培养元认知能力，加强生物师范生环境意识

□贝永建，蒙绍权，卢海啸，李桂芬

（玉林师范学院 生命科学与技术学院，广西 玉林 537000）

培养元认知能力，加强生物师范生环境意识

□贝永建，蒙绍权，卢海啸，李桂芬

（玉林师范学院 生命科学与技术学院，广西 玉林 537000）

人类工业化进程的快速发展，随之产生的环境污染、资源枯竭问题的日益严重，促使了环境教育的产生.高校生物师范生具备一定的元认知能力，不仅可以运用元认知理论加强自身的环境意识，而且有利于运用元认知理论在未来的工作中更好的开展环境教育工作.因此，本文主要针对当前环境教育的现状和存在问题，提出培养元认知能力，加强生物师范生环境意识的具体做法：传授元认知理论，加强环境意识的认知能力；丰富元认知体验，将提高环境意识变成习惯；优化元认知技能，加强环境意识的调控能力.

元认知；生物师范生；环境意识

1 引言

1.1 元认知基本理论

元认知(Metacognition)的概念是美国著名心理学家弗拉维尔(Flavell，J．H．)于二十世纪七十年代首先提出，之后其他研究者相继提出关于元认知的理论研究，引起了世界各国许多心理学家的普遍关注.不同的研究者不仅对元认知的概念持不同的看法，关于元认知的要素，也存在不同的观点.1981年，Flavell对元认知作了简练的概括“反映或调解认知活动的任一方面的知识或认知活动”[1].他认为元认知包含两个主要成分，即元认知知识和元认知体验[2].国内研究者倾向于元认知由三部分组成：元认知知识、元认知体验和元认知调节（或称元认知监控）[3]，或者元认知知识、元认知体验和元认知技能[4].元认知作为现代认知心理学中一个非常重要的概念，已经越来越多的应用到了教学实践当中[5].

1.2 环境意识

美国生物学家利奥波德（A·Leopoid）于1933年首次在《大地伦理学》中提出“环境意识”这个词，之后其他学者也对环境意识作出了定义.环境意识（Environmental Awareness）是一个内涵丰富的复杂概念”[6].它代表着一种认识、一种观念、一种文化.国外在研究影响环境意识的诸多因素时，所关注的主要集中在社会改革与环境教育、政府与公众团体的协作以及公众价值倾向等方面.国内对环境意识影响因素的研究结论中也强调了环境教育的重要性，认为发展环境教育是培育、保护和加强环境意识的主要途径.骆玉葭认为，环境意识是指人类善待自然，将自身作为自然生态环境中的一环考虑的，对于人类活动与自然环境、生物物种之间的关系的一系列正确看法和态度[7].吴丽娟认为环境意识是指“人们对生态环境问题给予关注和采取行动的倾向”[8].参照不同的学者从不同的角度所提出的定义，本人认为环境意识是指人类将自身定义为环境这个大家庭中的一员，积极思考人类活动对环境产生何种影响的认识.当代大学生是未来社会发展的主要力量，他们是否具备环境保护意识，直接关系到未来生态环境的发展[9].

1.3 环境教育

“环境教育”（Environmental Education）一词最早出现在1970年美国《环境教育法》.环境教育是指借助于教育的手段，使人们认识、了解环境问题并获得治理和防止新环境问题产生的理想、观念、知识、技能和行为规范等，主要包括环境意识教育、环境理论道德教育、环境保护技术教育、环境政策、法律与行为教育等几个方面.陈飞星等人指出，环境教育的根本目标就是要培养人们科学的环境意识，从而约束和规范人类自身的行为[10].通过环境教育，能够使人们树立正确的环境意识[11].随着环境教育的全球普及化，环境教育已经成为全民素质教育的一个重要内容，公开和参与应成为环保宣传重点.信息公开和公众参与取代了过去的环境教育的提法，公众参与成为环境保护的主要原则[12].

因此，要加强全民环境意识，全民教育的主要执行者——生物（或者科学）教师更需要加强自身环境意识.本文将阐述通过培养高校生物师范生的元认知能力，使其更好的运用元认知技能，在教学活动中进行进行监控、调节，从而加强自身环境意识以及开展环境教育工作.

2 培养元认知能力，加强生物师范生环境意识

2.1 生物科学专业的培养目标

生物科学专业培养德、智、体全面发展的，掌握生物科学的基金理论、基本知识和实验技能，具有现代教育理念、创新精神和实践能力，能够在高等和中等学校及相关企事业单位等从事教育教学工作以及科学研究和管理工作的应用型人才.主修课程：动物学、植物学、人体解剖生理学、植物生理学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、生态学、生物教学论、人文科学基础.主要实践性教学环节：生物学野外实习、教育见习、教育实习、社会调查、毕业论文等.

