需要對需要學習的資訊有一個基本的瞭解，因為為了設定目標，學習者必須對結果應該是什麼樣子有一些瞭解。目標設定很重要，因為它有助於創造動力，並能激勵學習者完成特定的學習目標。建立你能夠實現的目標至關重要。因此，你設定的目標既不能太高也不能太低；它應該在你的實現和成功的範圍內。可實現的目標促進了渴望和動力，因為它們更有可能實現。有相當多的證據表明，為自己設定具體的近端目標（例如，為了拼寫測試而記憶單詞列表）的學習者，以及計劃使用拼寫策略（例如，將單詞分成音節）的學習者，學業成績有所提高。[2]一個人可以問自己一些關於目標設定問題，如下：我想要實現什麼？哪些步驟會帶我實現我的目標？

戰略規劃類似於目標設定，因為學習者需要對學習內容有一個基本的瞭解。在設定目標後，學習者應該計劃實現這些學習目標的具體策略。[4]戰略規劃是實現學習目標的更詳細的方式。戰略計劃包含一個更大目標中的多個小目標。為了制定一個好的計劃，學習者需要了解學習任務、學習目標以及他們想要追求的方向。[4]

例如，如果一個人有七天時間來複習涵蓋十四章的考試，他可以將學習分成每天覆習兩章。透過戰略性地規劃每天需要複習多少，就可以實現七天內複習完十四章的最終目標。戰略計劃也可以用來實現體育目標。例如，為了在一個月內完成馬拉松訓練，一個人可以建立一個時間表，說明他每週應該提高多少，以及他每天和每週應該跑多長時間，這樣他就可以將每天和每週的鍛鍊加起來，以實現最終目標。

為了幫助制定戰略計劃，學習者可以問自己一些問題，例如：我學習的目的是什麼？我將如何實現我的學習目標？我如何實施我的學習策略來實現我的目標？我有足夠的時間來完成每個目標嗎？我的目標在這個特定時間框架內是否現實？我應該如何學習這個特定目標？我的個性如何影響我實現這些目標？當我學習時，什麼會分散我的注意力？

自我激勵信念包括自我效能、結果預期、內在興趣和學習目標導向。 [2]在這種情況下，自我效能是指學生對自己學習任務的能力的信念。例如，當學生在課堂上學習一個難點概念時，他可能會覺得他很容易理解，或者他可能會擔心他會迷路。“自我效能對於自我調節學習極其重要，因為它影響著學習者參與和堅持挑戰性任務的程度。”較高的自我效能與學業成就和自尊正相關。 [26]教師可以透過提供適當難度的學習任務以及適當的支架來增強自我效能。Schraw、Crippen 和 Hartley 建議有兩種方法可以增強學生的自我效能。“一種是使用專家（例如，教師）和非專家（例如，學生同伴）模型”， “第二種是儘可能多地向學生提供資訊反饋”。 [26]結果預期是指學習者對學習結果的個人預期，例如，學生相信他們可以在經濟學課上學習一個難點概念，並將在未來使用這些知識。教師可以透過提醒學生這些資訊在未來會有用，來促進結果預期。內在興趣是指學生對其任務技能本身的價值觀，而學習目標導向是指對其學習過程本身的價值觀。具有較高內在興趣的學生更有動力以自我調節的方式學習，因為他們想要獲得任務技能。例如，一個想成為教師的學生可能會非常努力地學習教育知識。 [2]教師可以透過介紹知識的應用來增強內在興趣。教師可以透過使課堂變得娛樂或使用不同的方式（影片片段、圖表）來吸引學生的注意力，來增強學習目標導向。

Schraw 等人詳細闡述了科學自我調節學習中的動機成分，將其作為自我效能和認識論信念的組成部分。認識論信念是“關於知識的起源和本質的那些信念”。這些信念影響解決問題和批判性思維，而這些是自我調節學習的重要組成部分。 [26]

執行階段

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圖 5. 齊默曼的迴圈 SRL 模型

執行階段的過程分為兩大類：自我控制和自我觀察。自我控制是指在預先思考階段選擇的特定方法或策略的部署。自我觀察是指自我記錄個人事件或自我實驗，以找出這些事件的原因。例如，學生經常被要求自我記錄他們的時間使用情況，讓他們意識到他們花在學習上的時間。自我監控是自我觀察的一種隱蔽形式，是指對個人功能的認知跟蹤，例如在寫論文時，沒有將單詞首字母大寫的情況發生的頻率。 [27]

自我控制過程，如自我指導、意象、注意力集中和任務策略，可以幫助學習者和表演者專注於物理任務，最佳化他們的解決方案努力。例如，自我指導包括在執行任務時，公開或隱蔽地描述如何進行，例如，在解決數學問題時“大聲思考”。意象或形成生動的思維影像，是另一種廣泛使用的自我控制技術，以幫助編碼和執行。第三種形式的自我控制，注意力集中，旨在提高一個人在解決問題時的集中力，並遮蔽其他隱蔽過程或外部事件。 [27]意志控制方法，如忽略干擾和避免反覆思考過去的錯誤，對增強解決問題能力有效。 [28]任務策略可以透過將任務分解為基本部分並有意義地重新組織它們來幫助解決問題。 [29]

執行階段過程的第二大類是自我觀察。它指的是一個人對他自己表現的特定方面的跟蹤，圍繞它的條件，以及它產生的效果。 [30]在預先思考階段設定分層過程目標的學習者可以在執行過程中更有效地進行自我觀察，因為這些結構上有限的目標提供了更大的集中度，並減少了必須回憶的資訊量。關於自我觀察的準確性，無法編碼和回憶他們先前解決方案努力的個人無法最佳化地調整他們的策略。 [27]自我記錄可以為學習者提供有關先前解決方案嘗試的更準確資訊，將資訊結構化為最具意義的資訊，並提供更長的資料庫，以辨別解決問題努力進展的證據。 [31]對個人表現的自我觀察，特別是在非正式環境中，會導致系統的自我發現或自我實驗。 [32]

策略實施是學習者部署戰略性學習計劃並將這些計劃實際應用到學習實踐中的過程。 [4]策略實施需要動機和自我決定。學習者必須有一個可靠的戰略計劃，以防止環境干擾，並瞭解什麼將激勵和阻止學習實現目標。策略實施對於學習體驗的成功至關重要，因為它影響著學習的效率和有效性。它解決學習將如何以及在何處發生，並且是學習者實現學習目標的最重要因素之一。

策略監控是監控戰略性計劃在促進學習方面的有效性的過程。透過監控學習策略的實施、學習任務的進展以及環境如何影響學習過程，學習者可以評估他們的學習效果，並根據需要調整策略，以便獲得最佳的學習體驗。

自我反思階段

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自我反思階段的過程主要分為兩大類：自我評價和自我反應。自我評價是一種形式的自我評價，它指的是將自我觀察到的表現與某些標準進行比較，例如，個人先前的表現、其他人的表現或絕對的表現標準。另一種形式的自我評價涉及因果歸因，它指的是對個人錯誤或成功的成因的信念，例如，數學考試的成績。

自我評價：人們使用四種主要的標準來評估他們的解決問題能力：精通、先前表現、規範和協作。精通標準是解決方案的絕對指標，例如，將填字遊戲的解決方案與作者的解決方案進行比較。當在非結構化的非正式環境中解決問題時，學習者必須經常依賴非精通標準，例如，將他們當前的表現與先前的表現水平進行比較。自我比較涉及主體內的功能變化，因此，它們可以突出顯示學習進展，而學習進展通常會隨著反覆練習而改善。自我評價學習的規範標準涉及與他人的表現進行社會比較，例如，與同學或在全國比賽中進行比較。協作標準主要用於團隊努力完成學習任務。 [27]

自我評價判斷與關於學習結果的因果歸因有關，例如，失敗是由於個人能力有限還是努力不足。將糟糕的成績歸因於固定能力的侷限性，在動機上可能非常有害，因為它暗示著努力改進下次考試不會有效。相比之下，將糟糕的數學成績歸因於可控的過程，例如，使用了錯誤的解決方案策略，將會維持動機，因為它暗示著不同的策略可能導致成功。 [2]

自我反應：自我反應的一種形式包括對自身表現感到自我滿足和積極的情感。自我滿足的增加會增強動機，而自我滿足的減少會削弱進一步學習的努力。[33]當學習者將他們的自我滿足感建立在實現他們的解決問題目標的基礎上時，他們可以更好地引導自己的行動並堅持他們的努力。 [34]自我反應也採取適應性/防禦性反應的形式。防禦性反應指的是為了保護自我形象而採取的措施，例如放棄課程或缺席考試。相反，適應性反應指的是旨在提高學習方法有效性的調整，例如丟棄或修改無效的學習策略。[2]

