元認知能力對網絡學習行為的影響效果研究

王洪江 盧曉燕 馬桂秋 廖曉玲

（1.華南師范大學 教育信息技術學院，廣東 廣州 510631；2.廣州市花都區駿威小學，廣東 廣州 510800）

一、問題的提出

隨著教育信息化的不斷深入，網絡學習成為人們可持續發展的重要渠道之一。網絡學習能夠滿足學習者隨時隨地學習的需求，能有效解決教育公平問題，降低教育成本，建設學習型社會。但是網絡學習仍存在學習資源利用率低，容易產生信息迷航，學生缺乏學習主動性等諸多問題[1]。元認知作為對認知的認知，能幫助學習者對自身認知行為有更全面把握，從而對學習任務和具體的問題有綜合性的設計策略，以有效解決信息迷航問題，提高資源利用率[2]，進而培養學習者自主學習能力。然而，到目前為止，關于元認知能力與網絡學習行為內在關聯性的研究仍處于初級探索階段，對于元認知與什么行為有關聯，有什么關聯關系，仍停留在模糊的、主觀的歸納階段[3]；且大多數研究采用描述性統計、簡單相關或回歸分析方法，僅能表征變量間的簡單線性關系，缺少對元認知要素與網絡學習行為之間的復雜結構關系的精確描述。針對上述問題，本研究在借鑒已有元認知與網絡學習行為相關關系研究的基礎上，采用結構方程模型分析方法，構建元認知與網絡學習行為之間的結構模型，并對模型進行驗證與修正，從而厘清元認知各要素之間的結構關系及其對網絡學習行為的作用，以期探究優化網絡學習的有效策略，探尋提升網絡學習效果的有效路徑。

二、研究模型構建

元認知作為對認知的認知，強調學習者對自身各種認知活動的計劃、監控和調節[4]，是學習者進行網絡學習的內在關鍵要素，而網絡學習行為能夠反映學習者在學習過程中的真實思維，映射了學生在學習中的思維模式[5]。因而，元認知與網絡學習行為具有內在的根本性聯系。鑒于此，本研究基于已有研究成果建構了元認知與網絡學習行為的理論模型，并提出相關研究假設。

（一）元認知內部要素關系結構模型

約翰·弗萊維爾（John Flavell）[6]首次提出元認知時，將元認知分為元認知知識和元認知體驗兩個部分，這也被稱為元認知二元結構。在國內，董奇[7]結合不同學者對元認知結構的研究成果，提出元認知三元結構——元認知知識、元認知體驗和元認知監控。本研究采用董奇的元認知三元結構劃分；另外，考慮到有研究者認為元認知監控和調節是元認知技能的一部分[8]，本研究采用“元認知技能”這一表達闡述“元認知監控”。因此，本研究所研究的元認知是在網絡學習環境下，由元認知知識、元認知體驗和元認知技能3 個因素組成的，一種通過計劃、監督、調節等行為對自身認知進行作用的認知活動。其中，元認知知識是關于認知活動的一般性知識，可以細分為涉及人、任務、策略的知識[9]。元認知體驗是伴隨著認知活動所產生的認知或情感體驗，可以細分為認知體驗和情感體驗[10]，學習者成功與失敗、進步與退步、喜悅與失望都屬于元認知體驗。元認知技能是指個體在認知過程中使用的調節機制，對認知行為的管理與控制，一般包括計劃、監控和評價3 種基本的元認知技能[11]。根據汪玲等人[12]的元認知要素關系模型，本研究在不考慮迭代更新的情況下，對元認知的知識、體驗和技能3 個維度構建相關關系，如圖1 所示。

圖1 元認知內部要素關系結構圖

在元認知內部關系上，元認知知識、元認知體驗、元認知技能各自獨立，卻又相互影響。第一，元認知知識引導元認知技能，并且對元認知體驗有指引作用。第二，元認知體驗激活元認知知識，為元認知技能提供信息。第三，元認知技能受元認知知識和元認知體驗的影響，通過認知活動激發新迭代。因此，本研究提出假設H1、H2和H3。

