元認知學(xué)習理論在機械類(lèi)課程教學(xué)中的應用研究論文
一、引言
2l世紀是知識經(jīng)濟時(shí)代，由于受經(jīng)濟全球化的沖擊以及我國高等教育內部發(fā)展規模持續增長(cháng)等因素的影響，我國高等工科教育發(fā)展面臨的內外環(huán)境發(fā)生了一系列深刻的變化。然而，目前高等工科院校在教學(xué)上依然存在著(zhù)許多弊端，主要表現為教學(xué)觀(guān)念固步自封，忽視了學(xué)生在學(xué)習中的主體地位;教學(xué)方法單調呆板，“滿(mǎn)堂灌”和平鋪直敘仍是現行主打的教學(xué)方式;教學(xué)評價(jià)形式單一，缺乏對學(xué)生靈活運用知識的能力以及學(xué)習能力的評估;等等。這些弊端的存在對高等工科院校創(chuàng )新性人才培養質(zhì)量勢必產(chǎn)生負面的影響。
在深化教學(xué)改革的浪潮中，高校教師應如何真正做到以學(xué)生為本?如何培養學(xué)生的自主學(xué)習能力和可持續發(fā)展能力，以實(shí)現對其知識、能力和素質(zhì)三方面的綜合培養目標?這是擺在我們每一位高等工科院校教師面前的一項亟待解決的重要課題。而元認知學(xué)習理論為這一問(wèn)題的解決提供了必要的指導思想和理論基礎。
二、元認知與自主學(xué)習能力的關(guān)系
元認知概念是美國心理學(xué)家弗萊維爾在20世紀70年代提出來(lái)的。所謂元認知就是對認知的認知，是指有關(guān)個(gè)體認知過(guò)程的知識和對個(gè)體認知過(guò)程進(jìn)行的監控與調節。我們所謂的感覺(jué)、思維或想象都屬于認知活動(dòng)，而元認知則是對這些認知活動(dòng)的認知。
元認知學(xué)習理論包括元認知知識、元認知體驗和元認知監控三個(gè)方面。元認知知識是指個(gè)體通過(guò)經(jīng)驗積累起來(lái)的關(guān)于認知活動(dòng)的一般性知識，分為個(gè)體元認知知識、任務(wù)元認知知識和策略元認知知識三類(lèi)。元認知體驗是指伴隨認知活動(dòng)所產(chǎn)生的認知體驗和情感體驗。積極的元認知體驗會(huì )激發(fā)人的認知熱情，調動(dòng)人的`認知潛能，從而影響人的學(xué)習速度和有效性。元認知監控是個(gè)體對自身認知活動(dòng)的理解以及任務(wù)執行情況的認識。它表現為主體根據自己的認知特點(diǎn)和學(xué)習要求，制訂計劃，選擇策略，評價(jià)其有效性，以及對學(xué)習結果進(jìn)行檢查和修正。
元認知知識、元認知體驗和元認知監控在人的認知活動(dòng)中是緊密聯(lián)系、互為影響的。元認知知識的掌握，有利于產(chǎn)生積極而準確的元認知體驗，有利于有效的元認知監控;積極的元認知體驗，有利于動(dòng)態(tài)地對認知活動(dòng)進(jìn)行調節，并由此積累正確的元認知經(jīng)驗和知識;有效的元認知監控又有利于產(chǎn)生積極的元認知體驗，同時(shí)獲得更豐富的元認知知識。這三個(gè)方面協(xié)同作用、循環(huán)往復和有機結合即構成了個(gè)體元認知水平，它是學(xué)習者自主性學(xué)習能力的核心體現。
三、元認知學(xué)習理論在機類(lèi)課程教與學(xué)中的應用
運用元認知學(xué)習理論，筆者在“材料成形工藝基礎”等機械基礎課程的教學(xué)中，試行以學(xué)生為主體，教師為主導的教學(xué)理念，開(kāi)展了形式多樣的開(kāi)放性教學(xué)的嘗試，讓學(xué)生在專(zhuān)業(yè)基礎課程的學(xué)習中既培養了工程實(shí)踐能力，又提高了自身的元認知水平，收得了較好的教學(xué)效果。
