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红荣·中学物理教与学·2015.05
元认知是任何以认知过程与结果为对象的知识，或是任何调节认知过程的认知活动，它之所以被称为元认知，是因为其核心意义是对认知的认知。

从元认知的角度考虑，学习过程不仅仅是对所学材料的识别、加工和理解的认知过程，也是一个对该过程进行积极监控、调节的元认知过程。

认知过程的有效性在很大程度上取决于元认知过程的运行水平。

中学物理教学旨在提高全体学生的科学素养，为学生的进一步发展奠定基础。

物理教学不仅要向学生传授基本的物理知识与技能，更要让学生掌握分析问题和解决问题的策略。

提高学生的元认知能力，增强学生对学习进程的自我监控，提高学生自我调节的能力，有助于学生在解决物理问题过程中有效地运用学习策略，提高学习效率。

一、物理学习中元认知的功能
物理学习是学生在原有知识的基础上，通过教师的引导建构物理知识的过程。

这是一个高级的心智过程。

元认知在这个过程中的功能主要表现为认识和监控功能。

（一）物理学习中元认知的认识功能
元认知在物理学习中的认识作用主要包括对学生自己的认识、对物理学科与学习物理目的的认识以及对物理学习策略的认识。

(1)对自己学习特点的认识。

学生作为学习物理的主体，应该认识自己的个性特征，如性格、兴趣、爱好等，认识自己的优势与不足，了解同伴的长处与短处，了解自己与同伴之间的差异。

(2)认识物理学的特点。

充分认识学习任务的特点是高效学习的前提。

学生在学习过程中应该逐渐体会到物理作为自然科学的基础，其实验性、逻辑性、严密性等特点有别于其他学科。

(3）认识学习物理的目的。

《物理课程标准》指出，物理教学
的目标是提高学生的科学素养，为终身学习和以后的发展奠定必要的基础。

这就要求学生不仅会背概念、用公式，还要求学生掌握物理科学的方法，体会科学精神，培养科学态度。

因此，学生要以主人翁的态度参与到学习中，在探索科学知识的过程中实现全面发展。

(4)认识物理学习的策略。

在物理学习中，学生要掌握一些常用的策略。

如，利用图象解决运动学问题、运用等效替代的方法简化物理现象或物理过程，等等。

能否有效地使用相应的学习策略，是区分学习者是否已“学会学习”的重要标志。

策略运用的三个维度（种类、频率、坚持性）都与学业成绩有显著相关，其中，策略使用的坚持性与学习成绩的相关最大。

（二）物理学习中元认知的监控功能
监控、调节是元认知活动的重要内容环境只有适当地调整、纠偏，使学习活动沿着预定的目标进行，才能使思维活动保持在最佳
状态，从而高效地实现学习目标。

物理学习中元认知的监控作用主要包括自我调节、自我评价与反思。

（1)自我调节。

学生在学习过程中需要根据学习进程及时调节
学习的方式或手段。

比如，在学习中遇到难题，要考虑是自己独立思考还是请教老师或同学；在学习时间紧张时，要考虑是巩固旧知识还是预习新知识；在学习各种策略时，有时会遇到不奏效的情况，应该学会分析策略及其应用范围。

(2）自我评价。

自我评价是指依据一定的标准对行为的某些方
面进行判断的过程。

自我评价的对象可能是学习速度、持续的时间、任务完成的比例等，也可能是学习中的总体表现，如是否达到目标、自己是否尽力等。

学生对物理问题的解答是否满意、考试成绩是否理想、对一个学期的学习总结等都属于自我评价的范畴。

只有当学习者自己决定评价的准则、学习目的以及达到目的的程度等，他才是在真正地学习，才会对自己学习的方向真正地负责。

所以，自我评价在促进学习中是极为重要的。

(3)总结与反思。

在物理学习中，很多概念规律以及问题解决的技巧需要学习者不断地反思，通过对比、联想等方式进行总结。

对于学生来说，在头脑中建立一个新的物理概念，需要一个很长的过程。

学生在生活中或者在以前的学习中所掌握的不科学的概念有时会干扰新概念的形成。

所以，学生在学习新的物理知识后，必须进行反思与回顾，弄清楚物理概念及其与相关的概念之间的关系，并
将物理概念和规律运用到解答问题的过程中，从而迅速地掌握解决物理问题的策略。

二、物理教学中培养元认知能力的教学策略
在物理教学中培养学生的元认知能力，教师首先要认识到学生的元认知能力对物理学习的重要作用，相信学生的元认知水平可以通过培养而提高。

（一）指导学生制订学习计划
教师要指导学生根据自己的学习水平和学习风格，制订适合自己的学习计划，并且指导学生在实施计划的过程中适时调整学习计划。

教学计划是由学校教师根据课堂标准与学生的教学进程来决定的（在现行的教学模式下，学生还不能参与决策教师的教学计划），教师应该让学生知道教学计划，并尽可能按计划来进行，这样更有利于学生安排自己的学习，合理分配时间。

