元认知理论是20世纪70年代兴起的新型教育心理学理论，着重研究的是认知领域里认知主体对自身认知活动的认识，具体包括元认知知识、元认知体验、元认知监控三个方面的内容。在元认知理论及相关实践研究迅速发展的同时，元学习理论相伴而生，在继承和发扬元认知理论研究成果的基础上，一些教育心理学家和教育科研工作者开始结合非智力因素在学习中的影响，从学习的角度思考和探讨元学习理论的形成和完善，进而指导教育教学实践，引导学生改进学习，提高学习能力。近10多年来，国内外教育心理学专家经过广泛理论论证和不断的实践验证，元学习理论是学习理论中重要的组成部分，对指导学生学会学习具有十分重要的理论意义和现实意义。但是，如何运用元学习理论知识指导高三化学复习、提高学习效率的研究还很少见。本研究采用实验组和控制组前后测实验设计。被试为岳阳市岳化一中高三年级学生，共164人。运用自编的元学习能力培养提示卡、高三化学复习教案等材料，对学生进行了30课时的实验教学，并经过自编高中化学学习能力前、后测试题进行测试，采用SPSS10.0进行数据统计分析，结果发现：1．在高三化学复习中，有意识地对学生进行元学习能力的培养，能够显著提高学生的化学学习能力；2．在高三化学复习中，有意识地对学生进行元学习能力训练，其训练效果对于不同层次的学生具有显著差异，其中，中等学习能力组的训练效果要明显优于其他学习能力组的训练效果，低学习能力组与高学习能力组的训练效果没有明显差别。因此，在高三化学复习中，我们要重视学生化学元学习能力的训练，从而提高学生复习效率，提高学生的学习能力，教学生学会学习，把素质教育的精神贯彻落实到实处。