在高中物理教學中培養學生元認知能力的思考

元認知是由美國學者Flavell于1976年提出，他將元認知表述為：“個人關于自己的認知過程及結果或其他相關事情的知識”，以及“為完成某一具體目標或任務，依據認知對象對認知過程進行主動的監測以及連續的調節和協調”。其核心意義是對認知的認知，是個體對當前認知活動的認知調節。從元認知的角度考慮，學習過程不僅僅是對所學材料的識別、加工和理解的認知過程，也是一個對該過程進行積極監控、調節的元認知過程。在高中物理教學中應重視提高學生的元認知水平，提高學生的學習效率。

一、元認知在物理學習中的作用

1.認識作用：學生認識自己在學習上的特點和物理學科學習的特點

學生認識到自己的興趣、愛好、能力，自己在學習特點以及自己在學習物理學科時的優勢與局限。比如，知道自己在學習上哪些方面的能力比較出色，知道自己思維的特點，自己的學習習慣是否較好等。學生應認識到物理學科中，物理概念與規律是構成物理學體系的基石，物理學科具有精確性、邏輯性和嚴密性等特點。物理學習還要求學生掌握物理科學的方法，體會科學精神，培養科學態度。認識物理學習的策略，在物理學習中，學生要掌握一些常用的策略。如，畫簡圖進行受力分析和運動過程分析，利用數學方法解決物理問題，用圖像描述物理量的變化、運用等效替代的方法簡化物理過程等。

2.明確學習目標，提高學習效率

明確學習目標是學習活動取得成功的保證，有研究者在對多名學業不良學生與同樣數量學生對照組的元認知特點進行研究后發現，學業不良學生的元認知計劃性、目的性、方法性與總結性三方面得分最低，暴露了他們在元認知上的主要缺點，而這三方面恰恰又分別體現于學習活動進行前、進行中、完成后三個不同階段。因此，元認知的欠缺影響了整個學習過程的效果。要提出明確而切實可行的學習目標，注意目標的層次性：長期目標、中期目標和短期目標，要考慮目標的難易度：只有難易適度的學習目標才能更好地激發學生的學習積極性。

3.影響學生對學習策略的掌握

研究表明學習策略主要由學習方法、學習的調控和元認知組成。在學習策略的組織結構中，學習方法是學習策略中最為基本的要素，它直接作用于學生學習過程的各個階段，指向和引起一定的認知加工。但學習方法不是孤立存在的，它要受到元認知和學習監控的影響和制約，學習方法也必須在元認知和學習的監控的作用下才能有效地發揮作用。在學生學習過程中，有一些學生雖然掌握了一定的學習方法，但是不知道如何選擇和使用，或選用了某種學習方法卻不能很好地對學習進行規劃、控制和調節，導致學習效果仍不理想，這就是元認知能力水平低下引起的。研究發現，隨著年齡、年級的增長，學習自我監控在中小學生學習活動中的作用越來越明顯。

二、物理教學中培養元認知能力的教學策略

1.優化學生關于物理學科的整體認知結構

重視物理知識形成過程的教學，采用分析、綜合、抽象、概括、演繹等思維方法，遵循從個別到一般、從具體到抽象、從簡單到復雜的規律，抓住已知和未知之間的聯系使靜態知識內化到動態的思維中去思考和認識，引導學生反復體驗自己的思維過程，元認知過程是揭示解題變量與解題方法之間關系的過程，加強物理知識形成過程的教學就是為了使學生在教學進程中加強元認知體驗，使學生的元認知能力在教學過程中得到發展，在問題解決過程中得到開發。教師可引導學生通過畫概念圖的方法構建知識網絡，使學生對所學的物理知識有一個整體的把握，明確物理概念、規律和物理方法之間的聯系，進一步弄清物理概念、物理規律間的邏輯關系，使所學的物理知識結構化、模塊化。這樣學生在遇到具體的物理問題時，能很快地對問題進行定位并找到解決的思路。研究表明學習筆記可幫助學生發現新舊知識的內在聯系，并有效地控制自己的認知過程和材料加工過程。學習筆記是培養學生元認知技能的重要策略。做課堂筆記可以促使學生在原有知識基礎上整合新知識、精細加工的過程中更深入地監控自己的思維過程，并逐漸形成良好的思維方式與學習習慣。課后對課堂筆記的整理與總結，有助于學生對課堂學習效果的自我評價。

2.引導學生掌握物理學習的思維策略

教師應該引導學生在學習過程中發現并掌握一定的學習方法，并在解題中注重對其進行思維策略的訓練。教師可以結合教學實踐總結出一些在物理解題過程中常用的思維策略，并指導學生在解題中使用這些策略，強調這些策略使用的條件，使策略成為“條件化的知識”，最后形成穩定而有效的元認知技能，從而促進物理知識的遷移。另外，教師可結合部分物理教學內容介紹相關的物理學史實，向學生展現物理學家研究問題的時代背景、研究方法與思路以及成敗經驗等，讓學生深入了解物理學的思想方法，也提高了學生對物理思維策略應用的認識。

3.改變教學模式，優化課堂教學

有關研究表明，交互教學和合作教學是非常有效的教學模式，它們的顯著特點就是強化師生、生生之間的交往互動，所以，既能發揮老教師的指導示范作用，又能提高學生的參與度。學生之間的交往與合作能夠更好地激發學生的學習動機與參與意識，有助于培養學生對學習的責任心，樹立主人翁態度。教師可事先將上課內容制作成學案布置給學生進行預習，并進行批改，課上結合學案的完成情況，對學生易錯的內容和教學重點組織學生有針對性地進行分組討論，在討論的過程中，學生必定會根據問題組織、監控討論的過程，并根據討論的結果調控討論的進程。討論結束后可由各小組選出代表對所討論的結果進行展示和講評，對其他學生而言又是一個反思總結的機會。

編輯 王團蘭