結果評估 : 結果評估發生在學習完成之後。它回顧學習目標、策略計劃，並評估它們的有效性。[4]結果評估非常重要，因為它幫助學習者提高學習實踐的效率和有效性，併為未來的學習過程制定更好的計劃。學習者可能會問自己的問題是：我的目標有多實用？它們是可以實現的嗎？我的策略計劃有多準確？我是否應該包含其他我沒有包含的策略？我應該如何改變未來的學習？我的環境是否分散注意力？

博伊卡特的“三層 SRL 模型”

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維恩的“階段 SRL 模型”

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研究問題和主題

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圖 6. 研究問題和主題

自我調節學習中的文化差異

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學習的概念，尤其是自我調節學習，與文化差異有關。關於“自我調節”和“學習概念”的大多數資訊都來自西方視角。這是一種片面的理解自我調節的方式。接觸不同的文化，人們也會接觸不同的思維方式。

當日本學生在澳大利亞學習時，[35]他們學習了不同的學習策略，並發現了理解知識的新方法，這些方法與他們以前習慣的方法不同。這個過程可能無意識，但由於他們被置於一個新的系統中，使用不同的語言和不同的結構，他們被迫改變一些學習策略。從不同的角度看待學習使人們意識到，知識並不一定是二元化的。這意味著知識並非對錯，或好壞。知識是靈活和動態的，因此可以質疑。亞洲文化對學習的刻板印象是，知識是由權威人物（知道對錯）傳授的，需要記憶。這導致人們認為來自亞洲的學生是消極的學習者，他們服從、聽話，並吸收知識而不是理解知識。澳大利亞學生的刻板印象是，他們更積極的學習者，因為他們以“自信、獨立、自信、接受多樣性以及願意質疑和探索替代思維和行動方式”為特徵。[35]

元認知中的個體差異

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圖 7. 不同的思維

元認知研究中的另一個熱門話題是個體差異問題。元認知能力個體差異的研究表明，這個問題使得元認知非常難以衡量。維恩 (1996) 提出，有五個影響自我調節學習中元認知監控和控制的個體差異來源。這些是：“領域知識、策略和策略的知識、策略和策略的執行、策略和策略的調節以及全域性傾向”。（維恩 1996，第 327 頁）[36]全域性傾向指的是關於學習的傾向。維恩強調，他的提議只是初步的，需要進一步調查。然而，他的研究鼓勵其他研究人員深入研究這個話題。

許多研究人員認為，元認知準確性的個體差異反映了元認知能力的差異，但是凱勒曼、弗羅斯特和韋弗 (2000) 認為情況並非如此。元認知準確性指的是“元認知與未來記憶表現之間的關係”（凱勒曼等人，2000，第 92 頁）。[37]該研究衡量了四個常見的元認知任務：“學習容易度”判斷、“知道感覺”判斷、“學習判斷”和文字理解監控。在該研究中，包括前測和後測，記憶和置信度水平保持穩定。然而，元認知準確性的個體差異並不穩定。這表明，元認知準確性在衡量元認知能力的個體差異方面不可靠。需要注意的是，研究的有效性是有問題的，因為許多研究人員承認衡量元認知的難度。該領域需要進一步研究。

元認知能力個體差異的概念也表明，沒有一個適用於所有人的元認知教學解決方案。林、施瓦茨和畑野 (2005) 建議，應用元認知需要仔細關注個體學習和課堂環境的差異。[38]他們還建議教師使用適應性元認知，其中包括“對各種課堂可變性的反應，既適應自我，也適應環境”（林等人，2005，第 245 頁）。[38]課堂可變性包括社會和教學可變性。為了實施適應性元認知，林等人建議了一種名為“關鍵事件教學”的方法，它“幫助教師認識到需要進行元認知適應，特別是在表面上看起來很常規的情況下”（林等人，2005，第 246 頁）。[38]這種方法有助於為職前教師做好應對課堂上常見問題的準備。它提供了有關如何處理不同的價值觀、目標和經驗的資訊。

學習分析和 SRL 研究

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定義學習分析

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從商業到流行病學等各個領域，計算機使用量的普及和計算能力的提升為從大型資料集提取、分析和報告有用資訊創造了機會。在教育領域，類似的處理“大資料”的方法被稱為學習分析。儘管學習分析通常被認為是一門新學科，但它是由一些由來已久的想法、原則和方法構成的。它的根源是多學科的，融合了人工智慧、統計分析、機器學習、商業智慧、人機互動和教育的元素。[39]

什麼是學習分析？

學習分析研究學會 (SoLAR) 為學習分析領域提供了以下定義：“學習分析是對學習者及其環境資料的測量、收集、分析和報告，目的是為了理解和最佳化學習及其發生的環境。” [40]綜合各個領域專家提出的不同定義，[41][42] 可以推斷出以下關於學習分析本質的幾點。

  • 該學科涉及用於處理資料的技術、方法、框架和工具。
  • 它側重於來自學習者在各種教育環境中的行為和活動的資料。實際上，正如西門子 (2013) 所提議的那樣，資料的來源可以追溯到各個教育層級，從單個教室到國際課程。[39]
  • 它的範圍涵蓋資料操作的各個階段：資料捕獲，使用實際用於收集必要資料的工具；資料分析，使用旨在發現數據中結構和模式的工具；以及資料表示，使用建立資料視覺化來進一步使用的工具。
  • 它具有理論方面，因為對教育資料的分析可以幫助我們更好地理解學習過程，並提供必要的經驗證據來支援相關理論。
  • 它具有實踐方面，因為這些資料分析和解釋的結果可以提供新的方法來操作並因此最佳化學習環境和整個學習過程。

促進學習分析使用增加的因素 儘管學習分析的敘述在重點方面並不新鮮，但仍有一些發展和因素重新燃起了人們對該領域的興趣，使其成為一門獨立學科。其中最突出的因素如下。

  • 資料量

可供進一步分析的教育資料量大大增加，尤其是在各種學習環境中引入數字裝置後，例如混合式教學模式、學習管理系統等。[39]當學習者使用數字媒體時，他們會以資料形式留下他們互動的“數字痕跡”，這些資料很容易捕獲並存儲以供進一步分析。這些資料可能包括登入時間、帖子、點選次數、學生訪問的材料部分、已使用的元件以及使用時長等。對資料的後續分析可以對學習活動以及與之相關的更深層次的認知過程產生有趣的見解。

  • 處理/計算能力增強，演算法更有效

計算方面的某些進步促進了對大量可用教育資料的分析。計算能力大幅提高，使資料分析在更短的時間內成為可能，而機器學習和人工智慧的新演算法允許在沒有直接人工監督的情況下發現資料中的模式和結構。

  • 資料格式

捕獲分析所需的資料並不足以。資料必須以可用的形式存在，以便能夠高效地處理。這就是用於記錄特定型別教育資料的標準化格式的作用。[43]事先擁有這些格式可以節省大量時間，這些時間原本需要用來準備資料以供分析和解釋。

學習分析的關鍵方法和工具

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西門子 (2013) 區分了學習分析的兩個主要組成部分，即技術和應用。技術包括用於分析教育資料的計算元素（演算法和模型）。應用是在教育環境中實際實施這些技術的應用，以實現特定目標，例如根據使用者調整學習環境或建立學習者檔案。[39]

在本節中，將介紹學習分析中使用的主要技術和方法，以及一些可能的應用示例，這些示例概述了這些技術可以應用於學習環境和其他教育環境的方式。

預測方法

這些方法功能的簡化描述是透過分析與其他變數相關的一組其他資料方面（稱為預測變數）來識別特定變數（稱為預測變數）的值。[44]例如，有一些預測方法從線上課程中收集學生各種活動的資料（登入時間、部落格活動、評估測試中的表現——預測變數）以確定掛科的可能性（預測變數）。這些預測模型可用於兩種型別的應用：預測未來事件，例如學生輟學[45]或學生在課程中的結果[46]。還有一些情況下，無法直接收集資料，因為這樣做會干擾學生的活動。在這些情況下，預測模型允許研究人員透過測量其他變數集來推斷必要的資料。[47]

結構發現

這種學習分析技術與之前的方法有很大不同，因為它包含旨在發現教育資料中的結構的演算法，而無需事先對要發現的內容進行假設。實現這一目標的方法有很多。在聚類中，目標是將資料組織成組，結果是將資料集分成一組叢集。例如，這些叢集可以是學生組，根據他們使用探索性學習環境的方式進行分類。[48]在社交網路分析中，識別學習者之間關係和/或互動模式。該方法已用於許多不同的研究，例如確定學生在社交網路中的行為和地位與他們對作為社群一部分的認知之間的關係。[49]

