元认知理论在国外非常火爆，在我国教育心理界也引起极大的兴趣。理论和实践证明，将具体认知策略与元认知策略相结合的思维训练模式更具优越性。本实验根据我国“3+X”理科综合的考试目标和认知心理学理论，提出高中学生解决理科综合题的过程，即其建模过程，分为建模准备、建模假设、模型建立三个阶段，及各阶段相应的认知策略。据此，编写了训练教程，将三个班随机安排为元认知策略训练班，认知策略训练班，常规教学班，开展了认知策略的训练，紧接着又采用元认知策略训练卡进行了元认知训练。实验结果表明结合学科知识，开展认知策略训练，可以提高学生解决中等难度题目的能力，尤其对中等学习能力的学生效果更明显。进行元认知训练，可以提高学生解决高难度题目的能力，对中学习能力和高学习能力的学生效果更明显。最后，理科综合测试表明，只有认知训练才能较好的迁移。并且还进一步研究发现高学习能力的学生最需要的是元认知策略；中等学习能力的学生元认知策略和认知策略都很需要；低学习能力的学生必须从基础知识抓起。