Исследователи выяснили, как школьники используют метакогниции в изучении математики

Исследователи из Финляндии проверили, как метакогнитивные знания — то есть понимание собственных подходов к обучению и оценка их успешности — проявляются у школьников при изучении математики. Целью исследования было определить, какие метакогниции распространены среди подростков и как это меняется от класса к классу. Статья с результатами вышла в Cogent Education. Поясним, почему это важно: считается, что умение размышлять о своих подходах к обучению (метакогниции) помогает успешно учиться. То есть если ребёнок уже обладает метакогнитивным мышлением, то учиться ему легче.

В исследовании участвовали 225 учеников, среди них — 57% мальчиков. По возрасту они распределились на три почти равные группы: 71 шестиклассник (приблизительно 12 лет), 81 семиклассник (приблизительно 13 лет) и 73 девятиклассника (приблизительно 15 лет). Участников не отбирали среди школьников, а просто пригласили всех учащихся выбранных классов одной из финских школ. Это позволило исследователям изучить, как понимают своё обучение подростки с разным опытом и успеваемостью.

Сбор данных о метакогнициях учащихся проводился в два этапа индивидуально:

• На первом каждый ученик в присутствии исследователя устно решал математическую задачу на вычисление процентов, адаптированную для его возраста. Причём школьников при этом поощряли рассуждать вслух и объяснять, как они пришли к решению.
• Второй этап представлял собой интервью, в котором исследовательница расспрашивала школьника о его отношении к математике вообще, о том, как он обычно справляется с заданиями по ней, и о том, правильно ли он, по собственной оценке, решил предложенную задачу.

Всего исследователи выявили в записях решения задач и интервью 1463 высказывания, отражающих метакогнитивные знания. Причём статистических различий в том, ученикам каких классов эти высказывания принадлежали, не нашлось — то есть шестиклассники оказались в принципе настолько же способны рассуждать о процессе своего обучения, как и девятиклассники.

Наиболее распространённые у школьников метакогниции, как оказалось, связаны со знанием различных стратегий обучения и решения задач на так называемом процедурном уровне. Это значит, что учащиеся были способны описать практические конкретные стратегии, необходимые в изучении математики, — например, объяснить, как перенести алгоритм решения задачи с доски или из учебника на новый пример. Такие рассуждения встречались уже у шестиклассников, но к седьмому классу распространялись шире. У девятиклассников исследователи не заметили прироста в знании разных стратегий решения задач, но это может быть связано с тем, что самым старшим участникам предложенное задание показалось слишком простым и они посчитали излишним давать очень подробные комментарии по её решению.

В то же время исследователи отмечают, что другие типы метакогниций встречались значительно реже. Особенно низкий уровень понимания зафиксирован у школьников в процессах, требующих учитывания специфики задачи, — это про метакогнитивные знания самого детального, ситуационного уровня. Речь о том, как учащийся оценивает задачу с точки зрения её важности и сложности (это влияет на мотивацию к решению) и как может подобрать подходящую стратегию конкретно для этого случая.

По итогам исследования авторы рекомендуют разные способы развития метакогнитивных знаний на уроках математики. Прежде всего успех зависит от работы учителя. Но и заранее подготовленные учебные материалы будут полезны. Например, сборники математических упражнений могут включать вопросы и подсказки на рефлексию, чтобы побудить учеников размышлять о собственном когнитивном процессе и оценивать, насколько им понятен ход собственных рассуждений. Ещё один перспективный вариант — обучающие видео или интерактивные тренажёры, включающие «метакогнитивный скаффолдинг», то есть подсказки, которые позволят ученикам со временем научиться лучше понимать требования задачи и самостоятельно выбирать стратегии для её решения.

Ранее учёные из Стэнфордского университета доказали пользу размышления о когнитивных процессах для обучения в вузе. В среднем оценки у тех студентов, кого побудили заранее подумать о подготовке к экзамену и её эффективности, оказались на несколько процентов выше, чем у участников контрольной группы.