周迎春

智能文明時(shí)代的知識(shí)更新速度前所未有，學(xué)生需要學(xué)會(huì)在變化情境中進(jìn)行跨界知識(shí)的遷移、修補(bǔ)、組合及重構(gòu)來解決問題，學(xué)會(huì)管理自己的思維。相對(duì)于知識(shí)的習(xí)得而言，這是更高維度的學(xué)習(xí)，指向了元認(rèn)知的培養(yǎng)。如何通過STEM項(xiàng)目的實(shí)施提升學(xué)生的元認(rèn)知能力，最終讓學(xué)生學(xué)會(huì)管理自己的思維？筆者在實(shí)踐中試圖創(chuàng)建STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)與元認(rèn)知能力培養(yǎng)的超級(jí)鏈接。

如何讓學(xué)生學(xué)會(huì)管理自己的思維

元認(rèn)知又稱反省認(rèn)知，即對(duì)認(rèn)知的認(rèn)知，其實(shí)質(zhì)是個(gè)體對(duì)自己認(rèn)知活動(dòng)的自我意識(shí)和自我調(diào)節(jié)。例如，蘇格拉底所說的“無知之知”，即“我知道，自己多么無知”。它的積極意義在于促使人的注意力從外在的問題轉(zhuǎn)移到更高維度——內(nèi)在的思維加工過程。

“元認(rèn)知”這種個(gè)體思維意識(shí)層面的能力該怎么教？

1.小組協(xié)作學(xué)習(xí)對(duì)元認(rèn)知建構(gòu)的作用

STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)通常安排小組協(xié)作，好處在于讓學(xué)生的學(xué)習(xí)策略外顯并處于他人的監(jiān)控之下。小組成員之間有時(shí)會(huì)有不同觀點(diǎn)的討論甚至產(chǎn)生爭論，討論和爭論的發(fā)生有助于學(xué)生審視自己的認(rèn)知策略，學(xué)生在闡述自己觀點(diǎn)的過程中會(huì)反思自己采用某策略的緣由，進(jìn)而引發(fā)對(duì)自己思維的控制加工過程，如調(diào)節(jié)、計(jì)劃、注意問題特征等，以上活動(dòng)將有效提高問題解決的成功率。

有研究表明，元認(rèn)知能力能彌補(bǔ)一般能力傾向的不足并影響到問題解決。在元認(rèn)知能力的訓(xùn)練中，可以經(jīng)常要求學(xué)生解釋自己解題步驟的理由，同時(shí)傾聽他人的意見特別是與自己意見相左的人的意見。

2.復(fù)雜的問題更有利于增強(qiáng)元認(rèn)知體驗(yàn)

元認(rèn)知體驗(yàn)特別容易發(fā)生在能激發(fā)人高度自覺思維的工作、學(xué)習(xí)中。STEM項(xiàng)目的問題設(shè)置基于真實(shí)生活;需要跨學(xué)科知識(shí)技能鏈接、融合來解決;問題多為非良構(gòu)問題，很難進(jìn)行明確的目標(biāo)界定，具有一定的復(fù)雜性，且在問題陳述中利于解決問題的信息通常也是不完整的、模糊的甚至不正確的。面對(duì)路徑無法確定、甚至目標(biāo)尚不夠清晰的問題，學(xué)生就如置身于原始森林，沒有現(xiàn)成的解決方案或者策略。為了目標(biāo)達(dá)成，學(xué)生必須系統(tǒng)思考，不斷地進(jìn)行問題定向、策略定位，當(dāng)出現(xiàn)認(rèn)知沖突時(shí)隨時(shí)監(jiān)控、調(diào)整和評(píng)價(jià)自己的行為，有時(shí)茅塞頓開，有時(shí)百思不得其解，有時(shí)又柳暗花明。這種問題解決的過程提供了諸多訓(xùn)練、提升個(gè)體元認(rèn)知能力的契機(jī)。

3.試錯(cuò)、迭代與演進(jìn)，啟動(dòng)元認(rèn)知監(jiān)控

當(dāng)我們遇到問題長時(shí)間沒有解決時(shí)，通常是大腦正陷于某個(gè)思想的反饋回路中，這時(shí)候我們需要跳出原有的思維框架從問題中抽身，站在更高處審視自己的思維反饋回路。元認(rèn)知正是我們所擁有的、能夠改變思維反饋回路的最強(qiáng)大的內(nèi)部力量。

在解決復(fù)雜問題（如需要跨學(xué)科知識(shí)技能整合來解決的sTEM問題）時(shí)，頻繁試錯(cuò)引起的認(rèn)知沖突不斷，學(xué)生每次經(jīng)歷錯(cuò)誤和失敗都會(huì)自覺或不自覺地啟動(dòng)元認(rèn)知程序，回顧審視之前問題解決過程中各個(gè)節(jié)點(diǎn)，從而在有效失敗中不斷優(yōu)化重構(gòu)自己的元認(rèn)知策略，有效克服自我中心思維模式。同時(shí)，這種鏈接于問題情境的元認(rèn)知策略能夠在今后解決類似問題時(shí)陜速調(diào)用和遷移。

