元認知理論下的高中生物教學
——以“從生物圈到細胞”一課為例

陳永島

(福建省晉江市僑聲中學 362271)

元認知是個體在認知過程中進行的一種反省、控制和調節(jié).以“從生物圈到細胞”這節(jié)課為例，它包含以下三個流程.

一、本節(jié)課的元認知知識

本節(jié)是高中生物的開篇，是初高中銜接的紐帶；為本模塊后續(xù)內容“細胞的結構、代謝、增殖、分化”，必修3中“種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)”的學習奠定基礎；在第一節(jié)中學科特色的體現(xiàn)、學習方法的滲透都會對學生在整個高中階段生物課程的學習產生深遠影響.它要指導學生形成這樣的生命觀念，生物具有多樣性和統(tǒng)一性.在思維上，能夠讓學生基于觀察到的細胞與生命活動之間關系的生物學事實和證據(jù)歸納出“生命活動離不開細胞”的規(guī)律.科學探究上，讓學生通過動手實驗的過程中不斷地發(fā)現(xiàn)問題，做出假設，進行實驗設計、實施實驗方案以及對結果進行交流與討論.社會責任上，學生通過分析病毒與人類健康的關系，樹立預防病毒，健康生活的觀念；對生命系統(tǒng)層次性的認識可以形成生態(tài)意識，自愿參與環(huán)境保護的實踐.

元認知知識，即認知基礎之上的新知識.學生通過自主探索、合作學習為主線，在原有的認知基礎上，其元認知、動機、行為都能得到積極有效的參與.

二、本節(jié)課的元認知監(jiān)控

認知是事物在頭腦中的心理反應過程.監(jiān)控是元認知的重要結構.就這課而言，它包含課前準備.首先讓學生收集材料：收集一個生物或生物結構.接著讓興趣小組選擇課題并進行活動.教師精心安排如下課題，課題一：制作臨時裝片觀察動物細胞的結構(展示實驗室的操作視頻，及觀察結果).課題二：制作臨時裝片觀察植物細胞的結構.課題三：制作臨時裝片觀察草履蟲的運動.課題四：收集生物體生命活動離不開細胞的實例.課題五：收集與人類疾病有關的某種病毒的材料.

三、本節(jié)課的元認知體驗

元認知的重要結構就是體驗，生物更是一個與生活緊密結合的學科.要讓學生在體驗中產生新的認知，在體驗中感悟新的認知.

1.實物觀察 分組互動

做實驗是最好的體驗，在實驗中要將學生對生物的體驗最大化.學生觀察帶來的生物，在組內進行交流，讓學生歸納這些生物的共同特征，從宏觀個體方面認識生物的基本特征，初步樹立物質與能量觀.這些生物在微觀組成上有什么共同點呢？基于初中基礎，學生會答“細胞構成”；將研究對象聚焦到“細胞”.常說“眼見為實”，但是據(jù)調查，超過80%的學生并沒有親自動手，在顯微鏡下觀察到真實細胞的經(jīng)歷.所以課前興趣小組的活動就極為必要.這是對元認知的一次體驗.考慮到讓學生多層次的體驗，教師可以采取分組展示.課題一小組展示：植物的結構又如何呢.(播放視頻“展示口腔上皮細胞”)課題二小組匯報：剛才觀察到的是多細胞動物和植物，有沒有結構簡單的生物呢？(播放視頻“展示蜈蚣藻”)課題三小組展示匯報，播放視頻“展示草履蟲”.課題四小組展示匯報收集到的生命活動離不開細胞的實例，如：帶來的小烏龜縮頭，人的生殖等；學生自己收集實例進行展示，比較感興趣，也能感受到生物學科與生活息息相關.課題五小組匯報：收集到的病毒名稱、結構特點、導致的疾病等.(播放視頻“埃博拉病毒介紹”)

通過實驗操作，鍛煉學生的動手能力，逐步培養(yǎng)學生進行元認知下的理性思維，科學探究的能力.真實細胞的展現(xiàn)也能激發(fā)學生興趣.教材上的病毒爆發(fā)在2003年，學生基本都是00年以后出生的，完全沒有體會.將教材活化，讓學生自己收集感興趣的素材，這是切切實實的元認知體驗.此過程中不斷有新的問題生成，學生進行了元認知的體驗，激發(fā)了學生探索的欲望.在展示過程中也鍛煉了學生的語言表達能力.

2.游戲闖關 動手動腦

通過游戲，創(chuàng)造機會讓學生在體驗中審視或論證生物學，逐步培養(yǎng)他們批判性思維，并為元認知的建立打下基礎.第一關：辨一辨.以小組為單位查閱資料，找出不屬于生命系統(tǒng)層次的卡片并排除；剩余的圖片指出屬于生命系統(tǒng)的哪一層次.(播放視頻“辨一辨”)接著與學生一起體驗第二關，擺一擺.按照層次從低到高的順序將卡片進行排序.可以看出細胞處于生命系統(tǒng)層次的最基礎層，如果把細胞抽掉，其它的生命系統(tǒng)將倒塌.(播放視頻“擺一擺”)第三關，說一說.任選同學們帶來的生物或生物結構，說出該生物結構具有哪些層次，或屬于哪一層次.第四關：換一換.將卡片合攏，任抽取其中一張，用其它內容替換掉，但是不能改變該卡片內容所屬的生命系統(tǒng)的層次.游戲中學生體驗到，動物、植物，單細胞生物等都是由細胞構成的，細胞是生物體結構和功能的基本單位.同樣學生也體驗到任何生物的生命活動都離不開細胞.細胞是最基本的生命系統(tǒng)，但不是唯一的生命系統(tǒng).這種體驗就是皮亞杰說的，認知從圖式到同化再到順應的過程.游戲的方法極大地增強了學生的興趣，逐漸增加難度的關卡設置也讓學生樂于參與，從能辨認到能說出，能舉例，對概念的認知通過體驗由感性上升到理性階段.

元認知理論下的高中生物教學，主要不是讓教師去教什么.而是要教師通過設計實驗，觀察，搜集實例、小組交流最后一起總結出來的.生命系統(tǒng)具有層次性，是他們通過做游戲，查閱補充材料，互相糾錯修正而感悟出來的.教師也沒點明學習方法，不過他們卻不知不覺中親歷了用眼觀察，動腦設計，動手實驗這一生物學科最基本的研究方法；元認知是認知的認知，學生通過行語言的交流，思想的碰撞，各種途徑的材料搜集，提升了認知能力；并且將所學知識不斷聯(lián)系生活，進行再認知.元認知讓學生真切感受到生物是活生生的，有用的，也是有趣的.

參考文獻：

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