高中生元認(rèn)知能力對地理綜合題解題水平的影響研究

摘要：地理綜合題是檢驗學(xué)生地理問題解決能力的重要工具，在地理測試中占有重要地位。假設(shè)元認(rèn)知能力是影響高中生地理綜合題解題水平的因素之一，通過多次測試和修改完善開發(fā)出高信度和高效度的元認(rèn)知能力測量量表，并通過測試獲得了云南省下關(guān)第一中學(xué)49份有效樣本的元認(rèn)知能力和綜合題解題水平數(shù)據(jù)，借助SPSS 19.0軟件，運用相關(guān)分析、獨立樣本t檢驗、回歸分析等方法，可證明元認(rèn)知能力與綜合題解題水平之間存在顯著的相關(guān)性。

關(guān)鍵詞：地理綜合題；元認(rèn)知能力；解題水平；啟發(fā)式提問清單法

一、問題的提出

各地高考地理試卷的題型有選擇題和綜合題兩大類，其中綜合題的比重一般超過一半，而且高考綜合題難度較大，如浙江省2010—2013年高考綜合題的難度系數(shù)均小于0.5，是考生失分的“重災(zāi)區(qū)”。國內(nèi)有一些關(guān)于地理綜合題解題訓(xùn)練的研究，如許國鵬從應(yīng)試角度歸納出審題、析題、答題的解題步驟，并展示解題策略的思維導(dǎo)圖；湯國榮從命題角度分析地理綜合題的價值取向、命題特點，提出針對性的復(fù)習(xí)策略。地理綜合題靈活多變，對學(xué)生的地理知識和地理問題解決能力的考查十分全面，提高綜合題的解題水平需要了解影響學(xué)生綜合題解題水平的因素，并把握其中規(guī)律性的原理和機制，而在這方面，尚未發(fā)現(xiàn)有研究去探討，更無實證研究的成果。本文認(rèn)為，地理知識豐富程度、地理思維能力是影響地理綜合題解題水平的最基本因素，而元認(rèn)知能力也是一個重要的因素，本文將從實證的角度探討元認(rèn)知能力對地理綜合題解題水平的影響，在地理知識和思維能力水平不能短期提高的情況下，為從元認(rèn)知角度提高解題水平提供實證依據(jù)。

二、研究設(shè)計

要發(fā)現(xiàn)元認(rèn)知能力對地理綜合題解題水平的影響，首先要對學(xué)生的元認(rèn)知能力和地理綜合題解題水平進行測量，并通過多元化的樣本將地理知識水平、地理思維能力水平設(shè)為控制變量。研究中元認(rèn)知能力的測量最為關(guān)鍵，需要開發(fā)高質(zhì)量的測量工具并測得可信的數(shù)據(jù)，是研究的難點；另外需要通過測量獲取學(xué)生的地理綜合題解題水平數(shù)據(jù)。之后借助SPSS軟件，運用相關(guān)分析、回歸分析、獨立樣本t檢驗、曲線擬合等方法揭示元認(rèn)知能力和地理綜合題解題水平之間的統(tǒng)計關(guān)系，并論證其因果關(guān)系，最終從提高元認(rèn)知能力的角度提出提高地理綜合題解題水平的教學(xué)策略。

三、元認(rèn)知能力與地理綜合題解題水平的測量

1.元認(rèn)知能力測量量表的開發(fā)

筆者重點選取元認(rèn)知知識和元認(rèn)知監(jiān)控這兩項容易量化的指標(biāo)，并將其細(xì)分為計劃（x1）、策略（x2）、監(jiān)測（x3）、調(diào)節(jié)（x4）、反思（x5）五個維度進行地理綜合題解題元認(rèn)知能力測量量表開發(fā)。量表內(nèi)容參考國內(nèi)外相關(guān)元認(rèn)知問卷中的題項，測題內(nèi)容采用李克特五分量表法計分，量表全部為正向題，按照表述與其實際情況相符程度的五個等級（非常符合、符合、一般、不符合、非常不符合）分別計以5、4、3、2、1 分。試測均在云南省下關(guān)第一中學(xué)進行，研究結(jié)論暫時只對該校樣本負(fù)責(zé)，是否為普遍規(guī)律有待更多研究案例的重復(fù)和驗證。2016年3月16日在高三年級發(fā)放127份測量量表，有效回收113份；2016年4月6～11日，在高二、高三年級8個文科班發(fā)放450份測量量表，有效回收433份。對量表進行質(zhì)量分析和完善的過程中，將量表測題由43題減少為38題，量表信度由0.897上升到0.901，5份分量表的信度也相應(yīng)提高，信度在0.661～0.729之間（如表1），量表具有非常滿意的信度。另外，皮爾遜相關(guān)分析數(shù)據(jù)還顯示，大部分題項與所代表維度的綜合分的相關(guān)性高于與其它維度的綜合分的相關(guān)性（數(shù)據(jù)略），說明該問卷具有較好的結(jié)構(gòu)效度。綜上表明，量表質(zhì)量較高，測試數(shù)據(jù)可以用于研究。量表中的5道完美性測試題作為測謊題，用于識別樣本數(shù)據(jù)的真實性，不計分，33道計分題測得的元認(rèn)知能力滿分為165分，最低為33分。

