物理教学中元认知能力的培养策略，本文主要内容关键词为：中元论文,认知论文,物理教学论文,策略论文,能力论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
学生整体元认知能力水平较低，缺乏主动性，对教师的依赖性较强是一种较普遍的教育现状；但成绩较好的学生的元认知水平高于成绩较差的学生，前者能较有效地组织自己的学习策略、制定学习计划，时时地进行反思、评价自己，针对这一现状，笔者结合中学物理教学来培养学生的元认知能力，使学生养成对知识的渴求、探索和创新欲望，形成科学思维的习惯、方法和能力，为学生继续学习和终身学习打下坚实的基础。
一、课堂教学中合理呈现问题，促进由他控向自控转变，渗透元认知能力培养因素
教学中经常碰到这样的情况，如“老师，这道题怎么做？”“某参考书是这样讲的”“老师，我题目做得很多，为什么物理成绩就是不理想？”“老师，请您帮我分析一下这道题”等等。这些情况都反映出学生在认知活动中或问题解决过程中偏重于知识容量的积累或简单的记忆，把注意力只停留在所学的显性知识的简单获得和一些解决中学物理问题的具体方法和技巧上，没有形成监控、调节自身思维过程的自觉性，没有养成自觉检验和反思过程、方法的合理性的习惯，这是典型的他控现象，没有正确认识自己，反映出学生元认知知识水平较低。
要学生实现认知活动过程变他控为自控，在课堂教学中的有效策略是：合理呈现问题及方法，注重过程启发。常规的教学中呈现问题和方法的方式偏重于指向结果（答案），造成学生缺乏学习如何思考的机会，也造成对教师提问的依赖，离开了教师的引导就无法独立地分析、解决较为复杂的综合题，丧失独立思考学习和批判性思维习惯行为的养成。过程启发是指在教学中问题呈现和情境的创设时要根据所学知识及所蕴含的思考方法设计相应指向思维过程和思考方法的问题，根据所设计的问题启发学生思考，以训练学生自我启发的教学方式。
加强不良结构问题的教学，注意问题教学中的反馈结构。不良问题是相对于结构良好问题而言的。学生通常遇到的问题，已知条件提供好了，不多也不少，问题也明确地提出来了，这就是结构良好问题。为了培养学生解决物理问题的能力，我们应该多进行结构不良问题的训练。在物理问题中提供的已知条件偏多，让学生去选择，或提供的已知条件不足，让学生去补充，或创设问题情景，让学生自己提问，自编习题，这样就能有效地提高学生的思维能力。教师应当在物理问题教学过程中经常给学生提供反馈的机会，尽可能把问题一般化、抽象化、模型化、规律化，力争做到举一反三、触类旁通，这也有助于知识的系统化。
二、引导学生“自我提问”和“出声思维”
学习过程中教师要引导学生利用自我提问法不断自我调节。通常情况下，学生对物理问题解决思维上已经形成了自己的观念、方法和策略，这些观念和方法以无意识、思维定势等不同形式影响、调控着学习者的学习和问题解决过程。如果不给他们提供审视和反思这些观念方法的机会，他们就会在无意识的层面上坚持原有的观念和方法，很难形成新的观念。也就是说，我们应该让学生经常评价思维过程中每一步操作的有效性。以学生解决中学物理问题的活动为例，对问题解决过程中的每一个环节学生都要试着问自己，通过自我提问，如果意识到所采取的策略无效或效果不佳，则需要及时变换或调整。如果结果令人满意，则会使学生产生积极的元认知体验，增加继续做下去的信心。如此不断地自我评价、自我调节，就能提高学生的元认知监控能力，自然学生的学习能力也会得到提高。
另外，教师还要结合有关问题的解决过程，让学生“出声思维”，即让学生陈述解题过程和过程中的思维，说出自己思维发生困难时是怎么想的，采取了什么补救措施；这样通过语言将学生的思维过程展现出来，暴露他们的思维障碍。同时让其他学生对此展开评价，共同讨论以解除障碍。这样既能不断优化学生的思维过程，掌握正确的解题思路，又有利于培养学生自我调节和监控的能力。
三、引导学生不断地对学习活动自我反思、自我解悟
中学物理教学中学生反思的内容是丰富多彩的。笔者认为教师要引导学生从以下几个方面反思：(1)有无中学物理学习计划？学习计划是否合理？(2)能否选择适合自己的学习方法？学习策略是否有效？(3)能否调整和保持良好的学习情绪？(4)学习过程中遇到了哪些问题和困难？通过什么方式克服了困难？(5)能否预习、复习、认真听课？(6)能否合理分配学习时间？(7)在执行学习计划过程中是否还有更好的途径？(8)对自己的学习能力是否有信心？(9)学习结果是否令自己满意？
1.鼓励学生写反思日记（或周志、或章节小结）
对以上内容反思后，对自己的成功之处要引导学生分析它们的特点、适用条件，总结出思维规律；对学习中出现的错误，分析出现错误的原因，比较、借鉴他人的思路，从中获得有益的启迪，并用日记的方式记录反思心得。例如，今天的物理学习任务我分几步来完成的？遇到什么困难？是知识方面的？还是学习策略方面的？现在做得如何？有哪些经验和不足？我在完成学习任务中暴露出哪些弱点？如何改进？促使学生把思想和行动结合起来。指导学生定期（每单元一次）收起来汇总结果，然后有针对性地进行全班点评、个别交流，并且作进一步的训练指导。
