دانلود مقاله نقش فراشناخت در آموزش حل مسأله ریاضی

بخشی از مقاله

مقدمه
مفهوم فراشناخت با وجود اهميت بنيادي آن ( در آموزش وپرورش ، روان شناسي وعلوم شناختي از جمله هوش مصنوعي ) هنوز تعريف روشني نداشته وبه خوبي درك نشده است. پژوهش هاي شناختي مفصل ، مشتمل بر بررسي هاي باليني دانش آموزان در حين حل مسأله وبرنامه هاي كامپيوتري با مؤلفه هاي چند وجهي تا حدي به اين اشاره كرده اند كه چگونه فراشناخت با شناخت تعامل پيدا مي كند. در خلال دهه آينده ، مي توان انتظار داشت كه تعاريف بسيار دقيق تري از فراشناخت ارايه شوند. به اعتقاد لستر ، گارافالو وكرول «

درحال حاضر، آن چه كه به وجود آورنده باور ما نيست به فراشناخت وساير عوامل غير شناختي در حل مسايل رياضي است بيش ترناشي از بازتاب هاي ما معلمان ويادگيرندگان رياضي بر تجارب خودمان است تا اين كه ناشي از پژوهش هاي دقيق ونظام وار باشد. » هم چنين ، به گفته هجدوس ، « با وجود اين كه فراشناخت نقشي جنجالي در آموزش رياضي بازي كرده است هنوز درباره ماهيت آن وچگونگي استفاده از آن درك بيش تر نحوه تفكر حل مسآله دانش آموزان فقط به نتيجه گيري هاي

موقتي رسيده ايم».
مطالعه رفتار نهاني انسان ، مشكل وپيچيده است. اما اين كار عملي و قابل انجام است. پژوهشگران نيازمند تمركز برروي چگونگي ايجاد ارتباط بين جنبه‌هاي نظري وعملي نقش فراشناخت هستند. پژوهشگران با هم وبا هم فكري هم، بايد يكديگر كار كنند تا بتوانند اين رفتار پنهاني را به ، ميزان زيادي آشكار سازند.

درزماني كه براي انجام تحقيق با حل مسأله مصاحبه مي شود پژوهشگران مي توانند با طرح سؤال هايي از قبيل اين كه براي حل مسايل رياضي چه كارمي كنيد ؟ از چه دانشي كمك مي گيريد ؟ چگونه فرآيند حل مسأله را كنترل مي كنيد ؟ چه باوري نسبت به خود رياضي وغيره داريد ؟ اطلاعات ارزشمندي در ارتباط با شناخت پيچيدگي هاي يادگيري انسان به دست آورند. گاهي از موقعيت هاي حل مسأله براي طرح چنين سؤال هايي استفاده مي شود كه از آن جمله مي توان به مسأله زير اشاره كرد :

« ... مردي براي خريد يك جفت كفش 5 دلاري به كفاشي مي رود وبهاي آن را با يك اسكناس 20 دلاري تقلبي مي پردازد. صاحب مغازه متوجه تقلبي بودن اسكناس نشده وبراي خرد كردن 20 دلاري نزد همسايه قصابش مي رود وقصاب چهار عدد اسكناس 5 دلاري به او داده و 20 دلاري تقلبي را مي گيرد. صاحب كفاشي به مغازه اش بر مي گردد وبه خريدار، آن كفش و15 دلار را پس ميدهد. پس از مدتي قصاب همراه با FBI به كفاش اطلاع مي دهد كه 20 دلاري تقلبي بوده است. بنابراين ، كفش فروش 20 دلاري ديگربه قصاب مي دهد و FBI ، 20 دلاري تقلبي را بر مي دارد. دراين ميان ، صاحب كفاشي چقدر ضرر كرده است ؟

هدف اين تحقيق پرداختن به معني فراشناخت ونقش آن در آموزش حل مسأله رياضي است. كه با اين حال قبل از ورود به بحث اصلي ، جهت درك بهتر اين واژه به ارايه تعريف آن مي پردازيم. جزء اول اين واژه « فرا» است. كه « فرا» به تغييروضعيت يا حالت اشاره مي كند ، مانند متابوليسم همچنين ، « فرا» به معني بالاتر وماوراء است، مانند متابوليسم. همچنين ، « فرا» به معني بالاتر وماوراء است، مانند متافيزيك ، ومتازبان.