關係挖掘

這種技術用作在大型資料集中存在大量不同變數的情況下檢測變數之間關係的方法。這種方法最常見的目標是發現哪些變數與特定變數關聯更強，或找出變數之間最強的關係。這種學習分析技術有很多應用。貝克等人 (2009) 成功計算了智慧輔導系統的一些特徵與學生“玩弄系統”的傾向之間的相關性（= 為了不學習材料而故意濫用系統）。[50]在另一項研究中，佩雷拉等人 (2009) 使用這種方法分析資料，以確定哪種學生協作路徑可以成功完成小組專案。[51]

資料提煉供人工判斷

這項技術涉及多種教育資料提煉和展示方法，使用適當的視覺化手段，以支援基礎研究以及教育從業者（教師、學校領導、管理人員等）。例如，鮑爾斯 (2010) 使用跨越數年學生軌跡的視覺化來識別模式，從而預測哪些學生有風險。其基本原理是，成功或不成功學生的某些共同模式是可以識別的，並且當這些模式出現時，可以被視為學生成功或失敗的指示。[52]

學習分析和 SRL 研究

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考慮到之前關於學習分析方法和應用的部分，顯而易見的是，這些工具提供了形成和支援學習理論的經驗證據。自我調節學習領域的研究也不例外。為了探索該領域並檢驗關於自我調節的性質以及其出現的條件的假設，已經進行了多項使用學習分析方法和工具的研究。

自我調節研究中的問題和挑戰

計算機輔助學習環境的不斷擴充套件使用帶來了對自我調節研究興趣的隨之增加。原因是這些新的學習應用為學習提供了重要的機會，促使研究人員去檢驗學生如何成功利用這種潛力以及成功的條件。[53]這些學習環境提供了高度的學習者控制，因此，也為自我調節學習提供了機會。學習者能夠以多種方式接近內容，決定多種表示方式，操縱環境的多個引數等等。然而，這也意味著缺乏必要自我調節技能的學習者可能會面臨無法完成這些資源的學習目標的可能性。因此，在這些環境中捕捉和評估學生的自我調節學習行為至關重要，以便進一步瞭解這些認知過程的本質，並設計干預措施和支架來支援它們。

研究人員和該領域的專家已經確定了捕捉和評估自我調節學習行為中的幾個問題和挑戰，尤其是在所涉及過程的內在性質方面。在檢查或衡量學習者在計算機輔助學習環境中的自我調節時，研究人員採用特定的 SRL 理論模型非常重要。Siadaty 等人 (2016) 強調，為了對自我調節的衡量結果進行有效的解釋，“測量方法（或多種方法的組合）的選擇、開發和部署應與基礎 SRL 模型或理論相一致”（Siadaty 等人，2016 年，第 190 頁）。[54]然而，也存在一些研究沒有承認特定理論模型或框架的情況，從而導致術語和定義缺乏清晰度。[53]此外，在某些研究中，會針對自我調節學習模型的特定方面進行研究，例如目標設定、自我監控或自我效能。這些方法將這些方面孤立並作為獨立元素進行處理，並沒有提供關於這些部分在 SRL 更大結構中所起作用的準確描述。[53]

自我調節學習研究中的另一個問題在於多項研究中使用的資料收集方法。大多數相關研究將學習者使用學習資源的自我報告作為主要資料來源。資料的準確性和整體質量高度依賴於學生的學習意識，以及他們在與學習環境互動時描述其行為和策略的能力。正如溫特斯等人 (2008) 指出的那樣，這些學生自我報告並不總是像觀察技術那樣準確。[53]其他研究依賴於出聲思維協議作為其主要資料來源。這些方法可以在這些過程發生時以更準確的方式捕捉自我調節過程。然而，使用這些協議的重點是識別所使用的策略和過程，排除了對其質量的檢驗，即學生在學習過程中使用和實施這些策略的成功程度。例如，概括是一種非常有效的學習策略。但是，有效性的程度不僅取決於是否實施了這種策略，還取決於概括的質量和條件，以及與學習目標的關係（概括的時間、實施方式、主題的選擇等）。

最後，研究人員在決定資料收集和測量工具時要考慮的一個重要問題是這些工具對學習程式的侵入程度。理想的捕捉方法是在與學習者與系統的互動平行執行，並在不以任何方式干擾學習過程的情況下收集資料的工具。這種“非侵入性”行為出現在學習分析資料收集工具中。這些工具跟蹤使用者的行為，例如他們與系統互動時的時間、使用頻率較高的環境特徵、評估活動的效能等等，以發現提供自我調節證據的行為模式。下一部分將進一步討論學習分析在調查自我調節學習中的應用。

使用學習分析捕捉自我調節學習行為

學習分析技術和應用提供了準確且非侵入性的資料收集方法，以追蹤和進一步分析學習者與學習環境互動期間自我調節過程的經驗證據。此外，計算機科學的最新發展提供了高度複雜的跟蹤資料收集方法，豐富了研究人員可使用的工具種類。

圖 8. KWL


正如我們在上一節中已經看到的那樣，大多數關於自我調節的相關研究使用學生的自我報告作為主要資料來源，但這選擇也帶來了所有挑戰。然而，一些研究使用了自我報告調查、線上行為資料和學習成果測量的混合方法。Sha 等人 (2012) 試圖探索在使用移動學習環境期間自我調節學習的模式。該研究涉及使用移動學習平臺學習科學的小學學生（三年級和四年級）。該平臺在新加坡的正式課程背景下使用。學習平臺包含多種用途的多個應用程式，例如繪製動畫、建立概念圖和建立 KWL 表。學生在後一個應用程式 (iKWL) 上的行為和表現是研究中使用的資料來源。更具體地說，該應用程式包含三個預設問題，學生在每個課程之前、期間和結束時回答這些問題（參見圖 8）：我知道什麼？，學生將他們之前的知識帶到任務中，我想知道什麼？，它充當目標設定元件，我學到了什麼？，它指的是自我調節學習的自我反思階段。研究人員的目的是探索學習者參與回答 KWL 問題的特徵。為了衡量這一點，實施了兩個變數：一個指示學生是否完成了 KWL 表（如果一個欄位都沒有填寫，則為 0，如果至少填寫了一個欄位，則為 1），另一個指示每個學生完成表格的程度（量化每個類別中插入專案數量的評分標準）。這種衡量方法相當簡單，因此可以由系統自動執行，無需檢查這些插入內容的質量。 [55]


圖 9. 海報

有一些研究專注於調查學習者在計算機輔助學習環境中實施的自我調節策略的特定方面。Cutumisu 等人 (2015) 在他們的研究中調查了策略“尋求負面反饋”和“修改”對使用名為 Posterlet 的學習應用程式的小學生學習成果的有效性。這個學習環境使學生能夠為學校的趣味嘉年華設計海報。與該資源相適應的學習目標是讓學生學習有效海報設計的原則和實踐（最佳圖形和文字特徵）。捕獲該特定學習行為的元件被嵌入為學習環境的功能。特別是，學習者使用環境提供的多種工具設計海報，然後以動物代理的形式獲得對其產品的反饋，以正面（我喜歡……）或負面（我不喜歡……）形式的評論（另請參見圖 9）。該系統捕獲學生做出的兩個學習選擇，即學生選擇負面反饋選項的次數以及學生修改其產品的次數。收集的資料嚴格來說是數字化的。在研究期間，沒有對修改的質量進行測量（即學生是否根據系統提供的反饋進行修改）。[56]


圖 10. MetaTutor

某些學習環境在自我調節學習方面具有雙重作用：學習工具旨在教授和支援自我調節行為，以及研究工具，用於收集學生自我調節行為的資料。MetaTutor 就是這種學習應用程式的一個例子，它被 Azevedo 等人 (2013) 的研究使用。MetaTutor 是一個具有生物科學內容的學習環境，它使用多個代理來指導和支援學生在與平臺互動時使用自我調節學習策略。它的許多功能都與特定的自我調節階段和過程（目標設定、計劃、自我監控、自我反思）有關，並且它們被無縫地嵌入到系統的介面中（另請參見圖 10）。此外，MetaTutor 包含資料收集機制，用於收集有關使用者互動的資訊，以便為研究人員提供調查自我調節過程所需的資料，同時也為學生提供必要的形成性反饋，以支援和進一步擴充套件他們的自我調節技能。除了通常使用的方法（自我報告調查、出聲思考協議）外，該系統還使用一系列複雜的學習分析技術來捕獲和評估自我調節學習。眼動追蹤元件用於推斷有關學習者如何瀏覽和探索內容、他們關注的哪些部分、他們訪問資訊的順序、他們使用的圖表部分等的寶貴資訊。這些資料非常重要，因為它們揭示了有關學生自我報告或出聲思考環節中可能不會提到的過程的資訊。該系統還跟蹤與自我調節學習策略相關的各種過程和互動產生的資料，這些策略由學生用來促進學習過程。這些資料跟蹤的示例包括筆記記錄模式或繪圖行為，以及學生互動的基於事件的跟蹤（按鍵、滑鼠點選、訪問的章節或活動、測驗成績等）。隨後分析資料並發現與特定自我調節過程和策略相關的動作模式或序列。所有這些不同型別資料的綜合為研究人員提供了對下級認知過程的洞察。例如，學生閱讀文字時花費的時間越長，就表明對文字內容的認知處理越多，或者跟蹤使用者從文字到圖表和圖形的轉換表明試圖整合來自多個來源的資訊。還有一個詳細的面部表情識別元件。該系統收集學生面部表情的影片資料，這些資料隨後由專用軟體（Noldus FaceReader 3.0）進行分析，並確定學生的感情狀態。缺點是該系統只能識別有限數量的基本、普遍的情緒，這些情緒不能代表學生在與學習環境互動時體驗到的所有情緒。[57]


