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利用“自我提问法”提升自我监控能力的研究①

2017-03-18

物理之友 2017年1期
关键词:元认知监控解题

王 猛 吴 伟

(1. 南京航空航天大学附属高级中学,江苏 南京 210007;2. 南京师范大学教师教育学院,江苏 南京 210097)

利用“自我提问法”提升自我监控能力的研究①

王 猛1吴 伟2

(1. 南京航空航天大学附属高级中学,江苏 南京 210007;2. 南京师范大学教师教育学院,江苏 南京 210097)

本文阐述了自我监控的内涵及特征,总结了自我监控与物理学习之间的联系,结合中学物理教学的实际情况,提出用“自我提问法”提升自我监控能力的具体措施.

自我提问法;自我监控能力;物理教学

自我监控概念被M.Snyder博士提出后,受到教育学界的广泛关注,自我监控理论被大量学者运用到教学实践探索中.弗拉维尔(Flavell)认为自我监控体现在如何协调各方面因素,从而制定计划、选择策略、修正过程,并对存在的问题采取补救措施.本文探讨了自我监控概念和相关特性,总结自我监控在物理学习中的作用,并利用“自我提问法”提高学生的自我监控能力.

1 自我监控理论概述

1.1 自我监控的界定

M.Snyder认为自我监控是一个人在自我表现方面的心理结构[1],是指由社会性的情境线索引导的个体对自己进行的自我观察、自我控制和自我调节的能力.教育心理学更多地把自我监控看作是一种特殊的认知能力即元认知能力,国内学者董奇认为:学生学习的自我监控,是指学生在进行学习活动的全过程中,将自己正在进行的学习活动作为意识的对象,不断地对其进行的积极、自觉的计划、监察、检查、评价、反馈、控制和调节的过程[2].

自我监控研究出现了不同的理论模式[3],言语的自我指导理论强调言语对行为的指导功能,提出儿童的言语思维的发展需经历“社会言语—自我中心言语—内容言语”三个阶段内化形成;操作主义理论十分重视强化的作用,认为可以通过设置“刺激—行为—结果—强化”的程序来激发和促进学生学习的自我监控行为;现象学理论与操作主义的观点则截然相反,主张从心理机制和内部影响因素来研究,要相信和发挥学生的主观能动性;自我意志理论更强调自我作为主体的一面,认为学生学习的自我监控实际上是学生的一种意志控制过程;社会认知理论是从行为、环境、个人内在因素的交互作用中进行分析,指出结果期望和自我效能感的重要作用;认知结构理论认为元认知包括元认知知识和元认知监控,元认知监控表现在如何协调元认知知识间的相互作用.

1.2 自我监控能力的影响因素和训练方法

日莫曼等人将影响自我监控学习能力的因素分为个人、行为、环境三个方面[4],其中自我效能感是一个关键变量,高自我效能感的学生能更多地对学习结果进行自我监控,并且展示出更高水平的学习策略.国内董奇、周勇等人的研究表明学生的学习动机、成功归因、自我效能感以及所察觉到的教师在自我监控学习策略方面的教育水平等,是影响自我监控学习策略发展水平的重要因素[5].

自我监控的训练一般包括两个方面:传授有关知识和训练学生如何在解决问题过程中运用自我监控.比较具有代表性的是斯滕伯格(Sternberg)等人提出的四阶段方案:辨别和界定问题、形成心理表征、计划问题解决步骤、评价过程.研究者分阶段设计了一些非学科领域的问题来进行思维策略的训练.

按照言语内化的规律,麦臣鲍姆开发出以下自我指导训练程序:(1) 执行学习任务时教师大声示范规则和程序;(2) 教师指导学生大声示范;(3) 学生独立自我言语;(4) 学生小声叙述指导语;(5) 学生默念指导语.

2 自我监控与物理学科的联系

2.1 自我监控对物理学习的影响

宋其争、沃建中、林崇德研究了高中生成就动机、物理学习成绩对其自我监控的影响[6],发现成就动机和物理学习成绩是影响物理自我监控能力的重要因素,高学习目标低成绩目标者、物理学习成绩优异者自我监控水平较高.邓铸研究了高二学生状态元认知结构[7],结果显示:物理问题解决是对问题的表征状态不断转换的过程,它受认知主体信息的提取、转换、整合能力及状态元认知的影响.