2.2 提高生物师范生环境意识的意义

鉴于生物科学专业课程设置，该专业大学生所学习的知识大部分与动植物、生态有关.而环境的范畴正包括着动植物和生态等内容，因此生物科学专业的学生所具备的环境意识应该在高校大学生环境意识的平均水平之上，提高该专业大学生的环境意识更易于其他专业.因此，提高生物科学专业学生的环境意识，更利于提高高校大学生环境意识的平均水平.

生物科学专业的学生毕业后大多是在中小学里担任科学、生物等学科的教学.在小学科学课程标准中，该学科被描述为“以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程.承担科学启蒙任务的这门课程，将细心呵护儿童与生俱来的好奇心，培养他们对科学的兴趣和求知欲，引领他们学习与周围世界有关的科学知识，帮助他们体验科学活动的过程和方法，使他们了解科学、技术与社会的关系，乐于与人合作，与环境和谐相处[13].义务教育阶段的生物（科学）课程是国家统一规定的、以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程，是科学教育的重要领域之一[14].高中生物课程将在义务教育基础上，进一步提高学生的生物科学素养.尤其是发展学生的科学探究能力，帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系，增强学生对自然和社会的责任感，促进学生形成正确的世界观和价值观[15].作为未来的科学教师或者生物教师，生物科学专业的师范生担任着向祖国的下一代传输科学素养不可替代的责任和义务.提高生物科学专业学生的环境意识，利于提高中小学学生的科学素养和环境意识，从而有利于提高国民的环境意识.

2.3 培养元认知能力，加强生物师范生环境意识

2.3.1 传授元认知理论，加强环境意识的认知能力

基于生物专业的课程设置，生物师范生所接受的环境教育大多为课堂讲授以及户外实习，比其他专业学生具有更系统的环境意识.例如，大部分人们只知道藻类是生长在水中的一种植物，甚至对藻类植物产生了偏见.如，水池使用时间久而不经常清洗，就会有一些藻类植物生长，影响用水的质量，因此大部分人对藻类植物都是很反感的.生物科学专业的学生通过学习藻类植物的相关知识，了解到藻类的对环境的积极作用：有的藻类含有大量糖、蛋白质、脂肪、无机盐、各种维生素和有机碘，具有很高的营养价值；有的藻类可以作为水体自净作用的重要因子，它们具有吸收和积累有害元素的能力；有的藻类可以作为矿源的标志性植物，其中某些称为“藻煤”的古代藻可以形成矿藏；藻类可以成为工业原料，从褐藻中提取的藻胶酸制造的人造纤维比尼龙有更大的耐火性，等等.因此，生物师范生改变以往对藻类的偏见，肯定了藻类的经济价值以及环境价值，进而提高了自身环境意识.

培养师范生的元认知能力，不是单一学科教师的任务，需要各学科的教师合作完成.学生元认知能力的提高离不开具体学科中元认知意识的培养[16].通过心理学等课程进行初步学习，通过教育学、生物教学论等课程进行强化，在教育实习阶段得到初步实践，达到培养师范生完整系统的元认知能力的目的.

例如，生物专业师范生学习心理学这门课程时，只是简单提及“认知”的概念以及类型.而元认知作为现代认知心理学中一个非常重要的概念，心理学教师可以将“认知”这部分内容稍作扩展，让学生了解“认知的认知”——元认知的基本概念，包含的各个要素等，使其脑海中储存着“元认知”这个概念，为今后的课程中加深学习元认知理论并初步运用提供理论基础.教育学教师将再次通过教学案例强调元认知能力的重要性，加深学生对元认知理论的理解.生物教学论教师通过教学案例，让师范生尝试运用元认知理论安排教学设计，实现理论结合实际的过渡.在试讲和教育实习过程中，师范生将初步体验到元认知能力对教学过程的影响，通过不断优化教学设计加强自身元认知能力，进而运用元认知能力加强环境意识.

