University of Oulu

Metacognition in group problem solving—a quest for socially shared metacognition

Saved in:
Author: Hurme, Tarja-Riitta1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Education, Department of Educational Sciences and Teacher Education
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 0.5 MB)
Persistent link: http://urn.fi/urn:isbn:9789514262708
Language: English
Published: 2010
Publish Date: 2010-09-14
Thesis type: Doctoral Dissertation
Defence Note: Academic dissertation to be presented with the assent of the Faculty of Education of the University of Oulu for public defence in Kaljusensali (Auditorium KTK 112), Linnanmaa, on 24 September 2010, at 12 noon
Reviewer: Associate Professor Allyson Hadwin
Professor Jari Lavonen
Description:

Abstract

The aim of this study was to explore metacognition, specifically socially shared metacognition within computer-supported collaborative problem solving. Another aim of this study was to find methodological solutions for uncovering how metacognition becomes visible and shared in group problem solving in a text-based and asynchronous learning environment.

During this dissertation study, two empirical experiments were performed. Participants in the first experiment were secondary school students (N=16) who worked with the Knowledge Forum (KF) learning environment. In the second experiment, triads of pre-service teachers’ (N=18) problem solving was supported by the Workmates (WM) learning environment. The data of this study consist of discussion forum data, self-report questionnaires, and individual’s feeling of difficulty graphs. In the data analysis, quantitative and qualitative research methods, along with individual and group level analyses, were combined to provide a deeper understanding of the phenomena being studied. A qualitative content analysis of the computer notes at the cognitive, metacognitive and social level were first analysed at the individual level, which made visible individual thinking and characterized the nature of the online discussions. In the interpretation phase, the categorizations were interpreted as group level processes in order to examine the contextual development of collaborative problem solving. To accomplish this, a process-oriented graph of group problem solving was developed. Further, to understand how socially shared metacognition in group problem solving can be related to individual metacognition, especially metacognitive experiences, group members’ individual feelings of difficulty were combined with the results of the discussion forum data.

The results of this study show that the process of socially shared metacognition is a differentiator in the success of a group’s mathematical problem solving. Socially shared metacognition requires that group members participate in joint problem solving intentionally and reciprocally, acknowledge each other’s thinking and develop their ideas further. In other words, the process of socially shared metacognition has intention to steering the discussion rather than exchanging ideas about possible ways to solve the tasks. Further, the results of this study suggest that if the process of socially shared metacognition emerges, then the most of students will be able to reduce their feelings of difficulty. The results of this study suggest that socially shared metacognition is a complex and extra-ordinary group-level phenomenon. Socially shared metacognition could become more visible if participants focus on analysing the task and verifying the process as well as the outcome of the problem solving instead of exploring and implementing various unelaborated solution efforts. While socially shared metacognition fosters success in group problem solving, it also helps individual’s thinking grow as a part of the group.

see all

Tiivistelmä

Tässä tutkimuksessa selvitetään metakognition, erityisesti sosiaalisesti jaetun metakognition, ilmenemistä tietokoneavusteisessa yhteisöllisessä matematiikan ongelmanratkaisussa. Tutkimuksen tavoitteena on myös kehittää aineiston analysointimenetelmiä metakognition ja erityisesti sosiaalisesti jaetun metakognition tutkimiseksi.

Tutkimus koostuu kahdesta empiirisestä osatutkimuksesta. Ensimmäisessä tutkimuksessa koehenkilöinä olivat erään perusasteen yläkoulun seitsemännen luokan suomalaiset oppilaat. Toisessa tutkimuksessa koehenkilöinä toimivat ensimmäisen vuosikurssin suomalaiset luokanopettajaopiskelijat. Molemmissa tutkimuksissa yhteisöllisen ongelmanratkaisuprosessin tukena käytettiin tekstipohjaiseen, eriaikaiseen vuorovaikutukseen perustuvia oppimisympäristöjä: Knowledge Forumia ja Työporukkaa (engl. WorkMates, WM). Tutkimusaineisto koostuu verkkokeskustelukommenteista, kyselylomakkeista sekä ongelmanratkaisutehtävän jälkeen piirretyistä graafeista, jotka ilmentävät tehtävän aikana koettua vaikeuden tunnetta.

Ongelmanratkaisuprosessia kuvaavassa analyysissa yhdistetään sekä kvalitatiivisia että kvantitatiivisia menetelmiä sosiaalisesti jaetun metakognition tutkimiseksi. Verkkokeskusteluaineistoa analysoidaan yksilötasolla kvalitatiivisen sisällönanalyysin periaatteiden mukaisesti. Osallistujien tallentamat verkkokeskustelukommentit on luokiteltu kognitiivisiksi, metakognitiivisiksi tai sosiaalisiksi viesteiksi. Viestien sisällön tulkinta perustuu ainoastaan kirjoitettuun tekstiin eikä osallistujien ajatteluun viestien taustalla. Verkkokeskusteluaineistoa tulkitaan ryhmätasolla erilaisten visualisointimenetelmien, kuten sosiaalisen verkostoanalyysin ja ryhmän ongelmanratkaisua kuvaavan graafin, avulla. Sosiaalisesti jaetun metakognition yhteyttä yksilön metakognitioon, erityisesti tehtävään liittyvään vaikeuden tunteeseen, tutkitaan ryhmän ongelmanratkaisua kuvaavien graafien, verkkokeskustelukommenttien ja ongelmanratkaisutehtävän jälkeen piirrettyjen tehtävän aikana koettua vaikeutta kuvaavien graafien avulla.

Sosiaalisesti jaettua metakognitiota ei ilmene yleisesti ryhmän ongelmanratkaisussa. Tähän vaikuttaa muun muassa se, ettei ryhmissä kiinnitetä huomiota tehtävänantoon ja saadun ratkaisun oikeellisuuteen, vaan pääpaino ongelmanratkaisussa on ratkaisumenetelmien etsimisessä ja esitettyjen ehdotusten toteuttamisessa. Tämän tutkimuksen tulokset kuitenkin osoittavat, että sosiaalisesti jaettu metakognitio on ilmiönä monitahoinen. Tulosten perusteella sosiaalisesti jaettu metakognitio on myös tärkeä tekijä ryhmän ongelmanratkaisussa. Onnistuneessa ongelmanratkaisussa ryhmän jäsenet sitoutuvat yhteiseen prosessiin ja toimivat vastavuoroisesti perustellen esittämänsä ajatukset sekä huomioiden ratkaisun kannalta tärkeät kysymykset ja ratkaisuehdotukset. Tällöin on mahdollista, että sosiaalisesti jaettu metakognitio vähentää useimpien ryhmän jäsenten kokemaa vaikeuden tunnetta.

Sosiaalisesti jaetulla metakognitiolla näyttää olevan tärkeä tehtävä paitsi ryhmän myös yksilön ajattelussa.

see all

Series: Acta Universitatis Ouluensis. E, Scientiae rerum socialium
ISSN-E: 1796-2242
ISBN: 978-951-42-6270-8
ISBN Print: 978-951-42-6269-2
Issue: 108
Subjects:
Copyright information: © University of Oulu, 2010. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.