淺談在物理學習中培養學生的元認知能力

侯佃生 劉葉田

摘 要：元認知是指主體對自身認知活動的認知，在學生的認知活動包括學習活動中起到很重要的作用。培養學生的元認知能力可以從課前準備，課上老師示范等四個環節入手。

關鍵詞：元認知 知識組塊 程序性知識

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（a）-0241-01

元認知，也稱反思認知或自我認知，是指主體對自身認知活動的認知，它包括對自我的認知能力和當前正在發生的認知過程的認知，以及兩者相互作用的認知。人的元認知能力可以隨著年齡的增長，生活經驗和學習經驗的積累以及和認知能力水平的提高而漸漸提高，并且逐步經歷由需要外力或別人控制到可以由自己的意志進行內部控制，從無意識到有意識再到自動化，從局部到整體再不斷擴展到學習的整個過程[1]。

筆者認為我們培養學生元認知能力需要注意以下幾個環節。

1 在開始上課前提醒學生做好身體方面的準備﹑物質準備和知識準備

課間十分鐘本來是讓學生在兩節課之間放松休息的最短時間，但是有的老師總喜歡再拖幾分鐘，學校又要求下一節課的老師提前候課，要求學生不能跑﹑跳﹑不能在走廊聚堆，唯一的課間活動就是上廁所了，身體休息自然不充分，精力也就難以很快的進入下一節課的學習。這就需要我們上課的老師在開始的三分鐘組織學生盡快的進入本節課的準備學習狀態。

2 課堂教學中注意展示教師解決問題時元認知如何發揮作用

要想指導和促進學生提高元認知能力，就應該讓學生體會教師的元認知發揮作用的過程。教師要把自己分析問題，尋找解題思路，確定解題方案的思維過程充分展示給學生，物體運動過程的階段分析，銜接點的條件，臨界條件的分析，隱含條件的挖掘，選取公式的原則。讓他們清清楚楚地“看見”教師思考的過程，而不只是給他們一個經過精心整理后的完美作品[2]。在教學中，教師要努力創造輕松和諧的氛圍，讓學生可以大膽的說出自己的見解和想法，盡可能的讓學生參與討論過程。課堂上學生的參與程度決定了效果的成功與否。

3 每一個小知識單元學完和整章知識學完后重視知識結構，形成“知識組塊”

中學生的物理知識結構由以下四種要素組成[3]：第一種要素，學習過的具有一定統攝或從屬關系的物理概念、原理、方法的內容。第二種要素，對物理概念和規律的理解起支持作用的感性經驗和物理模型。這些支持性材料才能使得原理易于理解。第三種要素，學生已經掌握的準確表達物理概念和物理規律的數學表述和文字表述。在接納新的知識時物理知識結構能夠適時進行調整和自我重組的組織過程中，這種要素既是思維的形式又是表達的工具。第四種要素，學生具有的在解決具體問題的時候，從前三種要素中準確抽取若干內容重組以后所形成的物理知識組塊。物理教學中教師必須引導學生構建知識網絡，實現認知結構的整體優化，做到條件化、結構化、網絡化。

學生元認知能力的提高需要我們教師在日常的教學行為中不斷地滲透，給學生提供充分的機會去體驗元認知，并在實踐中不斷地得到提高。“量”的積累到一定程度便可能達到“質”的飛躍。教師要提供及時的、明確的矯正性信息，培養學生的自我監控能力[4]，提高元認知能力就能真正改變物理學習困難的情況。

4 重視知識發生過程的教學，促進學生程序性知識的形成

教學工作不只是傳授知識，要讓學生經歷學習的探究過程，體驗探究的艱辛與成功的喜悅[5]，忽視“過程”研究就是切斷知識之間的內在聯系。

不能對物理概念和物理規律進行正確和深入的理解，會在判斷推理上產生邏輯性錯誤。但是操之過急，在講解物理概念或規律時老師如果過分追求嚴密性和完整性，一次到位，把所有相關的內容全都總結給學生，這也不符合科學的認知發展規律。其結果卻往往會造成學生對概念、規律的理解混亂。為了使學生對概念、規律能夠進行“清晰”的感知，可以這樣做：從感知表象入手，將抽象性與形象性，精確性與近似性結合，按照“四段掌握”的規律，即“領會、運用、完善、擴展”展開才可以使學生達到對概念、規律應用的深化、活化和內化[6]。如對“曲線運動”性質的認識和對勻速圓周運動性質的認識，就可以隨者學習的深入逐步進行，逐步認清變速運動﹑勻變速運動和一般的變加速運動。

根據學習過程的信息加工理論認為，學生在課堂上感覺器官捕捉到的來自老師或同學的信息，能否進入短時記憶進而被加工再進入長時記憶是要經過主觀判斷此信息的重要程度而定的。比如：我們在課堂上學習向心加速的表達形式，有

線速度形式，角速度形式和周期表示形式，有相當一部分學生只選擇其中一個作為重點知識來記憶，其他兩個就認為不重要給過濾掉了。課堂上老師組織討論勻速圓周運動的性質，有的學生根據自己預習的印象在書上勻速圓周運動的定義下面畫一條橫線或曲線就完事大吉了，至于和勻速運動和勻加速運動的區別，他認為自己已經不怎么重要了。

從建構主義學習理論認識學生發生的這些常見現象，就是因為他們原有的知識和經驗不足，頭腦中就沒有速度和加速度的矢量性概念要兼顧大小和方向兩個方面的變化，因此不能有效的同化新的知識規律，新知識在他原有的知識結構中沒有一個恰當的位置可占。

及時在課前復習相關的知識外，提醒學生注意這些相關和相近概念的聯系與區別，經常做些變式訓練，讓學生在課堂上充分討論，展示其思維過程，經歷錯誤，認識矛盾后改正錯誤，加深理解，最終形成正確的理解。課堂教學中的學生思維過程，實際上是知識的發生過程，也是揭示和建立新舊知識聯系的過程，因此，加強知識發生過程的教學，是形成程序性知識，建立良好的知識結構的需要，也是培養學生元認知能力，高效率地激發學生思維活動的需要[7]。

物理學習活動也是一種認知活動，包含注意、記憶、思維、想象這些一般的心理過程。學生在學習物理知識的過程中涉及預習、聽課、復習、作業、實驗、課外活動、考試等環節。與此相關的元認知知識，我們老師要在恰當的時候講給學生。元認知能力強的學生學習效率高，接受知識快而且牢固，且能夠在具體情境中靈活應用。

參考文獻

[1] 王小嘩.元認知與學生學習[J].全球教育展望，2001（12）.

[2] 喬際平，邢紅軍.物理教育心理學[M].廣西教育出版社，2002.

[3] 白景曦，盧飛麟.自我概念重構與物理學習困難學生轉化策略探索[J].高等理科教育，2003（1）.

[4] 吳榮.高中物理“學困生”轉化策略[J].教師博覽，2011（10）：46.

[5] 陶昌宏.探究性教學的“魂”[J].物理教師，2012（3）：1-5.

[6] 丁玉祥.“每課一得”在物理學法指導中的探索[J].教學與管理，2001（4）.

[7] 譚國武.高中物理知識的表征形式及其建構[J].湖南中學物理，2008（1）：7.