H1：元認知知識和元認知體驗存在相關關系。

H2：元認知知識對元認知技能有顯著正向影響。

H3：元認知體驗對元認知技能有顯著正向影響。

（二）網絡學習行為模型構建

為更好地綜合對比已有網絡學習行為模型，統籌已有模型的優缺點，本研究對現有典型網絡學習行為模型進行匯總，如表1 所示。

表1 網絡學習行為模型匯總表

經過對模型的對比分析發現，大部分的網絡學習行為模型或是將協作、探究等社會性交互學習行為劃分為一個單獨維度，又或是將社會性交互學習行為劃分為學習行為的高級層次。可見，個體學習行為與社會性學習行為是網絡學習行為中重要的區分維度或層次。因此本研究將采用斯特凡·赫拉斯廷斯基所提出的網絡學習行為模型，基于社會認知理論，將網絡學習行為分為個體學習行為和社會性學習行為，如表2所示。

表2 網絡學習行為模型

（三）元認知與網絡學習行為相關關系的理論模型

對于元認知與網絡學習行為的相關關系，本研究對現有研究中關于元認知與網絡學習行為的相關模型進行了總結，為模型構建給予一定的理論支撐，如表3所示。

表3 現有模型對本研究模型構建的啟示匯總

綜上，本研究根據以上已有模型進行分析，基于元認知、行為科學、社會認知等理論提出了元認知能力與網絡學習行為的關聯模型，如圖2 所示。該模型闡述了元認知能力與網絡學習行為之間的關系：元認知能力通過內在各維度影響學習者的網絡學習行為，主要包括直接影響和間接影響。其中元認知知識和元認知體驗對網絡學習行為有直接影響和間接影響；元認知技能是元認知能力中對網絡學習行為影響最為重要的因素，對網絡學習行為有直接影響，受元認知知識和體驗的影響。因此，本研究提出假設H4、H5和H6。

圖2 元認知能力與網絡學習行為的關聯模型

H4：元認知技能對網絡學習行為有顯著正向影響。

H5：元認知知識對網絡學習行為有顯著正向影響，通過影響元認知技能對網絡學習行為產生間接影響。

H6：元認知體驗對網絡學習行為有顯著正向影響，通過影響元認知技能對網絡學習行為產生間接影響。

三、研究設計

（一）研究目的

本研究基于相關理論研究構建元認知能力與網絡學習行為理論模型，以參與某課程的159 名網絡學習者作為研究對象，以量表數據和在線學習行為數據為數據來源，旨在探索以下問題：（1）元認知知識、元認知體驗、元認知技能與網絡學習行為各要素之間的作用關系能否被證實；（2）若理論模型被證實，元認知知識、元認知體驗、元認知技能、網絡學習行為各要素之間具有何種程度的效應影響。

（二）研究對象

本研究選擇某門SPOC 混合式課程的159 名學生作為研究對象，其中女生有128人，占80.5%，男生有31人，占19.5%。在年級分布上，參加課程的學生基本是在大二和大三兩個年級，分別有52 人和71 人，占總體的77.4%。在專業分布上，參與該門課程學生主要是理科和人文社科學生為主，其中理科學生有78 人，占整體的49.1%，人文社科學生有48 人，占整體的30.2%。

（三）研究方法

本研究采用結構方程模型法，通過元認知量表調查學習者的元認知能力水平，在Moodle 學習平臺的日志中捕獲學習者的網絡學習行為。運用SPSS 23.0 軟件和AMOS 23.0 軟件對數據進行處理分析，以卡方值（χ2）、卡方自由度比（χ2/df）、增量擬合指數（IFI）等作為模型擬合度判別與驗證的參照指標，并根據參照指標對模型進行修正。

（四）問卷設計

本研究的問卷由兩部分內容構成：第一部分是學習者的基本信息，包括姓名、性別、年齡等信息和網絡學習習慣；第二部分是大學生網絡學習環境下的元認知能力量表，量表參考張勝男[19]設計的元認知能力量表設計，并根據本研究實際情況進行調整。量表采用李克特五級量表的測量形式，從元認知知識、元認知體驗和元認知技能3 個維度進行測量。為了保證問卷的真實有效，本研究進行了問卷預測試，并對預測試數據進行信效度分析，依據數據的分析結果刪除了量表中的個別測量項，最終形成正式問卷。

（五）數據收集方法

1.元認知能力數據采集

本研究通過問卷星網絡調查平臺，向某門SPOC混合式課程的213 名學生發放問卷，共回收188 份問卷，問卷回收率87%。接著，將漏填關鍵信息的問卷和填寫時間少于30s 的問卷作為無效問卷進行剔除，最終篩選出有效問卷159 份，問卷有效率為84.6%。