2.3.2 丰富元认知体验，将提高环境意识变成习惯

元认知体验主要是指主体保持和从事认知活动时产生的意识或情感体验.初中学习的《论语》中提及“学而时习之，不亦说乎”，课本将“习”译为温习、复习.百家讲坛《易经的奥秘》主讲人曾仕强教授否定了这一观点.他指出，“‘习’是指习惯……孔子的意思是，学了以后要赶快在生活当中实践，并养成习惯.当我们发现学习会带来这么好的习惯，而这些好的习惯有给我们带来这么多的收益……”[17].生物专业师范生了解了元认知相关理论之后，很少会主动运用元认知理论实践自身对环境意识的掌握程度的调节.高校各科教师则应该互相合作，运用元认知策略不断丰富学生的元认知体验，并且让学生思考运用了何种元认知策略.例如，通过学习生态学第一部分“有机体与环境”，学生知道水、大气、土壤是构成有机体生活的空间或栖息地的生态因子，是生物生存的必需条件.生态学教师可以布置课后作业，让生物师范生分小组进行关于大学生环境意识方面的实验，并分析实验结果.假设A组首先制作能够反映环境意识掌握程度的调查问卷，请一部分大学生填写该的调查问卷，并通过调查问卷的结果分析得出该校大学生的普遍环境意识现状.B组首先记录下一部分学生宿舍的一周用水量，再对这部分学生宿舍的大学生进行环境教育，告诉她们水对人类的重要性以及节约用水的社会性，之后再对这些学生宿舍进行一周用水量的记录.通过实验表明进行环境教育是否能够提高这部分大学生的环境意识.教师在作业检查结果后对A、B组学生的实验方式进行点评，指出各小组的实验的优缺点.通过多次元认知体验，学生不仅具有更良好的环境意识，而且还掌握了提高环境意识的各种方法，养成好习惯.

通过多次认知活动的调节，该专业师范生将在活动之前、活动期间以及活动之后产生不同的元认知体验，不仅达到了丰富元认知体验的目的，而且不知不觉的将提高环境意识变成习惯.当提高环境意识成为自身良好习惯之后，有意识的吸取环境教育这一过程将逐渐转化为无意识的获取环境意识的过程，环境意识将在潜移默化中提高，不为意识所支配.

2.3.3 优化元认知技能，加强环境意识的调控能力

在元认知技能形成的初级阶段，它的运用需要意识的指导操作.高校生物科学专业教师可以运用元认知理论提高学生的元认知技能，结合生物科学专业的专业特点以及高校大学生元认知特点，计划出能够让学生完成筹备的认知活动.例如，教师可以让生物科学专业学生在周边环境（校园、社区等）举办能够提高环境意识的活动，如环保大篷车，环保形体艺术，节水节能知识节等.在活动前期，教师让学生对本次认知活动的场地（广场、校园等）、时间（地球日、禁烟日、节假日等）等方面进行策划；考虑活动的可行性（活动的流程等）以及可能存在的问题（是否需要政府部门审批等），积极思考解决的方法.在活动进行过程中，高校专业教师对学生在该项活动中所取得的效果、效率以及收获的评价，检测学生是否完成了之前预定的任务，评价此次认知活动的效率，并让学生总结自己所得到的经验、教训等收获.高校教师结合学生对自己的评价等信息进行总结，根据监控所得到的信息对认知活动进行适当的纠正并提出自己的意见和建议，让学生有思考和选择的余地，共同发展元认知技能.在认知活动结束后，对本次活动进行全面的总结，更进一步的发展了元认知技能.

教育实习是所有师范生必须经历的学习和实践阶段，生物教学论教师应该融合元认知理论对师范生的教学技能、教学设计以及教学策略方面进行指导，让学生毕业之前的实习过程有一定的调控能力以及监测.教育实习阶段以及之前试讲阶段都是生物师范生将自身掌握的元认知理论初步运用的好机会.在师范生的学习教案编写过程中，指导教师可以让师范生设计不同的教学策略，分别对不同的班级讲授，最后对各个班级的教学效果进行评价.例如，在生物师范生教育实习过程中，需讲授“新陈代谢的基本类型”这一课时，A班的实习教师首先解释新陈代谢、物质代谢、能量代谢、同化作用和异化作用的概念，再找出各个概念之间的联系；B班的实习教师首先解释新陈代谢的概念，再通过“新陈代谢的类型分为物质代谢和能量代谢”两部分引出“同化作用”和“异化作用”的概念；C班的实习教师根据课本的顺序逐一讲解自养型、异养型、兼性营养型、需氧型、厌氧型、兼性需氧型的概念以及代表性生物；D班的实习教师根据分别对自养型和异养型、需氧型和厌氧型的概念和代表性生物进行分组对比，再以“中庸之道”引出兼性营养型和兼性需氧型的概念和代表性生物.我们实践发现，B和D班的学生对本节课的掌握程度远远高于A和C班.原因在于B班和D班的实习教师已经掌握了一定元认知理论，有意识的运用了元认知技能.所以在对师范生教学设计的评价过程中，应表扬能够运用元认知技能进行设计的师范生（B班和D班的实习教师），让其他师范生（A班和C班的实习教师）有学习的榜样，也使师范生更有意识的认识到元认知技能的重要性.

