樓建成

元認知是近年來心理學研究的熱點之一.什么是物理元認知，如何將相關(guān)理論運用于物理教學是很多教師正在探索的問題.下面結(jié)合實例介紹筆者在高中物理教學中滲透該理論的具體操作.

一、物理元認知的概念及其內(nèi)涵

1.物理元認知的概念.物理元認知是指，學習者對他人或自身的物理學習活動過程、結(jié)果以及相關(guān)事宜的認知和調(diào)控.物理元認知作為元認知系統(tǒng)的子系統(tǒng)之一，與其他元認知具有一些共同的地方.比如，學習者對自身認知能力和認知特征的具體認識以及有關(guān)元認知調(diào)控過程等.當然，它也有著自身較為獨特的內(nèi)容.比如，對物理學的總體認識，對物理學科特征的認識，對物理思維、物理研究方法、物理探究策略等的認知，以及對物理研究活動的獨特體驗等.

2.物理元認知的內(nèi)涵.物理元認知包括物理元認知的知識、物理元認知的體驗、物理元認知的監(jiān)控.其中，元認知知識是學習者對物理認知活動的常規(guī)性認識，也是學習者對于物理認知活動影響因素，以及因素如何發(fā)生作用等問題的理解和認識；元認知體驗是學習者在認知活動中的情緒體驗，當學習者產(chǎn)生較為豐富且足夠清晰的體驗時，會向其中注入全部精力，并且注意力集中，思維也將處于高度運轉(zhuǎn)狀態(tài)，進而對具體的認知活動產(chǎn)生影響；元認知監(jiān)控則是學習者在學習物理的過程中，有意識且積極地進行規(guī)劃、調(diào)節(jié)、監(jiān)控、評價和反思等，以實現(xiàn)預期的學習目標.

二、元認知在高中物理教學中的滲透案例

例如，在引導學生建構(gòu)加速度的相關(guān)概念時，筆者是這樣滲透元認知的.

1.教學難點分析.加速度是連接運動學與動力學的橋梁，在整個物理學體系中的地位至關(guān)重要，但是對學生而言，這一概念非常抽象.在學生的生活中，大多以速度、位移、路程等概念來描述運動問題，很少涉及對速度變化進行研究.在學習本節(jié)之前，學生不會自發(fā)地對加速度進行意義上的建構(gòu)，也很難區(qū)分速度、速度變化量以及速度變化率之間的差別.如果教師在教學中只是照本宣科，將概念進行生硬的灌輸，學生就很難明白加速度到底是怎么回事，所以必須改變以往的教學策略.

2.教學片斷呈現(xiàn).教師啟發(fā)：我們一起來看一個實驗.有兩個斜面，一個比較陡峭，另一個較為平緩，我們將小車放于斜面頂部后讓其自由下滑.請思考：兩個斜面上的運動情況存在什么差別？學生1回答：在陡峭的斜面上，小車運動更快.學生2補充：在陡峭的斜面上，小車滑到底端的速度更大.教師評價：你們回答得很好.下面我來演示實驗，請你們注意觀察小車速度變化快慢的差別.教師進行演示實驗，學生則進行針對性的觀察.教師總結(jié)：實驗現(xiàn)象很明顯，小車的速度變化快慢的確存在差別.這一現(xiàn)象在生活中也廣泛存在.請大家看課件上所呈現(xiàn)的例子，思考相應的問題.（1）公交車進站，如果速度在短時間減小為0，會出現(xiàn)什么情況？（2）在短跑比賽中，運動員是希望自己起跑過程的速度加快，還是速度減慢？（3）火車出發(fā)時，速度平緩提高，一段時間后達到高速；在射擊過程中扣動扳機，子彈在一瞬間就不見蹤跡.這表明什么？學生討論后，給出相應的答案.教師引導：以上的實驗和實例都說明速度的變化存在快慢之分，那么如何對這一內(nèi)容進行描述呢？下面都是生活中的常見實例，你能通過對比，說明誰的速度變化得快嗎？在比較的過程中，你可以聯(lián)系運動快慢的比較以及速度的定義方式.實例1：小朋友滑滑梯，經(jīng)過2 s，速度由0增加到3m/s；實例2：小球由高處自由下落，經(jīng)過2 s，速度由0增加到20m/s；實例3：火車出發(fā)，經(jīng)過100 s，速度由0增加到20m/s.學生回答：實例1和實例2都是歷時2 s，而實例2有更大的速度增量，因此它的速度變化更快；實例2和實例3速度變化量一致，但是實例2耗時更短，因此也是它的速度變化更快；實例1和實例3速度變化量不同，所用時間也不同，我們可以將其速度的變化量與所用時間作比，從而得出單位時間內(nèi)的速度變化情況，據(jù)此可以得出結(jié)論.教師評價：你們的思路很棒.物理學上，我們將速度的變化量與所用時間的比值稱為加速度.它就是用來表征速度變化快慢的物理量.由此，加速度的概念成功被引入.

3.設計意圖闡述.引導學生認識一個陌生的概念，筆者先以演示實驗導入新課，為學生提供感性的認識，引發(fā)學生對現(xiàn)象本質(zhì)的思考.在這一過程中，筆者對學生的回答予以肯定和鼓勵，同時適當?shù)剡M行補充，引導學生完善有關(guān)認知.接著，筆者引導學生聯(lián)系生活實際，從已有的生活經(jīng)驗中尋找新知識的切入口，同時提醒學生注意學習策略，幫助學生掌握常規(guī)的物理概念定義方法.