اما جزء دوم اين اصطلاح ، يعني شناخت، « فرايندهاي دروني ذهني ياراه هايي است كه از طريق آنها اطلاعات پردازش مي شوند، يعني راه هايي كه ما به وسيله آن ها، اطلاعات را مورد توجه قرار مي دهيم. تشخيص مي دهيم وبه رمز در مي آوريم ودر حافظه ذخيره مي سازيم وهر وقت كه نياز داشته باشيم آن ها را از حافظه فرا مي خوانيم ومورد استفاده قرار مي دهيم. به سخن ديگرما از راه فرآيندهاي شناختي ، جهان پيرامون خود را مي شناسيم واز آن آگاه مي شويم وبه آن آگاه مي شويم وبه آن پاسخ مي دهيم.
شناخت ، به فرآيندهايي اشاره مي كند كه افراد به كمك آن ها ، ياد مي گيرند، فكرمي كنند وبه ياد مي آورند. به طور خلاصه ، شناخت يعني دانستن وكسب شناخت درباره جهان هستي يعني دانستن جهان هستي.

فراشناخت چيست ؟
فراشناخت اصطلاحي است كه اولين بار توسط فلاول (1976) در زمينه حافظه به كاربرده شد. فلاول ، فراشناخت را شناخت درباره شناخت مي دانست يا به طور كلي، فراشناخت را دانش وكنترل شناخت تعريف كرد واز آن به بعد، متخصصان مختلف از اين اصطلاح در حيطه هاي مختلف مانند هوش مصنوعي، ادراك ، پردازش، اطلاعات يادگيري اجتماعي ، رياضيات وغيره صحبت به ميان آوردند.

با اين حال ، به گفته سيف تاريخچه فراشناخت به قبل از فلاول بر مي گردد. به گفته او، «نخستين بارهارلو (1949) مفهوم يادگرفتن يادگيري را كه در يك رشته آزمايش با ميمون ها انجام داد، مطرح ساخت. دراين آزمايش ها، ميمون ها، وادار مي شدند تا مسايلي را كه به آن ها داده مي شد، حل كنند. يافته جالب هارلو اين بود كه هر چه مسايل بيش تري را حل مي كردند در حل مسأله تواناتر مي شدند. يعني حيوان ها ياد مي گرفتند كه چگونه ياد بگيرند. روان شناسان پيرو رويكرد خبرپردازي در دهه هاي اخير، به جاي مفهوم يادگرفتن يادگيري هارلو، از اصطلاح فراشناخت استفاده كردند».

فلاول با بررسي نتايج تحقيق رزنيك و گلاسر در مورد فعاليت هاي حل مسأله كودكان، به مطالعه در مورد ناتواني دانش آموزان در فرآيند حل مسأله وچگونگي به كاربردن استراتژي مناسب پرداخت وچنين اظهار داشت :
« ... حدس خودم درباره اين موضوع از جايي سرچشمه مي گيرد كه اگر بخواهم نامي برآن بگذارم، محدوده اي را شامل مي شود كه اغلب تحقيقات وتفكرات اخيرم را در آن جاي داده ام. اين حوزه توسعه «فراشناخت » است وبه خصوص ، گونه هايي از آن كه فرا حافظه ناميده مي شود را در خود دارد «فراشناخت» اشاره به دانش شخص درباره فرآيندهاي شناختي خويش ونتايج يا هر چيزي مرتبط به آن دارد كه از آن جمله مي توان به خواص يادگيري مرتبط اطلاعات يا داده ها ، اشاره كرد. اگر درهريك از شرايط زير قرار بگيريم ، به نوعي با فراشناخت