2.網絡學習行為數據采集

本研究借助Moodle網絡學習平臺開展混合式教學，課程分為線下學習和線上教學兩部分。本研究主要針對線上學習環節的網絡學習行為進行分析和研究。線上學習根據教學任務分為兩部分：基本學習環節和拓展學習環節。（1）基本學習環節包括自主學習、討論、測試、作品提交4 個主要學習任務。①在課前，學習者通過微課、教學PPT、課程案例等多種形式的教學資源對內容進行自主學習；②在課中，學習者參與教師設置相關的教學問題，在討論區發表對該問題的看法，并與同學們進行相互探討；③在課后，通過單元測試來檢驗自主學習的效果；④在課后，根據教學任務完成作業并在平臺上進行提交。（2）拓展學習環節包括學習任務單、個人作品互評、資源共享、討論區回復和點贊等功能。這些功能可以輔助學習者進行線上學習，但不是強制性的教學任務。

本研究借助Moodle 學習平臺獲取學習者網絡行為數據，學生網絡學習行為主要包括登錄、瀏覽、資源共享、測試、作品、互評、線上討論7 類。

四、研究結果

（一）元認知能力數據分析

1.信度分析：使用SPSS 23.0 軟件對正式問卷進行信度分析，問卷整體的克隆巴赫α系數是0.929，元認知知識維度的α系數是0.849，元認知體驗維度是0.823，元認知技能維度是0.898，α系數均＞0.8。說明該問卷數據內部一致性較好，整體可信度高。

2.效度分析：采用因子分析方法進行效度檢驗。首先進行KMO檢驗和Bartlett 球形檢驗，問卷整體的KMO值為0.921，Bartlett 的球形檢驗=2709.038（df=378，p=0＜0.05），滿足因子分析條件。進一步因子分析發現，各題目之間的提取值都在0.5 以上。說明題目之間的關聯性較高，可以對變量中的大部分信息進行提取。接著再利用主成分分析法，通過提取特征值大于1的成分，可以提取5 個公共因子，累計方差解釋率為65%＞60%。最后運用因子分析中的最大方差法，發現元認知知識、元認知體驗、元認知技能各維度相關題目的累計方差解釋率分別為22.562%、17.082%、25.504%。出于篇幅考慮，其他維度分析結果在此省略。

綜上，通過對問卷數據的初步分析，其信度和效度都較好，問卷內部相關性較高。說明可以根據該問卷進一步進行數據統計分析。

（二）元認知能力與網絡學習行為相關性分析

通過網絡日志和平臺統計的學習行為進行數據采集，排除教師和助教的教學行為，以及部分無關的網絡行為數據，如加入課程等行為。將日志數據和學生數據導入Excel 文件中，根據學號和姓名關鍵詞匹配學習者的行為數據，對研究對象的學習行為進行數據清洗，排除部分缺失值較嚴重的對象，最后獲得146 名學習者的學習行為數據。

而后利用SPSS 23.0 軟件將所有行為與學習者的元認知能力進行相關性分析，結果顯示，登錄學習平臺次數和時間、參與測試次數、作品互評分數的顯著性均大于0.05，與元認知能力不存在相關性。

一般認為Pearson 系數＜0.3 的為弱相關，0.3 ～0.5的為中等強度相關，＞0.5 為強相關。相關性分析結果如下：（1）與元認知能力具有弱相關關系的行為有參與小測得分、提交作品數量、作品分數，與元認知能力的相關性分別為0.179（p=0.024 ＜0.05）、0.176（p=0.027＜0.05）、0.192（p=0.015 ＜0.05）。這說明元認知能力對成績有作用，但是受其他因素干擾較大。該課程的作品提交是課程主要的學習任務和評分標準，絕大部分同學能按時提交，因此該行為的區別度不大。（2）與元認知能力具有中等強度相關關系的行為有查看課程信息、查看測試概要次數、查看作品要求、查看作品狀態、瀏覽討論區次數。這些行為與元認知能力的相關性為0.313 ～0.485，顯著性均小于0.01。（3）與元認知能力具有強相關關系的行為有瀏覽課程內容、查看學習進度、查看課程用戶報告次數、資源上傳和下載、回顧測試題目、作品互評分數、參與話題討論、回復或點贊他人評論及獲得他人評論與點贊，相關系數在0.519 ～0.641范圍內，顯著性均小于0.01，且這些行為與元認知能力的3 個維度都有顯著的相關作用。說明元認知能力對這些行為可能存在較強的作用。

