卞文昌
摘要:本文以元認(rèn)知理論為基礎(chǔ),結(jié)合力學(xué)問題,探討了如何對高中生進(jìn)行解題策略的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:解題策略;元認(rèn)知;力學(xué)
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1003-6148(2009)2(S)-0074-2
物理學(xué)是一門重要學(xué)科,但據(jù)調(diào)查表明,大多數(shù)學(xué)生,覺得學(xué)習(xí)物理比較困難。他們往往能看懂書,能聽懂課,但是不會做題。究其原因,主要是高中物理包含的內(nèi)容廣泛,邏輯性較強,物理問題具有多變性。學(xué)生解物理題不僅需要經(jīng)常練習(xí),更需要更多、更好的解題方法和策略。
力學(xué)是學(xué)生進(jìn)入高中首要學(xué)習(xí)的板塊,這部分很重要,也相對較難,如果能在這一階段對學(xué)生進(jìn)行物理解題策略的指導(dǎo)和訓(xùn)練,將有助于增強學(xué)生對高中階段物理學(xué)習(xí)的自信心和積極性,能為后繼學(xué)習(xí)打好堅實的基礎(chǔ)。本文在元認(rèn)知理論基礎(chǔ)上探討了如何對學(xué)生進(jìn)行解題策略的訓(xùn)練,從根本上提高了學(xué)生解決力學(xué)問題的能力。
1 元認(rèn)知概述
元認(rèn)知(metacognition)也稱反省認(rèn)知,是美國心理學(xué)家約翰?弗拉威爾(J.H.Flavell)于1976年提出的。[1]這一概念引起人們的廣泛關(guān)注,成為了認(rèn)知心理學(xué)、教育學(xué)、語言學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點。
霍夫斯南德認(rèn)為,元認(rèn)知就是“跳出一個系統(tǒng)后去觀察這個系統(tǒng)的認(rèn)知加工”;董奇認(rèn)為“元認(rèn)知實質(zhì)上是對認(rèn)知活動的自我意識和自我調(diào)節(jié)”[2];張慶林把元認(rèn)知解釋為“一個人對自己的認(rèn)知加工過程的自我覺察、自我評價和自我調(diào)節(jié)”[3]。目前學(xué)界廣泛引用Flavell對元認(rèn)知作的定義:“反映或調(diào)節(jié)認(rèn)知活動的任一方面的知識或認(rèn)知活動”。元認(rèn)知包括元認(rèn)知知識、元認(rèn)知體驗和元認(rèn)知監(jiān)控三方面內(nèi)容。元認(rèn)知知識是認(rèn)知主體關(guān)于自己或他人的認(rèn)知活動、過程、結(jié)果以及相關(guān)信息的知識;元認(rèn)知體驗是認(rèn)知主體隨著認(rèn)知活動而產(chǎn)生的一種認(rèn)知體驗或情感體驗;元認(rèn)知監(jiān)控是認(rèn)知主體為使認(rèn)知活動達(dá)到預(yù)定目標(biāo)而對認(rèn)知活動所進(jìn)行的監(jiān)測和調(diào)控[4]。以下結(jié)合元認(rèn)知這三方面內(nèi)容闡述如何對學(xué)生進(jìn)行解題策略的訓(xùn)練。
2 學(xué)生解題策略的培養(yǎng)
2.1 進(jìn)行有關(guān)元認(rèn)知知識的傳授
