針對元認知監控的生物學課堂教學設計

張燕春　陳秉初

【摘 要】本文從學生在學習中進行自我監控的構成成分的幾個方面出發，進行了具體的生物學課堂教學設計，以培養學生的元認知監控能力，并希望能逐步提高他們自主學習的能力。

【關鍵詞】元認知監控 生物學 課堂教學

有效的學習過程是一個對學習本身進行積極監控、調節的過程。元認知監控是指主體在進行認知活動的過程中，將自己正在進行的認知活動作為意識對象，并不斷對其進行積極而自覺地監視、控制和調節的過程。它包括在學習過程中制定計劃、執行控制、檢查結果、采取措施這四個基本環節。大量的研究表明，在具備了一定知識的基礎上，學生的元認知監控水平已成為影響他們學習成功的關鍵因素。

教師的主要任務是教會學生知道應怎樣學習，使他們學會進行自覺監視，以調節自己的學習過程。筆者從學生在學習中進行自我監控的構成成分的幾個方面出發，進行了課堂教學設計，以期能較好地達成教學目標，并逐步提高學生的元認知監控能力。下面以“ATP的主要來源——細胞呼吸”為例，探討在生物學教學的過程中，應怎樣培養學生的元認知監控能力。

一、組織教學，導入新課

教師提出問題：我們運動、思考等各項生命活動的能量是從哪里來的？學生回答后，用課件展示ATP、葡萄糖等能源物質的關系，再進行復習，從而引出新課。

（元認知監控解讀：與學生原有的知識形成銜接，這樣既復習了前面學習的內容，又使他們明確了細胞的呼吸是指發生在細胞內的氧化分解有機物的過程，從而引出新課。

教師活動：點明本節課的學習目標是ATP的主要來源——細胞呼吸，學習重點是有氧呼吸和無氧呼吸的過程；

讓學生回顧在課前預習時產生的疑問，力求能通過課堂上的學習加以解決。

二、深入新課

1.有氧呼吸。

教師活動：點明有氧呼吸的場所是線粒體，請同學們回顧線粒體的結構和功能。然后，教師再用幻燈片展示線粒體的結構圖。

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教師活動：幻燈片展示有氧呼吸的整個動態過程。提問：有氧呼吸的過程分為幾個階段？起點是什么？終點是什么？

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教師活動：分階段播放有氧呼吸的過程（播放過程中要清楚地呈現細胞膜、細胞質基質和線粒體的具體位置）。提問：請同學們就每一階段分別從場所、反應物、生成物、能量關系進行分析，然后分別請同學回答。（元認知監控的意識性、執行性：使學生圍繞學習目標進行思考，進而明確學習方向。）

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教師活動：出示有氧呼吸的表格，請一位同學在黑板上填寫，其他同學在練習本上寫。填完后，下面的同學先是同桌之間相互批改，然后教師通過糾正黑板上學生的答案來檢查其他學生在此知識內容上存在的問題，以及時查漏補缺。（元認知監控的反饋性、補救性：這既是對前幾個環節學習內容的檢測，也是對有氧呼吸這一知識的鞏固。）

教師活動：組織小組討論，以記住有氧呼吸各階段反應特點的有效方法，等學生發表完意見后，再發表自己的意見和建議，如提供（口訣法、比喻法、圖示法等）相關的學習方法。（元認知監控的方法性：通過小組之間對學習方法的討論，使學生在學習的過程中講究學習策略，采取適合自己的學習的方法；同時還要能夠激發他們的學習興趣和競爭意識，使學習目標更快更有效地達成。）

2.無氧呼吸。

教師活動：酸奶是怎么產生的？人在劇烈運動之后，為什么會感到肌肉發酸？酒是怎樣釀成的？(這些都是學生平時生活中經常碰到的現象，提出這樣的問題，能激發他們的學習興趣和思考欲望。)

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教師活動：播放幻燈片，引導學生將本節課學習有氧呼吸的方法用于無氧呼吸的學習過程中，然后要求他們回答上述問題，等他們回答、表述完后，教師再糾正總結。（元認知監控能力的遷移，能夠進一步發展學生的學習潛能。）

3.有氧呼吸、無氧呼吸的比較。

教師活動：指導學生對有氧呼吸和無氧呼吸進行對比，要求指出它們的聯系和區別。然后，通過幻燈片演示來進行校對。最后請學生自己總結細胞呼吸的特點。

4.知識拓展，深化運用（細胞呼吸原理的應用）。

教師活動：請同學思考書本第95頁的事例，并分析人們在生產和生活中運用了細胞呼吸原理的哪些方面？學生思考回答，教師講評。

三、評價

教師活動：幻燈片呈現測試題，要求學生進行思考，5分鐘后口述思維過程。布置作業：完成第96頁的課后練習。（元認知監控的反饋性、補救性：是對本節課學習內容的檢測，如果有問題能及時作出補救。）

教會學生學會自我調節、自我學習，是他們個體得以發展的必要條件，而培養學生的元認知監控能力是提高其自主學習能力的一條有效途徑。在上述生物學課堂教學的設計中，采用了教師指導目標學習，設計相關情境，為學生提供足夠的自主思考及發表意見的機會，并通過他們的出聲思維來監控其對知識的掌握程度；組織學生探討有效的學習及記憶方法；要求同桌間相互監督學習進程等策略，希望他們通過養成制定學習計劃、選擇學習方式、安排學習任務、監控學習過程、評估任務完成情況、補救學習中存在的問題等習慣，從而一步步走向自主學習。這樣，當新出現的學習情境與以往相似時，學生就可以在元認知監控的調節下順利地實現認知策略的遷移。

在生物學的學習過程中，要培養學生的元認知監控能力，還需要廣大生物學教師不斷地摸索、實踐，并在起始階段提供大量的練習機會。

參考文獻：

[1]董奇,周勇.論學生學習的自我監控[J].北京師范大學學報(社會科學版),1994:8-14.

[2]普通高中課程標準實驗教科書生物·必修1·分子與細胞[M].北京:人民教育出版社,2004.91-96.