通過相關性分析篩選出與元認知能力具有較強相關性的網絡學習行為，排除與元認知能力無關，以及相關性較弱的學習行為，并根據前文所提出的網絡學習行為模型對與元認知能力有較強相關性（＞0.5）的行為進行分類，分為個體學習行為和社會學習行為兩個類型，其中個體學習行為包括6 類行為：瀏覽課程內容次數、查看學習進度次數、查看課程用戶報告次數、資源上傳次數、資源下載次數、回顧測試題目次數，社會學習行為包括以下4 類行為：作品互評次數、參與話題討論次數、獲得他人評論或點贊次數、回復或點贊他人發言次數。

（三）元認知能力與網絡學習行為結構模型檢驗與分析

1.結構模型檢驗和假設檢驗

本研究使用AMOS 23.0 軟件作為結構模型驗證性分析工具，根據參數和擬合系數進行判斷。在結構方程模型中用M1 表示元認知知識，M2 表示元認知體驗，M3 表示元認知技能，B1 表示個體學習行為，B2 表示社會性學習行為。

參數檢驗主要指參數的顯著性檢驗，即p＜0.05和C.R＞1.96。根據本研究的實際參數檢驗值（見下頁表4）可知，B1 ＜--M1, B2 ＜--M1, B1 ＜--M2,B2 ＜--M2 這4 條路徑系數的p值均大于0.05，不滿足參數顯著性檢驗適配標準值。刪除該4 條路徑后，對結構模型進行修正并再次檢驗，所有參數檢驗值均符合標準。根據修正后的結構方程模型，本研究模型假設檢驗結果如表4 所示（見下頁），假設H1、H2、H3、H4成立，假設H5、H6不成立。

表4 潛變量之間的路徑分析

模型修正前，CMIN/df（卡方自由度比）=1.913，在 1 ～3 的優秀范圍內；RMSEA（誤差均方根）=0.076，在＜0.08 的優秀范圍內； 另外的CFI=0.919、IFI=0.921、TLI=0.902 均在＞0.9 的優秀范圍內。模型修正后，CMIN/df=1.868，RMSEA=0.074，CFI=0.936，IFI=0.937，TLI=0.924，各項指標均在優秀范圍內。而且，修正后的模型各項指標相比于修正前有所改善。因此，綜合分析結果可以說明，本研究構建的結構模型具有良好的適配度。

2.效應分析

本研究的模型可以從變量之間的直接效應、間接效應及總效應3 個方面來說明元認知能力對網絡學習行為的作用，如表5 所示。一般認為標準化系數＜0.10是較小效應，在0.3 左右被認為是中等效應，＞0.5 被認為是較大效應。

表5 元認知能力與網絡學習行為的效應分析

從直接效應看，元認知技能對社會性學習行為的直接效應是0.882，對個體學習行為的直接效應為0.953，說明元認知技能對社會性學習行為和個體學習行為的作用都很顯著。元認知知識和元認知體驗對元認知技能也有直接作用，分別為0.432 和0.503，說明元認知體驗對元認知技能的作用較明顯。

從間接效應看，元認知知識對社會性學習行為的間接效應是0.381，對個體學習行為的間接效應是0.412。說明元認知知識對個體學習行為和社會性學習行為都是起到中等間接影響，并且對個體學習行為影響更顯著。元認知體驗對社會性學習行為的間接效應是0.444，對個體學習行為的效果是0.479。說明元認知體驗對個體學習行為和社會性學習行為也都是起到中等間接影響，并且對個體學習行為影響更顯著。而從整體上看，元認知體驗比元認知知識對網絡學習行為的影響效果更為顯著。

從總效應來看，無論是個體學習行為還是社會性學習行為，元認知能力的作用總是元認知技能＞元認知體驗＞元認知知識。說明在元認知能力對網絡學習行為的作用中元認知技能占主體地位，元認知知識和元認知體驗主要起間接作用，通過元認知技能對網絡學習行為產生作用。同時，元認知知識、元認知體驗、元認知技能對個體學習行為的作用效應值都略高于社會性學習行為，但兩者相差很小。這表明在個體學習中，元認知能力通過計劃、監控、反思等環節顯著影響學習行為；而在社會性學習中，元認知能力也通過學習群體內的互相監督、批評、建議等環節顯著影響學習行為。

