化学教学谙养学位元认知能力的探索
马志成(温州大学化学与材料工程学院浙江温州325035 )
摘要:通过对元认知本质内涵的认识、元认知能力在化学学习中作用的分析以及化学教学培养学生元认知能力策略的探讨，发现元认知能力对高中新课程教学实施和教会学生如何学习等具有十分重要的意义。
    关键词:元认知本质;元认知能力;化学教学;培养
文章编号:1002-2201( 2009 )11-0023-02，中图分类号:6632. 41文献标识码:A
一、元认知理论的本质和作用
“元认知”( meta一cognition )这一术语是美国心理学家弗拉维尔(J. H. Flavell)最早在1976年提出来的，它包括元认知知识、元认知体验和元认知监控等方面，是“以认知过程的结果为对象的认知，或是调节认知过程的认知的活动”。大量的调查研究事实表明，学习能力强的学生的元认知水平一般较高，即他们善于计划、调控、评价自己的学习过程，善于灵活地应用各种认知策略去达到既定目标。面对化学新课程学生学习方法和学习方式的转变，提高学生的元认知能力特别是元认知策略的应用，已成为影响其学习过程中自我监控能力以及学习成功与否的关键因素。在化学教学中培养和训练学生的元认知能力是提高学生学习能力的一种有效方法。
     元认知的实质是人们对认知活动的自我意识和自我控制。在具体的学习中，学生对学什么、如何学、何时学、为何学、学习受何因素的影响及其相互关系，产生明晰的自我意识和自我体验，而学习方法、学习调控的执行过程仅仅是元认知活动的结果。具体地讲，元认知在学习策略中的作用主要包括:可以使学生意识和体验到学习情境中有哪些变量;可以使学生意识和体验到自己拥有哪些可供选择的学习方法，并且明了这些学习方法与学习变量的关系，自觉地选择、安排、使用和调整学习方法;可以使学生能够根据学习情境的特点，激活学习方法的使用，尽可能提高学习过程的有效性。如学生感觉到原子结构理论太抽象、有机合成应用不够灵活、验证实验不如探究实验感受深刻、综合运用理科知识分析解决问题不够熟练等等，可能影响下一次的综合能力水平测试。
     元认知能力水平的高低制约着学生解决问题的能力。在面对某一化学题目时，首先，解题者要会读题，理解题意。在理解题意的同时，他会依据自己的知识水平做出判断:这道题是不是他擅长的类型?是不是在他能力水平易解决的范围之内?他会感受到这道题能不能做得对，预感到成功的喜悦或失败的焦虑。然后，激活长时记忆中原有的知识和认知策略，来判断是用曾经用过的方法还是重新寻找解题策略。这些就是在元认知知识和元认知体验的指导和调节下提出的，然后他就会一步一步将问题的条件和目标分析出来，并选择和制定适当的解题策略，同时在元认知的监控和统帅下，对解题过程的每一步实施监控。相应的监控策略有四种:①制订计划，②执行控制，③检查结果，④采取补救措施。例如，某个学生在化学学习的过程中，对自己的学习方法和效果不断地进行评价，不断地进行总结、完善、补充和修正，从而具有更多的元认知知识，元认知水平不断提高，问题解决能力也逐步提高。
     二、化学教学培养学生元认知能力的策略
现代认知心理学非常强调教育和训练在儿童认知发展中的重要作用，并认为教育和训练的具体功效主要体现在对儿童元认知能力的积极促进作用上。教育的培养和训练包括成熟的作用和元认知能力的发展。
     1.增强学生元认知学习的意识性
元认知水平提高必须经过元认知训练和体验。元认知训练的主要内容是教会学生如何根据自己认知的特征、材料的特点以及学习任务和要求而灵活地制定相应的计划，采取适宜有效的策略，并在学习活动中积极地进行监控、反馈、调节，及时地修正策略和过程，以便尽快有效地达到目标。在实际教学过程中，关键是抓住学习过程的自我意识和自我监控，训练方法主要是运用自我反省学习方式强化成功、矫正错误。教师主要培养学生五方面的意识:(1)清晰地了解化学问题的意识。
    要求学生准确、全面地把握问题的任务，明确问题的特点、要求以及达到的程度。(2)掌握化学问题特点的意识。每个化学问题有自己的特点，应培养学生认真分析每个问题的结构、难度、突破口和关键，以利于拟订计划。(3)使用策略的意识。不同的问题需要采用不同的解题策略，在解决间题之前，要求学生考虑有哪些策略可供使用，哪些策略解决当前问题最好，要有意识地选择并运用有效的解题策略。(4)把握自己学习特点的意识。引导学生充分认识自己的认知特点。(5)解题过程进行自我调节的意识。培养学生在学习过程中，能敏锐地判断出现的困难、障碍，准确分析其出现的原因，并能适时地进行调整。
     2.强化科学知识发生过程的教学
在化学教学过程中，存在着淡化“过程”偏重“结果”的现象，死套公式，死记解题方法，机械模仿，用简单重复过程代替丰富多样的知识发生过程，结果不利于启迪学生积极思维。化学教学的各个组成部分不是孤立存在的，而是相互联系、互为因果的。教学中教师应当注重问题解决的思维过程，采用合适的思维方法，抓住已知和未知、新旧知识之间的联系，使“静”态知识内化到“动”态的教学思维中去思考和认识，因为课堂教学中的学生思维过程，实际上是知识的发生过程，也是揭示和建立新旧知识联系的过程。例如，在元素周期表教学中，将“静”态的元素周期表变为“动”态的“元素卡片”牌游戏，让学生在活动中自己去发现元素周期表的编排依据及结构。
     课前教师将学生分成二人一组，布置每组做1一18号元素卡片(卡片上有元素符号、名称、原子序数及原子结构示意图，并且将1一18号元素依次涂上红橙黄绿蓝靛紫7种颜色)。课堂根据元素周期律将元素卡片进行排序。①学生很快就摆出各种牌阵，有根据原子序数递增排成一排的，有随便排成几排的(提示根据元素周期律排)。②摆出正确牌阵后，学生惊奇地发现横看七种颜色每隔八张重复一次(惰性气体元素另外)，竖看每种颜色各成一列(除第一排)，为何把He排在Ne的上面呢?通过“元素卡片”牌阵游戏，学生深刻地理解周期表的结构、体会元素周期表的神奇。因此，加强知识发生过程的教学，是形成程序性知识、建立良好知识结构的需要，也是培养学生元认知能力，高效率地激发学生思维活动的需要;加强知识发生过程的教学，符合元认知的监控性特点，因为监控总是对过程的监控，离开过程，监控作用也就无从发挥;加强知识发生过程的教学就是为了使学生在教学过程中加强元认知体验，使学生的元认知能力在教学中得到培养，在化学问题解决过程中得到发展。

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