淺談元認知理論在初中數(shù)學教學中的應用

董樹訓

鄒平縣西董街道辦鶴伴中學

淺談元認知理論在初中數(shù)學教學中的應用

董樹訓

鄒平縣西董街道辦鶴伴中學

元認知理論作為數(shù)學認知理論的重要內(nèi)容在現(xiàn)代數(shù)學教育中的作用越來越明顯，而將元認知理論與初中數(shù)學教學相結合，則有助于培養(yǎng)學生的自主學習意識和解決問題的數(shù)學認知能力，以讓學生體會到數(shù)學學習的內(nèi)涵。

初中數(shù)學教學；元認知理論；學生認知能力

目前在數(shù)學教育領域有關元認知理論應用的大量研究表明，數(shù)學學習實際上是一個元認知對數(shù)學認知成分的運作進行監(jiān)控和調(diào)節(jié)的過程，元認知理論作為數(shù)學認知理論中的重要組成部分，在數(shù)學解題活動和問題解決中起著重要作用，同時研究還表明，學生對數(shù)學的學習與其元認知水平密切相關。因而教師在數(shù)學教學中應充分運用元認知理論，并積極采取一些有助于培養(yǎng)和提高學生元認知能力的訓練措施，讓學生學會通過自主、創(chuàng)造性的學習，真正理解和體會數(shù)學學習的內(nèi)涵和樂趣。

1.元認知理論概述

元認知理論是美國心理學家弗拉維爾于1976年在其《認識發(fā)展》一書中最早提出的，其實質(zhì)是個體對自身認知活動的再認知過程，該過程主要包括元認知知識、元認知體驗和元認知監(jiān)控三方面內(nèi)容。其中元認知知識是指個體通過長期積累自身或他人的認知活動、過程、結果而獲取的一些知識經(jīng)驗，如認知主體對自身心理狀態(tài)、目標任務、認知能力及策略等方面的認知；元認知體驗是伴隨著認知活動而產(chǎn)生的一種情感體驗，是影響認知活動進展的關鍵性因素；元認知監(jiān)控是個體為了實現(xiàn)認知活動的預期目標而對認知活動過程所實施的調(diào)控。

2.元認知理論與數(shù)學學習的關系

2.1 對數(shù)學學習具有指導作用

在數(shù)學學習中，由于個體對數(shù)學認知的效果一般與其知識掌握程度、認知能力水平、努力程度、學習方法及策略成正相關，因而個體學習水平的高低可以通過其解決問題的能力大小來進行衡量。而個體在解決數(shù)學問題上的能力展現(xiàn)又取決于其個人知識掌握和技能運用水平，以及個體在問題解決時所實施的檢測、評價、調(diào)控、修正等的落實程度。由此不難看出數(shù)學學習過程中蘊含了諸多元認知成分，可以說元認知是指導個體進行有效數(shù)學學習的關鍵性因素。

2.2 對數(shù)學認知具有統(tǒng)攝作用

在數(shù)學認知結構中，元認知知識包括程序性知識、情境性知識、策略性知識、數(shù)學核心思想及思維方式，而對數(shù)學學習的統(tǒng)攝作用主要表現(xiàn)在：能控制程序化知識的運用；能引導和支持情景性知識；啟發(fā)和控制策略性知識運用；規(guī)范數(shù)學思想及思維方式。元認知理論無論是對知識技能學習還是對問題策略運用，都具有極為明顯的統(tǒng)攝作用。

2.3 對解題思維具有調(diào)節(jié)作用

元認知理論對數(shù)學解題思維的調(diào)節(jié)作用有：元認知能夠修正問題解決目標，即通過元認知體驗可以讓個體在元認知知識基礎上對整個問題解決計劃實施定向檢測、評價、調(diào)節(jié)、控制和修正，以制定出一個切實可行的新目標；元認知能夠補救和改組問題解決策略，即通過對解題策略運用過程的監(jiān)控可以充分掌控策略執(zhí)行中的不足，以對其進行及時的補救和改組；元認知能夠強化個體在問題解決中的主體意識，即通過對個體認知思維的調(diào)控可以引導個體主動審清題意，激發(fā)其大腦思維深層結構的內(nèi)部運行機制，促使其解題思維轉變成為一種可行可控、有目標的活動。

