7_11岁儿童自我监控能力的发展及对认知操作的影响

1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/711岁儿童自我监控能力的发展及对认知操作的影响林崇德 沃建中北京师范大学发展心理研究所 摘 要 本研究用认知操作的部分内容,探索了儿童在认知操作活动中自我监控能力的发展特点及对认知操作的影响。研究发现:随年龄的增长,初步思考时间除复杂任务外,在其余的操作任务中变化不稳定,停顿与悔步次数不随年龄的增长而变化,但操作任务越复杂,停顿与悔步的次数就越多;在简单积木操作中,短时注视次数逐渐增加,在复杂积木操作中也有增长的趋势,而长时注意次数变化较大;在拼图操作任务中,速度变化较大,在简单与复杂积木操作任务中,速度有下降的趋势,但到了9岁以后,速度下降不快,操作任务越复杂,总反应时就越长,速度越慢。被试操作的准确性越来越好,但任务越复杂,准确性越差;自我监控的计划性和监视性在不同程度上影响了认知操作的速度和准确性。关键词 儿童 自我监控 认知一、问题元认知监控是指主体在进行认知活动的过程中,将自己正在进行的认知活动作为意识对象,不断地对其进行积极而自觉地监视、控制和调节的过程。包括:制定计划、实际控制、检查结果、采取补救措施等具体环节1。按照认知结构成分的相互关系来说,只有元成分才能激活知识获得成分和操作成分,或从这两种成分中直接得到信息反馈,而操作成分和知识获得成分只能通过元成分的中介间接地相互激活或传输信息2;一般的监控技巧(General Monitoring Skill)与认知的不同成分诸如晶体认知、流体认知有高相关3;高自我监控水平能促进儿童及成人的学习456;某种记忆的产生依赖于源监控(Source Monitoring)的质量特性78。可见元成分,尤其是元认知监控在认知活动中的核心作用9。近年来,在儿童的认知发展中,元认知的发展特点、机制受到人们的普遍关注。儿童的学习自我监控能力的发展速度在小学阶段发展比较慢;随着年龄的增长,儿童对自己的学习会不断地反思,学习方法的运用和调节能力得到了较好的发展10。从以往研究可见,研究者已初步探索了儿童的自我监控能力的发展特点及影响因素。但研究缺乏系统,特别是在方法上,大多数研究者使用问卷法和口语报告法,这两种方法最大的弱点是缺乏应有的效度和不够深入。因此,在研究发展特点时,不易准确地揭示年龄特征。本研究试图以部分认知活动操作为材料,用初步思考时间、停顿次数、悔步次数和注意目标次数等指标,探索儿童自我监控能力的发展特点和机制及自我监控对认知操作的影响。11999年 心理发展与教育 第4期 国家自然科学基金会39730180项目。1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/二、方法(一)被试 从普通小学中选取7岁、9岁、11岁的被试90名,每个年龄段学生各30名,男女各半,平均年龄分别为:6194、8175、10159岁;标 准 差 分 别 为:0124、0136、0128。选取条件:认知正常(通过做瑞文推理获悉),无脑疾病和其它异常现象。(二)操作任务和程序本研究操作材料选取韦氏智力量表操作部分的拼图及看图摆积木的部分测试项目。均按韦氏智力量表测量规定的方法施测。11 拼图(1)示范图形:苹果。需拼块数:4。实验程序:主试把需拼图块按一定的方式摆好,告诉被试将这些图块拼起来,将拼成一个苹果,并给被试做示范。然后,把图块复原回待拼的位置,让被试自己根据刚才的示范亲自动手拼成一个苹果。(2)测验图形1:马。需拼块数:6。实验程序:主试把需拼图块按一定的方式摆好,告诉被试将这些图块拼起来,将拼成一匹马。主试说开始后,被试尽量快拼。拼好后报告主试“好了”。(3)测验图形2:人脸。需拼块数:8。实验程序:与1类似,只是不告诉被试所拼的图形是什么,只告诉他们要拼成一个图形。21 看图摆积木(1)所需要摆的图形注:斜线处代表红色,无斜线处代表白色。(2)操作程序:a1 主试告诉并让被试观察积木,它们都有全白、全红和半白半红的面。b1 将测验图片翻到示范图形那一页,并给被试做示范,之后让被试自己据示范图形自己摆好。