通过这种有意识的指导和训练，可以使学生避免盲目学习的混乱局面，促使他们回顾自己的学习过程，分析自己的学习心理，明了自己的学习结果，总结经验并逐渐使这种反思形式成为自觉的学习习惯，并能产生重要的顿悟，还能将注意点从学习的结果转移到学习的过程，帮助他们意识到学习的过程比学习的结果具有更高价值，从而提高学生的监控、调节能力。
2.采取补救措施
学生在通过日记、周志、总结等形式进行反思后，更重要的环节是采取补救措施。这一阶段要求学生针对反思结果采取有效的改进措施。一方面吸取教训，避免再犯；另一方面积累以后类似情境能用的经验，达到升华自我的阶段，并为确立下一步学习的目标、重新认识自我打下基础。如在画电路图的方面有哪些欠缺，自己在今后的学习中应该如何改进？多做，多问，还是思考后再与老师沟通？
采取补救措施，要注意以问题类型为线索和中心，将不同的知识结构进行组块，认真总结解决不同类型问题所运用的策略和方法，实现方法的条件化和程序化，这有利于形成问题解决的程序化的活动经验结构，使学习能力发展到更高的水平。
四、积极创设实验教学环境，促进学生元认知能力的培养
实验教学的过程实际就是启发学生分析、归纳、抽象概括，在观察到实验现象的基础上，把获得的感性材料进行“去粗取精、去伪存真”，形成概念，作出判断和推理的过程。在这一过程中包含了学生关于自己或他人的认知活动、过程、结果的监控、评价以及根据相关信息的知识、认知的体验、对自己认知的监控，进一步提出方案。因此，学生实验能力的培养实质就是涵盖元认知能力的培养。
1.运用“问题—原理—结论—实验证明”的程序实验教学
中学物理实验有两大特点：(1)教学形式以演示实验为主；(2)教学模式是以验证性教学为主。传统模式虽然简明、清晰，有利于学生对相关的结论认可、强化理解、记忆，也有利于教师对整个教学过程的调控，但实际上，学生根据课本尚未实验就已经知道了实验的结果；长期采用这种单一、机械的模式，学生的兴趣也就降低，是不利于学生元认知能力的培养的。我们将“实验—问题—讨论—结论”或“问题—讨论—实验—结论”改革为“问题—原理—结论—实验证明”教学模式。
教师创设问题情境，引出问题；通过教师针对某个物理问题，时时穿插“为什么”，引导学生讨论，学生陈述物理原理；学生要完成任务时，必须能正确认识自己储备解决问题的知识，将知识迁移，寻找策略；在教师的提问引导下，反思自己得出的结论，监控自己的认知是否合理；在评价自己的基础上，重新探索实验方案，让学生陈述物理实验设计，再次帮助学生反思其合理性，利用学生实验证明结论，体验物理实验的魅力，丰富学生元认知的体验，提高学生学习物理的兴趣。
2.充分利用课堂演示实验中的特殊现象或失败实验教学
物理演示实验中出现一些特殊现象或失败的实验，教师往往会忽视掉，不关注这些细节，这时学生提出了一些疑问和看法，这正是训练学生元认知能力的契机。针对这现象，教师可及时调整教学顺序，组织学生讨论，在讨论的过程中，通过学生小组合作、自我解释，锻炼了学生如何将新旧知识联系起来，激活了学生的思维，组织自己的元认知知识，并对自己的认知进行了合理的评价。
从心理学方面分析，物理实验所产生的各种现象和问题很容易使学生的大脑思维紧张活动起来，在脑海中迅速搜寻已有图示（这属于元认知知识部分），将所得信息与已有图示进行对比，产生各种想象、假设和推理（元认知体验、元认知监控）。这一过程的产生有利于教师有选择地给予积极正确的指导，帮助学生顺利地完成其思维过程。
五、采取自主学习形式，落实学生元认知能力的培养
创设学生阅读环境，阅读能使学生获得系统的知识，开阔思维，了解自然界科学发展的最新成就及其对社会发展的影响，提高学习物理的兴趣。因此，在物理教学中使学生养成主动阅读课本、课外参考书、报刊等习惯非常重要。科学的阅读方法以及良好的阅读习惯是学生加快阅读速度，提高理解能力的前提条件。
阅读的具体步骤：课前阅读——预习，课堂阅读——自学；课后阅读——复习巩固使知识系统化；课外阅读——扩展知识面。
在物理教学中使学生养成课前阅读——预习的习惯。在学生没形成预习的习惯时，我们可在课前发给学生编制好的预习提纲，学生根据预习提纲进行预习，找出不懂的或者不能完全理解的问题，这样通过一段时间训练学生就能自己拟定预习提纲、提出相应要求。上课前，老师先检查预习情况，以便督促学生进行预习，提高预习能力，并养成预习习惯。使学生学会课堂阅读——自学。根据教师列出的自学提纲，通过阅读从内容到思维的深广度循序渐进地落实要求，归纳整理教材内容，找出重点和难点。
斯滕伯格曾断言：元认知结构发展不健全的人必定就是能力较为薄弱的人，因此，中学物理教师应把培养学生的元认知能力作为教学的重点。
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