元認(rèn)知學(xué)習(xí)理論在機(jī)械類課程教學(xué)中的應(yīng)用研究論文
一、引言
2l世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，由于受經(jīng)濟(jì)全球化的沖擊以及我國(guó)高等教育內(nèi)部發(fā)展規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)等因素的影響，我國(guó)高等工科教育發(fā)展面臨的內(nèi)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)上依然存在著許多弊端，主要表現(xiàn)為教學(xué)觀念固步自封，忽視了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位;教學(xué)方法單調(diào)呆板，“滿堂灌”和平鋪直敘仍是現(xiàn)行主打的教學(xué)方式;教學(xué)評(píng)價(jià)形式單一，缺乏對(duì)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力以及學(xué)習(xí)能力的評(píng)估;等等。這些弊端的存在對(duì)高等工科院校創(chuàng)新性人才培養(yǎng)質(zhì)量勢(shì)必產(chǎn)生負(fù)面的影響。
在深化教學(xué)改革的浪潮中，高校教師應(yīng)如何真正做到以學(xué)生為本?如何培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和可持續(xù)發(fā)展能力，以實(shí)現(xiàn)對(duì)其知識(shí)、能力和素質(zhì)三方面的綜合培養(yǎng)目標(biāo)?這是擺在我們每一位高等工科院校教師面前的一項(xiàng)亟待解決的重要課題。而元認(rèn)知學(xué)習(xí)理論為這一問(wèn)題的解決提供了必要的指導(dǎo)思想和理論基礎(chǔ)。
二、元認(rèn)知與自主學(xué)習(xí)能力的關(guān)系
元認(rèn)知概念是美國(guó)心理學(xué)家弗萊維爾在20世紀(jì)70年代提出來(lái)的。所謂元認(rèn)知就是對(duì)認(rèn)知的認(rèn)知，是指有關(guān)個(gè)體認(rèn)知過(guò)程的知識(shí)和對(duì)個(gè)體認(rèn)知過(guò)程進(jìn)行的監(jiān)控與調(diào)節(jié)。我們所謂的感覺(jué)、思維或想象都屬于認(rèn)知活動(dòng)，而元認(rèn)知?jiǎng)t是對(duì)這些認(rèn)知活動(dòng)的認(rèn)知。
元認(rèn)知學(xué)習(xí)理論包括元認(rèn)知知識(shí)、元認(rèn)知體驗(yàn)和元認(rèn)知監(jiān)控三個(gè)方面。元認(rèn)知知識(shí)是指?jìng)�(gè)體通過(guò)經(jīng)驗(yàn)積累起來(lái)的關(guān)于認(rèn)知活動(dòng)的一般性知識(shí)，分為個(gè)體元認(rèn)知知識(shí)、任務(wù)元認(rèn)知知識(shí)和策略元認(rèn)知知識(shí)三類。元認(rèn)知體驗(yàn)是指伴隨認(rèn)知活動(dòng)所產(chǎn)生的認(rèn)知體驗(yàn)和情感體驗(yàn)。積極的元認(rèn)知體驗(yàn)會(huì)激發(fā)人的認(rèn)知熱情，調(diào)動(dòng)人的`認(rèn)知潛能，從而影響人的學(xué)習(xí)速度和有效性。元認(rèn)知監(jiān)控是個(gè)體對(duì)自身認(rèn)知活動(dòng)的理解以及任務(wù)執(zhí)行情況的認(rèn)識(shí)。它表現(xiàn)為主體根據(jù)自己的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)要求，制訂計(jì)劃，選擇策略，評(píng)價(jià)其有效性，以及對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行檢查和修正。
元認(rèn)知知識(shí)、元認(rèn)知體驗(yàn)和元認(rèn)知監(jiān)控在人的認(rèn)知活動(dòng)中是緊密聯(lián)系、互為影響的。元認(rèn)知知識(shí)的掌握，有利于產(chǎn)生積極而準(zhǔn)確的元認(rèn)知體驗(yàn)，有利于有效的元認(rèn)知監(jiān)控;積極的元認(rèn)知體驗(yàn)，有利于動(dòng)態(tài)地對(duì)認(rèn)知活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并由此積累正確的元認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)和知識(shí);有效的元認(rèn)知監(jiān)控又有利于產(chǎn)生積極的元認(rèn)知體驗(yàn)，同時(shí)獲得更豐富的元認(rèn)知知識(shí)。這三個(gè)方面協(xié)同作用、循環(huán)往復(fù)和有機(jī)結(jié)合即構(gòu)成了個(gè)體元認(rèn)知水平，它是學(xué)習(xí)者自主性學(xué)習(xí)能力的核心體現(xiàn)。
三、元認(rèn)知學(xué)習(xí)理論在機(jī)類課程教與學(xué)中的應(yīng)用