c1 让被试做好准备,并告诉被试尽量快拼,拼好后说“好了”。将测验图片翻到测验图形1处说“开始”,开始测验。d1 测验图形2 测验图形5,方法同上。(三)评分标准本研究在北京师范大学发展心理研究所认知实验室中进行,用摄像机记录整个操作过程。事后根据录像,按以下标准评定被试的自我监控能力。11 总时间:被试从开始操作到结束所需的时间或操作时间超过180秒,仍不见被试有能完成任务的迹向,到主试提示被试所需的时间。21 初步思考时间:从主试说“开始”到被试动手操作之间所需的时间。初步思考时间以015秒为起点,即大于或等于015秒。31 停顿次数:被试在进行操作过程中,其中间隔2秒或2秒以上没有操作。41 注视次数:特指在看图摆积木时,被试看测验图片的次数。短时注视:注视时间少于或等于2秒;长时注视:注视时间大于2秒。51 悔步次数:将两块拼图(或积木)拼放在一起又拿开。移动拼图块儿或积木不算悔步。61 成功率:按要求拼好图形为成功;21999年 心理发展与教育 第4期 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/被试认为拼完了说“好了”之后,所拼结果与所要求的不同,或操作时间超过180秒,仍不见被试有能完成任务的倾向为不成功。71 错误拼接数:不成功时,被试错误拼接的图形或积木块儿数,或者没有拼上的块数。以上次数指标用1表示一次,用0表示没有。对自我监控能力的研究大多数是采用内省报告法,把内省报告看作要解释的材料,作为说明假定的内部过程的一种材料源泉,但内省报告的可靠性并不完善。我们试图从被试的外显行为作为指标来探索自我监控能力的发展特点。用LISREL软件(8102版)进行了验证性因素分析,进行反复验证和修正后,得出最优自我监控结构模型。即初步思考时间(T1)、停顿次数(D4)与悔步次数(C3)是计划性因子;短时注意次数(E5)和长时注意次数(F6)是监视性因子;完成操作任务的速度(T2)和准确性(G7)是认知操作的结果。该模型的拟合指数为:X2=14125(df=11,N=144),P=01219;标准化准方根残差RMR=010448;GFI=01976;AGFI=01928;NFI=01954;NNFI=01978;CFI=01989;IFI=01989,这些评价指数表明该模型的整体拟合优度是相当好的。三、结果与分析11 小学儿童计划性的发展特点自我监控中的计划性是以初步思考时间、停顿次数和悔步次数为指标,其均数和标准差列于表1与表2。表1不同年龄认知操作中初步思考时间和停顿次数的均数和标准差(见括号)任务拼图操作简单积木操作复杂积木操作年龄T1(ms)D4(次数)T1D4T1D47岁0174(1101)2100(1115)0189(0193)0154(1115)0164(0133)1102(1165)9岁1112(0194)3177(5117)0166(0137)0102(0144)0187(0188)0163(0192)11岁0153(0113)1107(1139)0167(0151)0152(1139)1107(0199)2100(1171)注:T1表示初步思考时间;D4表示停顿次数。我们对初步思考时间、停顿次数和悔步次数用SPSS810的一般线性模型(GLM)进行分析,在拼图、简单积木和复杂积木操作中,被试的初步思考时间,年龄除简单积木无主效应以外,F(2,89)=01136,P 011,其余都存在主效应,F(2,89)31396,P 0105;性别除拼图操作有主效应外,F(1,89)=41577,P=01036,其余无主效应,F(1,89)011;操作任务都无主效应,F(1,89)011;年龄、性别和操作任务都不存在交互作用,F(3,89)011。进一步用LSD作效应检验,拼图操作的初步思考时间的年龄差异在9岁 11岁之间(P=01037),其余年龄之间差异不显著(P 011,);在复杂积木操作中,初步思考时间的年龄差异在7岁 9岁之间(P 011)。这说明随年龄的增长,在复杂积木操作中初步思考时间延长,在其余的操作任务中变化不稳定,且不同的操作任务有不同的变化时间。在拼图操作中,停顿次数的年龄有主效应,F(2,89)=81839,P 01001,其余任务中无年龄主效应,F(2,89)011。