圖 11. Bretty 的大腦

最後，有一些研究使用學習應用程式的特定元件，這些元件與某些自我調節階段有關，並實施這些元件收集的資料來發現資料中的結構（另請參見第 2 節中的聚類）。Segedy 等人 (2015) 在一種他們稱之為 **一致性分析** 的自我調節學習研究方法中採用了類似的資料收集方法。在他們的研究中，他們使用了一個名為 Betty 的大腦的學習應用程式。在這個學習環境中，學生嘗試透過構建因果圖來教虛擬代理 Betty 關於科學現象。這個圖（另請參見圖 11）由實體組成，這些實體代表現象的關鍵概念，由有向連結連線，這些連結代表概念之間的因果關係。Betty 使用這個因果圖透過連結鏈進行推理，併為各種測驗問題提供答案。[58]


因果圖的正確性將決定代理正確回答這些問題的能力。學生透過從提供的特定文字中獲取必要的資訊來推斷這些因果關係，根據某些測驗測試他們的因果圖，並根據反饋修改它們以達到更高的準確率。對學生與程式互動過程中收集的資料的分析確定了 5 組不同的學生，具體取決於他們的行為模式。第一組，頻繁研究人員和細緻編輯人員，花費大量時間檢視資訊來源，而不太關注編輯他們的因果圖。第 2 組，戰略性實驗者，花費足夠的時間檢視資訊，但實際上沒有利用這些資訊。然而，他們對因果圖的編輯比第 1 組更頻繁。第 3 組可以被描述為困惑的猜想者，他們經常編輯他們的因果圖，但沒有得到科學資源的支援。第 4 組涉及對任務不感興趣的學生。這些學生有很高的比例的無支援編輯，並且他們在系統中超過 30% 的時間處於不感興趣模式。第 5 組，感興趣且高效，他們在因果圖上具有很高的編輯頻率，並且大多數編輯都得到了支援。這些學生也擁有很高的檢視時間和潛在生成時間。這種行為實際上是讓學生在 Betty 的大腦中取得成功的行為。

從理論到實踐

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圖 12. 從理論到實踐

元認知的應用理論

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閱讀中的元認知

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關於元認知及其對閱讀理解影響的最新研究包括對語言障礙者和青少年的研究。這些研究表明元認知與閱讀和寫作之間的關係，以及元認知干預的可應用性。Furnes 和 Norman (2015) 比較了三種形式的元認知（即元認知知識、元認知技能和元認知體驗）在正常發展讀者和閱讀障礙讀者中的表現。[7]參與者閱讀了兩篇事實文字，他們的學習成果透過記憶任務進行測量。元認知知識和技能透過自我報告進行評估，元認知體驗透過對效能的預測和學習判斷進行測量。結果表明，閱讀障礙者的閱讀和拼寫問題通常與閱讀情境中較低的元認知知識水平、元認知策略或對元認知體驗的敏感度無關。一項對正常發展兒童的縱向研究表明，女孩在 10-14 歲之間的元認知知識水平更高。[15]該研究還表明，文字理解與策略使用元認知知識的個體差異呈正相關。這兩項研究表明，閱讀障礙者的文字理解與學生的元認知技能、元認知知識或元認知體驗無關。然而，對於正常發展兒童，他們的文字理解與他們的元認知水平相關。

**問題生成**通常有助於學生更好地理解文字。“理想的學習者——自我調節到主動——是一個提出深刻問題並尋找發人深省問題的答案的人”（Garcia 等人，2014 年，第 385 頁）。[4]已經進行了一些研究來確定問題生成對閱讀的影響。García 等人 (2014) 調查了 72 名九年級科學課學生。結果表明，“問題生成訓練影響了學生學習和研究的方式，特別是他們的元認知”（Garcia 等人，2014 年，第 385 頁）。[4]第 1 組的參與者透過提供提示接受問題訓練，他們在元認知知識和自我調節方面的得分最高。這表明問題生成的有效性取決於個人的元認知知識。重要的是，教師在讓學生生成問題之前要識別學生的元認知技能。

寫作中的元認知

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元認知能力在寫作中至關重要，尤其是在大學課程中。雖然教師經常敦促學生反思自己的寫作並進行多次修改，但學生很少真正以詳細的方式評估和重做自己的寫作。Parrott 和 Cherry（2015）提出了這種擔憂，並提出了一種新的教學工具，讓學生更積極地思考自己的寫作。該策略被稱為**過程備忘錄**。[59]

過程備忘錄是學生和教師提交的引導性反思。學生在完成論文初稿和最終稿後提交過程備忘錄。對於初稿，學生被要求反思他們的論文，評分標準的有用性，關於作業的問題，論文的優缺點，以及他們認為需要在最終版本中改進的地方。之後，教師會批閱論文並提供反饋。在第二次過程備忘錄中，學生被要求反思他們從教師那裡收到的反饋。問題包括“哪些評論最有幫助，為什麼？”（Parrott 等人，2015，第 147 頁）。[59] Parrot 等人從 2005 年開始測試過程備忘錄，並在 2015 年的一項研究中全面實施。該研究包括 242 名來自不同社會學課程的大學生，包括入門課程和更高階的課程。[59]結果表明，過程備忘錄有助於學生和教師積極參與寫作過程。教師可以獲得有關其教學質量的反饋，以便他們能夠改進未來的教學並確保評分標準清晰。雖然一些學生沒有認真對待過程備忘錄並提供了不足的評論，但大多數學生髮現這種方法有助於提高他們的寫作技能。大多數學生對他們的評論很坦誠。過程備忘錄也促進了學生和教師之間的溝通，因為它們允許教師直接回應學生的反思。根據 Parrot 和 Cherry 的說法，使用過程備忘錄的另一個優勢是，它們讓課堂上的每位學生都參與進來，因此那些羞於舉手在課堂上提問的學生可以從中受益。它是一種有效的方式來提高學生的元認知意識，並逐步指導學生的寫作。[59]

科學教育中的元認知

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如前所述，元認知在科學教育領域很重要，因為更高層次的科學要求學生自己重建感知知識和程式性策略。學生和教師瞭解他們對科學的信念也很重要，因為這些信念會分別影響他們的學習和教學。[26]然而，許多教師認為這些信念是理所當然的。一項研究（Abd-El-Khalick 等人，1998）中，研究人員採訪了預備教師和學生，結果表明沒有多少教師教授關於科學或科學本質的信念。這項研究中的一些教師認為，教授科學的本質不如教授科學中的其他概念重要。[60]

當學生繼續學習大學和學習更高層次的科學時，這就會成為一個問題。它也會影響學生學習科學的動機，因為它阻礙了他們對科學的理解。Schraw、Crippen 和 Hartley（2006）同意這一點，並指出“有效的教學應該幫助學生和教師意識到他們對科學持有的信念”（Schraw、Crippen 和 Hartley 2006，第 117 頁）。[26]那麼，我們如何促進科學學習中的元認知？Schraw 等人建議，“真實的探究促進元認知和自我調節學習，因為學生能夠更好地監控自己的學習，並評估他們思維中的錯誤或他們概念理解中的差距”（Schraw 等人，2006，第 119 頁）。[26]這是許多研究人員認為對科學教學有效的探究式學習的一部分。在探究式學習中，學生提出問題並構建解決方案。Schraw、Crippen 和 Hartley 建議的另一種在課堂上增強元認知的方法是學生和教師之間的合作。這將促進反饋、建模和社會互動，這將有利於學生的動機和認識論信念。同樣，元認知和自我調節學習在數學學習和教學研究中也得到了高度討論。有關更多資訊，請參閱學習數學章節。[26]

從發展的角度看元認知

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研究表明，元認知能力與年齡和生物學等因素相關（引文 4）。因此，瞭解發展過程對於應用該理論很重要。