運(yùn)用元認(rèn)知學(xué)習(xí)理論，筆者在“材料成形工藝基礎(chǔ)”等機(jī)械基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，試行以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)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)生在專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)中既培養(yǎng)了工程實(shí)踐能力，又提高了自身的元認(rèn)知水平，收得了較好的教學(xué)效果。
1.轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)方式，營(yíng)造良好元認(rèn)知知識(shí)環(huán)境。在傳統(tǒng)的知識(shí)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(dú)立思考，只需按部就班地接受、吸納、記住教師灌輸?shù)闹R(shí)就行了，而對(duì)于“材料成形工藝基礎(chǔ)”等專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有實(shí)踐性強(qiáng)、基礎(chǔ)性強(qiáng)、內(nèi)容龐雜、技術(shù)涵蓋面廣等特點(diǎn)，若按傳統(tǒng)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(cuò)，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(gòu)知識(shí)創(chuàng)造必要的條件。
(1)基于問(wèn)題的討論式教學(xué)，增強(qiáng)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(duì)所學(xué)的砂型鑄造方法來(lái)個(gè)小結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生從模型、鑄型和充型三個(gè)方面總結(jié)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(chǔ)上發(fā)散思維，鼓勵(lì)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。基于問(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(shí)，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(jù)教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容的需要以及學(xué)生身心發(fā)展的特點(diǎn)，借助對(duì)典型案例的分析來(lái)詮釋比較抽象復(fù)雜的概念或理論，揭示錯(cuò)綜復(fù)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(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，養(yǎng)成獨(dú)立的判斷和認(rèn)識(shí)事物的能力。在講到鑄造工藝一節(jié)時(shí)，筆者穿插了以下案例：2012年2月20日，遼寧鞍鋼鑄造車間，在澆鑄一個(gè)大型鑄鋼件接近結(jié)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(bào)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(xiàn)場(chǎng)”，深入案情分析問(wèn)題，從專業(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(yùn)用剛學(xué)習(xí)到的鑄造工藝知識(shí)，同時(shí)還接觸到了生產(chǎn)運(yùn)作、生產(chǎn)管理和生產(chǎn)監(jiān)控等新信息，對(duì)知識(shí)進(jìn)行重構(gòu)，去發(fā)現(xiàn)、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(rèn)知能力。
2.強(qiáng)化元認(rèn)知體驗(yàn)，培養(yǎng)元認(rèn)知能力。通常，學(xué)生在學(xué)習(xí)中理解了某個(gè)知識(shí)點(diǎn)，但并不等于會(huì)運(yùn)用這個(gè)知識(shí)，運(yùn)用好知識(shí)的前提是具有運(yùn)用這種知識(shí)的意識(shí)，而這種意識(shí)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(yīng)過(guò)程的體驗(yàn)。體驗(yàn)可以通過(guò)以下方式得以強(qiáng)化：其一是實(shí)操式體驗(yàn)，如協(xié)同培養(yǎng)、深入企業(yè)車間、了解生產(chǎn)實(shí)際、開(kāi)展工程訓(xùn)練、課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等;其二是探究式體驗(yàn)，即通過(guò)以問(wèn)題或任務(wù)為導(dǎo)向，以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，如課題研究、學(xué)業(yè)競(jìng)賽等;其三為討論式體驗(yàn)，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(xí)互動(dòng)過(guò)程中，講出自己解決問(wèn)題所依據(jù)的規(guī)則或理由，發(fā)現(xiàn)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(nèi)隱的思維過(guò)程，進(jìn)而對(duì)問(wèn)題解決產(chǎn)生影響。