2.地理綜合題解題水平的測量

對綜合題解題水平測量最權(quán)威的工具是文綜地理試題，本研究選取2016年8月26日舉行的新高三學(xué)生綜合測試為依據(jù)。試卷中的第36、37題地理綜合題，包括6道小題，總分值為46分。經(jīng)地理教師論證這兩道綜合題非常經(jīng)典，具有較高的測試信度和效度，并且融合自然地理、人文地理和區(qū)域地理的知識，對學(xué)生的地理學(xué)科能力、地理基本方法、地理基本觀念進行綜合考查，題目圖文信息充分和適切，設(shè)問基本包括綜合題的大部分類型，如原因類設(shè)問、評價類設(shè)問、比較類設(shè)問等。本次考試由學(xué)校組織，是非常正式考試，能夠客觀真實地反映學(xué)生的綜合題解題水平，試卷評閱完成后，從教務(wù)處獲得學(xué)生的每題得分?jǐn)?shù)據(jù)，將綜合題成績提取，作為學(xué)生綜合題解題水平的研究數(shù)據(jù)。所有文科學(xué)生總體的地理綜合題平均分為30.12分，平均得分率為65.48%。

3.元認(rèn)知能力測試與地理綜合題解題水平測量數(shù)據(jù)的連接

2016年9月9日對高三（8）班（文科班）的50名同學(xué)進行元認(rèn)知能力測試，最終獲得有效數(shù)據(jù)樣本49份，將這49份樣本的元認(rèn)知能力與其地理綜合題解題水平數(shù)據(jù)進行連接，用于元認(rèn)知能力和地理綜合題解題水平的關(guān)系分析。49份樣本的元認(rèn)知能力平均分為118.93，標(biāo)準(zhǔn)差為10.84，其地理綜合題的平均分為30.21，標(biāo)準(zhǔn)差為5.07。

四、高中生元認(rèn)知能力與地理綜合題解題水平的關(guān)系分析

1.元認(rèn)知能力與地理綜合題解題水平之間具有因果關(guān)系（如表2）

采用皮爾遜相關(guān)法研究元認(rèn)知能力與地理綜合題解題水平間的相關(guān)關(guān)系，兩者的相關(guān)系數(shù)為0.718，相關(guān)系數(shù)值較高，顯著性概率P值為0.000，相關(guān)關(guān)系極其顯著，說明元認(rèn)知能力與綜合題解題水平之間具有顯著的相關(guān)性。

為進一步驗證元認(rèn)知能力和綜合題解題水平之間的關(guān)系，將樣本按照地理綜合題解題水平進行劃分，把綜合題解題水平前27%（13名）列為高分組，后27%（13名）列為低分組，通過獨立樣本t檢驗分析綜合題解題水平高低分組學(xué)生的元認(rèn)知能力的均值是否有顯著差異；然后按同樣方法將樣本的元認(rèn)知能力水平分為高分組和低分組，通過獨立樣本t檢驗分析元認(rèn)知能力高低分組學(xué)生的地理綜合題解題水平的均值是否有顯著差異。兩次均值比較的差異顯著性水平P值均為0.000，說明差異極其顯著的水平，顯示兩個因素之間均互為條件性因素。國內(nèi)外的文獻研究也都說明元認(rèn)知能力與問題解決能力之間有因果關(guān)系，因此，統(tǒng)計數(shù)據(jù)證實了元認(rèn)知能力與綜合題解題水平之間因果關(guān)系的存在。據(jù)此可認(rèn)為，提高元認(rèn)知能力可以促進學(xué)生的地理綜合題解題水平的提高，這也是本研究提出以啟發(fā)式提問清單法（基于元認(rèn)知能力的提高）來提高學(xué)生地理綜合題解題水平的依據(jù)。endprint

2.元認(rèn)知能力與地理綜合題解題水平之間呈現(xiàn)復(fù)合函數(shù)關(guān)系

運用SPSS19.0軟件，以學(xué)生的綜合題解題水平作為因變量，元認(rèn)知能力作為自變量進行回歸分析，經(jīng)曲線擬合發(fā)現(xiàn)用復(fù)合函數(shù)模型擬合最為理想（如圖1），所得復(fù)合函數(shù)模型的回歸方程為：Y=6.557×1.103x，其中Y為綜合題解題水平，x為元認(rèn)知能力。

回歸方程的P值為0.000，小于0.01，說明元認(rèn)知能力與地理綜合題解題水平間的復(fù)合函數(shù)關(guān)系極其顯著；R方為0.65（>0.6），說明曲線擬合優(yōu)度較好，回歸方程中元認(rèn)知能力對地理綜合題解題水平具有較強預(yù)測能力。