( فراحافظه – فرايادگيري – فراتوجه – فرازبان يا هر چيز مشابه ) درگير شده ام : اگر متوجه شوم كه در يادگيري A نسبت به يادگيري B، مشكلات بيش تري دارم، اگربه فكرم برسد كه قبل ازاين كه C را به عنوان يك واقعيت بپذيرم، دوباره آن را بررسي كنم، اگربه ذهنم خطور كند كه قبل ازاين كه تصميمات بگيرم كدام گزينه بهترين انتخاب است بهتر است كه تمام گزينه ها را دريك تكليف چند گزينه اي مورد موشكافي قراردهم؛ اگر متوجه شوم كه واقعا مطمئن نيستم آزمايشگر از من چه مي خواهد اگر احساس كنم كه بهتر است D را يادداشت برداري

كنم، زيرا ممكن است كه آن را فراموش كنم ؛ اگر فكركنم كه بايد براي بهتر فهميدن E از كسي سؤال كنم تا مطمئن شوم كه آن را درست فهميده ام. چنين مثالي هايي، مي تواند به طور پايان ناپذيري فزوني يابند. درهرنوع از تبادلات شناختي در محيط انساني يا غير انساني، يك دسته بزرگ از فعاليت هاي پردازش اطلاعات مي تواند جريان داشته باشد. از ميان ساير چيزها فراشناخت به نظارت وسازماندهي ناشي از آن، و هماهنگي اين فرآيندها در رابطه با موضوع ها يا داده هاي شناختي كه آنها را در بردارد، اشاره مي كند واغلب در خدمت بعضي اهداف ملموس ومشخص است».

در دل هر دسته از سؤالات مربوط به آموزش حل مسأله اساسي ترين سؤال ها ، راجع به فهميدن اين موضوع است كه زماني كه كسي مسأله اي را حل مي كند در واقع چه كار مي كند؟ در دهه گذشته ، مشخص كردن مراحل حل مسأله پژوهشگران را به ادبيات جديدي راهنمايي كرده است. هم چنان كه سيلور توضيح مي دهد، هريادگيرنده ومعلم جدي رياضي، تشخيص مي دهد كه توانايي حل مسأله ، بسيارفراترازداشتن مجموعه اي از مهارت ها و تكنيك‌ها است ...
توانايي تنظيم فرآيندها در طول حل مسأله وحداقل يك آگاهي در مورد ظرفيت‌ها و محدوديت هاي خود شخص ، ضروري است در واقع ، سيلورادعا مي كند كه اين ها، توانايي فراشناختي فرد هستند.

لامكس نيز معتقد است كه « فراشناخت تفكردرباره تفكراست. به عبارت ديگر توجه به استراتژي ها وفرآيندهايي است كه به وسيله آن ، مي توانيم ياد بگيريم ودرك كنيم».
شونفيلد ابراز مي دارد : « ... فراشناخت اصطلاحي است كه كاربردهاي گسترده اي دارد وبه دانش، فهميدن وتنظيم فرآيندهاي تفكربه وسيله فرد اشاره دارد ... »
اصطلاح فراشناخت ، علي رغم نياكانش مفهوم تازه اي است. مهم تر ازاين ، شيوه به كارگيري اين اصطلاح – كه همراه با رفتار فراشناختي ، به عنوان مؤلفه الگوهاي فرآيند شناختي عمل مي كند – تازه است ومنعكس كننده پيشرفت هاي اخير در فهميدن و الگوسازي فرآيند هاي پيچيده تفكر است.

شونفيلد تحقيقات درباره فراشناخت را درحيطه هاي آموزش رياضي ، در سه مقوله جدا از هم، اما مرتبط با هم ، خلاصه كرده است :
1- دانش شما درمورد شناخت خودتان تا چه حد است ؟ به اين معنا كه تا چه اندازه به توضيح فرآيند فكري خويش هستيد ؟
2- كنترل يا خود – نظمي ، يعني آيا مي توانيد آن چه را كه انجام مي دهيد ، رديابي كنيد ؟

3- نظام باوري : تصورات وجهان بيني شما در مورد خودتان ، رايضي وحل مسأله چيست ؟
وي در توضيح سه مورد ياد شده مي نويسد :
« 1- دانش فراشناختي : به داوري فرد درباره ظرفيت هاي ذهني ورفتار خود، مربوط مي شود. مثال هايي از دانش فراشناختي مشتمل است از ارزيابي فرد از :
الف ) مقدار اطلاعاتي كه مي تواند بدون خطا به خاطر بسپرد؛

ب ) چگونه موضوع درسي رياضي اي را كه در تدريس شده به خوبي مي‌فهمد ؛
ج ) انواع حساب هاي [ محاسبات ] ذهني كه مي تواند انجام دهد ؛
هـ ) توانيي هاي وي براي فهميدن وبه كارگيري محتواي رياضي.

