學(xué)科教育論文-元認(rèn)知能力培養(yǎng)在生物教學(xué)中的初探.doc

學(xué)科教育論文-元認(rèn)知能力培養(yǎng)在生物教學(xué)中的初探摘要元認(rèn)知策略是學(xué)習(xí)策略的關(guān)鍵成分，元認(rèn)知能力的培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)“教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”的重要條件。本文依據(jù)元認(rèn)知能力的內(nèi)涵，闡述了培養(yǎng)元認(rèn)知能力的基本思路，并結(jié)合生物學(xué)科的特點(diǎn)，提出了培養(yǎng)元認(rèn)知能力的有效策略。元認(rèn)知作為一個(gè)科學(xué)概念是由美國著名發(fā)展心理學(xué)家Flavell于1976年正式提出的，通俗的說，元認(rèn)知就是關(guān)于認(rèn)知的認(rèn)知。元認(rèn)知包括三個(gè)方面的含義：元認(rèn)知知識(shí)、元認(rèn)知體驗(yàn)、元認(rèn)知監(jiān)控。元認(rèn)知理論的提出與發(fā)展，對學(xué)習(xí)策略的研究產(chǎn)生了很大的影響。一般認(rèn)為，學(xué)習(xí)策略包括認(rèn)知策略與元認(rèn)知策略，能對信息進(jìn)行直接加工的有關(guān)方法和技術(shù)屬于認(rèn)知策略，而對信息加工過程中的控制，屬于元認(rèn)知策略。認(rèn)知策略是學(xué)習(xí)過程中不可缺少的工具，元認(rèn)知策略則監(jiān)控和指導(dǎo)認(rèn)知策略的運(yùn)用，元認(rèn)知是激發(fā)和促進(jìn)有效學(xué)習(xí)的最活躍的因素之一，直接關(guān)系到學(xué)習(xí)策略的質(zhì)量和效率的高低，是決定學(xué)生運(yùn)用認(rèn)知策略成敗的關(guān)鍵。一、元認(rèn)知能力的涵義所謂元認(rèn)知能力就是學(xué)生在生物學(xué)習(xí)中，對生物認(rèn)知過程的自我意識(shí)，自我監(jiān)控的能力，它以元認(rèn)知知識(shí)和元認(rèn)知體驗(yàn)為基礎(chǔ)，并在對生物學(xué)認(rèn)知過程的評價(jià)、控制和調(diào)節(jié)中顯示出來。二、元認(rèn)知能力的培養(yǎng)的原則有關(guān)元認(rèn)知能力的培養(yǎng)策略很多，心理學(xué)家布朗（AnnBrown）曾經(jīng)對比分析了不同策略，結(jié)果表明，不告訴被試訓(xùn)練目的的“盲訓(xùn)練”(blindtraining)的實(shí)驗(yàn)的效果，明顯差于“明訓(xùn)練”（informedtraining）。筆者也認(rèn)為，只有建立在監(jiān)控主體積極主動(dòng)性和能動(dòng)性發(fā)揮下的監(jiān)控活動(dòng)，才能順利的實(shí)現(xiàn)，以此達(dá)到培養(yǎng)元認(rèn)知能力的目的。所以，應(yīng)遵循以下原則：1參與性原則認(rèn)知活動(dòng)是學(xué)生自身的高級心理活動(dòng)，對這個(gè)活動(dòng)進(jìn)行調(diào)控，無疑是在主體內(nèi)進(jìn)行的，只有通過主體的親自參與才能使主體獲得體驗(yàn)，提升能力。所以，學(xué)生必須在參與中了解自己，根據(jù)自己的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)控。教師要教給他們基本的方法，提供必要的訓(xùn)練，通過反饋不斷加以矯正，從而使之強(qiáng)化、內(nèi)化，在活動(dòng)中把主體的能動(dòng)性充分發(fā)揮出來。1.漸進(jìn)性原則和認(rèn)知活動(dòng)的發(fā)生發(fā)展規(guī)律一樣，元認(rèn)知活動(dòng)也是漸進(jìn)的。從他律到自律、從單維到多維，從淺顯到深入，從簡單到復(fù)雜。正基于此，我們對學(xué)生訓(xùn)練時(shí)，切勿急燥，要遵循規(guī)律，分成階段，逐步實(shí)行。既要有序，又要有層。2.指導(dǎo)性原則由于初中生的自我監(jiān)控能力相對薄弱，在學(xué)習(xí)上的自覺性和主動(dòng)性還不能持久保持，因此需要教師的監(jiān)督指導(dǎo)。