五、提高高中生地理綜合題解題水平的教學(xué)策略

美國數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育家G·波利亞在1945年提出了啟發(fā)式自我提問法來解決問題。他將解決數(shù)學(xué)問題分為理解問題、制定計劃、執(zhí)行計劃與回顧四個步驟[1]。在每個步驟下，都有相應(yīng)的自我啟發(fā)式問題或步驟，類似于元認(rèn)知的出聲報告法，將元認(rèn)知的解題過程用語言表達(dá)出來，由此讓學(xué)生理解和熟悉元認(rèn)知的作用過程，從而自覺地在解題過程中運用。這個方法雖然屬于數(shù)學(xué)問題解決的方法，但被公認(rèn)可以適用于其它學(xué)科，因此同樣也可以用于地理綜合題的解題過程。如果能將解題中的元認(rèn)知過程直觀地展示于紙上，讓學(xué)生思考并體悟，相信對學(xué)生元認(rèn)知能力的提高將會大有幫助。筆者將這種方法稱為啟發(fā)式提問清單法。

1.地理綜合題解題啟發(fā)式提問清單的編制方法

根據(jù)相關(guān)文獻，結(jié)合自己的思考和教學(xué)經(jīng)驗，筆者編制了地理綜合題解題中的啟發(fā)式提問清單。①理解問題。這個問題的行為動詞是什么？指的是什么意思？讀題后，你發(fā)現(xiàn)哪些知識與這個問題有聯(lián)系？如果有圖，圖中有沒有與這個問題相關(guān)的幫助信息？老師有沒有講過類似的題，當(dāng)時是怎樣分析的？②制定計劃。解決這樣的問題，一般要用哪一種模型？參照分值，估計這道題的答題要點有幾點？是不是需要畫出思維導(dǎo)圖，以幫助分析和解答？如果還不清楚，是否要再讀一遍文字材料和圖片信息？③執(zhí)行計劃。在解題中，要提醒自己注意——在書寫答案時，是否緊扣材料，利用材料中的內(nèi)容，有針對性地回答問題？解題過程中，我已經(jīng)寫了哪些內(nèi)容，有沒有漏寫什么？有否使用專業(yè)的地理術(shù)語來答題？答案有效嗎？有邏輯性嗎？能不能說明這個地理現(xiàn)象？我的答案是…… ④回顧。做完題目后，我會問自己：這道題用了哪個模型，知識點間是怎樣聯(lián)系起來的？對比參考答案和他人答案，我的有哪些不足和優(yōu)點？解題中最大的失誤是什么，以后要如何彌補？我的解題方法能用到哪些類型的問題上？我的總結(jié)是……

教師可根據(jù)遇到的問題對清單進行修改滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。優(yōu)等生清單中問題的數(shù)量可適當(dāng)少一些，但要在關(guān)鍵性步驟上給予幫助，使其元認(rèn)知能力更加完善。對學(xué)困生清單要盡可能詳細(xì)，讓學(xué)生掌握元認(rèn)知能力在解題中運用的每一個步驟，逐步把外部的形式變成其內(nèi)在的思維模式，從而提高元認(rèn)知能力，進而提高地理綜合題的解題水平。

2.地理綜合題解題啟發(fā)式提問清單法的應(yīng)用

建議教師在訓(xùn)練學(xué)生的過程中讓學(xué)生根據(jù)啟發(fā)式提問清單進行回答。填完之后，教師也要展示自己的提問清單回答答案，供學(xué)生參考，師生互動，發(fā)現(xiàn)不足。同時，還應(yīng)該準(zhǔn)備一道類似的訓(xùn)練題，讓學(xué)生脫離提問清單進行訓(xùn)練，起到遷移的作用。教師需要將提問清單的回答集中進行分析診斷，確定下一步教學(xué)計劃。堅持訓(xùn)練將有助于學(xué)生的元認(rèn)知能力提升，從而提高地理綜合題解題水平，方法的具體效果有待進行實證研究。

啟發(fā)式提問清單實際是將元認(rèn)知過程中計劃、策略、監(jiān)測、調(diào)節(jié)、反思等環(huán)節(jié)展示于紙上的一種形式，它可以讓學(xué)生直觀地看到解決一道綜合題的正確思維方式，并且通過不斷的訓(xùn)練，把外部的要求內(nèi)化為學(xué)生的思維方式，從而讓學(xué)生養(yǎng)成運用元認(rèn)知思考的習(xí)慣。同時也需要學(xué)生記住一些綜合題解題模型，兩者有機結(jié)合，學(xué)生的綜合題解題水平就會顯著地提高。啟發(fā)式提問清單還能把原先模糊不清的元認(rèn)知過程具體化，使元認(rèn)知能力的提高變得具體可操作，教師能夠清楚地看到學(xué)生的元認(rèn)知過程，診斷其中的問題，使教學(xué)更有針對性。教師自己對提問清單進行回答并向?qū)W生展示，站在學(xué)生的角度思考問題，讓學(xué)生明白解題中更合適的元認(rèn)知過程，從而形成師生之間相互啟發(fā)的教學(xué)生態(tài)?！?/p>

參考文獻：

[1] G·波利亞.怎樣解題：數(shù)學(xué)思維的新方法[M].上海：上海教育科技出版社，2007.endprint