新一轮的课程改革大背景下,如何做好高阶思维及良好思维习惯和方式的培养,已然成为了目前高中生物学教学中备受关注的问题之一。其中元认知能力的培养,是当下以核心素养为导向的改革重点内容之一,具有元认知能力中终身学习能力和自主发展等能力的学生,是这个时代在教育上对人才的新诉求。当前我国对元认知能力的研究还处于萌芽时期,找寻一条能切实培养学生元认知能力并落实到高中生物学教学中的康庄大道,我们仍有一条很长的路要走。谨鉴于此,本研究试图通过以学科思维导图为教学策略、以“生-化”学科交叉为理念,探析一条能够培养学生元认知能力的途径,从而丰富相关实践研究并提供理论支撑。本文利用文献计量分析技术,调查了学科思维导图等思维可视化工具在国内外高中生物学教学中的研究现状,佐证了以学科交叉为理念进行高中生物学教学对元认知能力的积极影响。在此基础上,本研究对所涉及有关“生-化”学科交叉的章节进行了以学科思维导图为教学策略的教案设计,同时,编制了学科思维导图前后测调查问卷、学科思维导图绘制评价标准、元认知能力评价量表和基于“生-化”学科交叉理念下的学业成绩水平测试卷。并在实验教学前后采集相关数据,以此分析并检验该途径对学生元认知能力等相关方面的积极作用。实验研究表明,83.78%的学生对学科思维导图策略的课堂有高度兴趣,实验后仍有81.08%的学生继续尝试使用其为学习的策略;再者,以学科思维导图为教学策略进行高中生物学教学对学生元认知能力水平的提升极为显著（P＜0.01）;在相关性分析中发现,决定学生元认知能力水平的各维度之间存在相互作用关系,经前后测发现,调控性、评价性、监测性在教学实验后提升尤为突出（P＜0.01）;元认知能力与学业成绩水平之间是正相关的,二者都呈现正态分布;在男女差异上,元认知能力的高低程度,在男女生之间是存在明显差异的（P＜0.05）,女生要优于男生,但离散系数要大于男生。值得关注的是,通过学科思维导图策略的教学后发现:其既能显著提升男女生的元认知能力水平,同时还能缩小二者之间的差距;最后,元认知能力的水平对学生的学业成绩水平的影响具有显著性（P＜0.01）,其中,意识性、调控性、计划性、知识性和评价性纬度,对学生学业成绩的影响程度最大,为此,本研究还对其进行了多元线性回归方程的模型建立。