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学生的发展是以自我意识的发展为前提的。原苏联心理学家维果斯基曾指出：“自我意识的发展是过渡年龄的精髓和主要成果。”[1]其中，元认知意识就是一类重要的自我意识。但是，在数学教学中，“题海战术”和“熟能生巧”观念的不良影响，使学生的元认知意识受到了不同程度的压抑。郑毓信先生曾谈到：“我们在此仍可抬出熟能生巧的大旗，即是认为只要多多解题，解题能力就能自发地得到提高；但是，从教育的角度看，我们在此显然又应更明确地指出努力发展学生元认知能力的目标，并在这一方向上做出自觉的努力。”[2]也就是说，解题教学是一把双刃剑，题海战术压抑学生的元认知，而恰当的解题教学又能开发学生的元认知。如何在数学教学中开发学生的元认知，并使之达到知觉水平，是数学教育应予以重视的。
一、重视元认知开发——培养学生解决问题过程中的元认知意识
首先，重视元认知知识的直接指导。其一，使学生对自我有正确认识，包括正确认识自己对各种数学问题类型与难度的解题信心、思维倾向。其二，使学生能对自我选择的解题策略的效果做出判断。
其次，培养学生解决问题过程中的自我提问意识。在数学教学中，创设诸如此类的问题：“你是怎么想的？”“你是怎么知道的？”“你能不能换一种方式想想？”“你为什么做出这样的选择？”“所选择的解题途径是不是最佳的，是否还有更好的解题途径？”“这些知识（或问题）之间有何联系？”……通过这些问句不断地反思，可以时刻提醒学生回想和反思他们提出、分析和解决问题的策略，即通过“自我提问”可以培养学生的元认知意识与能力。
再次，培养学生反思的习惯。包括：引导学生在解决问题过程中对问题表征的反思、对策略选择的反思、对模式识别的反思、对推理过程的反思，也包括解题后对问题及方法的反思。解决问题的反思目的在于调节自我行为；解决问题后的反思目的在于知识的积累与扩充，完善认知结构。
最后，在教学中，教师不仅要指出怎样做，还要说明为什么这样做。在例题分析中，注意运用波利亚解题表分析和解决一些典型问题的方法，并要求学生深入思考解题过程，将有助于进一步开发学生的元认知，提高他们解决问题的能力。
二、重视元认知开发——提高问题解决教学的效益
有研究表明[3]，严格控制实验班的教学时数与作业量，实验班学生的作业量比对照班要少。即实验班教学不但没有加重学生的课业负担，反而在一定程度上减轻了学生的负担。实验教师也体会到在教学中加强元认知开发以来，渐渐从找各种类型的题目，从批阅学生的大量作业中解脱了出来，经过短短一个学期，实验班学生出现了数学认知成绩提高与解决实际问题能力提升的“双丰收”，这说明注重元认知开发是学生有效地进行数学学习，提高问题解决教学的效益所必须的。
我们知道，要记忆英语单词，只要有足够的时间，一遍遍地朗读，最终也许能记住。同样地，若对学生进行大量的常规训练，学生也会形成一定的解决常规问题的能力，但所得与所失远远不成比例，更为担心的是学生这时获得的成绩与能力是不稳定、不能持续发展的。尤其不利于发展其创造力，甚至会起到阻碍作用。在实践中，我们发现，对于初中一年级的一些学生，在解决有关实际问题时，往往建立不了等量关系，列不出方程，总是限制于算术方法。问其原因，他们解释说，他们在小学做了大量这方面的题目，他们遇到这样的问题总是不由自主地想到算术解法，可见算术解法在其认知结构中已是根深蒂固，这就是题海战术的后遗症。我们的实践研究表明，在教师正确引导下，学生可形成元认知能力，这是一种以不变应万变的本领。因此，每一位教师都应深刻地认识到，重视元认知开发，是提高问题解决教学效益的法宝。
三、重视元认知开发——实现教师“教”向学生“学”转变
我们在数学教学实践中有意识重视元认知开发，大多数学生均可以掌握一些元认知知识和策略，提高自我意识和自我监控的能力。这说明任何学生都具有形成元认知能力的潜能，都能够掌握一定的元认知知识。问题是这种潜能能否表现出来，能否为培养高层次能力——解决实际问题能力和创造能力服务，这关键要看教师是否重视了学生的元认知开发。目前，越来越多的教师已意识到教学必须突出学生学习的主体地位，要由教师被动的“教”变为学生主动的“学”，那么，如何实现？实现的最终目标又是什么呢？这正是教师们感到迷惘的地方。事实上，教师采用元认知知识、策略和监控等措施引导学生如何学习，使学生能根据自己的实际情况来寻求适合自己的学习方法与习惯。当学生掌握一定的元认知知识，具有一定的能力时，他们就能够主动学习，并逐渐形成一定的学习能力。学习能力的形成，也易于教师在此基础上，进一步开发学生的元认知资源，学习能力则会进一步提高，更有助于教师进一步开发学生的元认知资源，这样就形成了元认知开发与学生学习能力渐进的良性循环。因此，我们认为，数学教学过程，也应是元认知开发的过程。
我们知道，能力是“教”不出来的，而是在学生有效活动中逐渐形成和发展起米的。开发学生的元认知资源，使学生能够主动学习，必然要通过学生主动尝试和探索，而解决实际问题能力和创造力需要在学生的一些自行探索活动中形成和发展。因此，元认知开发不仅是教师“教”转变为学生“学”的桥梁，而且最终有助于培养学生高层次能力。