成熟基礎

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年齡作為因素

  • 幼兒
    • 心智理論
  • 青少年
  • 成人

生物學基礎

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學習障礙


自我調節學習策略

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自我調節學習是一個不斷發展的話題，尤其是在教育心理學領域（Rosman 等人，2015）。[61]目標在於尋求將理論整合到一個連貫的框架中，該框架可用於指導教育者和學習者。在對自我調節學習文獻的回顧中，Paris 和 Paris（2001）總結了幾個原則，這些原則是在課堂環境中應用自我調節學習的實踐應用。[62]他們將這些原則歸類為四個整合該領域研究的思想。首先，當學生能夠進行自我評估時，他們能夠更好地理解學習的含義。這意味著透過分析他們的學習方式並將其與他人進行比較，評估他們知道和不知道的內容，以及評估他們的努力，學生可以提高他們對學習過程的認識。其次，思想和情感的自我管理可以提高適應性解決問題的能力。透過設定專注於提高自身能力的現實目標，透過持續監控有效地管理時間，以及回顧/修改學習策略，學生可以為自身設定更高的績效標準。第三，關於教學，自我調節學習可以透過多種方式進行教學，從而適應不同的情況。自我調節學習可以明確地教授給學生（引導性反思、圍繞元認知的討論、與專家的練習）；它可以間接地教授（建模和反思性實踐）；它可以透過個體化發展對映來提示。最後，人們相信自我調節與每個學生的身份相關的敘事體驗交織在一起。學生選擇評估和監控自己行為的方式與他們渴望的身份相一致，透過成為學習者/指導者反思社群的一部分，人們可以提高他們看待自我調節學習的深度水平。

儘管學生自我調節的方式可能有所不同，但重要的是要了解孩子最初是如何學會自我調節的。根據 Paris & Paris（2001）的說法，SRL 可以透過三種方式增強：（1）透過經驗間接增強：反覆接觸學校的經驗可以引發學生對老師期望和對自己最有益事物的學習。[62] 例如，學習到反覆檢查工作，雖然最初很費時間，但從長遠來看是有益的，因此下次也會有利於這樣做。（2）SRL 可以直接教授：學生可以從強調有效策略使用的教育工作者的明確指導中學習，並提高對目標設定重要性的認識。例如，講師可以強調如何從頭到尾分析文字題的策略步驟。（3）當自我調節與體現 SRL 的主動實踐相結合時，可以激發自我調節。一種將 SRL 包含在內的有效實踐是協作學習專案，每個學生負責整個專案的一部分。在這些專案中，當學生從他人的反饋以及對自己貢獻分析中學習時，自我調節學習就會貫穿始終。這三種增強 SRL 的方法通常會結合在一起，因為學生會在其教育環境中與同伴和講師的互動經驗中學習。

在整個教育過程中，學生學習各種學習策略，並將這些策略融入學習中；然而，正如研究表明的那樣，僅僅瞭解這些學習策略是不夠的，重要的是能夠有效地調節這些策略的使用（Leutner 等，2007）。在 Leutner、Leopold 和 Elzen-Rump（2007）進行的一項基於計算機的訓練實驗中，研究人員能夠證明，不僅教授學生一項有用的認知學習策略（高亮顯示）而且還提供如何使用元認知學習策略來監控和調節該工具的使用帶來的益處。[63] 該研究涉及 45 名大學生，他們被隨機分配到三個組：一個對照組沒有接受任何訓練，另一個組只接受高亮顯示認知策略的訓練，最後一個組接受高亮顯示訓練，同時還接受關於新生兒學習的自我調節訓練。組合的自我調節訓練組擁有一個計算機程式版本，該版本包含如何獲得元認知控制的步驟，並留出時間練習控制策略並在下一節文字學習中應用它。研究結果表明，接受策略使用和該策略使用元認知控制訓練的學生在訓練後接受測試時，能夠以更有目標的方式應用他們的學習。僅接受認知策略使用的組表現優於沒有接受任何訓練的對照組；然而，組合訓練組的成績超過了這兩個組，這表明，雖然策略使用可以提高結果表現，但當學生被教導如何調節這些策略時，學習可以進一步增強。

融入科技

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不可否認，科技使用正在不斷增長，Prensky（2001）在他的文章中指出，教師必須找到方法利用科技來增強學生的學習體驗。此外，教師必須瞭解學生的“需求”，並利用可用的資訊以及計算能力，以方便舒適的方式向數字原住民傳遞內容。[64][65][66] 如今，科技干預主要包括數字原住民自我調節學習過程和目標實現的學習工具。[66][67]。學生樂於嘗試各種新技術來規劃自己的學習活動，監控自己並自我評價自己的學習成果。[68][65] 關於學生，他們的先前知識、興趣和動機可以直接影響他們在科技增強的 SRL 環境中的個體學習體驗、表現和成果。[65]

例如，Ma 等人（2015）提供了一個智慧輔導系統（ITS）在學習環境中實施的例子，以研究利用科技支援學生學習成果的可能性和方法。ITS 作為計算機系統，透過根據學生的行為讓學生參與學習活動和互動，為基於計算機的教學帶來智慧。[69] ITS 提供主題領域的知識，並且“可以透過將每個任務描述為完成該任務所需的一組生產規則，並將每個學生描述為一組最需要練習的生產規則，然後找到最佳匹配來進行任務選擇”（Ma 等人，2015，第 4 頁）。[69] ITS 為每個學習者提供了選擇和監控自己任務的機會，這對於知識水平和學習能力不同的學生來說可能更有效和更有用。ITS 提供的個性化學習者控制選項可以鼓勵學生掌控自己的學習，這將促進他們的自我激勵，並培養他們的自我調節學習。[70][71]

Kauffman、Zhao 和 Yang（2011）對利用科技促進和支援學習者自我調節和元認知的結論與 Ma 等人的結論類似。[72] 更具體地說，Kauffman 等人（2011）發現，在教育環境中使用科技可以幫助人們透過多媒體進行教學和學習，以及組織課程內容。對於教學設計師和講師來說，他們可以透過網路化的教學和多媒體工具為學生建立和交付課程內容。各種媒體格式可以幫助教育工作者保持學生的注意力，提高他們的學習興趣，並更好地將他們融入自我調節學習過程（Kauffman 等人，2011）。[72] 另一方面，透過多媒體學習可以幫助學習者獲取完成任務的相關資訊，並“為他們提供多種選擇，以各種媒體格式檢視課程內容”（Kauffman 等人，2011，第 43 頁）[72]，這將提高他們的學習興趣並幫助他們參與自我調節學習。此外，內容建立工具將採用強大的學習策略，使學習者能夠透過媒體格式展示他們對課程內容的理解，從而監控和評估自己的學習過程（Kauffman 等人，2011）。[72]

學習科技給 SRL 帶來的一些問題

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學生使用數字技術的頻率不斷增加，這對 SRL 帶來許多挑戰。[70][71][65][68]其中一個最大的挑戰是，技術無法完全監控學生的理解，並且受學生自身控制，這在發展學生在 SRL 過程中的認知技能方面可能效率較低。這樣，學生在 SRL 過程中就失去了學習的自由，他們必須在學習過程中從教育者那裡獲得口頭反饋和解釋，才能更好地理解資訊流。[73]例如，學習管理系統 (LMS) 分發學習內容，組織學習流程，並透過介面建立學生與教師之間的聯絡。然而，學生在 LMS 上並沒有真正獲得自己的學習過程的自由。相反，教師在他們參加 LMS 課程時一直在監控他們的理解。[70][71]相反，個人學習環境 (PLE) 為每個學生提供了選擇和控制他們想要使用的服務的機會，而不是控制內容和學習策略。PLE 中缺乏課程內容和方法的指導，使得學生在自主學習過程中的學習效率降低[70][71]；此外，還限制了他們 SRL 的有效性。

學習技術為 SRL 環境帶來的機會

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儘管人們對 SRL 中的技術使用有很多擔憂，但我們不能否認，技術在幫助學生傳遞和保留知識方面具有巨大的潛力[74]。Simao 等人（2008 年）發現，透過訪問不同的資訊來源，技術包含了新的規劃和完成學習任務的方式，這可能導致特定技能的發展。[65]學生必須能夠自我調節他們的學習過程，以實現他們自己制定的或為他們制定的目標。另一方面，教師應該鼓勵促進自主學習的社會和智力環境。[68]

許多學術文章和報告似乎都持有相同的觀點。研究表明，學習技術可以作為促進自我調節的重要決定因素。[68][74]事實上，本文的最後一部分將提供幾個技術示例，說明學生在 SRL 中使用學習技術的最新體驗。該綜述旨在證明為學生在自主學習環境中進行自我調節量身定製的學習技術的有效性。特別地，當有意識地使用學習技術來支援自我調節、動機和線上學習環境中的參與時，學生的學業表現將顯著提高。[74]