笔者认为教师可以把每一章的预习提纲印出来发给学生，让学生预习新知识时了解重点、难点，为上课做好准备。

（二）鼓励学生一题多解，促进反思与交流
在物理习题的练习中，学生应该能够分析问题，选择解决问题的方法，问题解决后反思整个思维过程，自我判断问题解决的正误，思考更简捷的解决方案。

对于已经练习的习题，很少有学生会考虑用多种方法求解。

而学生掌握多种方法与思路，有利于他们更深刻地理解物理知识与规律，增强对问题情境的认识。

遇到新的问题时，一旦思维过程遇到障碍，就可以考虑使用其他的策略，提高问题解
决的能力。

教师不要把多种解法以及各种解法的优劣直接“讲”出来，而是让学生说出来。

如果学生的解题方法与教师的不一样，便有与大家分享交流的期待，此时得到教师与同学的认可，是学生学习结果的体现，也是学生自我价值的实现。

（三）指导学生做学习笔记
记笔记是学习的重要策略和技能，它是一个由感知转化为联想、分析、综合，再转化为文字表达的比较复杂的思维过程。

（1)学习笔记是培养学生元认知技能的重要策略。

①预习笔记
可以促进学生自我诊断，明确课堂学习的目标。

在预习的过程中，学习者可以明确哪些是已经知道的知识，哪些是未知的新知识，它们与原有的知识有什么关系，学习新知识还需要哪些相关的知识，哪些地方还不明白，等等。

②课堂笔记有助于学生自我监控思维过程。

在记笔记的过程中，学生也同时在监控并调节着自己的认知过程。

记课堂笔记可以促使学生在原有知识基础上整合新知识、精细加工的过程中更深人地监控自己的思维过程，并逐渐形成良好的思维方式与学习习惯。

③课后笔记是对课堂笔记的整理与总结，有助于学生对课堂学习的自我判断，必要时采取补救措施。

笔记和教材相比更容易理解，尤其是对一些较难的课程内容来说。

但如果只重视记笔记，而忽视或不会对笔记进一步加工和修改，也会严重减弱笔记的效用。

(2)学习笔记可以丰富学生的元认知知识。

学生在记笔记的过程中，通过不断的总结与积累，可以逐渐掌握良好的笔记策略。

学生
记笔记的形式、重点内容的选择以及课后对笔记的修改与总结等都有自己独特的见解，并且对笔记在学习中的作用会有更深刻的认识。

同时，课堂中教师介绍的好的学习方法和解题方法，以及教师对知识、规律的总结，也是学习中的重要内容。

笔记中记录下这些关键信息，有助于学生掌握学习的捷径，形成自己的学习策略。

（3）学习笔记有助于学生增强元认知体验。

预习中，学生将未知的新知识与已知的知识分别记录或标记出来，通过预习笔记学生增强了“知”与“不知”的体验；预习为课堂确定了重点，学生就会将注意力集中到教师讲解的新知识中，并且体会由已知向未知探索的过程，课后笔记学生通过修改、补救与总结，形成收获的体验。

（四）引导学生进行“出声思维”训练
“出声思维”就是将思考的过程用语言表达出来。

在教学中进行“出声思维”能力的培养，首先要由教师进行示范，展示出自己的思维监控与调节的过程，再逐步引导学生进行“出声思维”。

暴露教师的思维过程，首先，教师应善于“还原”自己的思维。

在教学中，教师不仅要讲清楚“我是怎么想的”，还要讲“为什么要这样做而不是那样做”。

如果只是将所得的结果直接告诉学生，则会使学生食而不化，产生不了好的效果。

同时，教师还应该“稚化”自己的思维。

在备课、讲课时，要有意识地把自己的思维后退到学生的思维水平上，从学生的思维角
度和方法去审视，认真体验学生是怎么想的，这样可能会遇到什么困难，使教师与学生的思维能始终保持同步并和谐并进。

暴露学生思维过程的作用，不仅可以获取学生思维的反馈信息，及时调控和改进教学，还有助于学生迸发出可贵的思维火花，或暴露出隐藏的思维障碍，从而达到提高思维能力、优化思维品质的目的。

学生的思维过程既可自发暴露，也需诱发暴露。

例如，要分析一辆在水平面上行驶的汽车受到哪些力的作用，这个问题如果由教师正面讲解，当然清楚利索，但会掩盖学生的思维活动，受力分析中一些常见的思维障碍或知识缺陷将得不到暴露和矫正，其教学效果反不如先由学生七嘴八舌、各抒己见，而后再分析讲评来得好。

除了这样“自发暴露、先乱后治”外，还可采用“诱发暴露、引蛇出洞”的方法，尤其是对那些隐藏较深甚至“歪打正着”的错误，教师可设置种种诱发情景，促使学生暴露出他们的思维过程。