高中生物学习困难的元认知成因及转化策略

余大秋 林廷丹

摘要：通过文献研究法、访谈法，在概述生物学习困难特征的基础上，从元认知的角度，分析在高中生物学习中影响学生生物学习困难的元认知因素，包括元认知知识缺乏，认知结构紊乱;元认知监控不足，信息加工程度不深;元认知体验消极，降低自我效能感 。在分析元认知成因的基础上，从元认知知识、元认知监控、元认知体验三个方面提出提高学生元认知水平的对策。

关键词：高中生物 学习困难 元认知成因  转化策略

中图分类号：G633  文献标识码：A  文章编号：1009-5349（2020）03-0212-02

生物學习困难是指由非智力因素引起的，在认知方面存在缺陷，如记忆、思维、表达等方面存在着明显困难的现象[1]。元认知是影响学生生物学习困难的成因之一。元认知是指认知主体对自己的认知活动进行监控、调节的过程[2]。研究表明，学生的元认知技能可以通过教师的教学得到提高，学生的元认知具有可教性。因此，研究高中生物学习中的元认知成因及教学策略，对生物教师的教学具有重要意义。

一、生物学习困难的特征

生物学习困难的主要表现特征有：（1）知识的结构化程度低，对信息的加工水平较低，知识零散，没有系统的知识结构。（2）问题的解决能力低，容易形成思维定式，不能灵活地将生物学知识运用于现实生活，对生物学知识的应用能力较低。（3）思维属于经验思维，对于抽象思维的知识内容较难理解，知识记忆方式大多时候属于机械记忆。

二、影响高中生物学习困难的元认知因素

（一）元认知知识缺乏，认知结构紊乱

学生的元认知知识缺乏，导致认识结构紊乱，出现生物学习困难[3]。首先，不能进行正确的自我认知，不能很好地理解生物概念、原理。其次，对学习材料缺乏清晰的认知，不能很好地表征要解决的生物问题。最后，不能根据学习材料的性质和问题情境选择合适的方法策略。

（二）元认知监控不足，信息加工程度不深

在生物学习困难中，首先是在生物学习中没有制订学习计划的习惯;其次是对计划的执行力度不够，容易被外界干扰;最后是监控意识薄弱。

（三）元认知体验消极，降低自我效能感

在生物学习过程中，面对不理想的学习效果和考试成绩，有极大的挫败感和失落感，因而对生物学习感到恐惧、焦虑、不安。对于付出努力而没有成效的学习效果和考试成绩，通常都归因于自己的学习能力，自我效能感低。不相信自己有学好生物的能力，表现出习得性无助感。

三、提高学生元认知技能的教学策略

基于对学生生物学习困难的元认知的分析，学生的元认知是影响学生生物学习困难的因素。教师可以通过以下几个方面来提高学生的元认知技能。

（一）在元认知知识方面

1.呈现知识内容结构

在教学过程中，为了让学生掌握复杂的生物知识，教师应培养学生认真分析认知对象的特点的习惯，如学习内容的结构框架、材料性质、知识难度[4]。学生通过对所学知识进行组织、融会贯通，进而达到掌握系统知识的目的。

例如，物质跨膜运输的方式教学中，教师可以通过思维导图、图示、提纲、表格的方法帮助学生构建物质跨膜运输的知识框架，掌握物质跨膜运输的方式、特点、条件和实例，区分主动运输与被动运输、胞吞、胞吐的特点。

2.讲授多样的解题方法

教师通过向学生传授各种学习的方法和策略，讲解每种解题方法的优点和不足，让学生学会根据不同的问题情境选择不同的问题解决方法，发散思维，提高学习能力。

例如，细胞呼吸与光合作用中，对于植物的光合作用能量变化情况，可以根据细胞呼吸中二氧化碳的排放量来判断光合作用中氧气的释放量，判断植物的总光合速率，进而判断能量变化情况;也可以根据判断有机物的积累、消耗情况来判断植物的光合作用总的能量变化情况;还可以根据光照强度、光照时间、环境条件等情况来判断能量变化情况。

