基于元認知理論的高中《化學反應原理》模塊高效學習策略研究

陳晨

摘要：《化學反應原理》是高中化學的核心知識，由于該模塊的知識理論性較強，對學生的化學能力要求較高，故學生常常有畏難情緒，花了大量的時間卻學不好，陷入低效率、低成果的惡性循環，把元認知理論應用于指導學生學習該模塊的知識，可以通過提升學生的元認知能力來教會學生如何學習該模塊知識，從而實現高效學習。

關鍵詞：化學反應原理；元認知理論；學習策略

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2018）24-0157-02

高中化學教學內容中， “化學反應原理”知識占有極其重要的地位，是化學基礎理論的重要組成部分。化學反應原理是人類在研究大量化學反應本質的基礎上，總結得到的關于化學反應的一般規律，涉及到的核心觀念有化學反應的能量觀、平衡觀和化學反應中微粒觀，因此該模塊涉及到的理論和規律較為深入，對學生的化學學習能力和認知能力要求較高，在以往該模塊的教學中很多學生都會對這部分有畏難情緒，花了大量的時間卻學不好，陷入低效率、低成果的惡性循環。在本學年第一學期，我正好在進行這個模塊的教學時，參與了《元認知理論指導下的高中生高效學習策略研究》的課題研究，我認為元認知理論對于該模塊教學的學習有很大的指導意義，所以我在教學的班級進行了基于元認知理論的高效學習策略的研究，取得了較好的效果。

元認知 （ metacognition） 是由美國心理學 家J. H. Flavell （ 約 翰 · 弗 拉 維 爾 ） 于1976年在其“Cognitive Development”（ 《認知發展》） 中提出的。

據弗拉維爾的觀點，元認知就是個體在對自身認知過程意識的基礎上，對其認知過程進行自我反省、自我控制與自我調節。元認知概念包括 3 方面的內容： 一是元認知知識，即個體關于自己或他人的認識活動、過程、結果以及與之有關的知識；二是元認知體驗，即伴隨著認知活動而產生的認知體驗或情感體驗； 三是元認知監控，即個體在認知活動進行的過程中，對自己的認知活動積極進行監控，并相應地對其進行調節，以達到預定的目標。因此，元認知過程實際上就是指導、調節我們的認知過程，選擇有效認知策略的控制執行過程[1]。簡言之，元認知就是對認知的認知，是以認知策略為基礎，以自身的認知系統為認知對象，對主體認知過程的自我意識和自我調節，是一種重要的認知能力。我國 《普通高中化學課程標準 （ 實驗） 》的課程目標中就包括 “能對自己的化學學習過程進行計劃、反思、評價和調控，提高自主學習化學的能力[2]”。這正是對元認知理論可以提升學生學習效率的肯定與重視。下面就我自己在《化學反應原理》模塊教學中如何提升學生的元認知能力總結如下：

1.逐步滲透知識體系，優化學生元認知結構

化學反應原理是人們通過對大量化學反應的觀察、比較、分析、綜合、抽象、概括等思維過程形成的適用于幾乎所有化學反應的普遍規律，這些原理的形成是特殊到一般、由具體到抽象、由現象到本質的認識過程。因此化學反應原理的每一堂課，學生要做好課前、課中、課后相關工作，這實際上就是元認知體現的 3 個階段： （1） 主動評價階段。即老師在課前給學生發放導學案，導學案中要設置相應的學習內容和要解決的問題，學生通過結合自己的思維特點和已有化學知識對本節課的內容作出分析，找準學習重難點，并對自己的掌握程度作出主觀評價。 （2） 主動調整階段。在前一個階段的基礎上，學生根據自己認知的薄弱點，難以理解的知識點對老師提出問題，老師在課堂上不僅通過自己設定的教學目標來教，更重要的是通過解答學生提出的元認知問題來逐步滲透知識體系，教學生如何學。（3） 認知實現階段。即在前認知行為途徑的有效作用下，表現為掌握了基礎知識，彌補了該部分知識認知的薄弱點，并圓滿地完成學習目標，如此循環，構成學習效率和能力螺旋式雙向發展與進步。在教學過程中將元認知理論逐步滲透，使學生逐步學會將元認知理論實際應用，最終達到學生能自動優化其認知結構的教學目的[3]。

2.善于設置激趣情境，優化學生的元認知體驗

興趣和探索的動機是發展創造性的促進劑，是主動學習的前提。我國古代著名教育家孔子也曾說過： “知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。 化學反應原理部分雖然原理和規律較多，但是通過教師合理的情境設置就能使枯燥的授課變成激發興趣的師生互動，有些內容還可以讓學生自己設計感興趣的情境展開研究，通過這些激趣情境的設計和研究，可以有效地發展學生收集、加工、使用和傳播信息的能力，優化學生的元認知體驗。例如化學反應速率的影響因素的學習中，老師通過創設問題情境來激發學生探究的興趣，引導學生針對濃度、壓強、溫度、催化劑等因素對化學反應速率的影響提出假設，然后讓學生通過已有的知識自己設計動手實驗來驗證學生的假設，這樣讓學生在問中學，做中學，而不是單純的灌輸結論，這就讓學生樂于學習，積極地參與知識體系建構，達到良好的學習效果。

3.有效利用探究式教學，優化學生的元認知監控

“化學反應原理”模塊挖掘和體現的是化學學科的核心觀念、知識結構、思想方法，所以更多的老師選擇的都是講授式的教學方法，即使是在新課程背景下也很難有較為有利的突破。其實《化學反應原理》同樣應該有效利用探究式教學，并且與必修1、2相比無論是探究的能力還是探究的開放度都應該有很大程度的提升，《化學反應原理》更適合于開展基于定量實驗和數據分析的探究活動。因此教師要多選擇進行探究式教學，每一節課通過學生對自身元認知的認識來提出問題、制定計劃、進行探究、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等。真正讓學生參與到對知識的理解和獲取的過程中來，真正能夠監控到自己每一環節的學習過程，從而達到良好的學習效果。例如，在共價鍵的形成的教學中，可以讓學生在已有的知識的基礎上對共價鍵的形成提出假設，通過對核間距減小過程中體系能量的變化進行分組探討，每個小組都發表自己的想法和驗證結論的依據，通過探究獲得正確的結論。而在之后共價鍵的類型教學中，學生自己用面團制作的原子軌道來進行“頭碰頭”“肩并肩”的重疊練習，提出“哪一種重疊方式更牢固”的假設，接著再進一步進行實驗驗證。通過這種元認知的探究模式來開展該模塊的教學，學生知道自己要學什么、怎么學、學會沒，這一系列的元認知監控將大大地提高學生的學習效果，達到高效學習的目的。

參考文獻：

[1] 董奇.論元認知.北京師范大學學報 （哲社版） ，1989，（ 1） ： 68.

[2] 中華人民共和國教育部制訂. 普通高中化學課程標準 （ 實驗） . 北京： 人民教育出版社，2003.

[3] 熊言林.基于元認知理論的化學實驗教學策略.化學教育.2013.10：68-71.