基于元认知理论的高中《化学反应原理》模块高效学习策略研究

陈晨

摘要：《化学反应原理》是高中化学的核心知识，由于该模块的知识理论性较强，对学生的化学能力要求较高，故学生常常有畏难情绪，花了大量的时间却学不好，陷入低效率、低成果的恶性循环，把元认知理论应用于指导学生学习该模块的知识，可以通过提升学生的元认知能力来教会学生如何学习该模块知识，从而实现高效学习。

关键词：化学反应原理；元认知理论；学习策略

中图分类号：G633.8 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2018）24-0157-02

高中化学教学内容中， “化学反应原理”知识占有极其重要的地位，是化学基础理论的重要组成部分。化学反应原理是人类在研究大量化学反应本质的基础上，总结得到的关于化学反应的一般规律，涉及到的核心观念有化学反应的能量观、平衡观和化学反应中微粒观，因此该模块涉及到的理论和规律较为深入，对学生的化学学习能力和认知能力要求较高，在以往该模块的教学中很多学生都会对这部分有畏难情绪，花了大量的时间却学不好，陷入低效率、低成果的恶性循环。在本学年第一学期，我正好在进行这个模块的教学时，参与了《元认知理论指导下的高中生高效学习策略研究》的课题研究，我认为元认知理论对于该模块教学的学习有很大的指导意义，所以我在教学的班级进行了基于元认知理论的高效学习策略的研究，取得了较好的效果。

元认知 （ metacognition） 是由美国心理学 家J. H. Flavell （ 约 翰 · 弗 拉 维 尔 ） 于1976年在其“Cognitive Development”（ 《认知发展》） 中提出的。

据弗拉维尔的观点，元認知就是个体在对自身认知过程意识的基础上，对其认知过程进行自我反省、自我控制与自我调节。元认知概念包括 3 方面的内容： 一是元认知知识，即个体关于自己或他人的认识活动、过程、结果以及与之有关的知识；二是元认知体验，即伴随着认知活动而产生的认知体验或情感体验； 三是元认知监控，即个体在认知活动进行的过程中，对自己的认知活动积极进行监控，并相应地对其进行调节，以达到预定的目标。因此，元认知过程实际上就是指导、调节我们的认知过程，选择有效认知策略的控制执行过程[1]。简言之，元认知就是对认知的认知，是以认知策略为基础，以自身的认知系统为认知对象，对主体认知过程的自我意识和自我调节，是一种重要的认知能力。我国 《普通高中化学课程标准 （ 实验） 》的课程目标中就包括 “能对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力[2]”。这正是对元认知理论可以提升学生学习效率的肯定与重视。下面就我自己在《化学反应原理》模块教学中如何提升学生的元认知能力总结如下：

1.逐步渗透知识体系，优化学生元认知结构

化学反应原理是人们通过对大量化学反应的观察、比较、分析、综合、抽象、概括等思维过程形成的适用于几乎所有化学反应的普遍规律，这些原理的形成是特殊到一般、由具体到抽象、由现象到本质的认识过程。因此化学反应原理的每一堂课，学生要做好课前、课中、课后相关工作，这实际上就是元认知体现的 3 个阶段： （1） 主动评价阶段。即老师在课前给学生发放导学案，导学案中要设置相应的学习内容和要解决的问题，学生通过结合自己的思维特点和已有化学知识对本节课的内容作出分析，找准学习重难点，并对自己的掌握程度作出主观评价。 （2） 主动调整阶段。在前一个阶段的基础上，学生根据自己认知的薄弱点，难以理解的知识点对老师提出问题，老师在课堂上不仅通过自己设定的教学目标来教，更重要的是通过解答学生提出的元认知问题来逐步渗透知识体系，教学生如何学。（3） 认知实现阶段。即在前认知行为途径的有效作用下，表现为掌握了基础知识，弥补了该部分知识认知的薄弱点，并圆满地完成学习目标，如此循环，构成学习效率和能力螺旋式双向发展与进步。在教学过程中将元认知理论逐步渗透，使学生逐步学会将元认知理论实际应用，最终达到学生能自动优化其认知结构的教学目的[3]。

2.善于设置激趣情境，优化学生的元认知体验

兴趣和探索的动机是发展创造性的促进剂，是主动学习的前提。我国古代著名教育家孔子也曾说过： “知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。 化学反应原理部分虽然原理和规律较多，但是通过教师合理的情境设置就能使枯燥的授课变成激发兴趣的师生互动，有些内容还可以让学生自己设计感兴趣的情境展开研究，通过这些激趣情境的设计和研究，可以有效地发展学生收集、加工、使用和传播信息的能力，优化学生的元认知体验。例如化学反应速率的影响因素的学习中，老师通过创设问题情境来激发学生探究的兴趣，引导学生针对浓度、压强、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响提出假设，然后让学生通过已有的知识自己设计动手实验来验证学生的假设，这样让学生在问中学，做中学，而不是单纯的灌输结论，这就让学生乐于学习，积极地参与知识体系建构，达到良好的学习效果。

3.有效利用探究式教学，优化学生的元认知监控

“化学反应原理”模块挖掘和体现的是化学学科的核心观念、知识结构、思想方法，所以更多的老师选择的都是讲授式的教学方法，即使是在新课程背景下也很难有较为有利的突破。其实《化学反应原理》同样应该有效利用探究式教学，并且与必修1、2相比无论是探究的能力还是探究的开放度都应该有很大程度的提升，《化学反应原理》更适合于开展基于定量实验和数据分析的探究活动。因此教师要多选择进行探究式教学，每一节课通过学生对自身元认知的认识来提出问题、制定计划、进行探究、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等。真正让学生参与到对知识的理解和获取的过程中来，真正能够监控到自己每一环节的学习过程，从而达到良好的学习效果。例如，在共价键的形成的教学中，可以让学生在已有的知识的基础上对共价键的形成提出假设，通过对核间距减小过程中体系能量的变化进行分组探讨，每个小组都发表自己的想法和验证结论的依据，通过探究获得正确的结论。而在之后共价键的类型教学中，学生自己用面团制作的原子轨道来进行“头碰头”“肩并肩”的重叠练习，提出“哪一种重叠方式更牢固”的假设，接着再进一步进行实验验证。通过这种元认知的探究模式来开展该模块的教学，学生知道自己要学什么、怎么学、学会没，这一系列的元认知监控将大大地提高学生的学习效果，达到高效学习的目的。

参考文献：

[1] 董奇.论元认知.北京师范大学学报 （哲社版） ，1989，（ 1） ： 68.

[2] 中华人民共和国教育部制订. 普通高中化学课程标准 （ 实验） . 北京： 人民教育出版社，2003.

[3] 熊言林.基于元认知理论的化学实验教学策略.化学教育.2013.10：68-71.