2- كنترل يا خود – نظمي : به توانايي فرد براي بازبيني ، ارزيابي و ( اگر لازم باشد ) اصلاح رفتار خود در حين انجام تكليف هاي پيچيده نظير حل مسأله رياضي مربوط مي شود. پژوهش نشان داده اند كه عملكرد خود – نظمي مسأله حل كن هاي خبره ، خيلي بهتر از مسأله حل كن هاي تازه كار است.
3- نظام باورها : به مجموعه اي از فهميدن هاي صريح وضمني مربوط است كه افراد درباره خودشان ، رياضيات وماهيت تفكر رياضي دارند. تصورات آدمي ازاين كه رياضيات چيست وچگونه انجام مي شود ، رفتار رياضي فرد را در موقعيت هاي مختلف شكل مي دهد.

از نظرفلاول توانايي كنترلي شخص ، به وسيله دسته وسيعي ازاعمال شناختي انجام مي شود واز طريق تعامل بين چهار دسته از پديده هاي رخ مي دهد كه عبارتند از : دانش فراشناختي ، تجارب فراشناختي ، اهداف يا تكليف هاي فراشناختي واعمال يا استراتژي هاي فراشناختي فلاول در ادامه ، بين سه مقوله دانش فراشناختي يعني آن چه فرد فعلا انجام مي دهد ؛ وتجربه هاي فراشناختي يعني آن چه كه شناخت جاري فرد يا وضعيت احساسي اوست ، تمايز قايل مي شود. از نظر فلاول، دانش فراشناختي به دانش كسب شده درباره فرآيند شناختي اطلاق مي شود وبراي نظارت وكنترل فرآيندها ، مورد استفاده قرارمي گيرد. فلاول هم چنين ، دانش فراشناختي را به سه مقوله دانش متغيرهاي شخصي ،

دانش متغيرهاي تكليف ، دانش متغيرهاي استراتژي تقسيم مي كند. از نظر وي ، دانش متغيرهاي شخصي به معني دانش عمومي انسان در مورد چگونگي يادگيري وپردازش اطلاعات خود ، و دانش فردي او درباره فرآينده هاي يادگيري اوست. براي مثال ممكن است شما پي برده باشيد كه اگر دريك اطلاق وبدون رفت وآمدهاي ديگران نشسته باشيد ، بسيار مؤثرتر وبهتر مي توانيد گزارش هاي خود را بنويسيد. دانش متغيرهاي تكليفي به دانش فرد در مورد ماهيت تكليف و نوع فرآيندهايي كه انجام آن تكليف مي طلبد ، گفته مي شود.

به عنوان مثال شما ممكن است از اين موضوع آگاه باشيد كه براي خواندن ودرك كردن يك گزارش علمي ، بايستي زمان بيش تري را نسبت به خواندن ودرك يك رمان يا گزارش مالي ، صرف كنيد. دانش متغيرهاي استراتژي به دانش در مورد استراتژي شناختي وفراشناختي ودانش مشروط اطلاق مي شود كه كمك مي كند تا بدانيم كي وكجا ، از آن استراتژي ها به طور مناسب ، استفاده كنيم.

دانش وكنترل
دانش وكنترل دو موضوعي هستند كه در ادبيات فراشناخت به طور چشمگيري به كاربرده مي شوند. مارزانو وهمكاران ضمن اشاره به دانش وكنترل خود و دانش وكنترل فرآيند به توضيح هريك پرداخته اند.

