基于元认知的初中物理实验教学探究——以伏安法测小灯泡电功率为例

吴雪丽

(江苏省苏州市相城区漕湖学校 江苏苏州 215100)

新课程目标的改革打破了传统教学模式，物理实验教学在课程中对学生综合实践能力的提升起决定性作用，元认知更是注重学生自主探究的过程体验，学生在教师的引导下能够主动认知、分析问题，这样会加深学生对知识的理解掌握，学生会在实验过程中点燃创新意识，从而有效调整学习状态，并提升学习效率。

一、元认知的内涵

“元认知”在本质上属于一种反省认知，本文认为“元认知”是学生对自身学习过程感觉的认识，“元认知”包含自我对当下发生的动态过程与自我认知的静态过程之间的相互作用，初中物理教师可以运用元认知理论强化学生的学习体验，帮助学生掌握良好的学习方法，在实验中不断提升自己的综合能力[1]。

二、基于元认知的初中物理实验教学策略

（一）预留思考时间，运用元认知调节认知加工缺陷

在传统的物理实验教学中，教师会要求学生一板一眼地按照步骤操作，单向性的灌输模式会让学生的思维处于被动，学生在自身的认知范围中无法创新，所以存在操作实验的障碍。因此，教师可以根据学生的实际情况，将实验内容进行难易分类，在知识目标的设定基础上给予学生自主思考的时间，让学生能够在实验操作中加强对重要信息的认知，弥补传统教学的认知加工缺陷，从而有效提升学习效率。

例如，学习“以伏安法测小灯泡电功率”时，教师可以依据本节的重难点知识进行分类，对于一些基础性问题引导学生猜想分析，让学生能够经历知识的建构过程。由于学生在之前已经学会了电学实验的基本操作要求，教师可以在课堂导入环节向学生提出情境类问题：“炎热的夏季，大家有没有观察过同一盏灯晚上七点钟左右的灯泡亮度与十二点以后的亮度是否相同？同一盏灯有时明，有时暗，它的电功率是否发生了改变？在电路中，小灯泡的明暗和电压、电流有什么关系？”教师通过问题激发学生的学习动机，紧接着要求学生以小组为单位进行电路图设计，小组探究的方式会加深学生的思考。学生讨论结束之后，教师鼓励小组成员说出自己的想法与理由，学生说完后，教师再借助软件向学生展示问题的正确答案，这样能加深学生的认知，对本节课将要学习的内容会有更深的印象[2]。

（二）重视策略教学，运用元认知激活改组实验策略

实验操作的途径不止一种，元认知可以培养学生在实验操作中运用多种思维发现更深层的内容。但是，元认知能力不太理想的学生会在操作实验中无法判断接下来该是如何操作，所以导致实验无法顺利进行，这时教师可以运用策略引导，让学生对自己的思考内容进行推断，并及时体会到有效的实验策略，从而提升自己随机应变的能力。

例如，学生操作“以伏安法测小灯泡电功率”的实验时，可能会遇到电路元件的选择，这时教师可以利用多媒体设备为学生演示常见的电路故障，通过反向教学引导学生思考电路故障如何解决。学生在实验操作中会明确故障问题，经过故障分析会促进学生对电路元件的正确选择。之后教师为学生示范正确的实验操作，激活学生的创新思维，使学生能够深刻掌握电流表、电压表、滑动变阻器的使用与作用。

（三）关注思维过程，培养学生认知监控和调节能力

物理学科逻辑性比较强，实验操作需要参与者的细心思考，所以，教师应加强对学生思维模式的监控，在实验教学中培养学生良好的学习习惯。例如，操作“以伏安法测小灯泡电功率”的实验时，学生可以在小组内研究实际电压与额定电压的关系，并分析滑动变阻器在实验中所起的作用。教师在这个过程中巡视学生的困难，并引导学生从多个方向思考问题，避免学生根据已知结果想当然地连接电路，做实验时，为了向实验结论靠拢而故意写出理想化的数据。学生经过小组探究，能够自主思维推理，在自己的探究分析中掌握知识，从而培养学生认知监控和调节的能力。

三、结束语

总而言之，在核心素养理念引导的教育背景下，初中物理教师在开展实验教学时应注重学生的个性化发展，及时更新理论知识的教学模式，采用元认知理论创新实验教学，以此鼓励学生在实验中主动操作，不断提升学习经验，从而有效提升自己的思维逻辑能力和创新能力，为今后的综合性发展奠定良好的基础[3]。