1.轉變傳統教學(xué)方式，營(yíng)造良好元認知知識環(huán)境。在傳統的知識注入型教學(xué)過(guò)程中，教師是教學(xué)活動(dòng)的主角，學(xué)生在課堂上往往欠于獨立思考，只需按部就班地接受、吸納、記住教師灌輸的知識就行了，而對于“材料成形工藝基礎”等專(zhuān)業(yè)基礎課程，具有實(shí)踐性強、基礎性強、內容龐雜、技術(shù)涵蓋面廣等特點(diǎn)，若按傳統方式教學(xué)，則易造成學(xué)生“一看就懂，一學(xué)就會(huì )，一用就錯，一考就忘”的局面。要想改變這種授課狀況，首先就要將學(xué)生置于課堂主體地位的環(huán)境，為學(xué)生主動(dòng)建構知識創(chuàng )造必要的條件。
(1)基于問(wèn)題的討論式教學(xué)，增強教學(xué)活動(dòng)的互動(dòng)性。如在介紹特種鑄造前，先讓學(xué)生自己對所學(xué)的砂型鑄造方法來(lái)個(gè)小結，引導學(xué)生從模型、鑄型和充型三個(gè)方面總結出砂型鑄造的基本特征：即模型用木模、鑄型用砂型和在重力作用下充型，并歸納出砂型鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)，再啟發(fā)學(xué)生在此基礎上發(fā)散思維，鼓勵其大膽突破思維禁錮，提出問(wèn)題：如果模型不用木模，鑄型不用砂型，還可以用什么替代?在壓力或其他外力作用下充型又將如何?由此引出了各種特種鑄造方法的特點(diǎn)及工藝�；趩�(wèn)題的討論式教學(xué)，充分地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng )新意識，讓課堂煥發(fā)出靈性和活力。
(2)適時(shí)開(kāi)展案例教學(xué)。案例教學(xué)是指在教師的精心組織策劃下，根據教學(xué)目的、教學(xué)內容的需要以及學(xué)生身心發(fā)展的特點(diǎn)，借助對典型案例的分析來(lái)詮釋比較抽象復雜的概念或理論，揭示錯綜復雜的問(wèn)題或關(guān)系的一種教學(xué)方法。其基本思想是培養學(xué)生自主學(xué)習的能力，養成獨立的判斷和認識事物的能力。在講到鑄造工藝一節時(shí)，筆者穿插了以下案例：2012年2月20日，遼寧鞍鋼鑄造車(chē)間，在澆鑄一個(gè)大型鑄鋼件接近結束時(shí)發(fā)生砂型型腔噴爆，造成13人死亡、17人受傷的重大事故，筆者以案發(fā)相關(guān)報道資料中的大量圖片為實(shí)記，將學(xué)生帶入觸目驚心的“現場(chǎng)”，深入案情分析問(wèn)題，從專(zhuān)業(yè)視角找出事故發(fā)生的直接原因和間接原因。學(xué)生在案例的分析過(guò)程中，不但需要運用剛學(xué)習到的鑄造工藝知識，同時(shí)還接觸到了生產(chǎn)運作、生產(chǎn)管理和生產(chǎn)監控等新信息，對知識進(jìn)行重構，去發(fā)現、分析和解決案例中的實(shí)際問(wèn)題，并在解決問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)展和獲得新的認知能力。
2.強化元認知體驗，培養元認知能力。通常，學(xué)生在學(xué)習中理解了某個(gè)知識點(diǎn)，但并不等于會(huì )運用這個(gè)知識，運用好知識的前提是具有運用這種知識的意識，而這種意識的建立難以通過(guò)教師單方面的講授來(lái)完成，它還需要經(jīng)歷相應過(guò)程的體驗。體驗可以通過(guò)以下方式得以強化：其一是實(shí)操式體驗，如協(xié)同培養、深入企業(yè)車(chē)間、了解生產(chǎn)實(shí)際、開(kāi)展工程訓練、課程實(shí)驗、課程設計等;其二是探究式體驗，即通過(guò)以問(wèn)題或任務(wù)為導向，以項目驅動(dòng)的學(xué)習體驗，如課題研究、學(xué)業(yè)競賽等;其三為討論式體驗，如前所述的討論教學(xué)、案例教學(xué)、作業(yè)展示等。讓學(xué)生在學(xué)習互動(dòng)過(guò)程中，講出自己解決問(wèn)題所依據的規則或理由，發(fā)現并敘述解題過(guò)程中可能存在的不同思維方式及不同解決方案，借助語(yǔ)言暴露其內隱的思維過(guò)程，進(jìn)而對問(wèn)題解決產(chǎn)生影響。