在元認(rèn)知能力訓(xùn)練中，教師應(yīng)定期檢查學(xué)生的情況，并根據(jù)學(xué)生的具體問題，實(shí)施有效的指導(dǎo)。三、元認(rèn)知能力培養(yǎng)的意義HLSwanson(1989)分別測試了學(xué)生的元認(rèn)知能力與一般能力，按水平高低分為四組，研究發(fā)現(xiàn)不管一般能力傾向高或低，高元認(rèn)知能力的兩個(gè)組解決問題的成績都比兩個(gè)低元認(rèn)知能力組要好。而且高元認(rèn)知能力低一般能力組的成績優(yōu)于低元認(rèn)知能力高一般能力組?？梢娫J(rèn)知知識(shí)能彌補(bǔ)一般能力傾向的不足，影響問題解決。上述測試也說明學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生在有關(guān)學(xué)習(xí)的元認(rèn)知方面的發(fā)展水平都比較高，即他們具有較多的有關(guān)學(xué)習(xí)及學(xué)習(xí)策略方面的知識(shí)，并善于監(jiān)控自己的學(xué)習(xí)過程，能靈活運(yùn)用各種學(xué)習(xí)策略來解決問題，而學(xué)習(xí)能力差的學(xué)生卻正好相反。四、元認(rèn)知能力的培養(yǎng)策略（一）激發(fā)求知欲望策略激發(fā)求知欲望是元認(rèn)知能力培養(yǎng)的前提。因?yàn)閷W(xué)生的自我監(jiān)控是學(xué)生自主地、獨(dú)立地、自覺地從事和管理自己的學(xué)習(xí)活動(dòng)，而不是在外界壓力和要求下被動(dòng)到從事或需要外界來管理自己的學(xué)習(xí)活動(dòng)。因此在教學(xué)中激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索的欲望，揭示學(xué)生動(dòng)機(jī)成分中的活躍部分，轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，才能實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)自我監(jiān)控的能動(dòng)性。教學(xué)中可以借助多媒體、趣味實(shí)驗(yàn)、質(zhì)疑故事來豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容，拓寬學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的好奇心。例如在講“從種到界”一課時(shí)，先引入一個(gè)故事湯姆尋親記。湯姆貓和杰尼鼠是死對頭，杰尼鼠雖然弱小，但機(jī)智聰明的他常常戲弄湯姆貓，一天，湯姆貓終于捉住了杰尼鼠，就在他即將實(shí)施報(bào)復(fù)的時(shí)候，杰尼鼠的親戚大狗及時(shí)趕到，反而將湯姆收拾了一頓，傷心的湯姆決定外出尋親。而后給出各種動(dòng)物的圖片，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并研究不同動(dòng)物與貓親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，進(jìn)一步理解不同的分類等級。這種生動(dòng)事例創(chuàng)設(shè)的問題情境可以使學(xué)生的思維保持較久的興奮，有效的調(diào)動(dòng)學(xué)生的非智力因素，學(xué)生的元認(rèn)知水平由此情景中可以得到開發(fā)。（二）出聲思維策略出聲思維既是評估自我監(jiān)控水平的重要途徑和手段，也是培養(yǎng)自我監(jiān)控能力的重要環(huán)節(jié)。1、教師通過出聲思維來示范自我監(jiān)控過程自我監(jiān)控過程是活動(dòng)主體的內(nèi)在過程，很難被觀察。教師應(yīng)該在平時(shí)的教學(xué)中將自己思路形成的過程，嘗試探索的過程以及評價(jià)反饋的過程都毫無保留的暴露給學(xué)生，通過教師出聲思維來進(jìn)行心理示范。傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師一般不愿暴露自己的嘗試探索過程。美國教育家布魯納說：“我們教一門科目，并不是希望學(xué)生成為該科目的一個(gè)小型圖書館，而是要他們參與獲得知識(shí)的過程?！比绾螌W(xué)習(xí)本身比“學(xué)會(huì)什么”來得重要。