四、重视元认知开发——培养学生良好学习习惯
波利亚教学法和数学思维教学法最精妙的一条是：要求中学生和中学教师，从自己思维的第一秒钟开始，就记住思维过程，特别是要记住由失败到成功的转折，由部分成功到完全成功的修正，重要思维方法的使用，重要应急措施的出台……思维一结束，就尽快整理、描述和再现整个过程，傅学顺先生指出：“一些大学生乍到中学讲坛，表达能力相当差，究其因就在于只把解法整理出来完事，不愿寻求独特的表达方式来描绘和重现这个过程，只讲思维结果（容易讲），而不讲思维过程（难讲）……”[4][5]实际上，反思、概括和总结自己的认知过程与解题过程，就是一种元认知体验的过程。更主要的是这种元认知体验是良好学习习惯的重要成因。能不能利用元认知开发，培养学生良好的学习习惯，是评判优秀教师的标准之一。我们在实践教学中，为开发学生的元认知，尽量创设能够进行元认知教学的氛围，提供学生元认知体验的最佳契机、使大多数学生纠正了以往错误的认识——“多做习题”是提高认知成绩和能力的好办法，逐渐认识到“分析题意”“拟定计划”“执行计划”“反思回顾”是解决问题的重要四环节，是提高认知成绩，培养能力的灵丹妙药。特别是反思回顾更是解题过程的点睛之笔，必不可少。但是许多数学教师的解题教学中，解题过程往往是“烧中段”——只有“执行计划”这一环节。
教育不完全是发现人才，更是将每一位学生都培养成才。如果一位教师只会向学生灌输知识，灌输解题结果，以及所谓一把一式的方法，而不重视学生元认知的开发，那么他是不利于人才培养的。
五、重视元认知开发——提高学生解决问题的能力
对于有明确操作步骤的问题，学生通过模仿现成解法就能将其顺利解决的题目，显现不出学生的解决问题能力，学生解决问题能力只有在没有现成解法的问题中才能显现出来。而没有现成解法的问题解决，离不开元认知。
文[3]研究表明，元认知对解答低难度数学问题没有显著影响，对解答中、高难度问题以及开放性问题有显著影响。我们认为，解答简单的问题，由于有现成的解法或基本模式，认知因素中的能力成分介入活动较少，从而对认知起监控作用的元认知不能起到较大作用。而解答中、高难度的问题的过程，需要进行深入思考，数学能力因素就显得尤为重要，相应地，对元认知能力也就有了更高的要求。元认知伴随解答中、高难度的问题的过程始终，包括问题表征、策略选择、问题迁移和解题回顾均离不开元认知。对于具有较强元认知能力的学生，重视元认知开发，会使得他们的“隐性”元认知“显性”化，以自动化的元认知活动，应付多变的问题，在解决问题活动过程中，发挥自己高数学能力的潜能，而对于较低元认知能力的学生，可以借助元认知能力，弥补自己数学能力的不足，提高解决问题的能力。
学段越高，元认知在数学问题解决中的作用就越明显。勤奋对于初中数学学习的作用已不如小学明显，在初中，科学的学习方法比勤奋要重要。初中是为学生打下元认知习惯的重要阶段。在高中，重视元认知开发，学生形成元认知习惯，他们更会终生受益。
六、数学理解存在三水平——辩证认识我国数学教育的成就与不足
中国学生的数学基本功扎实，对数学基本知识、基本技能掌握熟练，是世界上公认的，中国学生在数学领域的勤奋学习的态度也是其他国家学生无法比拟的。十多年来我国已经培养出几十名国际数学奥林匹克竞赛的冠军，却没有形成一个优秀的年轻数学家群体。中国学生在国际奥林匹克数学竞赛中连续总分第一；中国13岁学生在国际教育进展评估(IAEP)测试中，在20个国家中名列第一。然而中国学生在科学测试中名列第十五，处于20个国家中的下游水平；中国学生在简单应用题方面的得分率，位于韩国、瑞士、法国、原苏联等国家和地区之后，居第九位。由这些数据可知，我国学生的数学认知成绩较好，而能力测试水平并不理想，为什么会产生如此大的偏差呢？学生对数学知识的理解存在操作性理解、概念性理解和关系性理解三个层次[6]。我们实践研究也证明，学生达到概念性理解水平，他们就会取得较好的认知成绩；只有达到关系性理解水平（深刻理解），他们才有可能具有较强的解决实际问题能力。我们认为，在我国中小学数学教学中，虽然师生投入了很大精力，学生在数学学习上取得了较好的数学认知成绩，但学生对数学知识的理解未必达到深刻理解，这一点应该引起我们的关注。
七、深刻理解数学知识的前提——行之有效的教学策略与措施
数学理解由低到高可以分为三个层次，然而由低水平理解发展到高水平理解并不是简单线性提升的[6]。我们知道，通过适度的练习与强化，学生可以达到对数学知识的解释性或概念性理解水平，也就是我们所说的“熟能生巧”，但对于达到深刻理解，仅仅通过这一方法恐怕难以奏效。这是因为，学生的理解水平一般不会自然而然的由低水平达到高水平，而且学生甚至会满足于自己达到操作性理解，没有上升到深刻理解的意识。在实践中，我们也发现，学生往往满足于已达到低水平理解，满足于能够解决一些有操作步骤的问题，能够复述某个概念等，他们自身没有深刻理解的意识，即深究的态度，很少对自己的学习提出更高的要求。这就说明，要达到对知识的深刻理解，一方面，要求学生自身要有深刻理解的意识，另一方面（也是更为重要的），教师要对学生加以元认知指导。