在2011年义务教育数学课程标准中，“问题解决”能力的高低被视为数学水平高低的一项重要标准。影响数学问题解决的因素中包含数学元认知能力，并且元认知能力在数学问题解决中处于统摄、调节和监控地位。本研究从数学元认知能力的各个维度出发，了解维汉两族初中学生在数学元认知能力的各个维度上所表现的规律，并根据规律表现来制定合理的教学策略，用以提高学生数学元认知能力。本研究主要采用文献法、问卷调查法、访谈法和观察法四种方法，首先对元认知和问题解决各自的概念、结构模型进行了综述与梳理。然后对维汉两族学生的在问题解决中的元认知能力进行了调查、数理统计分析。本研究通过调查分析得出以下结论：（1）从性别-民族维度上来看，维族学生在个体知识、任务知识、策略知识、反思策略四方面的表现上存在显著性别差异，且维族男学生在四方面的表现上优于维族女学生。在情感体验和调控策略、反思策略上，男性学生群体中存在民族差异，且维族男学生的表现优于汉族男学生。在评价策略上，全体学生中存在民族差异，且维族学生优于汉族学生。（2）从年龄-民族维度来看，维族学生在任务知识上的关键年龄段是14岁，在个体知识上的关键年龄段是16岁。汉族学生在个体知识上的关键年龄段是15岁。汉族学生在评价策略和反思策略上的表现明显的随着年龄的增长而提高。（3）从年级-民族维度来看，维族学生在个体知识、计划策略、反思策略上的关键年级段是在初二年级。汉族学生在情感体验、计划策略、评价策略和反思策略上的关键年级段是初三年级，且在情感体验上，初三年级汉族学生优于初三年级维族学生。在调控策略上，汉族学生随年级增高，调控策略水平也不断增高。（4）从学业成就-民族维度来看，在个体知识、任务知识、策略知识、认知体验、情感体验、计划策略和调控策略项上，汉族学生的表现是随学业成就的提高而提高，在评价策略和反思策略上，90分以上学业段的表现优于其他学业段的表现。维族学生在任务知识、认知体验、情感体验、评价策略和反思策略上，90分以上学业段的表现优于其他学业段的表现，在策略知识、计划策略和调控策略上，维族学生表现是随学业成就的提高而提高。而维族学生在个体知识上，相邻学业成就段间不存在显著性差异。通过对调查结果分析，结合初中数学教学实际，提出抓住关键期和渗透性为原则，以课堂示范、个别指导为途径，通过自我提问法、出声思考法、交流合作法、反思评价法来培养学生数学问题解决中元认知能力。在元认知能力培养的建议方面要注重教师元认知能力的提高、课堂示范中教师语言的丰富和行为的张力、个别指导的时机、元认知心理习惯的由外到内的转变、合作交流时的异质分组和充分交流、反思评价形式的灵活和切合实际实效。