2、學(xué)生通過出聲思維來練習(xí)和體會(huì)監(jiān)控過程在日常的教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生出聲的闡述自己的解題過程，這樣不僅可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，也可以使學(xué)生在出聲思維中直接進(jìn)行自我監(jiān)控的練習(xí)與實(shí)踐，將其思維過程和監(jiān)控過程用語言表述出來，從而有效的提高了自身的監(jiān)控意識(shí)。（三）、自我提問策略啟發(fā)自我提問也是元認(rèn)知能力培養(yǎng)的重要舉措。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要?！爆F(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，學(xué)生提問的現(xiàn)狀不容樂觀，大多數(shù)學(xué)生只關(guān)心問題的答案，對其他的漠不關(guān)心。自我提問，就要在教學(xué)中不時(shí)的提供一系列啟發(fā)式問題，讓學(xué)生在解題過程中依據(jù)這些問題進(jìn)行自我提問，啟發(fā)自己的思路，并對思維進(jìn)行自我監(jiān)控，自我調(diào)節(jié)。例題：肝細(xì)胞產(chǎn)生的尿素分子，將經(jīng)過那些結(jié)構(gòu)才能隨尿液排出？解題時(shí)，我引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下的自我提問：問：是否讀完了所有信息？有無遺漏？很多學(xué)生這樣解答：尿素分子隨尿液排出所經(jīng)過的結(jié)構(gòu)有腎小球、腎小囊、腎小管、收集管、輸尿管、膀胱、尿道。（錯(cuò)解）顯然，學(xué)生只注意了“尿素分子”這一概念，而遺漏了“肝細(xì)胞產(chǎn)生的尿素分子”這一重要信息，導(dǎo)致解答錯(cuò)誤。問：此題的目標(biāo)是什么？由題可知，要求寫出尿素分子由肝細(xì)胞產(chǎn)生到隨尿液排出過程中經(jīng)過的主要結(jié)構(gòu)。問：已知條件是什么？與之相關(guān)的生物學(xué)原理是什么？“肝細(xì)胞產(chǎn)生的尿素分子”是已知條件，與之相關(guān)的原理是肝細(xì)胞在生命過程中產(chǎn)生了廢物尿素，尿素將通過腎單位，形成尿液排出體外。問：是否還有隱含條件？很多同學(xué)找不出隱含條件來。肝細(xì)胞產(chǎn)生的尿素分子首先在肝毛細(xì)血管處進(jìn)入血液，而后通過血液循環(huán)運(yùn)輸至腎臟，尿素在血液中運(yùn)輸時(shí)所經(jīng)過的結(jié)構(gòu)就是此題的隱含條件。如找出此條件，此題就可迎刃而解。問：已知條件之間有何聯(lián)系？人體廢物的排出是由循環(huán)系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)共同完成的。問：你清楚如何解決問題嗎？每一步的做法嗎？你能確定每一步都是對的？理解了題意后，學(xué)生就可根據(jù)循環(huán)系統(tǒng)與泌尿系統(tǒng)間的關(guān)系得出正確的解答是：肝毛細(xì)血管肝靜脈上下腔靜脈右心房右心室肺動(dòng)脈肺部毛細(xì)血管肺靜脈左心房左心室主動(dòng)脈腎動(dòng)脈入球小動(dòng)脈腎小球腎小囊腎小管收集管輸尿管膀胱尿道。問：檢查結(jié)果了嗎？這樣解題是否合理？是否還有遺漏？此題的解決都運(yùn)用了那些生物學(xué)原理？在解題后，要及時(shí)進(jìn)行檢查總結(jié)，與此題有關(guān)的生物原理有：循環(huán)系統(tǒng)的知識(shí)、泌尿系統(tǒng)的知識(shí)、循環(huán)系統(tǒng)與泌尿系統(tǒng)間的聯(lián)系知識(shí)。通過啟發(fā)式自我提問，可以啟發(fā)學(xué)生怎樣去學(xué)習(xí)？如何去學(xué)習(xí)？可以幫助學(xué)生整理知識(shí)、歸納知識(shí)、總結(jié)和遷移知識(shí)。能夠?qū)W會(huì)根據(jù)不同的內(nèi)容選擇不同的策略，獲得成功的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。（四）集體討論策略柏拉圖指出，對話是教學(xué)的最高境界。通過對話，可以使學(xué)生的思維活動(dòng)全部暴露出來，從而為學(xué)生監(jiān)控自己的認(rèn)知過程提供一個(gè)良好的環(huán)境。