此外,彭军生等人的研究也证明了自我监控直接影响了物理学习成绩,但对不同学科的学习影响有差异[8].王晓辉、胡象岭发现初中生自我监控能力差异不大,高中生则有明显区别,认为是学习内容差异造成的[9].王震等人则研究了物理实验中学生自我监控能力的掌握情况,并提出相应教学建议[10].周纪良探索了提高自我监控能力的途径,指出教师应该重视目标激励和思维展示[11].尹黎萍通过习题教学对培养自我监控能力的方法进行探究[12].还有不少物理教师和研究者对物理学科自我监控能力做了有益的研究和探索.

2.2 自我监控维度的划分

在自我监控学习的研究中,Nisbet和ShuckSmith认为自我监控学习包括提问、计划、调控、审核、矫正和自检等六个维度;董奇等人将其划分为计划、准备、意识、策略、执行、反馈、补救和总结八个维度.

对于中学生物理问题解决而言,宋其争、林崇德等人的结论可能更加合适[13],他们认为中学生物理问题解决自我监控能力的最佳模型是五因素结构,即计划、调节、监察、检验和反思:(1) 计划,包括了解题目的已知和未知、隐含条件,检索熟悉的已经解决的问题,形成解题的大致思路;(2) 调节,即合理地组织信息,建立物理图像,一条思路不通时及时调整;(3) 监察,要求判断自己解题方法和策略有效性,动态监视解题过程并调节;(4) 检验,指判断解题结果的正确性,也包括解题过程中对解题方向正确性的预判;(5) 反思,反思题目属于哪种类型,有无其他的解法,解决该类型问题的一般策略等.笔者认为上述五因素结构中监察和检验环节部分内容重叠,同时在调节后没有明确进行策略选择.因此从实际教学的可操作性出发,在五因素结构的基础上微调,认为自我监控包括计划、调节、策略、监察、反思五个方面.

2.3 自我监控能力的培养——“自我提问法”

“自我提问法”就是在问题解决的过程中,通过教师提前预设的一系列问题组,让学生按照计划、方法对问题进行分析、综合,实现学生的自我观察、自我监控、自我评价,不断地促进学生自我反省而提高问题解决的能力.

美国数学家波利亚就解决数学问题的四个阶段,提出了数学学科的自我提问的概念.结合物理学科的特点,可以针对不同知识体系和类型设置相应的自我提问的问题.笔者以动力学问题为例,设计了如下的“自我提问单”.

2.3.1 计划:明确考点和关键词

(1) 本题的考点是什么?物理公式的含义是什么?公式的使用条件是什么?

(2) 能否回忆该考点的典型问题?过去的题目与本题有没有相似点?有没有可借鉴的地方?

(3) 在以往的解题中该考点哪里容易出错?有哪些特别注意的技巧或者结论?

(4) 该题目有哪些关键词?从中能得出哪些结论?

2.3.2 调节:明确对象和运动过程,画出运动过程示意图

(1) 如何选取研究对象?是选取一个物体、一个微元、还是选取一个系统?

(2) 怎样确定物理过程?是选取一个过程、还是几个过程?

(3) 能否画出运动过程示意图?能否详细地标注各个运动过程和临界位置?

2.3.3 策略:分析受力,判断F合与v0的关系

(1) 研究哪一段过程?有没有正确进行受力分析?每个力是恒力还是变力?F合是恒力还是变力?

(2)F合与v0的方向共线还是不共线?

(3) 判断属于哪一种运动[14]?

2.3.4 监察:选择相应的模型求解

(1) 分析相应运动模型的解题特点;

(2) 合理寻找突破点,利用双向思维使起始状态和目标状态相互逼近;

(3) 监控解题的过程:我已经做了什么?我正在做什么?我将要做什么?我能否清楚地看出每一步骤的正确性?这个方法是否正确?如果不正确,如何调整思路?

