论高中生物教学中学生元认知能力的培养

论高中生物教学中学生元认知能力的培养

王淑存

□山东巨野一中王淑存

【摘要】元认知是指人类以自身的认知系统为认知对象，对主体的认知过程的自我意识和自我调节，也就是“对认知的认知”或“对操作的操作”。本文分析了元认知的内部结构，分别从元认知知识，元认知体验，元认知监控能力三个方面讨论了元认知研究在在高中生物教学中的意义。文章认为，要发展学生学习能力，提高教学效益与质量，关键是引导学生掌握元认知知识，增强元认知体验，提高元认知监控能力。

【关键词】元认知元认知知识元认知体验

元认知监控能力元认知（metacogetion）是美国心理学家弗拉维尔（FlayeI1，J．H．）于1976年在《认知发展》一书中首先提出的，他指出元认知就是对认知的认知，即指人们对认知活动的自我意识，自我控制和自我调节。具体来讲，包括三方面的内容：一是元认知知识，即人们关于认知个体，认知任务和认知策略等方面的知识；二是元认知体验，即伴随着认知活动产生的认知体验和情感体验；三是元认知监控，即人们在认知活动过程中，不断地对自己的认知活动进行监控，并相应地对其加以调节，以达到最佳的认知目标。

大量研究表明，学习能力强的学生在有关学习的元认知方面发展水平较高，他们有丰富的元认知知识，并善于通过这种知识监控自己的学习过程，灵活地运用各种学习策略，迅捷有效地达到学习目标。因此，在高中生物教学中，要发展学生学习能力，提高教学效益与质量，关键是引导学生掌握元认知知识，增强元认知体验，提高元认知监控能力。

一、丰富元认知知识

我们的元认知水平的高低在一定程度上与个人所掌握的元认知知识的程度成正相关关系。虽然学生经过了10年(小学6年，初中3年，高一1年)的基础教育，但在于自我意识方面还是比较淡薄的，这时进行元认知方面的知识的传授，对于元认知水平提高的作用是十分巨大的。

1．丰富自我的认知，做到知人

在课堂教学中应该传授一些有关群体和个体学习的知识，比如思维特点、记忆特点、个性特点、兴趣特点、情感特点等方面的知识，使学生认识自己已有的知识水平，认识自己的优势与劣势，认识自己的学习类型，采用最佳的学习对策。例如认知特点属于“综合优势型”的人，在学习较为抽象的概念时，就可采用“图文转换法”，认知特点属于“感觉专长型”中的“听觉型”的人，则只需注意听讲一遍，再向同学认真讲述一遍。“快思维型”认知风格的人，在安排复习计划时注意每次复习的时间短一些，复习的间隔时间也相应短一些；若属于“慢思维型”认知风格的人，则每次复习的时间相对长一些，但复习的次数也可少一些。学生在认识自己的认知特点基础上制定切实可行的学习计划，在执行中不断地加以监控和调节。根据不同学生的学习风格，教师可以建议相同学习风格的学生或者不同学习风格的学生组成学习小组，共同完成学习任务，起到互相启发，取长补短的效果。

2.丰富对学科策略的认知，做到知事知术

在课堂学习的过程中，丰富学生对学习任务的认识。在一节课内容学习之前教师明确指出本节课学习目标、任务和要求，使学生有明确的学习目的。根据每一节课的教学目的，教师提醒学生注意“知道、识记、理解、应用”每一个层次的具体要求，使学生学习的时候有的放矢，根据不同的要求，达到不同的目标。

例如：高二生物第二册中生态系统的概念是要求理解的内容，生态系统的类型是要求识记的内容，生态系统的成分和营养成分是要求应用的内容，生态系统的能量流动和物质循环是要求应用的内容，生态系统的稳定性是要求理解的内容。根据学习要求，学生可以合理分配时间，不必在有些深奥的问题上花费过多的精力。

在学生对学习目标、任务和要求了解的基础上，也应该增进学生对教材编排体系的了解。教师在教学过程中引导学生去发现教材中隐含的方法、技巧及思想、去领会编者的意图。

例如：高二生物讲述细胞结构时，每一种结构的编排方式为该结构的位置、结构、功能。如此提示，便于学生对知识进行整理，易于把新知识纳入自己知识网络，形成一定的知识体系。在高二生物新教材中，编入了遗传学发展史，科学家发现酶、DNA的双螺旋结构、光合作用、植物的向光性、遗传学的三大基本定律等过程，在这些知识的学习过程中，不仅要了解发现的过程，学习科学家的优秀品质，更要分析他们的研究思路，学习他们思考问题的方法。如此提示，学生学习的时候，能够从单纯的知识性学习深入到思维方式学习，为科学思维奠定基础。

