当前教育领域注重学生问题解决能力的培养,元认知是成功解决问题所必需的心理因素。但是目前高中地理教学过程中对于元认知培养的重视程度不够,教师较少设计元认知相关的教学干预训练。本研究以真实情境的地理问题为测试材料,以上海市某实验性示范性高中30名高二的学生为研究对象,采取出声思维的方式记录每位学生解决地理问题的过程。以元认知意识量表为工具,测量学生的元认知意识水平。结合量表维度设计编码方案,对学生的出声思维报告进行编码,以分析学生地理问题解决过程中的元认知行为差异,及其对问题解决结果的影响。研究发现:（1）元认知不同成分对于问题解决过程及结果的影响不同。在解决地理问题的过程中,元认知知识中“任务”“策略”两项维度起统摄作用,“任务”成分显著影响问题解决得分。元认知监控中“监控”“调整”和“信息管理”三种成分也发挥了主要作用。（2）不同问题解决能力组在解题过程中的元认知成分存在差异。就元认知意识水平而言,高、中能力组学生总体水平高于低能力组,且在“任务”“信息管理”“调整”这三个维度显著高于低能力组。就元认知行为频次而言,元认知监控多于元认知知识,三组学生在“任务”维度存在显著差异,其余维度差异则并不显著。（3）元认知能够弥补个体学业水平的差距,以达到解决真实地理问题的成功。学业水平与元认知意识水平、问题解决得分均无显著相关,而某些元认知成分（如“任务”）被证实显著影响问题解决得分。依据研究发现,提出培养元认知能力的教学干预措施包括:（1）使用启发式问题清单进行书面的元认知提示;（2）使用提示语进行语言的元认知提示;（3）在问题解决情境中加强元认知训练。