进一步用LSD作效应检验,发现年龄差异是在911岁之间(P 61414,P 011;操作任务除复杂积木任务无主效应外,F(1,89)=01097,P 011,其余都有主效应,3林崇德 沃建中:711岁儿童自我监控能力的发展及对认知操作的影响 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/F(1,89)41365,P 0105;在三项任务操作中,年龄、性别和任务之间都不存在交互作用,F(2,89)011。这说明停顿次数受一定的年龄影响,也受操作任务难度的影响,即操作任务越复杂,停顿次数越多。悔步次数在三项任务中,年龄都无主效应,F(2,89)011;性别除复杂任务操作有主效应外,F(1,89)=41352,P 0105,其余都无主效应,F(1,89)011;三项操作任务都有主效应,F(1,125)3.805,P 0.05;年龄、性别和操作任务都不存在交互作用,F(2,89)0.1。这说明悔步次数不随年龄的增长而变化,且表现出不稳定性,但与任务难度有关,即操作任务越复杂,悔步的次数就越多。21 认知操作中监视性水平的发展特点自我监控中的监视性是以注视次数为指标,其均数和标准差列于表2。表2不同年龄认知操作中停顿次数和注意次数的均数和标准差(见括号)任务拼图操作简单积木操作复杂积木操作年龄C3(次数)C3E5(次数)E6(次数)C3E5E67岁5171(3164)1191(2161)0137(0191)3151(3128)3157(4161)2150(2174)13165(12126)9岁9123(6150)0170(1143)0116(0150)2149(1189)1175(1158)3138(3111)14150(9106)11岁6133(5192)1176(3139)1100(3139)2167(2112)4179(3181)3171(2130)23143(13198)注:C3表示悔步次数;E5表示短时注视次数;E6表示长时注视次数。对表2的注意次数数据进行GLM分析,短时注视次数的年龄和性别无主效应,F(2、1,89)011,简单积木操作任务有主效应,F(2,89)=71583,P 011;长时注视次数在复杂积木操作中,年龄有主效应,F(2,89)=31445,P 011;性别无主效应,F(1,89)011;简单积 木 操 作 有 主 效 应,F(2,89)=161097,P 011;年龄、性别和任务之间都不存在交互作用(P 011)。进一步用LSD作效应检验,在简单积木操作中,短时注视次数的年龄差异在9岁 11岁之间(P=01044),在复杂积木操作中,长时注视次数的年龄差异在9岁 11岁之间(P=01017)。这说明随着年龄的增长,在简单积木操作中,短时注视次数逐渐增加,在复杂积木操作中也有增长的趋势,而长时注意次数变化较大,但在简单操作任务中,年龄差异较小。31 认知操作中有效性的发展特点自我监控中的有效性是以完成任务的速度和准确性为指标,其均数和标准差列于表3。表3不同年龄认知操作中速度和准确性的均数和标准差(见括号)任务拼图操作简单积木操作复杂积木操作年龄T2(ms)G7(块数)T2G7T2G77岁153197(56166)3112(2153)53116(43103)1110(1176)181162(42155)7150(1186)9岁120103(60190)1145(1179)29183(31135)0183(1164)148141(53130)4175(3134)11岁88188(55112)0175(1111)31103(30165)0123(0177)147170(63142)2157(3150)对表3的数据进行GLM分析,认知操作的速度在三项任务中,年龄都有主效应,41999年 心理发展与教育 第4期 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/F(2,89)=31593,P 0105;性别除复杂积木操作任务有主效应以外,F(1,89)=51733,P 0105;其余都无主效应,F(1,89)011;简单积木操作任务有主效应,F(1,89)=181456,P 01001,其 余 无 主 效 应,F(1,89)011,在三项任务操作中,年龄、性别与任务都不存在交互作用,F(3,89)011。