結(jié)合教學(xué)過程,讓學(xué)生了解物理學(xué)科的思維策略,以及使用這些策略的條件、方法等元認(rèn)知相關(guān)基本知識。先采用多種形式向?qū)W生講授記憶的相關(guān)知識,讓學(xué)生了解有關(guān)記憶的一般規(guī)律(如艾賓浩斯的遺忘曲線);然后給學(xué)生具體的記憶策略、方法、技巧(如提高加工水平、多種編碼、記憶術(shù)、過渡學(xué)習(xí)、合理復(fù)習(xí)等)。
例如在學(xué)習(xí)《力》這一章時,引導(dǎo)學(xué)生歸納處理力的物質(zhì)性、相互性、矢量性和同時性來把握力的概念;然后從力的產(chǎn)生條件、三要素入手,學(xué)習(xí)重力、彈力、摩擦力;最后指導(dǎo)學(xué)生正確領(lǐng)會、掌握教材的重點、難點。同時還要開展學(xué)習(xí)策略的學(xué)習(xí)活動,如制訂學(xué)習(xí)計劃、合理安排時間、課前預(yù)習(xí)、專心聽講、及時復(fù)習(xí)、課外學(xué)習(xí)、解題技巧、讀書方法、考試技巧、情緒調(diào)節(jié)等不同學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的方法和策略,使學(xué)生了解何時使用、怎樣使用這些策略。
2.2 進(jìn)行有關(guān)元認(rèn)知體驗的練習(xí)
編制練習(xí)題,創(chuàng)設(shè)學(xué)生進(jìn)行深入思考的解題思維情景,讓學(xué)生在解題思維練習(xí)中感受到積極的元認(rèn)知體驗。同時,要在練習(xí)中讓學(xué)生熟練掌握思維策略,在學(xué)生明確這些方法后。教師引導(dǎo)學(xué)生采用相應(yīng)的策略方法進(jìn)行活動。
我們知道,物理解題是體現(xiàn)學(xué)生物理能力的一種形式,也是使學(xué)生的素質(zhì)得到綜合訓(xùn)練的一種途徑。解答物理題時,最忌還沒有明白題意就急于列出方程,匆忙求解。在訓(xùn)練時可指導(dǎo)學(xué)生按以下三個步驟進(jìn)行:
⑴全面地了解題意??辞宄}目中的已知條件和待求條件,全面把握題目所提供的各類信息,全面地理解,然后畫出草圖。
⑵仔細(xì)地分析題意。將已知條件和未知條件逐一與學(xué)過的知識點聯(lián)系起來,特別要注意關(guān)于物理性質(zhì)的、非數(shù)量文字?jǐn)⑹觯驗樗麄兺抢斫忸}意和解決問題的關(guān)鍵所在,也可能正是出題者設(shè)置的“陷阱”所在。
⑶深入地分析題意。體會要考察哪一方面的物理知識和技能以及考察的方式,判斷題目類型,找出解題的關(guān)鍵,確定正確的解題思路。
例題 質(zhì)量為m的物體放置在傳送帶上隨之一起作勻速運動,二者之間的動摩擦因數(shù)為μ,傳送帶傾角為θ,則傳送帶對物體的作用力為:
A.mg
B.mgcosθ
C.μmgcosθ
D.mgsinθ
分析題以及解題過程:
①通讀題目,了解已知條件、未知條件及其相互關(guān)系。
②分析題目所涉及的物體、所處狀態(tài)、受力情況。
勻速運動傳送帶上的一個物體,該物體受到重力、傳送帶上的支持力和靜摩擦力,畫出受力圖。(圖略)
③理解題目中的文字?jǐn)⑹?/p>
“傳送帶對物體的作用力”——彈力和靜摩擦力都是傳送帶施加給物體的,題意所指的是它的合力。
④分析出題意圖、判斷題目類型、確定解題思路
若物體處于勻速運動狀態(tài),應(yīng)該用共點力的平衡條件來解決問題。由于物體處于平衡狀態(tài),物體所受到的彈力和摩擦力的合力與受到的重力大小相等、方向相反,即傳送帶對物體的作用力大小等于mg。
⑤分析討論結(jié)果
根據(jù)牛頓第三定律,物體對傳送帶的作用力的大小為mg,方向豎直向下;物體對傳送帶沒有水平方向作用力,可以推知傳送帶和地面之間沒有摩擦力;如果物體在傳送帶上勻速下滑,也是與本例題同樣屬于平衡狀態(tài),因此可以得到同樣的結(jié)論。
