元认知理论在化学反应原理模块教学中的应用

崔晓玲

(甘肃省白银市白银区银光中学 730900)

高中阶段的化学教学当中，化学反应原理的相关知识通常有着重要地位，属于化学理论知识的组成部分.对于化学反应原理而言，其主要指人类研究相关化学反应的本质上，总结获得与化学反应的有关规律，其涉及的核心观念通常包含了化学反应的平衡观、能量观以及化学反应当中的微粒观，由此可知，本模块所涉及的规律与理论通常比较深入，而对学生自身的认知能力以及化学知识的学习能力提出的要求也比较高，在该模块的传统教学当中，大部分学生都会出现畏难情绪，且花费的时间相对较多，这就会出现低成果、低效率的恶性循环.基于此，化学教师需注重元认知理论的运用，将认知策略作为基础，将自身人资系统作为认知对象，对主体的认知过程实施自我调节与自我意识，其属于重要认知能力，通过元认知开展化学反应原理的教学，通常可实现有效教学.

一、元认知理论策略

元认知策略属于典型的一种学习策略，其主要指学生对自身的学习过程实施有效监视与控制的一种策略.其通常包含了两个较为独立成分：一个为元认知知识，也就是与个人、任务、策略相关的知识；另一个为元认知控制，而元认知监控则是指个体在具体认知活动当中，对相关认知活动实施监控与调节，从而实现预定的目标，也就是有关于修正任务、人、策略的知识.

元认知通常包含了三个策略：第一，计划策略，包含了设置相应的学习目标、浏览相关阅读材料、产生需回答的问题、分析怎样完成相应的学习任务.第二，监控策略，其主要指阅读时，对注意进行跟踪，依据材料实施自我提问，考试时注重自身时间与速度的监控.这些策略通常能够使学习者明确的了解到自己需注意以及理解中可能产生的问题，以找出问题并进行修改.第三，调节策略，策略调节通常与监控策略相关，比如，学生在遇到其无法理解的部分时，其会退回阅读困难的段落，并在阅读到不熟或者困难的材料时，可放慢速度，并复习其不懂的课程内容，在检测时跳过难题，可先做简单题目等，通过调节策略，不仅有助于学生学习行为的矫正，而且还能弥补学生理解上存有的不足.

二、元认知理论在化学反应原理模块教学中的应用

1.基于知识体系渗透的元认知结构优化

对于化学反应原理而言，其主要指人们经过大量的化学反应比较、观察、分析、抽象、概括、综合等思维过程构成适合于全部化学反应的规律，其原理形成都是从特殊至一般、从具体至抽象、从现象至本质的一个认识过程.由此可知，高中化学的反应原理教学当中，学生需注重课前、课中、课后的有关工作，这就呈现出元认知的三阶段：第一，主动评价的阶段.教师在课前，可将导学案发放给学生，导学案的设置需注重学习内容以及需解决的化学问题，教师可引导学生依据其自身的思维特点以及已有的化学知识，对课堂教学内容实施分析，并找出学习的重难点，并对其掌握知识的程度进行主观性评价.第二，主动调整的阶段.在前个阶段，学生可依据自身认知薄弱点以及无法理解的知识实施了思考与分析，而教师在课堂的教学当中，不仅需依据其已经设置的教学目标进行讲解，而且还需依据学生的实际状况及问题解答状况，提出元认知的相关问题，以促进知识的体系的渗透，引导学生学习.第三，认知实现的阶段，主要在认知行为的途径作用下，以表现出掌握的基础知识，对学生知识认知的不足以及薄弱点实施弥补，以促使学习目标的圆满完成，经过该循环，就形成了学习能力与效率的双向进步与发展.在化学反应原理的课堂教学当中，元认知理论的渗透，就能使学生掌握到元认知理论的具体应用，从而使学生可以自动优化其自身的认知结构.

2.基于激趣情境设置的元认知体验优化

探索与兴趣的动机通常是发展创造性的一种促进剂，属于学生实现主动学习的基础.高中化学的化学反应原理的具体教学中，其虽然涉及到较多原理与规律，但是化学教师通过相应的情境设置，不仅可以使枯燥的教学转变为激趣的师生彼此互动，相关教学内容还能使学生设计出自身感兴趣的学习情境，并经过激趣情境的合理设计以及研究，促使学生的收集、使用、加工、传播相关信息的能力得到有效发展，并实现学生自身的元认知体验优化.例如，对化学的反应速率相关影响因素进行教学时，化学教师可通过问题情境的创设激发学生自身的探究兴趣，并指导学生依据压强、浓度、催化剂、温度等因素，对化学的反应速率造成的影响进行假设，并引导学生依据其已具备的知识进行化学实验设计，以此对自己的假设进行验证，从而使学生实现问中学、做中学，以促使学生学会学习，并积极主动的参与到知识体系的构建，最终实现显著的学习效果.因此，通过激趣情境的合理设置，通常可以使元认知的体验实现最优化.

3.基于探究式教学的元认知监控优化

化学反应原理的模块挖掘与呈现的是高中化学的学科知识结构、核心观念、思想方法，因此，大部分教师都选择讲授式的教学法，即便是新课程下也无法得到有效突破.而对于化学反应原理而言，探究式教学的有效运用，通常和化学学科的探究能力、探究开放度有着很大影响，而化学反应原理则更适用于定量实验以及数据分析等探究活动的开展.基于此，化学教师需注重探究式教学的选择，在每节课经过学生的元认知，提出问题、实施探究、制定计划、解释与结论、收集证据、表达与交流、反思与评价等，以促使学生真正地参与到化学知识的理解与获得中，并能监控学生在每个环节中的学习过程，以达成显著的学习效果.比如，在共价键形成的具体教学当中，可引导学生在已具备的知识前提下，根据共价键提出相应的假设，并经过核间距离的缩短过程当中体系能量产生的变化实施分组讨论，每个小组可发表自身的想法，并对结论 依据进行验证，经过探究得出正确结论.另外，在共价键的教学当中，学生可亲自动手制作相应的原子轨道实施“头碰头”“肩并肩”的重叠练习，并在此基础上，提出“何种重叠的方式更加牢固”的一种假设，并让学生加以验证.经过元认知理论的探究模式进行教学，学生就会知道学习什么、怎么学习、学会没有等系列元认知监控，以促使学生自身的学习效果得以提高的同时，实现高效化学习目的.

综上所述，在高中化学的化学反应原理的具体教学中，元认知理论的运用，不仅可以使学生的自学能力得到有效提高，具备自觉的反应与意识，而且还能在学习中，使学生学会自我调整、自我计划、自我指导以及自我强化.与此同时，元认知理论对于化学教师日后的教学也提出新要求，化学教师只有充分掌握元认知相关知识的应用，并擅长于整理、收集、研究相关的化学知识，才可以针对性以及策略性地对学生进行知识讲解，从而使教师与学生在具体学习过程中的角色实施重新定位.