另外，元認(rèn)知有時(shí)需要“啟動(dòng)”——通過外部觸發(fā)因子，比如小組協(xié)作過程中的討論，而當(dāng)小組整體陷于無法自拔狀態(tài)時(shí)，教師應(yīng)適時(shí)引導(dǎo)。

4.把學(xué)習(xí)成果展示與評(píng)價(jià)變成元認(rèn)知訓(xùn)練

任何技能的掌握與提升都需要重復(fù)的訓(xùn)練過程，元認(rèn)知能力也是如此。元認(rèn)知能力，即對(duì)思維的監(jiān)控、審視、反饋、調(diào)節(jié)等都需要不斷地演練，就如駕駛員需要在不同的場地進(jìn)行訓(xùn)練一樣，元認(rèn)知能力的培養(yǎng)也需要不同維度、不同方式、難度遞增的適性練習(xí)。

除了在小組協(xié)作、問題解決與試錯(cuò)中提升元認(rèn)知能力，我們還可以把sTEM項(xiàng)目完成后的成果展示與評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)作為元認(rèn)知培養(yǎng)的練習(xí)變式，比如通過科技作文與演講互動(dòng)讓學(xué)生進(jìn)行反思和答辯?？萍甲魑呐c演講互動(dòng)是一種“出聲思維”，即讓研究者深層的個(gè)體思維活動(dòng)外顯，讓自己和他人“看見”或者“聽見”，這將促使元認(rèn)知監(jiān)控發(fā)生。在對(duì)自己的“產(chǎn)品”或者解決方案進(jìn)行闡述和互動(dòng)辯論過程中，學(xué)生將會(huì)回答諸如“你為什么那樣做”之類的問題，他們需要針對(duì)目標(biāo)問題的解讀、方案的選定、經(jīng)歷的反復(fù)挫折困頓、方案的獨(dú)創(chuàng)性、問題解決的有效性及今后演進(jìn)的方向作詳細(xì)的回顧和說明。這可以促使學(xué)生把注意力從問題本身轉(zhuǎn)向自己在解決問題時(shí)正在做什么、想什么，也就是從解決問題本身移至觀察問題解決者自身的認(rèn)知活動(dòng)過程。

教學(xué)實(shí)施中影響元認(rèn)知培養(yǎng)的諸多變量

要想在STEM項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施中達(dá)到以上元認(rèn)知培養(yǎng)愿景，在實(shí)踐中我們尚需控制一些相關(guān)的變量。

1.空間重構(gòu)：教學(xué)空間設(shè)計(jì)要適應(yīng)協(xié)作學(xué)習(xí)等新教學(xué)模式

《指向未來的麥克盧漢：媒介論集》一書中指出：“現(xiàn)代課堂的座位排列始終保持活字印刷那樣的版式?！边@里所說的“現(xiàn)代”大概可以追溯到20世紀(jì)60年代。如今過了半個(gè)世紀(jì)，我們學(xué)校里的學(xué)生仍然是“排排座”，在這樣的課堂里傳遞給學(xué)生的信息似乎是：規(guī)范化的座椅，規(guī)范化的答案。助力元認(rèn)知培養(yǎng)的STEM課程需要新型的教與學(xué)模式，給學(xué)生的思維松綁，這需要與之相適應(yīng)的新教學(xué)空間，比如模塊化的課桌椅擺放形式便于學(xué)生自由組合討論協(xié)作，寬松的氛圍至少可以暗示或者一定程度上引導(dǎo)學(xué)生突破束縛表達(dá)自我。

2.教學(xué)時(shí)間：合理安排教學(xué)活動(dòng)，給予元認(rèn)知程序運(yùn)行充分時(shí)間

傳統(tǒng)課堂比較注重課時(shí)、容量等元素，較少給予學(xué)生充分想象、遷移、獲取更多問題解決方案的時(shí)間。STEM項(xiàng)目具有復(fù)雜性，一個(gè)項(xiàng)目目標(biāo)往往要分解為若干個(gè)子目標(biāo)，解決路徑錯(cuò)綜復(fù)雜，需要反復(fù)試錯(cuò)。如果我們要求在極短時(shí)間內(nèi)確定問題解決方案，學(xué)生往往慌不擇路采用一些投機(jī)策略，無法對(duì)眾多可能方案進(jìn)行有效甄別，此時(shí)元認(rèn)知程序的運(yùn)行往往是不充分的。因此我們需要給予STEM課程實(shí)施充足的時(shí)間，尤其是在問題解決方案的提出和選擇階段，不能僅僅追求學(xué)生在教師引導(dǎo)下快速到達(dá)彼岸，而要讓學(xué)生充分體驗(yàn)有效失敗的過程，并進(jìn)一步使其審查、監(jiān)控、調(diào)整自身思維的元認(rèn)知程序反復(fù)運(yùn)行，不斷鍛煉、提升元認(rèn)知能力。