3.因子載荷量分析

針對元認知具體與什么網絡學習行為有關、有什么關聯這一問題，本研究對網絡學習行為的因子載荷量進行分析。在個體學習行為中，按因子權重從大到小排列，依次是資源上傳次數＞資源下載次數＞查看課程用戶報告次數＞回顧測試題目＞瀏覽課程內容次數＞查看學習進度次數，說明元認知能力對個體學習行為作用最大的是資源下載和上傳次數，元認知能力能有效促使個體自覺下載資源自學和提交作業；而在社會性學習行為中，按因子權重從大到小排列，依次為獲得他人評論或點贊次數＞回復或點贊他人發言次數＞參與話題討論次數＞作品互評次數，說明元認知能力對社會性學習行為作用最大的是獲得他人評論或點贊次數和回復或點贊他人發言次數，元認知能力能在社會性學習中促使學習者在互相激勵、監督下參與評論和點贊。

五、結論與建議

根據網絡學習的元認知作用機制標準化模型，研究結果證實了元認知能力對網絡學習行為的作用，并揭示了元認知能力對網絡學習行為的內在作用機制：無論是個體學習行為還是社會性學習行為，元認知能力的作用都以元認知技能對網絡學習行為產生的作用為主，而元認知知識和元認知體驗則通過元認知技能在計劃、監控和評價中對網絡學習行為產生間接作用。根據上述結論，本研究對網絡學習做出進一步的理論分析和實踐建議。

第一，充實元認知知識，并著重于主體相關知識。元認知知識對元認知體驗和元認知技能有顯著作用，并通過元認知技能間接作用于網絡學習行為；而在元認知知識的3 個因子中，主體相關知識所占權重最大。因此，對于學習者而言，要著重增強其主體意識，對自己有客觀的認知，明確自身網絡學習優勢和不足，分析學習重難點，創設或尋找適合自身特點的學習環境和學習策略。對于教師而言，在教學中應引導學習者反思在面對不同問題時如何閱讀和寫作，如何進行自我總結，增強學習者對自我主體意識的認知，幫助學習者分析學習重難點，明確學習任務，并找到適合學習者學習特點的路徑、策略、資源。

第二，豐富元認知體驗，并著重于情感體驗。元認知體驗對元認知知識和元認知技能有顯著作用，并通過元認知技能間接作用于網絡學習行為；而在元認知體驗的兩個因子中，情感體驗所占權重比認知體驗更大。因此，對于學習者而言，遇到問題時要多利用討論區、即時通信工具與其他學習者或教師進行溝通，豐富學習信心、參與感等積極情緒，緩解學習孤獨感、焦慮感等消極情緒。對于教師而言，在學習網絡課程之前，可以講解網絡學習的通用技巧，比如，如何請求在線客服等，并與學生進行有效的互動，及時答疑解惑，降低學生遇到問題時的挫敗感，提高網絡學習效能感；在設計網絡課程時，要考慮任務難度，培養學習者的學習成功體驗感、愉悅感等積極學業情緒。

第三，培養元認知技能，并著重于計劃能力。在網絡學習行為的作用中，元認知技能占主體地位，其總效應遠高于元認知知識和元認知體驗；而在元認知技能的三個因子中，“計劃”所占權重最大，而“監控”和“評價”則稍次之。因此，在網絡學習環境下，要提升學習者的元認知能力，可以側重于學習者元認知技能的培養，并著重于其中的計劃能力。對于學習者而言，可養成事先計劃的學習習慣，填寫學習任務清單、學習計劃表等，在正式學習之前選擇學習策略和資源，并解釋如何、何時及為什么使用這些策略和資源；在學習過程中要對自身學習情況進行評估，并根據評價結果進行調節和監控，調整自身學習狀態和策略。對于教師而言，可采用問題提示單、學習情況表等多種元認知支架激發學習者對自身學習狀態進行規劃、反思和調節，促進有意義的網絡學習行為發生；也有學者指出可以使用計劃外化工具，激發學習者用其與自身的認知活動和標準加以比較，引導學習者“學會學習”。