2.3.5 反思:反思过程并纳入图式

(1) 回忆自己问题解决的结果和过程,明确正确的解题思路和方法.找到自己哪些地方出现了错误?解题的突破点在哪里?以后如何改正?

(2) 本题如何归纳到已有的解题经验体系中?是否为以往解题经验的变式?

(3) 本题还有没有其他解法?哪种更简捷?通过本题自己有什么收获?

3 自我提问法提高自我监控能力的具体运用

例(2013年安徽高考):如图1所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里,正三角形边长为L,且ab边与y轴平行.一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(o,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,o)点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力.求:

图1

(1) 电场强度E的大小;

(2) 粒子到达a点时速度的大小和方向;

(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值.

问题解决过程如下:

(1) 计划

本题主要考察带电粒子在复合场中的运动问题,涉及匀强电场和匀强磁场.由题目可知粒子带正电,且不计重力.此题中出现了三角形的匀强磁场,在这里要特别小心.

(2) 调节

质子先后经历了匀强电场、匀强磁场、真空三段过程,初步判断运动轨迹如图2所示.

图2

(3) 策略

在Pa段,质子受到竖直向下的电场力,F1=qE为恒力,与v0垂直,粒子做类平抛运动,分析可知a点速度与x轴夹角为45°;

在ab段,质子受到洛伦兹力F2=qvaB,大小不变,与va垂直,粒子做匀速圆周运动;

在bd段,质子所受合外力为0,做匀速直线运动.

(4) 监察

按照上述的策略分析,结合各自的运动特点进行求解,期间要注意是否满足题目条件.

(5) 反思

本题是典型的复合场问题,正确的受力分析是前提;多过程运动是由几个基本运动组合形成的,要掌握好最基本的几种运动模型;转折速度是前后运动的纽带,是关键量;磁场飞出的位置不好判断,利用逆向思维,可以通过bd段的运动进行反推.

4 结语

自我监控是元认知的构成要素,自我监控能力的训练能够有效提高学生的学习能力和思维品质,值得我们在教学实践中不断尝试、探索.

[1] 鞠红霞.关于自我监控性的研究综述[J].社会科学家,2002,(1):72-75.

[2] 董奇,周勇.论学生学习的自我监控[J].北京师范大学学报,1994,(1):8-14.

[3] 周勇.国外自我监控学习理论综述[J].教育研究与实验,1993,(3):49-53.

[4] 庞维国.自主学习理论的新进展[J].华东师范大学学报,1999,(3):68-74.

[5] 董奇,周勇.中小学生自我监控学习策略的作用、发展与影响因素[J].教育科学研究,1996,(4):12-18.

[6] 沃建中.宋其争.林崇德.高中生成就动机、物理学习成绩对其自我监控的影响[J].心理学探新,2001,(2):26-30.

[7] 邓铸.简单与复杂物理问题解决及状态元认知[J].心理科学,2003,(3):479-482.

[8] 彭军生,胡象岭,王德才,王艳霞.高中生物理学习成绩与自我监控关系的研究[J].教育实践与研究,2009,(10):60-62.

[9] 王晓辉,胡象岭.中学生物理学习自我监控能力与物理成绩关系的研究[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2005,18(2):93-95.

[10] 王震,丁永文,杜木.高中物理实验教学中学生自我监控活动的探讨[J],物理教师.2010,31(2):1-7.

[11] 周纪良.探索培养高总物理学习自我监控能力的途径[J].物理教师,2011,32(7):8-11.

[12] 尹黎萍.物理习题教学中培养学生自我监控能力初探[J].中学物理,2015,(2):32-33.

[13] 宋其争,沃建中,林崇德.高中生物理问题解决中自我监控能力的结构[J].心理发展与教育,2002,(2):79-83.

[14] 王猛.浅议高中物理的六种基本运动模型[J].物理之友,2014,30(9):38-41.

①本文系江苏省教育科学“十二五”规划2013年度课题“我国探究教学实施中的问题及其对策研究”(批准号:D/2013/01/082)的研究成果.

名师简介:吴伟,博士,南京师范大学教师教育学院教授、硕士生导师,主要研究教育技术学、物理课程与教学论.

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