此外，一些研究人員、教師、學院和大學已經研究了學習技術支援自主學習的整合。他們希望瞭解學習技術在自主學習環境中所起的作用。學習技術是否適合作為教學和學習的替代模式或實質性補充？學習技術能否為教師/學生和學生/學生之間的互動帶來更多機會？學習技術如何發展學生的元認知、動機和行為，以實現他們在 SRL 中的學習目標。此外，最後一部分將揭示技術在自主學習中的作用，以及為什麼將技術融入自主學習至關重要。為了讓學生參與自我調節，已經開發了幾種技術，例如 Betty's Brain、MetaTutor 和 nStudy。技術在學生的 SRL 活動中發揮著至關重要的作用，這將使他們能夠選擇搜尋策略、監控策略的影響，並批判性地評估訪問的資訊，所有這些都旨在促進元認知反思。[65]這一部分將描述三種現有的特定技術，並說明它們對支援和促進學生 SRL 的影響。

圖 13. Betty's Brain 主要介面
圖 14. MetaTutor 介面


  • Betty's Brain

Betty's Brain 是一個可教的代理系統，由範德比爾特大學建立，用於支援學生的自主學習和策略使用[75][76]。在 Betty's Brain 中，學生首先“透過閱讀有關科學現象的內容來學習”（Roscoe 等人，2013 年，第 287 頁）。[76]根據他們獲得的知識，他們將構建一個簡化的概念圖視覺化表示，以代表他們的理解，並透過他們建立的概念圖來教授計算機代理角色 Betty。[1]Roscoe 等人（2013 年）在他們的文章中解釋了構建這些概念圖如何幫助學生整合和組織新舊知識，同時幫助他們理解“各個概念如何在更深層的原則中相互聯絡”（第 287 頁）。[76]為了教別人，學生必須先學習並解決學習問題。在透過教學來學習時，學生會從 Betty 程式中獲得反饋，並有動力將知識從一個環境轉移到另一個環境，從而導致更高的元認知和自我調節實踐。[75][77]這樣，他們就能監控自己，並教他們的代理人做得更好。最後，Roscoe 等人（2013 年）總結說，學生最終可以透過使用 Betty's Brain 來“應用元認知過程來檢測和修復地圖錯誤，以提高準確性和完整性”（第 289 頁）。[76]


  • Azevedo 的 MetaTutor

根據 Khosravifar 等人（2013）的研究，MetaTutor 是一款基於研究的學習工具，旨在提高學生的學業成績。透過運用不同的互動式和戰略性的智力技巧，學生將更好地自我調節他們在學習過程中的認知、情感、元認知和動機[78]。MetaTutor 的設計目的是透過超媒體來培訓和培養高中和大學學生對複雜和具有挑戰性的科學主題的學習[79][78][74]。MetaTutor 檢測、建模、跟蹤和培養學生對人體系統的自我調節學習[79]，這主要基於自我調節學習的認知模型。[80][81] 在開始探索和訪問超媒體學習環境中的內容之前，MetaTutor 需要所有使用者完成關於 SRL 過程的培訓課程。超媒體學習環境中共有四個教學代理，它們不僅提供反饋來為參與者的 SRL 技能和內容理解提供支架，而且幫助參與者瀏覽系統，指導他們設定適當的目標，監控他們朝著學習目標的進展，並部署 SRL 認知策略，如總結和筆記記錄[74][78][79]。

透過使用 MetaTutor，學生可以與不同的代理互動，並根據個人喜好實施特定的 SRL 學習過程。[74][78][79] MetaTutor 可以跟蹤所有參與者的互動，並在日誌檔案中記錄使用者行為。當資料顯示學生正在使用無效的策略時，代理可能會透過提醒學生使用更好的學習策略來提供反饋。學生可以使用 MetaTutor 的反饋來改進他們在學習環境中的學習選擇和結果[78][79]。同時，教師可以從 MetaTutor 收集資料，以更好地瞭解學生如何與 MetaTutor 互動，以及他們在自我調節過程中的學習體驗[78]。儘管 MetaTutor 中的教學代理無法控制學生在學習環境中的總體學習進度，但它們仍然提供有用的學習策略來幫助學生和教師進行計劃和監控。


圖 15. nStudy 瀏覽器、引用表和連結工具
  • nStudy

Winne 教授及其研究團隊設計了 nStudy，這是一個基於網路的學習工具，供學習者在自我調節學習過程中進行搜尋、監控、組裝、排練、翻譯[82] [83]。nStudy 的設計允許學習者和研究人員透過基於網路的學習環境積極參與學習和研究。在 nStudy 中，他們可以透過建立、操作和連結學習物件來組織他們的學習物件，以幫助他們實現學習目標。[82][83] 與 Betty 的大腦一樣，他們還可以構建學習概念圖，然後連結、分組和空間排列它們。連結允許學習者建立他們自己的個人學習網路，並以他們自己的方式構建資訊，這對於他們提高互動、闡述和管理資訊的技能來說可能是最佳的。[82][83]

nStudy 為個人和團體學習者提供了工作區，讓他們可以線上進行協作、交換資訊和討論內容，這為他們創造了相互聯絡以支援協作學習的機會。[80] 此外，在工作區之間交換資訊的的能力可以“透過角色和提示來構建，為學生創造自我調節、共同調節彼此的工作以及分享調節的機會”（Winne & Hadwin，2013，p.302）。[80] 當學習者和研究人員使用 nStudy 的工具進行學習或研究時，系統會收集跟蹤資料，這些資料可以反映他們在自我調節學習過程中的特定認知和元認知事件[80]

促進和鼓勵 SRL

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自我調節學習 (SRL) 是一種幫助學生管理他們的想法、行為和情緒以成功應對學習體驗的過程。這個過程要求學生獨立地規劃、監控和評估他們的學習。[84] SLR 是學生學業動機和成就的重要預測指標。自我調節的概念指的是學生在學習過程中調節他們思維、動機和行為各個方面的程度。在實踐中，自我調節體現在對不同學習過程的積極監控和調節。[85]

自我調節學習本質上和起源上並不是非社會性的。自我調節過程通常是在一個既有結構又為自主提供機會的環境中逐漸發展起來的。[86] 研究表明，自我調節過程是可以教的，並且可以提高學生的動機和成就。每個自我調節過程都可以從父母、老師、教練和同伴的指導和示範中學到。[2] 此外，許多研究表明，關於自我調節學習的干預措施和培訓可以提高學生的學業成績[span]87][88][89] [90] 在一項針對高中生的研究中，Labuhn 等人（2010）發現，透過監控和模仿學習 SRL 技能的學習者更有可能產生更高水平的學業自我效能（即自信），並且在學業成就的衡量指標中表現得比沒有接受 SRL 指導的學生更好。[91] 因此，學生應該在整個學校生涯中練習自我調節學習，教師需要應對培養學生自我調節學習行為的任務。[92]

透過教導學生變得更加自我調節，教師可能會在促進學業成就、動機和終身學習方面取得更大的成功。[93] 教師可以幫助學生成為自我調節的學習者，他們可以使用有效的策略來幫助他們為學習任務制定計劃和設定目標，監控學習過程，並評估學習表現，以便下次改進。教師可以透過直接教授學習策略或間接安排有利於學生練習自我調節的學習環境來促進課堂上的自我調節學習。[94]

發展自我調節學習

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根據 Zimmerman (2002) [2]，自我調節學習過程可以分為三個不同的階段

預先思考和計劃階段包括分析學習任務並設定完成該任務的具體目標。在這個階段，教師指導學生使用有效的方法，提供結構化和明確的指導，示範和解釋策略，並幫助學生將策略推廣到其他類似的學習任務中。 [84][86][95]

績效監控階段包括使用策略在學習任務上取得進展，監控策略的有效性，以及監控完成學習任務的動機。教師可以組織活動，提供密切監控和具體反饋，幫助學生學習使用新策略。隨著學生學會獨立執行策略，教師逐漸減少指導，轉而擔任指導者的角色。 [84][86]

績效反思階段側重於評估學習任務的績效，以及管理與學習體驗結果相關的的情緒反應。教師可以透過鼓勵同伴評價和反思，促進評估，並將結果不斷與學習目標聯絡起來，來提供支援。教師還應該引導學生分享學習過程中哪些方法有效，為學生的自我效能和動機做出貢獻，並針對他們的努力和有效策略的使用給予表揚。 [86]