دانش وكنترل خود : دانش آموزان موفق ، نسبت به تنظيم وكنترل يادگيري‌هايشان آگاه وهشيار هستند. درمركز چنين دانشي ودرمورد خود نظمي ، مقوله هاي تعهد ، طرز تلقي وتوجه قراردارند. دانش آموزي كه خودش، تكليف خود را متعهدانه انتخاب خود ، تعهد دارد. هم چنين طرزتلقي ، نقشي اساسي در خود نظمي ايفا مي كند. براي مثال ، دانش آموزان موفق ، موفقيت هاي خود را به كوشش هاي خود نسبت مي دهند. اين دانش اموزان ، با كنترل آگاهانه ، سطح توجه مورد نياز براي انجام يك تكليف را مشخص مي كنند ومي دانند كه اين

سطح، با نوع تكليف تغييرمي كند. هم چنين مي توانند تمركز توجه خود را متناسب با نوع تكليف ، تنظيم نمايند. اين احساس كنترل شخصي ، با كارايي انجام تكليف ها، مرتبط است.
دانش وكنترل فرآيند : مارزانو وديگران (1988) ، دو عامل براي دانش وكنترل فرآيند بيان كرده اند كه به وسيله پاريس ، ليپسن و ويكسن (1983) مورد تأييد قرار گرفته است. اين دو عامل يكي نوع دانش ، وديگري ، كنترل اجرايي رفتار است كه در فراشناخت ، مورد توجه هستند.

(الف) نوع دانش : دانش شما ممكن است به صورت شفاهي ، رويه اي يا مشروط باشد. دانش شفاهي ، واقعي است ودرگير شناسايي مفاهيم داده شده است. دانش رويه اي ، اشاره به اطلاعات در مورد چگونگي به كارگيري استراتژي هاي فراشناختي دارد. دانش مشروط ، شناخت و آگاهي در مورد چرايي وانتخاب يك استراتژي در مقابل ساير استراتژي ها ومناسب بودن زمان استفاده آن استراتژي ها است. معلماني كه براي انجام يك تكليف چنين دانشي را به دانش آموزان خود ياد مي دهند ، در واقع به آن ها ، براي كنترل اعمال فراشناختي در فرآيند يادگيري كمك كرده اند.

(ب) كنترل اجرايي رفتار : ارزشيابي ، طراحي و سازماندهي ، به دانش كنترل اجرايي رفتار ، كمك مي كند. اين فرآيندها از ميان بسياري از تعاريف فراشناخت ، جزو اولين تمركزها وتوجه ها بوده اند. ارزشيابي ، اشاره به ارزيابي مداوم دانش آموزاز دانش ، فهميدن ، منابع ، تكاليف واهداف كلي يادگيري خود دارد. طراحي درگير انتخابي هدفمند از استراتژي ها ، جهت انجام تكاليف ويژه بوده و وابسته به دانش شفاهي ومشروط است.
سازمان دهي شامل كنترل وتنظيم وبازبيني فرآيندها به منظور رسيدن به اهداف كلي يادگيري است. ارزشيابي ، طراحي وسازمان دهي ، بايستي قبل ، در طول ، وبعد از مراحل انجام تكليف ، اتفاق بيفتد.

چگونگي تشخيص استراتژي هاي شناختي از استراتژي هاي فراشناختي
به گفته لامكس يكي از ملاك هاي تشخيص استراتژي هاي شناختي ار فراشناختي ، توجه به ريشه ومنبع تفكر است. به عقيده وي ، تفكرات فراشناختي از واقعيت هاي دروني وذهني شكل مي گيرند. پس براي اين كه بتوان تفاوت بين تفكر فراشناختي وساير انواع تفكر را تشخيص داد ، بايد به ريشه منبع تفكر فراشناختي توجه كرد. تفكرهاي فراشناختي ، از واقعيت هاي ناگهاني بيروني شما بر نمي خيزند. بلكه ريشه آن ها ، بازنمايي هاي ذهني ودروني شما در مورد واقعيت هايي چون دانستن بازنمايي هاي دروني ، چگونگي كاركرد ان ها

واحساس خودتان راجع به آن واقعيت هاست ... تفكر درباره تفكر معياري ضروري براي شناسايي فراشناخت است. تجارب فراشناختي ، اغلب قبل يا بعد از يك فعاليت شناختي ظاهر مي شوند وعموما زماني كه شناخت شكست بخورد ، وارد ميدان مي شوند. تجارب فراشناختي ، شبيه شناخت دوباره يا تشخيص چيزي هستند كه شما آن را نمي دانستيد. اين شناخت ها ودوباره شناخت ها ، فرآيندهاي شناختي را به عنوان كوششي جهت اصلاح موقعيت هاي يادگيري ، فعال مي سازند. دانشي تبديل به دانش فراشناختي مي شود كه دريك موضوع استراتژيك براي اطمينان از اين كه به هدف خود رسيده ايم به طور فعال مورد استفاده واقع شود.