进一步用LSD作效应检验,在拼图操作中,每个年龄之间都有差异(P 41247,P 0105;性别都无主效应,F(1,89)011;在三项任务中,除拼图操作无主效应外,F(1,89)=11936,P 011,其余都有主效应,F(2,89)41097,P 011)。这说明随着年龄的增长,被试操作的准确性越来越好,但受任务难度的影响,任务越复杂,准确性越差。41 自我监控对认知操作能力的影响本研究首先对观测变量进行了相关矩阵分析,结果发现,除初步思考时间与悔步次数之间相关不显著外(r=01019),其余任何两个观测变量之间的相关均达到显著性水平。该结果说明自我监控的具体指标与认知操作能力之间存在相关。为此,本研究应用LISREL软件(8102版)分析实验数据,对计划性、监视性与认知操作的结果之间的相互关系进行反复验证和修正后,得出最优自我监控对认知操作能力的影响模型于图1。该模型的拟合指数为:X2=14125(df=11,N=144),P=0122;标准化准方根残差RMR=01046;GFI=0197;AGFI=0193;NFI=0195;NNFI=0198;CFI=0199;IFI=0199,这些评价指数表明该模型的整体拟合优度是相当好的。图1表明,计划性对认知操作有显著的正效应(GAMMA值为0183),计划性对监视性也有显著的正效应(GAMMA值为0151),比起前者影响相对弱一点,监视性对认知操作也有显著的正效应(GAMMA值为0130)。这说明自我监控的两个成分不同程度的对认知操作产生影响。图1 验证和修正后的自我监控影响模型四、讨论11 儿童自我监控能力的发展特点本研究表明,随着年龄的增长,操作的速度越来越快,自我监控的水平也在提高,从计划性来看,初步思考时间在复杂任务中5林崇德 沃建中:711岁儿童自我监控能力的发展及对认知操作的影响 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/是随着年龄的增长而延长的,7岁的被试往往用较少的时间(0164ms),而11岁的被试用了较多的时间(1107ms)来思考,几乎接近一般,9岁到11岁是一个转折点,年龄差异显著,但在简单任务中,初步思考时间都少,且不稳定;停顿次数在简单任务的操作中,没有表明出年龄差异,停顿与悔步次数不随年龄的增长而变化。从操作任务的难度来看,操作任务越复杂,停顿与悔步的次数就越多,各个年龄段表现出同样的趋势。从这一结果来看,年长被试的操作速度快与他们的初步思考时间有关系,他们往往需要花费较多的时间思考、计划,善于对任务进行分析,对整个操作任务的操作步骤进行分析,并选择有效的策略,一旦他们计划好了,就开始操作,这样就会减少停顿次数和悔步次数。停顿是在认知操作活动中发生的,停顿是进一步的计划、比较、决策的过程,同时获得反馈信息,为下一步作准备,为调整目标和操作步骤作准备。悔步就是调整原来错误的操作,或错误的移动正确的操作,是计划性的另一种表现。从发展角度看,年长被试在认知操作中,花较多的时间来计划,中间就减少停顿和悔步次数。从自我监视来看,在简单操作任务中,随着年龄的增长,短时和长时注意次数在增加,在复杂的任务操作中,年龄差异明显,这是由于认知操作水平高的被试需要及时的注意目标来获取反馈信息,以便及时调整自己的操作方向,但这一种效应在简单任务中就失去了。相反,年龄低的被试就花较少的时间来思考,这样就自然增加了操作中间的停顿次数和悔步次数,直接影响了认知操作的效率,说明这些被试的监控水平比较低,表现出无计划性,他们的操作行为是偶然的、随机的、无目的的,即被试完成了操作任务后才真正意识到操作任务的最终结果。他们虽然能按规则尝试着拼出与目标相同的结果来,但在操作中常常表现出停顿和悔步,有时拼好的结果与实际目标不相符。这一结果对我们提高儿童的认知操作水平具有重要的现实意义,如果我们设法去训练儿童的自我监控能力,即增加被试的初步思考时间,及时注意目标作比较,就能大大提高操作的效能。