圖 16. SRL 的迴圈

自我調節技能不是自動獲得的。自我調節技能的發展階段包括四個層次：觀察、模仿、自我控制和自我調節。觀察級技能是透過示範獲得的，它為學習者提供了成功表現的影像。這有助於學生建立一般的績效標準，並傳達一種在獲得技能過程中控制動機的策略。在模仿級，學生使用透過示範學習的一般策略來執行技能，而教師的反饋和指導對於提高績效的準確性至關重要。此外，社會強化，如表揚或鼓勵，也會提高學生的動機。自我控制級涉及結構化練習和自我觀察。學生在結構化的環境中獨自練習技能。學生可以參考和內化模型的績效，並且應該關注過程而不是結果。自我調節級技能是在非結構化環境中執行的。學生應該關注績效的有效性或質量，而不是僅僅執行學習的技能，並根據個人和環境條件調整他們的績效。他們可以獨立執行技能，但偶爾仍然需要社會支援。 [96] 圖 16 顯示了 SRL 的迴圈。

學生自我調節學習策略

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自我調節學習策略的型別

有四種類型的 SRL 策略可以促進學習 [97][98]: 認知策略包括複述、意象、闡述和轉換或組織材料。闡述幫助學生將新材料與先前的知識聯絡起來；意象指的是學生為了增強記憶而形成的心理影像；複述幫助學生在工作記憶中保持資訊；轉換和組織策略包括總結、概述、做筆記或重新排列材料以使學習更容易。

元認知策略包括計劃、自我意識和監控以及自我評估。最重要的計劃策略是任務分析和目標設定。常用的監控策略是自我記錄和自我實驗。 [96] 自我測試是與自我監控和自我評估相關的策略。自我指導和注意力集中是監控或控制注意力的策略。自我指導幫助學生專注於任務，並增強他們對材料的編碼和保留。注意力集中用於消除干擾，以便集中精力完成任務。

管理策略用於創造最佳學習條件，包括控制學習環境、時間管理和尋求幫助。自我記錄通常用於提高時間管理技能。鼓勵學生提問會增加學生的尋求幫助行為。課堂的結構，包括反饋和互動，也會影響學生的尋求幫助行為。

動機策略幫助學生增強和維持他們參與學術任務的動機。示例包括學習目標的制定，它增強了目標導向；積極歸因風格的發展，它增強了學生的自我效能；興趣增強，它操縱材料使其更有趣或更具挑戰性；自我對話，它指的是言語上的自我鼓勵。


表 1. 策略型別

策略型別 描述 示例
認知策略 此型別包括與內容互動的策略。 複述、意象和組織材料
元認知策略 此型別包括組織、監控和評估學習的策略。 任務分析、自我記錄和自我實驗
管理策略 此型別包括用於創造最佳學習條件的策略。 時間管理和尋求幫助
動機策略 此型別包括增強和維持學生動機的策略。 學習目標的制定和積極歸因風格的發展


教授學生 SRL 策略 - 培養自我調節學習者

教師在培養學生的自我調節能力方面發揮著主要作用。為了在課堂上促進 SRL，教師必須教授學生促進學習的自我調節策略。最常見且有效的 SRL 策略包括：目標設定、計劃、自我激勵、注意力控制、靈活使用學習策略、自我監控、適當的尋求幫助以及自我評估。 [84]

目標設定：設定個人目標有助於學生專注於他們可以採取的切實可行的具體行動，以改善他們的學習。短期可實現的目標通常用於實現長期目標。設定近似目標可以增強自我效能和技能發展 [96]。教師應該鼓勵學生設定短期目標，以幫助他們跟蹤進度，思考他們期望學習什麼以及能夠做什麼。

計劃：計劃可以幫助學習者設定經過深思熟慮的目標和策略，以取得成功。教學生帶著計劃來處理學術任務是促進 SRL 的一種可行方法。教師可以與學生一起探討他們實現所設定目標的計劃。然後，學生可以使用該計劃來提醒自己完成目標的步驟和程式，並在需要時進行任何必要的調整。 [84]

自我激勵：學生在任務選擇方面的行為以及他們在學術任務中的努力和堅持程度與他們的內在動機直接相關。具有高度內在動機的學生更有可能使用元認知策略。內在動機可以透過提高感知的自主性、感知能力和任務掌握目標導向來增強。強調學習過程的重要性，提供選擇和允許自我指導的機會可以增強內在動機，因為它會增加自主感。

注意力控制：自我調節學習者必須能夠控制自己的注意力。教師可以透過消除可能造成干擾的刺激，併為學生提供頻繁的休息，以幫助他們建立注意力跨度，來幫助學生控制他們的注意力。 [84]

靈活使用策略：成功的學習者能夠在不同任務中實施多種學習策略，並在需要時調整它們以促進他們的進步。透過示範如何使用新策略，組織課堂以支援相關活動，並在學生練習時提供適當的腳手架，教師可以幫助學習者成為獨立的策略使用者。 [84]

自我監控： 戰略性學習者承擔起他們學習和成就結果的責任。教師可以透過讓學生記錄他們完成學習任務的次數、使用的策略以及花費的時間來鼓勵自我監控。這種做法讓學生能夠直觀地看到他們的進步，並在需要時做出改變。[84]

尋求幫助： 自我調節學習者在需要時經常會向他人尋求幫助。以精通為目標的課堂鼓勵學生在不感到尷尬的情況下尋求幫助。教師可以透過向學生提供持續的進度反饋，並允許學生在進行適當修改後重新提交作業來促進積極的尋求幫助行為。[84]

自我評估： 教師可以透過幫助學生監控他們的學習目標和策略使用，並根據學習結果對這些目標和策略進行調整來促進自我評估。自我評估活動可以包括使用清單、總結學習內容、制定和回答自我問題以及尋求同伴反饋。[84] 圖 . 顯示了關於 SRL 的基本概念及其對應行動。

圖 17. SRL 的各個方面——概念及其對應行動。

在課堂上促進自我調節學習

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鼓勵自我調節學習的教學策略

教師的教學技巧可以增強學生的學習動機，促進自我調節學習。小林 (2006)[98] 描述了教師將 SRL 嵌入教學中的四個原則：引導學習者準備和構建有效的學習環境；組織教學和活動，以促進認知和元認知過程；利用教學目標和反饋來提供學生監控的機會；並向學習者提供持續的評估資訊和自我評估的機會。

  • 直接教學和示範

明確說明如何使用不同的學習策略，可以幫助學生在完成學習任務的過程中，養成一套可供他們參考的工具。SRL 的直接教學涉及向學生明確解釋不同的策略，以及如何使用這些策略。這種教學側重於示範，可能是鼓勵學生更加自我調節的最佳初始策略。[84]

教師可以作為榜樣，在應用策略和闡述思維過程中扮演角色，或者透過提問來啟用學生參與戰略性行為。例如，在語言課上，教師可以將課文顯示在螢幕上，並告訴學生他們在閱讀過程中對課文的看法，並暫停提問和評論，例如：“這有道理嗎？這裡的主要思想是什麼？我覺得我需要回到本段的開頭重新閱讀一下，這樣我才能確保我理解了。”同樣，教師可以透過在黑板上寫作時大聲思考，來示範寫作過程。自我提問和評論可能是：“我的想法表達清楚了嗎？我的讀者會理解我的意思嗎？我是否按照我的計劃或提綱進行？如果沒有，我需要制定新的計劃嗎？” 在閱讀或寫作過程中，學生可以做筆記記錄他們對課文的反應，以表明他們對主題思想的理解、他們對學習內容的疑問以及他們的個人觀點。另一方面，教師可以透過明確地向學生介紹某項活動，解釋這項策略如何提高學習效率，並告訴學生如何運用、監控和評估這項策略。[94] 在小學課堂上，教師可以透過對話來鼓勵學生分享他們的想法，透過提問，例如“你覺得怎麼樣？”“你為什麼這麼認為？” 他們還可以提供有關協作技能和溝通行為的明確指導，這些技能和行為支援共同意義的構建。[99]

  • 引導練習和獨立練習

引導練習是教師幫助提高 SRL 和學習動機的另一種方式。在引導練習中，實施學習策略的責任從教師轉移到學生。學生與教師的交流是教師幫助學生設定目標、監控他們策略使用和進度的一種方式。獨立練習應遵循引導練習。在這個過程中，學生有機會獨自練習該策略，這最終可以強化自主性。

教師應為學生提供自我反思練習的機會，以提高他們在學習過程中監控、評估和調整自身表現的技能。[98] 這些策略包括提出開放式問題、要求學生進行反思、總結學習內容的關鍵要點，以及提供討論和解答問題的機會。[100] 例如，為了提高 SRL 和語言課的閱讀成績，教師可以要求學生記錄他們閱讀的書籍名稱，在閱讀日誌中記錄和繪製閱讀分鐘和頁數，為系統地提高書籍選擇難度設定里程碑，並在閱讀日誌中進行每週反思。

