浅谈培养学生物理元认知能力的策略

吴来林

摘 要：物理学习过程是一个创造性的过程，是一个高级的心智活动，元认知在这种心智活动中起着重要作用.培养学生物理元认知能力的策略：强化对培养学生物理元认知能力的认识；构建对培养学生物理元认知能力的可操作平台；袒露教师元认知过程.

关键词：物理元认知；构建；可操作平台

1 问题提出

1.1 问题背景

很多学生尤其是高中学生都感慨“物理难难于上青天”，究其原因之一是学生的物理元认知能力匮乏所造成的.传统的教学中没有真正认识到元认知能力的重要性，没有从认知心理学的角度去探索、调控和优化教学方法，只重视学生知识结构的形成而忽视学生认知结构的构建，传授知识与提高思维品质培养能力成了相互剥离的两张皮，所以，培养学生物理元认知能力是解决学生物理学习难的有效方法.

1.2 元认知理论概说

“元认知”，也称反思认知或自我认知，是美国社会认知心理学创始人约翰·弗拉维尔在对儿童的思维过程进行研究的基础上提出的.他指出，元认知是主體对自身认知活动的认知，包括元认知知识、元认知体验和元认知监控.所以说元认知，就是对认知的认知，具体地说，是个人关于自己认知过程的知识和调节这些过程的能力：对思维和学习活动的知识和控制.例如学生对自己学习的认知活动的再认知、再思考及进行积极的监控.元认知的实质是人的自我监控.元认知的作用是从深层次提高学生的学习能力和从根本上提高学习的效果.

1.3 元认知能力与物理学习的关系

物理学习过程是一个创造性的过程，是一个高级的心智活动，元认知在这种心智活动中起着重要作用.一是在元认知的作用下，学生能够保持或修正思考路线，调控解决物理问题的方法；二是在元认知的作用下，学生能够对物理问题目标进行修正或调控；三是在元认知的作用下，促使学生主动解决问题.

2 培养学生物理元认知能力的策略

2.1 强化对培养学生物理元认知能力的认识

元认知能力与一般认知能力（智力）有一定关系，但不等同于一般认知能力.有关研究表明，一个人如果没有元认知策略的使用，即使有很强的一般认知能力，在解决问题中也得不到有效发挥.反之，如果一个人有很强的元认知能力，即使一般认知能力不高，也能在解决问题中表现很好.可见，元认知能力不但能促进一般认知能力的发挥，而且也能弥补一般认知能力的不足.而一般认知能力与先天素质联系紧密，元认知能力主要靠后天习得，培养学生元认知能力对提高教学质量和促进学生素质全面发展，是有实际意义的.一是要求学生准确地把握问题实质，明确问题指向，认真分析物理问题的关键词、突破点，形成问题的认知；二是要求学生在解决问题前主动考虑可行方案、最佳方案，进而选择行之有效的方案；三是引导学生及时分析学习中的困难或收获，并实时做出调控或总结.

2.2 创造条件，构建培养学生物理元认知能力的可操作平台

学生的元认知能力大体可通过三条途径获得：一是通过学生自身学习自我获得；二是结合学科教学培养学生的元认知能力；三是通过专门的训练获得.显然，学生在校学习期间，最有效的方法是结合学科教学对学生的元认知能力进行培养.那么，如何结合物理学科教学培养学生的元认知能力呢？笔者认为培养学生元认知能力应该以物理知识、物理思维方法、物理技能为载体，融合新课程理念，落实新课标三维教学目标，构建起可操作平台.为此，在物理教学中必须注意以下策略：

（1）目标激励和目标强化.在物理进行中，教师应当强化学生的目标意识，用目标去激励学生学习和解决问题.例如在物理解题中，首先应当让学生明确问题目标，即问题应当达到什么终结状态，然后使学生明确为了达到目标应当做些什么，这样学生就能自觉制定解题计划，设计解题策略，调节解题过程，从而达到问题的最终解决.再如探究某一新课内容，同样应当让学生明确问题的终极目标以及为达到这一目标而应当做什么，怎么做等等.教师在备课时就应当充分考虑这方面的设计，而且教师应当设计一些有梯度的系列目标去引导学生.

（2）创设思维场景，活化思维活动.在物理教学中，创设思维场景（包括学生的知识经验和问题情景）可以激发学生思维的灵活性和迁移性，从而学生的元认知能力在这种情景中得到有效地开发.具体策略是为学生创设合理的问题情景，具体讲要注意以下几点：一是要注意问题情景的“小步距”和“有序性”，使之一步一步地逼近物理问题的终结状态；二是要注意问题情景的“发散性”和“矛盾式”问题情景的创设，让问题情景具有变式，充满矛盾，及时揭示矛盾，随时引导学生解决矛盾，促使学生主动思维，主动反馈；三是创设问题情景要“精”，切忌“泛”而“杂”；四是问题情景要有启发性，使得课堂活起来，强化学生学习的内驱力.

（3）构建知识网络，实现认知结构的整体优化.在物理教学中，教师必须沟通教材知识的内在联系，使知识系统化，整体化.及时引导学生沟通新旧知识，使得新旧知识逐步形成精密的锁链，形成知识网络.譬如在学习高中电磁学问题的过程中，及时务必让学生建立与力学知识方法的联系，形成“电学问题，力学方法”的共识，学生在解决电磁问题时就能够自觉运用力学原理去解决问题了.

（4）培养良好的反思习惯.反思是认知过程中的重要形式，不仅使学生元认知能力得以实际锻炼和提高，而且可以使元认知能力不断得到补充、丰富和完善.例如在物理解题训练中，经常让学生对解题的过程、方法技巧、题目立意、条件变换以及解题得失等进行反思，从而强化元认知监控意识和能力，提高物理学习的效率.

（5）训练学生表征问题的技巧和能力.物理学习困难的学生，大多数是看到一个物理问题，或公式乱套一通，或头脑一片空白，不知所措，这也正是学生元认知能力匮乏的表现之一.在物理教学中，教师针对性训练学生表征问题的能力，将有利于提高问题解决的速度和质量.具体策略是：一是逐字逐句读题，达到问题的字面理解；二是分析题目中对物理问题有意义的信息，并与相应的物理概念联系起来，用规定的物理符号表示（包括已知量和目标量），并提醒自己关注题目中的隐含目标和关系；三是通过画示意图、画图像、想象物理情景等方法，对物理问题形成直观的表征，努力将问题情景与学习过的物理知识建立联系，正确建立各物理量间的联系，以达到解决问题的目标.

2.3 袒露教师元认知过程，剖析思维过程

在物理进行中，无论是教师在课堂上展示的解题过程、方法和结果，还是一个物理原理的推导过程、一个实验的方案设计或是一个问题的解读等，说到底是教师认知的结果而非过程.做为教师，都有这样的体会，学生解不出题目或想不到应该这样做时，学生困惑的目光是那样的无助，学生肯定在问“我咋想不到这样做呢”.所以，教师让学生 “看见”教师的思维过程，让学生“钻入”教师的脑子里，让学生清清楚楚“看见”教师的思维过程是很重要的.这就要求教师研究学情，精心备课，力求课堂有恰当的“儿化”性，接近学生思维，从学生思维点切入和展开，甚至可以有意暴露些“错误”，让学生自己充当监控教师解题或分析的老师，从而提高学生的元认知能力.

培养学生的元认知能力是一项复杂而重要的工程，在平时的教学中，把培养学生元认知能力渗透进去，在潜移默化中养成，这样不仅让学生学会学习，还为学生终生发展打下坚实基础.