高中生物學習困難的元認知成因及轉化策略

余大秋 林廷丹

摘要：通過文獻研究法、訪談法，在概述生物學習困難特征的基礎上，從元認知的角度，分析在高中生物學習中影響學生生物學習困難的元認知因素，包括元認知知識缺乏，認知結構紊亂;元認知監控不足，信息加工程度不深;元認知體驗消極，降低自我效能感 。在分析元認知成因的基礎上，從元認知知識、元認知監控、元認知體驗三個方面提出提高學生元認知水平的對策。

關鍵詞：高中生物 學習困難 元認知成因 ?轉化策略

中圖分類號：G633 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1009-5349（2020）03-0212-02

生物學習困難是指由非智力因素引起的，在認知方面存在缺陷，如記憶、思維、表達等方面存在著明顯困難的現象[1]。元認知是影響學生生物學習困難的成因之一。元認知是指認知主體對自己的認知活動進行監控、調節的過程[2]。研究表明，學生的元認知技能可以通過教師的教學得到提高，學生的元認知具有可教性。因此，研究高中生物學習中的元認知成因及教學策略，對生物教師的教學具有重要意義。

一、生物學習困難的特征

生物學習困難的主要表現特征有：（1）知識的結構化程度低，對信息的加工水平較低，知識零散，沒有系統的知識結構。（2）問題的解決能力低，容易形成思維定式，不能靈活地將生物學知識運用于現實生活，對生物學知識的應用能力較低。（3）思維屬于經驗思維，對于抽象思維的知識內容較難理解，知識記憶方式大多時候屬于機械記憶。

二、影響高中生物學習困難的元認知因素

（一）元認知知識缺乏，認知結構紊亂

學生的元認知知識缺乏，導致認識結構紊亂，出現生物學習困難[3]。首先，不能進行正確的自我認知，不能很好地理解生物概念、原理。其次，對學習材料缺乏清晰的認知，不能很好地表征要解決的生物問題。最后，不能根據學習材料的性質和問題情境選擇合適的方法策略。

（二）元認知監控不足，信息加工程度不深

在生物學習困難中，首先是在生物學習中沒有制訂學習計劃的習慣;其次是對計劃的執行力度不夠，容易被外界干擾;最后是監控意識薄弱。

（三）元認知體驗消極，降低自我效能感

在生物學習過程中，面對不理想的學習效果和考試成績，有極大的挫敗感和失落感，因而對生物學習感到恐懼、焦慮、不安。對于付出努力而沒有成效的學習效果和考試成績，通常都歸因于自己的學習能力，自我效能感低。不相信自己有學好生物的能力，表現出習得性無助感。

三、提高學生元認知技能的教學策略

基于對學生生物學習困難的元認知的分析，學生的元認知是影響學生生物學習困難的因素。教師可以通過以下幾個方面來提高學生的元認知技能。

（一）在元認知知識方面

1.呈現知識內容結構

在教學過程中，為了讓學生掌握復雜的生物知識，教師應培養學生認真分析認知對象的特點的習慣，如學習內容的結構框架、材料性質、知識難度[4]。學生通過對所學知識進行組織、融會貫通，進而達到掌握系統知識的目的。

例如，物質跨膜運輸的方式教學中，教師可以通過思維導圖、圖示、提綱、表格的方法幫助學生構建物質跨膜運輸的知識框架，掌握物質跨膜運輸的方式、特點、條件和實例，區分主動運輸與被動運輸、胞吞、胞吐的特點。

2.講授多樣的解題方法

教師通過向學生傳授各種學習的方法和策略，講解每種解題方法的優點和不足，讓學生學會根據不同的問題情境選擇不同的問題解決方法，發散思維，提高學習能力。

例如，細胞呼吸與光合作用中，對于植物的光合作用能量變化情況，可以根據細胞呼吸中二氧化碳的排放量來判斷光合作用中氧氣的釋放量，判斷植物的總光合速率，進而判斷能量變化情況;也可以根據判斷有機物的積累、消耗情況來判斷植物的光合作用總的能量變化情況;還可以根據光照強度、光照時間、環境條件等情況來判斷能量變化情況。