集體討論策略以異質(zhì)性小組（4-6人）為單位，在一個(gè)民主、平等的條件下進(jìn)行。每個(gè)人均有機(jī)會(huì)發(fā)表自己的觀點(diǎn)，均能通過交互式討論對同伴的見解提出質(zhì)疑。這種平等的對話，能夠促進(jìn)每個(gè)學(xué)生積極的思維，達(dá)到自我審視、自我反省的目的。如在講“生物的特征”一課時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生自己通過小組討論，得出生物具有哪些特征。組間比賽，看哪一組說的多。學(xué)生不僅指出了課本中的六大特征，還提出了一些新的觀點(diǎn)：生物會(huì)生病，生物會(huì)死亡，生物有遺傳現(xiàn)象，生物在進(jìn)化。（五）寫反思日記策略“反思日記”是通過寫日記的形式，提高學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)計(jì)劃、知識(shí)、體驗(yàn)、監(jiān)控的自我反思。哈佛心理學(xué)家霍爾德卡德納指出“私下的沉思和寫日記則會(huì)發(fā)展他們的內(nèi)省能力?！狈此夹陨锶沼浭亲寣W(xué)生以日記的形式，記下他們對生物知識(shí)的理解、想法和不足，既是老師了解學(xué)生心理、思維的工具，也提高了學(xué)生的自我反思能力，對提高學(xué)生的問題意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的自信心具有重要意義。主要訓(xùn)練方式有：建立錯(cuò)題檔案；對各章節(jié)的定期總結(jié)；每節(jié)課后的小結(jié)等。如：課堂上留下3-5分鐘，對整節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡要的小結(jié)，小結(jié)包括以下幾點(diǎn)：1.概述本節(jié)課的主要內(nèi)容。目的是通過對所學(xué)內(nèi)容的回顧，引起對認(rèn)知活動(dòng)的再認(rèn)識(shí)，是反思活動(dòng)的基礎(chǔ)。（此過程主要訓(xùn)練總結(jié)、監(jiān)察、評價(jià)能力）2.我思考了哪些問題？目的是要求在學(xué)習(xí)新知的基礎(chǔ)上，拓展思維，產(chǎn)生新的思維成果。（此過程主要訓(xùn)練計(jì)劃、監(jiān)察、檢查能力）3、我有何不懂的地方？目的是查缺補(bǔ)漏，明確進(jìn)一步學(xué)習(xí)的方向。（此過程主要訓(xùn)練評價(jià)、監(jiān)察、補(bǔ)救能力）（六）、自我評估策略鑒別目標(biāo)與當(dāng)前任務(wù)狀態(tài)之間一致程度的元認(rèn)知監(jiān)控，是學(xué)生是否“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”的先決過程。為了提高學(xué)生的元認(rèn)知監(jiān)控水平，可以在平時(shí)的測試過程中培養(yǎng)學(xué)生的自我評估能力。在隨堂的測驗(yàn)中，要求學(xué)生每做完一道題都要進(jìn)行評估，如果認(rèn)為自己做錯(cuò)了就在題旁注一個(gè)“*”形號，并且寫出這道題可能牽扯到哪些知識(shí)點(diǎn)?？荚嚱Y(jié)束后給自己預(yù)計(jì)分?jǐn)?shù)，接下來與真實(shí)成績列表進(jìn)行對照，比較以檢測自己的評估能力，由此來提高學(xué)生的元認(rèn)知監(jiān)控水平。五、元認(rèn)知能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)：（一）實(shí)驗(yàn)過程：1、實(shí)驗(yàn)前，用西安市雁塔區(qū)20032004學(xué)年度第一學(xué)期期末考試生物試卷及元認(rèn)知能力自制量表對實(shí)驗(yàn)組、對照組進(jìn)行前測。2、對兩個(gè)組分別實(shí)施不同的教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)組：按照元認(rèn)知能力培養(yǎng)策略進(jìn)行教學(xué)對照組：按照傳統(tǒng)的講述法進(jìn)行教學(xué)3.實(shí)驗(yàn)后，用西安市雁塔區(qū)20032004學(xué)年度第二學(xué)期期末考試生物試卷及元認(rèn)知能力自制量表對實(shí)驗(yàn)組和對照組進(jìn)行后測。