初中物理解题中嵌入元认知理论的分析

黄志龙

(江苏省苏州市吴中区西山中学 215111)

随着我国对课程改革政策的不断推进，对初中物理的教学也有了新的教学要求，要求物理教师在教学过程中不仅要讲授专业的物理知识，同时也要调动学生的主观能动性，养成积极的学习态度，在学习物理的过程中确立正确的价值观.新课改的要求对物理教师来说是很大的挑战，因为物理学科在初中的课程体系中属于较难的学科，学生在学习时容易出现抵触情绪，如果在学习之后不能取得理想的成绩，也会打击学生学习物理的积极性.因此，教师要改善自己的教学方式，在物理解题的过程中嵌入元认知理论，培养学生的元认知能力，提高学生的解题效率.

一、元认知理论的概念阐述

元认知的理论是由国外的一位知名的心理学家所提出的，在提出之后被广泛应用在物理的解题过程中.元认知理论是一种能够调节人类对事物认知过程的思考活动，也可以指所有将认知过程和认知结果做为对象的知识结构.元认知理论包括以下三部分：第一部分是元认知知识，主要是指人类个体所具备的，与认知活动有关系的基础性知识.在物理的解题过程中，可以将元认知知识理解成为学生所拥有的能够解决物理问题的物理知识.第二部分是元认知体验，指的是个体在进行认知活动的过程中，对事物所产生的体验，包括对事物的认知体验以及认知过程中产生的情感体验.在初中物理的解题过程中，元认知体验就是初中生在解题时过程中对题目难度的认识，解题是否有困难出现，在做题结束后产生的感想.第三部分是元认知监控，这一部分是指在对事物有了一定认知程度和情感体验之后，这一完整的认知过程中个体的自我监控意识以及调节能力.在物理的解题过程中，可以将这部分认为是对物理题目的审题过程，也可以认为是选择解题方法的过程，或者是对解题结束后的结果进行评价的过程.在发现解题中有出现错误的步骤之后，及时的对上一步骤进行检查，并调整自己的解题思路和解题方法.

二、元认知理论在初中物理解题过程中的重要意义

首先，初中生利用元认知理论，能够依靠自己对物理题目的认知程度，来明确解决问题的思考方向；其次，初中生能够在问题的解决过程中，归纳解决问题的策略，建立自己的解题策略体系；最后，初中生在解题时能够不断的反思，在问题解决完毕后能够对自己的解题过程进行合理的总结.良性的问题思考过程，能够有效提高解决物理问题的效率和水平.

三、初中物理解题过程中培养学生元认知能力的有效措施

1.强化学生的目标意识，明确学习目标

初中生的自制力较低，在物理学习的过程中，容易因为学习目标的模糊而产生“溜号”现象，因此，物理教师要利用元认知理论的元认知认识为学生确立明确清晰的学习目标，让学生能够充分发挥自身的主观能动性，积极的参加到物理学习活动中.目前，我国教育部门正在大力的推行新课程的改革，虽然很多学校已经在落实相关政策，但仍然有一部分教师在物理教学的过程中，喜欢按部就班地按照教材内容进行教学，这种教学方式不利于学生物理思考体系的形成.物理教师要结合元认知理论，让学生对自己的阶段学习目标有正确的认知，强化学生确立学习目标的意识.在解题过程中，教师要让学生对解题目标有所认知，将解题过程分层，把复杂的物理问题层次化.

例如，在苏科版初中物理八年级上册《声现象》的教学过程中，教师可以利用元认知理论让学生逐步了解声的产生原因，解决声的性质和产生原因的物理论述题.教师通过不断的提问，让学生对声现象的产生原因有一定的认知.教师可以提问“我们身体哪个部位是可以用来发声的？”“声的传播速度快还是光的传播速度快？”“声是通过什么传播的？”“如果在月球会有声传播吗”，同过一系列的提问让学生思考声的产生原因和性质，最终解决教师提出的问题.

2.在解题过程中引导学生整理问题的解决策略

在传统的教学模式中，教师并不注重帮助学生建立物理问题的解决策略体系，因此在物理解题过程中，根据学生学习能力的不同，时常会出现以下现象：学习能力较强的学生能够在摸索中建立解决物理问题的策略，学习能力中等的学生能够通过老师讲解对同类型题套用老师的解题思路，学习能力较差的学生不会审题、公式使用也不规范.教师要利用元认知理论培养学生认真读题的习惯，在题目中找出显性条件和隐形条件，将需要解决的问题罗列出来，思考解决问题所需要的物理知识点，之后确定需要的解决方法，在问题解决后对结果进行检验，并将解题策略进行归纳总结.

例如，在苏科版初中物理九年级上册《简单机械与功》单元的教学过程中，教师在对功进行讲解时，经常会碰到做功的问题.如，在小明从井里提水，属于匀速运动，井口与水面的距离为10米，水加上桶一共重200N，小明提水所用的绳子也是10米，绳子的重量为20N，根据上述条件每当提上来一桶水时所做的功.通过上述条件我们已知小明在做匀速运动、知道了水桶和绳子的重量、桶运动的距离、绳子的长度，这类问题可以通过图像法解决，图像法能够直观的表现小明所做的功.学生可以画出如图1所示的图像，根据图像我们可以看出直线与坐标轴之间的三角形面积即为小明所做的功.根据上述的解题方法，学生可以在下次解决此类问题的时候也使用图像法，将解题策略进行归纳分析.

3.培养学生自主学习能力，加强自我监控

学生在解决物理问题的过程中，一定要时刻保证解题思路的统一性，因为物理题的解决过程是要有一定的思维能力的，而且解题过程是上下联系的，如果一步错了那么下面的每一步都是错的.所以，在解题过程中，要及时进行对解题思路的反思，监控解题过程的准确性，保证学生能够准确找出问题中的未知量.

例如，在苏科版初中物理八年级上册《物体的运动》的学习过程中，时常会出现速度问题，这类问题的变量较多，需要学生在解题中时刻反思和监控自己.如，一辆汽车的加时速度为每秒18米，在前面碰到红灯时，需要降低行驶速度，刹车的运动属于匀变速的运动，其中汽车的加速度为6m/s2，根据上述的条件，解决汽车在刹车后5s走了多少米的问题.在碰到此类速度问题时，很多同学会选择直接运用公式，这是错误的解决方法.因此学生要对自己的解题思路进行思考和检查，学生会发现自己在使用公式出现了错误，根据t=V/a=3s这一公式，可以得出汽车在刹车后的第三秒就已经停止运动了，所以所求的是汽车在刹车后三秒内所行驶的距离.学生在解决物理的问题过程中，要对解题过程进行实时监控，保证物理解题过程的正确.

综上所述，在初中的物理教学体系中，如何高效、准确的解决物理题是当前物理教学的重难点，要向解决这一问题，要先从教师的角度切入，改变教师的教学理念，完善教师的教学设计，改善教学方式，帮助初中生更好的学习物理，解决物理问题.元认知理论是一种十分重要的学习理论，教师要在讲解物理题目时，结合初中生在物理解题过程中的心理特点，将元认知理论灵活的运用到解题过程中，在潜移默化中培养学生的认知能力和解题能力，让学生对物理问题进行自主探究式的学习，在物理问题的解决过程中帮助学生形成正确的思维体系，促进初中生智力方面的快速发展.