（二）在元認知監控方面

1.出聲思維訓練

教師讓學生在解決生物問題的過程中，將自己的思維過程表述出來。指出學生思維的障礙所在并進行相應的指導。學生根據教師的指導，經過多次練習并克服障礙。

例如，ATP的主要來源——細胞呼吸中，計算1分子葡萄糖徹底氧化分解所釋放的能量是多少。學生在做題的過程中，說出細胞呼吸分為三個階段，第一階段1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，第二階段丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳，并產生[H]，第三階段[H]和氧氣結合形成水，每個過程中都有ATP產生。最后把各個階段所產生的ATP加起來，就可以得到總的ATP的數量，即1分子葡萄糖徹底氧化分解所釋放的能量。教師通過觀察學生的解題步驟，傾聽學生表述的解題思維，并詢問為什么要用這個方法，這個步驟是怎么來的，等等，了解學生思維障礙所在，并進行相應指導。

2.制定自我提問單

通過提問學生可以檢查自己的學習狀況，監測自己是否嚴格執行既定的學習計劃，是否達到了學習目標。思考提問的內容如在本章節的生物學習中，那么重難點是什么，以及打算怎樣突破重難點。

例如，在細胞的能量供應和利用中，制定的自我提問單如：學習重難點是細胞呼吸的各個階段的物質和能量變化情況，光合作用各階段的物質變化情況，光合作用和細胞呼吸的影響因素。學習任務是理解并掌握本章節學習重難點，可以通過復習課本知識、遇到疑問請教老師、與同學交流、做練習冊鞏固知識等完成。

（三）在元認知體驗方面

1.倡導合作學習

讓學生參與到學習活動中，與小組中的其他成員共同完成學習任務。小組合作當中，每個成員分配不同的任務，小組要想在活動中取得成功，必須所有成員合作才行。小組成員交換資料查看，成員之間遇到困難相互幫助，能夠增強學生的成就感和自我效能感。

例如，物質的跨膜運輸方式教學中，教師根據班級人數情況，把學生分為不同的組。任務落實給6個同學，其中1號同學負責主動運輸，2號同學負責被動運輸中的自由擴散，3號同學負責被動運輸中的協助擴散，4號同學負責物質運輸中的胞吞，5號同學負責胞吐，這5位同學整理出物質運輸中需要的條件和特點，并把在不同因素影響條件下物質運輸方式的圖示畫出來，6號同學整理各位同學的資料，并將結果上交。教師根據各個小組的完成時間與正確率情況，打出分數，分數高的小組會得到相應的獎勵。大家合作下取得的成功，可以增強學生的情感體驗和成就感。

2.教學聯系生活，激發學習興趣

興趣是一個人持久努力的動力，興趣能夠增加學生的耐力。而生物是一門與現實生活密切聯系的學科，把教學內容聯系學生的現實生活，能夠激發學生的學習興趣。

例如，講細胞呼吸時，舉例生活中為什么秋收回來的小麥和稻谷，要把水分曬干了才儲存;為什么突然激烈運動后，我們的小腿會變酸;講物質的跨膜運輸時，舉例在做腌菜的時候，為什么放了鹽之后，菜里面會出水;輸液的時候，為什么生理鹽水的濃度為0.9%。講酶的特性時，舉例溫水洗衣服為什么比熱水干凈;講細胞中的水時，播放有水靈靈的皮膚的嬰兒的照片和老人的照片;講細胞的凋亡時，播放胚胎時期人的手掌的變化情況。這些實例，能夠較容易引起學生的好奇心、求知欲，激發學生的學習興趣。

四、結語

學生的元認知是影響學生的生物學習的重要因素，在學生生物學習的過程中，教師在教學過程中通過提高學生的元認知水平，可以提高學生的學習能力，進而使學生擺脫生物學習困難現狀。

參考文獻：

[1]李彬.學業不良心理學對教育工作的啟示[J].教育現代化，2006（4）：109.

[2]董奇.論元認知[J].北京師范大學學報（社會科學版），1989（1）：68-74.

[3]王后雄.高中化學新課程學習困難及認知因素的分析[J].內蒙古師范大學學報，2009（6）：117-123.

[4]關丹丹.淺談元認知知識的培養及其評定[J].社會心理科學，2011（1）：17-20.

責任編輯：劉健