同時,教師還要引導(dǎo)學(xué)生,去感受使用記憶策略時的認(rèn)識體驗和情感體驗,并且還要體會在不同的學(xué)習(xí)情景中,面對不同的學(xué)習(xí)任務(wù),如何選擇最有效的學(xué)習(xí)策略,從而引導(dǎo)學(xué)生主動探索適合自己實際情況的有效方法,主動監(jiān)控自己的學(xué)習(xí)過程,成為學(xué)習(xí)的主人。
2.3 進(jìn)行有關(guān)元認(rèn)知監(jiān)控的訓(xùn)練
在初步掌握了以上的記憶策略和方法后,隨時注意提醒學(xué)生在具體的學(xué)習(xí)活動中,自覺地、靈活地運用這些記憶策略和方法去學(xué)習(xí);教師亦可以通過各種反饋途徑,促使學(xué)生反復(fù)練習(xí),并逐步由他控變?yōu)樽钥?。起始階段,教師通過讓學(xué)生寫出解題思維步驟,對學(xué)生的思維進(jìn)行監(jiān)控;然后可以讓學(xué)生采用自我提問的方式,逐步推動學(xué)生將自己的解題思維過程作為自我監(jiān)控對象,不斷地對其進(jìn)行積極而自覺地監(jiān)控和調(diào)節(jié),促進(jìn)學(xué)生的自我監(jiān)控過程成為一種習(xí)慣。另外,教師還可以要求學(xué)生談感受、寫文字分析,以便及時收集反饋信息,調(diào)整指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)策略的重點,促使學(xué)生反復(fù)自我訓(xùn)練,逐步提高自我監(jiān)控能力。
例如,在對學(xué)生進(jìn)行計算題解題思維策略的元認(rèn)知訓(xùn)練時,可采用自我提示卡的方式,不斷對學(xué)生進(jìn)行強化。
例題 質(zhì)量為M傾角為θ的斜面靜止在水平面上,斜面上放置一質(zhì)量為m的木塊,現(xiàn)要保證木塊相對斜面靜止不動,問對M采用多大的水平推力?此時m與M間的正壓力多大?M與水平桌面之間的正壓力多大?(忽略摩擦)
⑴分析題意階段
①我準(zhǔn)確理解題了嗎?(再把題仔細(xì)讀一遍,特別是關(guān)鍵部分。)
②我把握了題目的整體了嗎?(理清題目中各個物理量的關(guān)系,已知條件,未知條件,隱含條件。)
該題屬于哪一類型? 涉及哪些概念、規(guī)律?
本題的關(guān)鍵詞是“相對靜止”;
本題的隱含條件是“二者不許加速運動”;
本題涉及知識:物體受力分析、勻加速運動。
⑵解答習(xí)題階段
①我充分利用已知條件了嗎?哪些還沒有充分利用?(應(yīng)優(yōu)先考慮?。?/p>
②我出現(xiàn)思維定勢了嗎?(運用擴(kuò)散思維,尋找新視角)
③解本題需要哪些條件?(包含隱含條件)
④我想到幾種方法?(提倡一題多解)
⑶反思總結(jié)階段
①這道題與以前做的題有什么區(qū)別?其獨特之處是什么?
②我應(yīng)用了哪些技巧?都很恰當(dāng)嗎?能不能用更簡潔的方法來解題呢?
③我能舉一反三嗎?(解題過程略)
通過元認(rèn)知能力的培養(yǎng),能使學(xué)生掌握解題策略和學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)生的思維能力、解決問題等方面的能力,學(xué)生只有在掌握學(xué)習(xí)策略后,才能夠激發(fā)進(jìn)一步學(xué)習(xí)和應(yīng)用策略的熱情。
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(欄目編輯張正嚴(yán))