無(wú)論哪種方式的體驗(yàn)，都蘊(yùn)含著認(rèn)知體驗(yàn)和情感體驗(yàn)兩個(gè)方面，在體驗(yàn)中學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己是怎樣想的，自己的想法是怎樣起作用的，從而對(duì)認(rèn)知活動(dòng)的結(jié)果加以設(shè)想和預(yù)估，對(duì)思維過(guò)程進(jìn)行審視和監(jiān)控。教師在教學(xué)中應(yīng)注意挖掘和強(qiáng)化這種體驗(yàn)，提高學(xué)生的元認(rèn)知意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣，這是培養(yǎng)學(xué)生元認(rèn)知能力的有效途徑。
3.完善元認(rèn)知監(jiān)控，提高教學(xué)效果。從元認(rèn)知角度看，學(xué)習(xí)不僅是對(duì)學(xué)習(xí)材料進(jìn)行識(shí)別、加工和理解的認(rèn)知過(guò)程，也是對(duì)該過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)節(jié)的過(guò)程。元認(rèn)知監(jiān)控表現(xiàn)為學(xué)習(xí)者對(duì)自己所從事的學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行積極而自覺(jué)的計(jì)劃、檢查、評(píng)價(jià)、反饋、控制和調(diào)節(jié)，它是學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)能力的主要體現(xiàn)，是影響學(xué)業(yè)成績(jī)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(tái)和課程網(wǎng)站上，開(kāi)設(shè)在線學(xué)習(xí)、自檢自測(cè)、拓展訓(xùn)練、在線問(wèn)答等信息渠道，為學(xué)生學(xué)習(xí)的自我監(jiān)控保駕護(hù)航，使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的過(guò)程自我把控，對(duì)學(xué)習(xí)的效果及時(shí)總結(jié)。這種對(duì)學(xué)習(xí)的自我監(jiān)控是元認(rèn)知策略的核心，也是反映學(xué)生自我學(xué)習(xí)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(xiàn)教學(xué)目的和檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)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(duì)所學(xué)知識(shí)的建構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了課程目標(biāo)的程度，更是為了檢驗(yàn)和改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)，從而有效地提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。因此，課程考核必須與教學(xué)緊密結(jié)合，成為教學(xué)的一部分，體現(xiàn)教學(xué)并服務(wù)于教學(xué)，寓教于考，以考促學(xué)。筆者對(duì)課程考核采取了多種形式相結(jié)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(xí)態(tài)度等方面都在考查之列，并按40%的比例計(jì)入課程總成績(jī)，期末考試占60%，重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的分析、理解、歸納和應(yīng)用能力。
四、結(jié)語(yǔ)
心理學(xué)研究證明，自主學(xué)習(xí)能力具有很強(qiáng)的可塑性，這就要求教師在教學(xué)中不應(yīng)只是傳遞知識(shí)，重視單一的結(jié)論，而更要善于總結(jié)規(guī)律，突出規(guī)律產(chǎn)生的過(guò)程及其中所體現(xiàn)的科學(xué)方法，充分運(yùn)用元認(rèn)知學(xué)習(xí)理論，采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式，營(yíng)造良好的元認(rèn)知提升環(huán)境，以之引導(dǎo)學(xué)生正確地自我評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)結(jié)果，自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)策略，自我監(jiān)控學(xué)習(xí)的有效性，從而使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出更多的主觀能動(dòng)性，提高教學(xué)效果。
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