（二）在元认知监控方面

1.出声思维训练

教师让学生在解决生物问题的过程中，将自己的思维过程表述出来。指出学生思维的障碍所在并进行相应的指导。学生根据教师的指导，经过多次练习并克服障碍。

例如，ATP的主要来源——细胞呼吸中，计算1分子葡萄糖彻底氧化分解所释放的能量是多少。学生在做题的过程中，说出细胞呼吸分为三个阶段，第一阶段1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，第二阶段丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳，并产生[H]，第三阶段[H]和氧气结合形成水，每个过程中都有ATP产生。最后把各个阶段所产生的ATP加起来，就可以得到总的ATP的数量，即1分子葡萄糖彻底氧化分解所释放的能量。教师通过观察学生的解题步骤，倾听学生表述的解题思维，并询问为什么要用这个方法，这个步骤是怎么来的，等等，了解学生思维障碍所在，并进行相应指导。

2.制定自我提问单

通过提问学生可以检查自己的学习状况，监测自己是否严格执行既定的学习计划，是否达到了学习目标。思考提问的内容如在本章节的生物学习中，那么重难点是什么，以及打算怎样突破重难点。

例如，在细胞的能量供应和利用中，制定的自我提问单如：学习重难点是细胞呼吸的各个阶段的物质和能量变化情况，光合作用各阶段的物质变化情况，光合作用和细胞呼吸的影响因素。学习任务是理解并掌握本章节学习重难点，可以通过复习课本知识、遇到疑问请教老师、与同学交流、做练习册巩固知识等完成。

（三）在元认知体验方面

1.倡导合作学习

让学生参与到学习活动中，与小组中的其他成员共同完成学习任务。小组合作当中，每个成员分配不同的任务，小组要想在活动中取得成功，必须所有成员合作才行。小组成员交换资料查看，成员之间遇到困难相互帮助，能够增强学生的成就感和自我效能感。

例如，物质的跨膜运输方式教学中，教师根据班级人数情况，把学生分为不同的组。任务落实给6个同学，其中1号同学负责主动运输，2号同学负责被动运输中的自由扩散，3号同学负责被动运输中的协助扩散，4号同学负责物质运输中的胞吞，5号同学负责胞吐，这5位同学整理出物质运输中需要的条件和特点，并把在不同因素影响条件下物质运输方式的图示画出来，6号同学整理各位同学的资料，并将结果上交。教师根据各个小组的完成时间与正确率情况，打出分数，分数高的小组会得到相应的奖励。大家合作下取得的成功，可以增强学生的情感体验和成就感。

2.教学联系生活，激发学习兴趣

兴趣是一个人持久努力的动力，兴趣能够增加学生的耐力。而生物是一门与现实生活密切联系的学科，把教学内容联系学生的现实生活，能够激发学生的学习兴趣。

例如，讲细胞呼吸时，举例生活中为什么秋收回来的小麦和稻谷，要把水分晒干了才储存;为什么突然激烈运动后，我们的小腿会变酸;讲物质的跨膜运输时，举例在做腌菜的时候，为什么放了盐之后，菜里面会出水;输液的时候，为什么生理盐水的浓度为0.9%。讲酶的特性时，举例温水洗衣服为什么比热水干净;讲细胞中的水时，播放有水灵灵的皮肤的婴儿的照片和老人的照片;讲细胞的凋亡时，播放胚胎时期人的手掌的变化情况。这些实例，能够较容易引起学生的好奇心、求知欲，激发学生的学习兴趣。

四、结语

学生的元认知是影响学生的生物学习的重要因素，在学生生物学习的过程中，教师在教学过程中通过提高学生的元认知水平，可以提高学生的学习能力，进而使学生摆脱生物学习困难现状。

参考文献：

[1]李彬.学业不良心理学对教育工作的启示[J].教育现代化，2006（4）：109.

[2]董奇.论元认知[J].北京师范大学学报（社会科学版），1989（1）：68-74.

[3]王后雄.高中化学新课程学习困难及认知因素的分析[J].内蒙古师范大学学报，2009（6）：117-123.

[4]关丹丹.浅谈元认知知识的培养及其评定[J].社会心理科学，2011（1）：17-20.

责任编辑：刘健