针对元认知监控的生物学课堂教学设计

张燕春　陈秉初

【摘 要】本文从学生在学习中进行自我监控的构成成分的几个方面出发，进行了具体的生物学课堂教学设计，以培养学生的元认知监控能力，并希望能逐步提高他们自主学习的能力。

【关键词】元认知监控 生物学 课堂教学

有效的学习过程是一个对学习本身进行积极监控、调节的过程。元认知监控是指主体在进行认知活动的过程中，将自己正在进行的认知活动作为意识对象，并不断对其进行积极而自觉地监视、控制和调节的过程。它包括在学习过程中制定计划、执行控制、检查结果、采取措施这四个基本环节。大量的研究表明，在具备了一定知识的基础上，学生的元认知监控水平已成为影响他们学习成功的关键因素。

教师的主要任务是教会学生知道应怎样学习，使他们学会进行自觉监视，以调节自己的学习过程。笔者从学生在学习中进行自我监控的构成成分的几个方面出发，进行了课堂教学设计，以期能较好地达成教学目标，并逐步提高学生的元认知监控能力。下面以“ATP的主要来源——细胞呼吸”为例，探讨在生物学教学的过程中，应怎样培养学生的元认知监控能力。

一、组织教学，导入新课

教师提出问题：我们运动、思考等各项生命活动的能量是从哪里来的？学生回答后，用课件展示ATP、葡萄糖等能源物质的关系，再进行复习，从而引出新课。

（元认知监控解读：与学生原有的知识形成衔接，这样既复习了前面学习的内容，又使他们明确了细胞的呼吸是指发生在细胞内的氧化分解有机物的过程，从而引出新课。

教师活动：点明本节课的学习目标是ATP的主要来源——细胞呼吸，学习重点是有氧呼吸和无氧呼吸的过程；

让学生回顾在课前预习时产生的疑问，力求能通过课堂上的学习加以解决。

二、深入新课

1.有氧呼吸。

教师活动：点明有氧呼吸的场所是线粒体，请同学们回顾线粒体的结构和功能。然后，教师再用幻灯片展示线粒体的结构图。

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教师活动：幻灯片展示有氧呼吸的整个动态过程。提问：有氧呼吸的过程分为几个阶段？起点是什么？终点是什么？

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教师活动：分阶段播放有氧呼吸的过程（播放过程中要清楚地呈现细胞膜、细胞质基质和线粒体的具体位置）。提问：请同学们就每一阶段分别从场所、反应物、生成物、能量关系进行分析，然后分别请同学回答。（元认知监控的意识性、执行性：使学生围绕学习目标进行思考，进而明确学习方向。）

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教师活动：出示有氧呼吸的表格，请一位同学在黑板上填写，其他同学在练习本上写。填完后，下面的同学先是同桌之间相互批改，然后教师通过纠正黑板上学生的答案来检查其他学生在此知识内容上存在的问题，以及时查漏补缺。（元认知监控的反馈性、补救性：这既是对前几个环节学习内容的检测，也是对有氧呼吸这一知识的巩固。）

教师活动：组织小组讨论，以记住有氧呼吸各阶段反应特点的有效方法，等学生发表完意见后，再发表自己的意见和建议，如提供（口诀法、比喻法、图示法等）相关的学习方法。（元认知监控的方法性：通过小组之间对学习方法的讨论，使学生在学习的过程中讲究学习策略，采取适合自己的学习的方法；同时还要能够激发他们的学习兴趣和竞争意识，使学习目标更快更有效地达成。）

2.无氧呼吸。

教师活动：酸奶是怎么产生的？人在剧烈运动之后，为什么会感到肌肉发酸？酒是怎样酿成的？(这些都是学生平时生活中经常碰到的现象，提出这样的问题，能激发他们的学习兴趣和思考欲望。)

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教师活动：播放幻灯片，引导学生将本节课学习有氧呼吸的方法用于无氧呼吸的学习过程中，然后要求他们回答上述问题，等他们回答、表述完后，教师再纠正总结。（元认知监控能力的迁移，能够进一步发展学生的学习潜能。）

3.有氧呼吸、无氧呼吸的比较。

教师活动：指导学生对有氧呼吸和无氧呼吸进行对比，要求指出它们的联系和区别。然后，通过幻灯片演示来进行校对。最后请学生自己总结细胞呼吸的特点。

4.知识拓展，深化运用（细胞呼吸原理的应用）。

教师活动：请同学思考书本第95页的事例，并分析人们在生产和生活中运用了细胞呼吸原理的哪些方面？学生思考回答，教师讲评。

三、评价

教师活动：幻灯片呈现测试题，要求学生进行思考，5分钟后口述思维过程。布置作业：完成第96页的课后练习。（元认知监控的反馈性、补救性：是对本节课学习内容的检测，如果有问题能及时作出补救。）

教会学生学会自我调节、自我学习，是他们个体得以发展的必要条件，而培养学生的元认知监控能力是提高其自主学习能力的一条有效途径。在上述生物学课堂教学的设计中，采用了教师指导目标学习，设计相关情境，为学生提供足够的自主思考及发表意见的机会，并通过他们的出声思维来监控其对知识的掌握程度；组织学生探讨有效的学习及记忆方法；要求同桌间相互监督学习进程等策略，希望他们通过养成制定学习计划、选择学习方式、安排学习任务、监控学习过程、评估任务完成情况、补救学习中存在的问题等习惯，从而一步步走向自主学习。这样，当新出现的学习情境与以往相似时，学生就可以在元认知监控的调节下顺利地实现认知策略的迁移。

在生物学的学习过程中，要培养学生的元认知监控能力，还需要广大生物学教师不断地摸索、实践，并在起始阶段提供大量的练习机会。

参考文献：

[1]董奇,周勇.论学生学习的自我监控[J].北京师范大学学报(社会科学版),1994:8-14.

[2]普通高中课程标准实验教科书生物·必修1·分子与细胞[M].北京:人民教育出版社,2004.91-96.