当元认知技能得到高度发展时，它将成为自动化的动作，不为意识所觉察.虽然元认知技能所起到的作用是不可估量的，但是培养元认知技能的初期的工作仍比较繁琐.因此，高校教师对学生进行元认知技能培养的初期必须要有耐心和责任感，争取让学生的元认知技能得到高度发展.当师范生的元认知技能发展到一定程度时，就可以结合元认知理论进行环境教育以提高中小学生的环境意识了.在教学的过程中，可以让中小学生做一些力所能及的调查和实践，例如，让学生对自己家的水电用量进行记录，集中记录数据算出平均水平.让学生思考不影响家庭生活的情况下减少水电用量计策，尝试在其家中进行试验后记录并再次计算出平均值.经过对比两次平均值，让学生明白曾经浪费了大约多少水和电，加强了学生的环境意识.

3 总结

在环境问题日益凸显的今天，全民环境意识已经上升到衡量国民素质的高度.培养高校生物师范生的元认知能力，不仅间接、快速地提高了高校大学生环境意识的基本水平，而且生物师范生作为中小学生物（或科学）教师的后备军，更有利于提高中小学生的环境意识，进而达到提高全民环境意识的目的.■

[1]Flavell J H. Cognitive monitoring. Children's Oral Communication Skill. New York: Academic Press, 1981.

[2]Flavell,J.H..Metacognitive aspects of problem solving[C]. In L.B.Resnick(Ed.),The nature of intelligence.Hillsdale,NJ: Erlbaum,1976

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

[4]汪玲，郭德俊，方平.元认知要素的研究[J].心理发展与教育，2002，(1)：44-49.

[5]杨筱.生物教学的多元化评价对学生元认知能力的培养[J].课程教育研究.2014，11月（下旬刊）(33)：149-150.

[6]林兵，赵玲.理解环境意识的真实内涵——一种哲学唯独的思考[J]长春市委党校学报，2001，71(06)：8-11.

[7]骆玉葭.关于环境意识的经济学分析[J].环境保护，1998，(8)：29-30.

[8]吴丽娟.环境意识的组织基础研究[D]，吉林大学，2006.11.

[9]郑立辉，石秋香，郝晓芳，以高校环境教育提升大学生环境意识的探索[J].办公自动化，2014，280（12）：55-57.

[10]陈飞星，徐镔镔.环境意识内涵与环境教育目标[J]，上海环境科学，2002，21(7)：452-454，458.

[11]时军，我国环境教育立法问题探讨[M].生态文明与环境资源法——2009年全国环境资源法学研讨会（2009.8.3-6·昆明）论文集：808-811.

[12]刘友宾.从环境教育到公众参与，环境教育[J].2015，(Z1)：65.

[13]中华人民共和国教育部.全日制义务教育科学(3~6年级)课程标准(实验稿)[M].北京：北京师范大学出版社，2001.

[14]中华人民共和国教育部.全日制义务教育科学(7~9年级)课程标准(实验稿)[M].北京：北京师范大学出版社，2001.

[15]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2003.

[16]杨宁.元认知与教学[J]华东师范大学学报(教育科学版)，1995，(3)：79-86.

[17]曾仕强，易经的奥秘[M].陕西师范大学出版社，2010.

【责任编辑 吴庆丰】

Cultivate Biological Normal Students’ Metacognitive Ability and Strengthen Their Environmental Consciousness

BEI Yong-jian，MENG Shao-quan ，LU Hai-xiao , LI Gui-fen
（School of Life Science and Technology, Yulin Normal University, Yulin, Guangxi 537000）

The rapid development of industrialization, which leads to a growing problem of environmental pollution and resource exhaustion, induces the emerging of environmental education. If biological normal students posses some metacognitive abilities, they can not only apply metacognitive theory to strengthen their environmental consciousness, but also apply the theory to their future work of environmental education. Therefore, this paper,aiming at the present situation and existing problems of the current environmental education, puts forward some ways about developing students’ metacognitive abilities and enhancing their environmental awareness, as following: imparting metacognitive theory, strengthening the cognitive ability of environmental awareness, enriching the experience, treating environmental awareness as a kind of habit, optimizing the metacognitive skills and strengthening the steering capacity of environmental awareness.

metacognition; biological normal students; environmental consciousness

G647

A

1004-4671（2015）02-0087-05

2015-03-01

广西高等教育教学改革工程项目（2014JGB206）;广西教育科学“十一五”规划课题（2006A28）。

贝永建（1977～），男，玉林师范学院生命科学与技术学院副教授，博士。研究方向：生态学和保护生物学研究和教学。