教師應鼓勵學生在各種學習任務中不斷練習有效的策略。這有助於促進策略的泛化和維持，使學生能夠排練策略的使用，制定監控和評估自身表現的方法，並積極地讓學生參與新策略的修改和構建。[95]

  • 社會支援和反饋

來自教師和同伴的社會支援，在學生學習變得更加自我調節的過程中扮演著重要角色。通常，社會支援以反饋的形式出現。Labuhn 等人。(2010)[91] 的研究表明，從教師那裡獲得反饋的學生更有可能準確地使用 SRL 策略來提高他們的數學成績。有效的反饋包括關於學生做得好的地方、需要改進的地方以及他們可以採取的改進措施的資訊。教師的反饋幫助學生評估進度，並評估他們對目標、標準和標準的內部構建。[101] 教師應提供形成性評估，不僅要向學生展示他們的學習情況，還要幫助他們學習如何生成內部反饋並監控自己的進度。[102] 根據 Nicol 和 Macfarlane-Dick 的觀點 (2006)[85]，有效的反饋應：明確說明什麼是好的表現；促進學習中自我評估的發展；向學生提供關於他們學習的優質資訊；鼓勵教師和同伴圍繞學習進行對話；鼓勵積極的動機信念和自尊；提供彌合當前表現與預期表現差距的機會；並向教師提供可以用於幫助塑造教學的資訊。

教師在發展有效的自我評估方面發揮著重要作用，自我評估是一種元認知技能，與學生的成功歸因和學習動機相關。[99] 為了促進 SRL，教師可以讓學生參與到評估過程中，透過明確定義學生參與制定的可衡量且可實現的目標、對目標進行建模和核算，以及調整和區分問題以匹配學生的水平。[100] 學生積極參與學習過程，可以為構建積極的學習氛圍做出重要貢獻。在高等教育中，促進 SRL 的一個有用方法是在課程網站上建立一個互動論壇，學生可以在論壇上討論課程材料，互相學習，從而增強以學生為中心的學習。[103]

  • 其他教學策略

自我觀察技術是提高 SRL 中學生意識的一種工具。自我記錄可以提高學生對所犯錯誤的認識，以便制定和實施適當的策略。繪圖是一種有用的方法，可以幫助學生培養對學習的控制信念。一個例子是繪製成績，並將用來取得這些成績的學習策略寫下來，以突出所用策略與學習結果之間的聯絡。[104]

反思練習是教師適應和修改教學風格以滿足學生需求的重要且有效的工具。這種練習使教師能夠調查解釋特定教學策略有效性的可能原因。透過深思熟慮的反思、實驗和評估，教師可以更好地為學生創造有意義的學習體驗。[84]

促進自我調節學習的課堂環境

促進 SRL 的一個重要方法是營造一個支援性的學習環境，該環境由學生和教師的特徵、學習內容和任務以及教學方法構成。合適的學習環境可以使學生能夠並鼓勵他們在自我決定的方式下學習。[94] Young (2005)[105] 描述了以下指導原則，以提高學生的學習動機，並在課堂上培養 SRL，即提供支援能力發展和任務精通取向的正面反饋，提供活動選擇以支援自我決定和自主性的發展，鼓勵學習中的社會聯絡，以及提供關於學習表現的反饋以促進學習動機。

學生在課堂上的感知學習控制和教師反饋的方式會顯著影響他們的學習動機。一個具有高度任務自主權的課堂環境，加上以資訊化風格的積極反饋，將最大限度地提高學生的內在動機。教師應該在課堂上保持學生和教師控制的最佳平衡，並提供有效的反饋。當教師經常提供具體和定性的反饋，並且淡化成績的重要性時，學生更有可能接受具有挑戰性的任務。參與有意義的活動、自主選擇任務和合作學習可以幫助學生提高自我效能。[98]

教師應透過營造積極和支援性的學習環境，促進一種尊重個人觀點的寬容文化，例如鼓勵尋求幫助、提供幫助和協商不同的觀點。這包括鼓勵學生對具有挑戰性的任務產生積極的情緒，將錯誤視為學習的機會，承認和應對與學習經歷相關的負面情緒，以及幫助學生改變無助的信念。[99]

培養課堂自我調節學習的活動

有多種型別的活動可以促進 SRL。複雜的協作活動促使學生監控自己的表現和他人的任務相關活動。它幫助學生規劃行動、形成想法、根據目標檢查進度以及根據小組的貢獻重新制定理解。有意義的任務（即與學生過去經驗、興趣相關，並對他們的學習產生實際影響的任務）可以激發學習動機並培養 SRL。包含針對個人最近發展區 (ZPD) 的認知需求的活動也與 SRL 相關。多維度的任務允許學生找到舒適的挑戰水平。在小學課堂上，遊戲化活動可以為自我調節提供引人入勝的機會。[99]

Paris 等人 (2001)[106] 描述了教師可以用來設計課堂活動以促進學生 SRL 的四種原則，包括：自我評估，這將導致對學習的更深入理解；自我管理思維、努力和情感，這將促進靈活的解決問題的方法；自我調節，可以用多種方式進行教學；自我調節，融入每個人的敘事體驗和身份追求。

為了幫助學生成為自我調節的學習者，教師可以為學生創造機會，讓他們在結對學習和小組學習中分享資訊並傳遞所學內容；組織關於目標和學習策略的公開課討論；提供預習活動來確定和分享目標，以及課後活動來進一步練習策略的使用和鞏固知識獲取；在課堂結束時，為學生創造反思時刻，讓他們反思自己學到了什麼。[107] 教師還可以使用問卷，例如學習動機策略問卷 (MSLQ) 或學習與學習策略清單 (LASSI)，為學生提供關於他們動機信念和學習策略的反饋。[108]

以下是教師可以融入課堂以促進 SRL 的一些具體活動的示例：“頭腦風暴-結對-分享”活動允許學生反思問題、與同伴討論答案並與全班分享想法。“提取練習”有助於自我觀察並促進有意義的、概念性的和長期的學習。“分類-分塊-組織資訊”活動幫助學生組織概念和術語，以便從資訊中獲得意義。“閱讀反思”可以幫助學生進行自我監控和反思性思考。“考試總結”活動促使學生考慮他們用來準備考試的策略，並反思其有效性。[109]

詞彙表

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行動控制: 控制行動（例如，動機，集中力）的能力，有助於個人進行自我調節。

認知建模: 培養學生表現的程式，包括給出表現的理由、演示表現以及提供練習機會。

認知處理: 描述思維和應用知識的術語。

協作學習: 透過同伴/小組分享和學習知識。

批判性思維: 一種反思性思維型別，包括權衡、評估和理解資訊。

前瞻階段: 學習前進行的策略。自我評估、目標設定和策略規劃。

元認知: 對思維的思考；對自身思維過程的意識和理解。

元認知知識: 語言和記憶等陳述性知識。

元認知體驗: 個人在遇到任務和處理相關資訊時所意識到的內容及其感受。

元認知技能: 有意地使用策略（即程式性知識）來控制認知。

動機: 推動個人執行行為和想法。

執行階段: 學習期間進行的策略。策略實施和策略監控。

參與目的: 自我過程、目的以及在特定情況下相關的可能行動。

相對主義者: 知識是靈活且可改變的。它可以被質疑。

自我效能: 個人如何看待自己的能力以及根據感知到的能力實現目標的信心水平。

自我評估: 根據標準評估自己。

自我調節行動: 進行調節的手段。

自我調節學習: 控制和明確理解自己學習的各個方面的能力。

自我調節階段: 學習結束後進行的策略。評估。

額外資源

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讀物

Schunk, D.H. & Zimmerman,B.J.(2008).動機和自我調節學習：理論、研究和應用.泰勒與弗朗西斯集團，LLC。

Zimmerman, B. J. &Schunk, D H. (2010).自我調節學習與學業成就：理論視角第二版。勞倫斯·厄爾鮑姆聯合會。

影片

元認知、有效教學與學習。取自 https://www.youtube.com/watch?v=yo-c-Q3KHlA

好思維！— 太元認知了！取自 https://www.youtube.com/watch?v=f-4N7OxSMok

參考文獻

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  1. ↑ a b c d Bruning, R.H., Schraw, G.J., & Norby, M.M. (2011).認知心理學與教學（第五版）.波士頓，馬薩諸塞州：皮爾森
  2. ↑ a b c d e f g h i j k Zimmerman, B. J. (2002). 成為自我調節的學習者：概述。理論到實踐。41(2):64–70. doi:10.1207/s15430421tip4102\2.
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檢索自 "https://wikibook.tw/w/index.php?title=Cognition_and_Instruction/Metacognition_and_Self-Regulated_Learning&oldid=3538851"
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