元认知理论在生物学教学中的应用

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摘要：元认知是对认知的认知，文章根据元认知理论，结合生物学科的特点，提出了从加强指导、唤醒元认知意识，引导自主探究、丰富元认知体验及有效评价、深化元认知感悟等方面培养学生的元认知能力，指导学生对自己的心智活动进行认知，以增强他们独立思考和自主学习的能力，以供大家参考。

关键词：新课程；元认知；高中；生物教学

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2012）24-0063-03

元认知是指个体对自身认知过程的认识和意识，其核心意义是对认知的认知。它包括以下三个方面的内容：元认知知识，是学习者关于自己或他人的认知过程、活动、结果以及相关信息的知识；元认知体验，指学习者随着认知活动而产生的一种认知体验或情感体验；元认知监控，指学习者为使认知活动达到预定目标而对认知活动所进行的监测和调控。元认知在各种认知活动及各种各样的自我指导及自我控制中都起着重要的作用。

新的生物课程标准强调让学生学会学习，倡导探究性学习，让学生主动参与、乐于探究、勤于动手，这在一定程度上就是要提升学生的元认知能力。而将元认知理论应用于生物学教学当中，可以更好地促进学生的自主学习，提高课堂教学效率。在新课程中培养学生的元认知能力，促进生物教学效率的提高可以从以下途径入手：

一、加强指导，唤醒元认知意识

从元认知角度来考虑，学习并不仅仅是对所学材料的识别、加工和理解的认知过程，它同时也是对认知过程积极地监控、调节的元认知过程。因此，要提高元认知水平，首先就应让学生具备这五方面的意识性：①了解任务目标的意识性：要求学生准确、全面地把握学习任务和目标，明确任务的性质、特点以及要达到的目标。②掌握学习材料特点的意识性：是指让学生认真分析学习材料的性质、结构、重点、难点，以便高效地集中注意力和合理分配学习时间。③使用策略的意识性：是指依据学习内容和主客观条件的变化，能有意识地选择并采用不同的学习策略。④把握自己学习特点的意识性：引导学生充分认识自己的认知特点，学会正确认识自己、看待自己。教师可以根据学生的学习水平和学习风格进行学法指导，帮助他们制订适合自己的学习计划，并且要指导学生在实施计划的过程中适时调整学习计划，使其抽象思维能力、记忆能力、科学判断能力等逐渐得到提高，让学生越来越善于学习。⑤对学习过程进行自我调节和监控的意识性：培养学生在学习过程中，能敏锐地判断出现的困难和错误，并准确分析出现的原因，从而适时地进行改正和调整。因此，在教学过程中，教师要循序渐进地对学生进行指导和帮助，让他们从具有这些意识到逐步控制自己的意识，从而更好地调节自己的思维和行为。

二、引导自主探究，丰富元认知体验

元认知理论认为：学习的成功与否在很大程度上取决于学生能否对认知活动本身及其认知活动的质量进行大量的反省、体验与调控。而新课程倡导的“自主、合作、探究”的学习方式，正日益成为课堂教学方法的主要形式，所以教师要在课堂上更加突出学生的主体地位，更加注重学生的实践体验，从而更好地完成知识、能力、情感态度价值观意义的构建。

1.主动参与，积极探究。建构主义的学习理论告诉我们，知识必须通过学生的主动建构才能获得，学生是学习的主体，是学习认识活动的中心，只有学生积极主动参与的学习才是有效的学习。在生物学教学过程中，学生自主探究有广阔的活动空间和思维空间，教师要充分发挥自己的聪明才智，设置不同的问题情境、实验情境、实际生活情境，呈现出“变式”，并不断激励学生提出各种假设和猜想，使他们以主体的姿态，以尝试发现、实验体验、独立探究、合作讨论等形式主动地参与高水平认知和技能的活动，从而领悟生物科学的思想观念，形成积极对待科学的态度。

比如，在讲分泌蛋白的合成和运输的时候，教师总结出分泌蛋白合成的场所、运输的过程及能量的供给以后，可以采用小组合作角色扮演的方式，让学生在参与和体验中，达到对内容的更好理解和巩固。具体做法为：让5位同学分别扮演核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、囊泡的角色，讲台上散乱的粉笔可以作为氨基酸，先让学生组织和讨论具体的演示过程。然后上讲台演示：各位同学先要介绍自己扮演的是什么角色，接着，“核糖体”把散乱的粉笔整理好，交给“内质网”，“内质网”用粉笔盒把粉笔装好后交给“囊泡”，“囊泡”把它送给“高尔基体”，然后站在“高尔基体”身后，“高尔基体”用塑料袋把粉笔盒包装好，再交给“囊泡”，“囊泡”站到“细胞膜”旁边再将塑料袋送给“细胞膜”，“细胞膜”把塑料袋放到地上。同时，在这个过程中，每位扮演的同学要介绍清楚自己起到什么作用、具有什么功能。角色扮演活动体现了教与学的开放性，学生根据自己的体验、兴趣和掌握信息的程度选择角色，在轻松、愉悦的课堂氛围中加深理解和记忆，在互动和交流中培养探究和创新能力以及团队协作精神。

2.敢于质疑，创新探究。学源于思，思源于疑。人类科学的每一次进步，都始于对未知现象发出的一个个“为什么”的疑问，科学探索最需要的就是勇于质疑的精神。可以说，质疑是创新思维的前奏，是诱发学生创新欲望与创新动机的切入点，常有疑点，才有创新的灵感和源泉。同时，质疑不仅是思维的开始，正确的质疑往往还是成功的开始。因此，让学生学会探究，最重要的是学会提出问题，教师可以利用已有的生活和知识经验，设计带有启发性的问题引导学生质疑，从而激发其强烈的求知欲望。

比如，在学习“降低化学反应活化能的酶”这一节内容时，可先展示生活中治疗消化不良常用药物多酶片的说明书，让学生由此说明书来提出问题。有些学生根据“胰酶300毫克、胃蛋白酶13毫克”，提出“用量怎么这么少”；有学生根据“胰酶中含有胰脂肪酶、胰淀粉酶，胰蛋白酶”，提出“怎么种类这么多”；还有的学生根据注意事项提出“为什么不宜与酸性或者碱性药物同服”……这些问题分别与酶的高效性、专一性，酶需要最适宜的条件相对应，学生在感性认识的基础上提出质疑，激发了思维的冲突，在思维的碰撞中，学生具有了更多的自主意识。所以，质疑的教学策略，就是要让学生成为教学活动的主人，从根本上促进学生认知能力与个性的发展，最后达到提问的最高境界，就是当学生离开教室、离开学校时，也能主动质疑，并进行积极的思考和探究，从而创造性地解决问题。