無(wú)論哪種方式的體驗，都蘊含著(zhù)認知體驗和情感體驗兩個(gè)方面，在體驗中學(xué)生認識到自己是怎樣想的，自己的想法是怎樣起作用的，從而對認知活動(dòng)的結果加以設想和預估，對思維過(guò)程進(jìn)行審視和監控。教師在教學(xué)中應注意挖掘和強化這種體驗，提高學(xué)生的元認知意識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習情趣，這是培養學(xué)生元認知能力的有效途徑。
3.完善元認知監控，提高教學(xué)效果。從元認知角度看，學(xué)習不僅是對學(xué)習材料進(jìn)行識別、加工和理解的認知過(guò)程，也是對該過(guò)程進(jìn)行監控、調節的過(guò)程。元認知監控表現為學(xué)習者對自己所從事的學(xué)習活動(dòng)進(jìn)行積極而自覺(jué)的計劃、檢查、評價(jià)、反饋、控制和調節，它是學(xué)習者自主學(xué)習能力的主要體現，是影響學(xué)業(yè)成績(jì)的關(guān)鍵因素。
為此，筆者利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺和課程網(wǎng)站上，開(kāi)設在線(xiàn)學(xué)習、自檢自測、拓展訓練、在線(xiàn)問(wèn)答等信息渠道，為學(xué)生學(xué)習的自我監控保駕護航，使學(xué)生對學(xué)習的過(guò)程自我把控，對學(xué)習的效果及時(shí)總結。這種對學(xué)習的自我監控是元認知策略的核心，也是反映學(xué)生自我學(xué)習能力的一個(gè)重要方面。改變課程考核方式，完善教學(xué)過(guò)程。課程考核本身是實(shí)現教學(xué)目的和檢測學(xué)生學(xué)習成果的一種手段，課程考核的目的不僅是為了考察學(xué)生是否完成和深化了對所學(xué)知識的建構，實(shí)現了課程目標的程度，更是為了檢驗和改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習和教師的教學(xué)，從而有效地提高學(xué)生的自主學(xué)習能力。因此，課程考核必須與教學(xué)緊密結合，成為教學(xué)的一部分，體現教學(xué)并服務(wù)于教學(xué)，寓教于考，以考促學(xué)。筆者對課程考核采取了多種形式相結合的方式，教學(xué)過(guò)程中的課堂討論、作業(yè)情況、任務(wù)展示、學(xué)習態(tài)度等方面都在考查之列，并按40%的比例計入課程總成績(jì)，期末考試占60%，重點(diǎn)考查學(xué)生對知識的分析、理解、歸納和應用能力。
四、結語(yǔ)
心理學(xué)研究證明，自主學(xué)習能力具有很強的可塑性，這就要求教師在教學(xué)中不應只是傳遞知識，重視單一的結論，而更要善于總結規律，突出規律產(chǎn)生的過(guò)程及其中所體現的科學(xué)方法，充分運用元認知學(xué)習理論，采取恰當的教學(xué)方式，營(yíng)造良好的元認知提升環(huán)境，以之引導學(xué)生正確地自我評價(jià)學(xué)習結果，自我調節學(xué)習策略，自我監控學(xué)習的有效性，從而使學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中表現出更多的主觀(guān)能動(dòng)性，提高教學(xué)效果。
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