3.元認知理論在初中數(shù)學教學中的應用策略

3.1 教師要充分展現(xiàn)解題思維過程

從上述元認知理論與數(shù)學學習的關系可知，個體元認知水平對其在數(shù)學學習活動中的數(shù)學運算、思維邏輯、概念記憶、空間想象等方面的能力展現(xiàn)具有很大影響，因而若想提高個體元認知水平首先需要教師在課堂講解時應充分暴露和展現(xiàn)自己對數(shù)學題解的思維過程，以身示范，來啟發(fā)學生的解題思路。數(shù)學家G.波利亞（George Polya）在其撰寫的《怎樣解題（Howto solve it）》（1944）中認為，數(shù)學學習過程實質(zhì)上就是一個完整的解題元認知系統(tǒng)，并且期間蘊含著大量的提示性問題，如“有沒有更好的辦法”或“回到概念定義上去”等等，這實際上是一種自我詰問。因而教師在課堂教學中應經(jīng)常運用提示語向?qū)W生展示自己的解題思維過程，以開啟學生大腦思維模式，讓學生清晰掌握數(shù)學問題的解決思路和辦法，這對于激發(fā)學生進行探究式自主學習具有很大幫助。

3.2 加強學生對元認知知識的滲透

元認知知識是通過元認知系統(tǒng)運行而獲取的信息集合，是有關于學生個人知識的聚集，而這些知識單靠學生個人的自行摸索和努力是很困難的，因而教學過程中應首先向?qū)W生傳授獲取這些知識的途徑與方法，以讓學生切實了解數(shù)學認知結構及更豐富的元認知知識。教學中加強元認知知識滲透具體做法如下：1對于主體數(shù)學認知特征的知識，教師應指導學生通過深度剖析自己，使其清晰了解個人作為認知活動主體對數(shù)學學習的看法、態(tài)度、觀念、行為、能力及個人現(xiàn)有知識結構，以增強學生自我學習意識；2對于數(shù)學認知材料和認知任務方面的知識，教師應引導學生充分了解不同認知材料和不同認知任務對數(shù)學認知效果所起的作用，以提高學生的目標學習意識；3對于數(shù)學認知策略方面的知識，應教導學生善于積累和運用前人異常豐富的數(shù)學認知策略，以提高數(shù)學解題速率。

3.3 增強學生調(diào)節(jié)元認知體驗的品質(zhì)

元認知體驗是伴隨著數(shù)學認知活動過程而產(chǎn)生的一種情感體驗，在教學中如果能及時對元認知體驗進行有效調(diào)節(jié)，則有助于數(shù)學教學任務的順利進行，因而教師在課堂上可以先把數(shù)學課本上的一些基本概念、定理、公式及其推理過程向?qū)W生作詳細介紹，使學生親身體驗這種原始的思維經(jīng)歷，啟發(fā)學生通過親身體驗來開闊數(shù)學認知思維視角，充分發(fā)揮其對數(shù)學學習的主觀能動性，以更大程度的促進課堂教學。

3.4 注重對學生元認知監(jiān)控意識的培養(yǎng)

元認知監(jiān)控是促進學生學習數(shù)學的關鍵性因素，通過對學生元認知監(jiān)控的意識培養(yǎng)，可使其通過監(jiān)控解題思維方向?qū)?shù)學問題的難易程度、準確度及思路恰當與否作出明確判斷。通常情況下對元認知監(jiān)控的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在學生在解題之前是否對個人的思維指向進行監(jiān)控，如是否掌握和清楚題意，或是否制定出相應的目標、計劃和策略，或是否對個人解題過程進行反思、總結和評價等等。目前在初中數(shù)學教學階段注重對學生元認知監(jiān)控意識的培養(yǎng)具有極其特殊的意義，因為多數(shù)學生在數(shù)學學習方面嚴重缺乏進行自我監(jiān)控的習慣，學生多是在教師監(jiān)控下處于一種被動式學習狀態(tài)，毫無自主性學習意識。所以教師應在課堂上教育學生對思維方向進行及時監(jiān)視和調(diào)控，以提高數(shù)學解題思維方向的精確度。

綜上所述，元認知理論對初中數(shù)學教學有很大影響作用。雖然數(shù)學知識具有高度嚴謹、內(nèi)容抽象、結構復雜、推理繁瑣的特點，但如果將其與元認知理論相結合，讓學生對數(shù)學學習的任務、思維、目標和作用有明確認識之后就可以提高其元認知水平，繼而達到提升數(shù)學教學質(zhì)量和效率的目標。

[1]章建躍著.中學生數(shù)學學科自我監(jiān)控能力[M].上海：華東師范大學出版社，2003

[2]孔企平等著.數(shù)學新課程與數(shù)學學習[M].北京：高等教育出版社，2003

[3]G.波利亞.怎樣解題[M].上海：上海科技教育出版社，2007

[4]張耀，張繼良.試論元認知理論在數(shù)學教學中的作用[J].運城學院學報,1999（3），pp：68-69

[5]任金城.元認知理論在數(shù)學教學中的應用[J].高等繼續(xù)教育學報,2011（4），PP：36-37