در جمع بندي اين موضوع لامكس تأكيد مي كند كه از استراتژي هاي شناختي ، به منظور پيشرفت به سوي اهداف يادگيري استفاده مي شود ، در صورتي كه استراتژي هاي فراشناختي ، به منظور نظارت بر استراتژي هاي شناختي ، مورد استفاده قرار مي گيرند.

فلاول نيز ، استراتژي هاي شناختي و استراتژي هاي فراشناختي را با هم مقايسه كرده ودراين باره ، معتقد است كه يادگيرند گان ماهر، استراتژهاي شناختي را به خدمت مي گيرند تا به پيشرفت شناختي دست يابند و از استراتژي هاي فراشناختي استفاده مي كنند تا بر آن پيشرفت نظارت وكنترل داشته باشند. علاوه براين گود وبرافي (1995) در توضيح آگاهي

فراشناختي آن را انتخاب هشيارانه استراتژي هاي مناسب، نظارت بر اثر بخشي آن ها ، اصلاح غلط ها ، تغييراستراتژي ها در صورت لزوم وجانشين ساختن آن ها با استراتژي هاي شناختي وفراشناختي را به اصزلاح استراتژي هاي يادگيري وتفكر معرفي كرده وگفته است كه اين ، يك اصطلاح كلي است كه هم شامل مهارت هاي شناختي وهم شامل مهارت هاي فراشناختي مي شود وبا مثالي سعي در روشن ساختن تمايز بين اين دو نوع استراتژي يا مهارت مي كند : « من تصميم مي گيرم كه معاني اصطلاحات مربوط به علوم شناختي جديد را بياموزيم ( انتخاب هدفي كه فكرمي كنم از عهده آن بر مي آيم تجربه فراشناختي ) ».

انتقال واستراتژي هاي فراشناختن
با توجه به نقش ارزنده اي كه استراتژي هاي فراشناختي در يادگيري وسازمان دهي يادگيري دارند ، بررسي چگونگي توسعه واستفاده آن ها در فرآيند يادگيري ، يك ضرورت است. يكي از مباحث مورد توجه در اين زمينه مسأله انتقال توانايي ها از وضعيتي به وضعيت ديگري از يادگيري است.

انتقال اصطلاحي اموزشي در مورد كاربرد مجدد استراتژي ها است. تحقيق هاي به عمل آمده همبستگي مثبتي را بين استراتژي هاي فراشناختي وانتقال نشان داده است. معمولا بين انتقال دور وانتقال نزديك تمايزهايي قايل مي شوند. انتقال نزديك زماني به كاربرده مي شود كه يادگيري در وضعيت هايي شبيه به يادگيري اوليه به كاربرده شود ، وانتقال دور، زماني رخ مي دهد كه پيوندهايي با زمينه هاي غيرمشابه قبلي ، برقرارشود. عثمان و حنفين (1993) در تحقيقي كه به منظور تجزيه وتحليل فراشناخت وكاربرد آن در طراحي روش تدريس انجام داده اند ، ضمن توجه به موضوع انتقال ، استراتژي هاي آموزشي فراشناخت را به چهار دسته « استراتژي هاي مستتر محتوا – مدار»، « استراتژي هاي مستترمستقل از محتوا »، « استراتژي هاي مجزاي محتوا – مدار» و« استراتژي هاي مجزاي مستقل از محتوا » طبقه بندي كرده وبه توضيح هركدام پرداخته اند.

استراتژي هاي مستتر محتوا – مدار، بر انتقال نزديك تأكيد مي كند ودر فهميدن مواد درسي نا آشنا ، مفيد هستند. اين استراتژي ها ، از محتواي خاصي حمايت كرده وبه خودي خود نيازمند دست ورزي صريح در مورد ساختار ومحتواي درسي هستند.