1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：筆者以任教的西安市飛機(jī)強(qiáng)度研究所學(xué)校的初一年級為實(shí)驗(yàn)對象，在實(shí)驗(yàn)前，分別對實(shí)驗(yàn)組（初一二班）與對照組（初一一班）學(xué)生的元認(rèn)知能力進(jìn)行了前測，測試結(jié)果如表1所示，經(jīng)Z檢驗(yàn)，兩個(gè)班的元認(rèn)知能力在總體上無顯著性差異（見表1）。表1對照組、實(shí)驗(yàn)組元認(rèn)知能力前測結(jié)果元認(rèn)知能力項(xiàng)目對照組實(shí)驗(yàn)組Z檢驗(yàn)差異的顯著性SS計(jì)劃（12分）8.151.728.51.970.77p0.05，不顯著監(jiān)察（27分）18.853.5916.63.590.3p0.05，不顯著總結(jié)（21分）15.753.0715.672.70.11p0.05，不顯著評價(jià)（15分）10.21.9910.412.240.4p0.05，不顯著補(bǔ)救（15分）12.151.8411.52.480.6p0.05，不顯著總分（90分）63.749.8463.0310.480.3p0.05，不顯著（代表平均分，S代表標(biāo)準(zhǔn)差）在實(shí)驗(yàn)后，對實(shí)驗(yàn)組與對照組學(xué)生的元認(rèn)知能力進(jìn)行了后測，測試結(jié)果如表2所示，經(jīng)Z檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組在計(jì)劃能力、監(jiān)察能力、總結(jié)能力方面均出現(xiàn)明顯提高，兩個(gè)班的元認(rèn)知能力上有顯著性差異，表明實(shí)驗(yàn)取得了較好的成效（見表2）。表2對照組、實(shí)驗(yàn)組元認(rèn)知能力后測結(jié)果元認(rèn)知能力項(xiàng)目對照組實(shí)驗(yàn)組Z檢驗(yàn)差異的顯著性SS計(jì)劃（12分）8.031.7991.762.40.01p0.05，顯著監(jiān)察（27分）193.4220.612.872.050.01p0.05，顯著總結(jié)（21分）15.032.5416.632.91.980.01p0.05，不顯著補(bǔ)救（15分）11.851.9912.062.080.42p0.05，不顯著總分（90分）63.510.2666.949.262.020.01p0.05，顯著(代表平均分，S代表標(biāo)準(zhǔn)差)在實(shí)驗(yàn)前，用西安市雁塔區(qū)20032004學(xué)年度第一學(xué)期期末考試生物試卷對實(shí)驗(yàn)組（初一二班）與對照組（初一一班）學(xué)生的生物成績進(jìn)行了前測，經(jīng)Z檢驗(yàn)，二者無顯著性差異（見表3）。在實(shí)驗(yàn)后，用西安市雁塔區(qū)20032004學(xué)年度第二學(xué)期期末考試生物試卷對實(shí)驗(yàn)組（初一二班）與對照組（初一一班）學(xué)生的生物成績進(jìn)行了后測，經(jīng)Z檢驗(yàn)，二者出現(xiàn)顯著性差異（見表4），表明反思能力的培養(yǎng)能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，有效提高了學(xué)習(xí)成績。表3實(shí)驗(yàn)班與對照班生物成績前測的顯著性檢驗(yàn)項(xiàng)目人數(shù)平均分標(biāo)準(zhǔn)差顯著性檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)班4274.513.17|z|=0.20.05無顯著差異對照班4175.513.3表4實(shí)驗(yàn)班與對照班生物成績后測的顯著性檢驗(yàn)項(xiàng)目人數(shù)平均分標(biāo)準(zhǔn)差顯著性檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)班4283.857.53|z|=2.592.58p0.01差異極顯著對照班4178.939參考文獻(xiàn)1肖鋒著.學(xué)會(huì)教學(xué)M.浙江大學(xué)出版社,2002,92方紅,畢華林.化學(xué)問題解決中元認(rèn)知訓(xùn)練的研究J.化學(xué)教學(xué),2002,9。3駱崢,仲玉英.以反思