经有关专家的研究发现生物教材有五种结构：概括、列举、顺序、分类、比较、对比，教会学生辨别此五种结构，可以提高大多数学生的阅读理解能力，培养学生的自学能力。最有价值的知识是关于方法的知识。要学会学习，真正成为学习活动的主体，必须首先掌握必要的学习策略。学习策略的知识可以帮助学生选用合适的方法提高学习的效率。

如在刚开始学习生物学知识的时候向学生介绍生物学中通常用的认知策略，包括预习策略、听课策略、复习策略、作业策略。在复习考试的时候针对性地讲解考试策略；在具体的学习过程中结合案例进行生物科学习策略(包括观察法、图表法、探究法、实验法、系统法、联系实际法)。在具体的学习内容中还有一些特殊的方法，例如：做遗传题的时候，主要利用图解法。其中有雌雄配子交叉线图解法、棋盘法、分枝法。提醒学生注意每一种方法有其适用的范围和特点，根据具体的题目选用合适的方法。

二、增加元认知体验

教学中我给学生讲授关于元认知体验的知识，让学生在生物的学习过程中有意识地、清晰地感受到对所学的生物知识是否已经掌握，掌握的程度如何，有没有获得新知识的愉快感，有没有解决了学习难题后的成功感和自信感，有没有感受到生物的魅力和对生物知识的强烈求知欲等。

在高二生物(上)实验“生物组织中脂肪的鉴定”中，要求将花生种子(子叶)陡手切片，我让学生反复练习，通过自我探究，得出制作切片的技巧，学生的热情一下就被调动起来了。他们在反复尝试的同时，我则加以鼓励和肯定，给他们信心，使他们不断地自我完善，细心体会，最终获得了成功，学习上的成功会使学生感到心情愉快，兴趣倍增，从而增强学习的动机，变“要我学”为“我要学”，从而取得更好的成绩，获得更大的进步，形成良性循环,很多同学切出的切片很薄，达到了实验要求，并领悟了陡手切片的打操作技巧。

学生可以在教师的示范下体验解决某个新问题的思维过程，以及其中遇到的问题和解决的方法等。比如，在高二生物(下)实验“观察植物细胞的有丝分裂”中，要求掌握制作洋葱根尖有丝分裂装片的技能，在本实验中实验成功的关键有三个：一是解离时间的掌握；二是染色时间的掌握；三是压片时用力恰当。在实验课上，教师可以示范自己是怎样去设计整个实验过程，实验成功关键等，这些教师都要尽可能详细地向学生讲解，使学生了解在一个新的认知任务前、如何分析问题、寻找并最终发现有效的认知策略、解决问题的全过程。学生在体验这样的认知过程中，能深化对原有的元认知知识的理解，提高他们将来面临这些问题时运用合适的认知策略的意识和技能。课前我多准备了上一年采收的洋葱，两位同学一组，每组一个洋葱，自己培养洋葱生根（每个洋葱大约可长20~30条根）然后在实验中多剪些根尖进行解离、漂洗、染色。在实验过程中我让学生自我设计不同时间的解离和染色进行对照，并且用不同轻重的力压片，然后做成不同的装片分别观察比较，从而在实践中得出实验成功的关键因素，掌握了制作洋葱根尖有丝分裂装片的技能。

三、加强元认知监控

元认知监控是元认知的核心。已有研究表明，在一定的基础知识上，学生学习的自我监控水平已成为影响其学习成功的关键因素。在我国现行的学校教学活动中，传统的教学方法甚少有学生自己确定学习目标、分析学习任务的机会。他们没有多大的选择余地，通常的学习任务是老师指定的。他们的主要目标只是去完成它，并不去理解完成这一任务是为了达到什么目的。例如在完成老师布置的作业时，很少有学生意识到完成不同的作业是为了达到不同的教学目标。多数学生并不把自己看成是一个主动求学的学习者，是认知学习活动的主体，而把自己看成是一个被老师管束的帮老师完成任务的“雇工”。这就是对自己认知活动缺乏监控意识的表现。

在实施计划的过程中，应该让学生按照步骤有序地进行，培养学生自我监控和调节的能力。避免做事虎头蛇尾，并补充、检验和修正自己的学习过程。

通过上述基本途径增进了学生对教材、教师、学生和学生自身的了解，对学习主体和客体有全面、清楚的认识，学生对自己的学习监控、调节性增强，提高了学习的效率，提高了教学质量。着眼于发展学生学力，着眼于未来，广大中学生物教师应该重视和加强中学生元认知能力的培养。