21 自我监控对认知操作的影响将假设模型进行反复验证和修正后,得出最优结构模型如图1,与计划性有关的初步思考时间、停顿次数和悔步次数三项观测指标来度量,监视性由短时注意目标的次数和长时注意目标的次数来度量,而认知操作由完成操作的总时间和操作的准确性来度量。图1中计划性对监视性有影响,特别是对认知操作有影响,其效应系数分别为0151和0183,监视性对认知操作也有显著的影响,其效应系数为0130。表明监视性接受计划性的正影响,而认知操作的水平不仅主要接受计划性(0183)的影响,而且还直接接受监视性(0130)的影响。该模型与Sternberg提出的认知成分理论有类似之处,并有所补充和发展。Stern2berg从功能的角度把认知分解成三种信息加工成 分:操 作 成 分(performance compo2nents)、知识获得成分(knowledge-acqui2sition components)和元成分(metacompo2nents)。其中元成分在具体使用时有三种作用:一是在制定的策略范围内选择操作成分和知识获得成分;二是在问题解决过程中使控制活动和自主活动协调起来;三是对情境作出反应并在信息加工的过程中矫正错误。在三种成分中,只有元成分能够激活其他两种成分或从这两种成分中直接得到信息反馈;而操作成分和知识获得成分则只能间接地相互激活或传递信息,即必须通过元成分的中介传递作用。由此可见,在Sternberg的认知成分理论中,元成分处于决定性的地位,负责管理其它两处成分。该模型是Sternberg理论的具体化,从我们的研究中61999年 心理发展与教育 第4期 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/发现,自我监控水平高的被试往往初步思考时间长,停顿次数少、悔步次数少。也就是说,这些被试在操作前要花时间计划怎样做,一旦计划好了,就按照预定目标操作,在操作过程中特别是遇到比较复杂的任务,被试总要停下来进一步思考、计划下一步该怎么做,并对已操作好的结果进行评价,从目标中获得反馈信息,及时调整自己的操作步骤,因此,停顿次数和悔步次数是计划性的另外两项指标。计划性成分不仅影响了认知操作水平,而且还影响了监视性成分。所不同的是,我们增设了注意目标的次数作为监视性的指标。在拼积木中,我们把拼接目标的平面图架在被试操作的左前方,发现被试在操作中,不断地注视目标图,与自己操作的结果作比较,及时调整操作的策略与步骤,这种注意的次数反映了被试的监视过程。计划性与监视性一起影响着认知操作的速度和准确性。由此可见,自我监控是认知活动的核心,也是人的心理系统的指挥中心11。这一结果对于揭示认知系统的机制具有重要的理论意义;同时从自我监控出发,为我们的教育培养高认知的人才提供了重要的理论依据,对教育实践有直接的指导作用。五、结论11 随年龄的增长,在复杂积木操作中初步思考时间延长,在其余的操作任务中变化不稳定,且不同的操作任务有不同的变化时间。停顿与悔步次数不随年龄的增长而变化,但操作任务越复杂,停顿与悔步的次数就越多。21 随年龄的增长,在简单积木操作中,短时注视次数逐渐增加,在复杂积木操作中也有增长的趋势,而长时注意次数变化较大,但在简单操作任务中,年龄差异较小。31 随年龄的增长,在拼图操作任务中,速度变化较大,但在简单与复杂积木操作任务中,速度有下降的趋势,但到了9岁以后,速度下降不快,另外,操作任务越复杂,总反应时就越长,速度越慢。被试操作的准确性越来越好,但受任务难度的影响,任务越复杂,准确性越差。41 自我监控的计划性和监视性在不同程度上影响了认知操作的速度和准确性。主要参考文献:1 Flavell,J1H1,Cognitive development1Eng1ewoodCloffs,NJ:Prentice-Hall,1985,8612 Sternberg,R1J1,Intelligence Applied,HarcourtBrace Jovanovech,198613 Schraw,G1and Nietfeld,J1,A Further 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