物理教学过程中元认知能力的培养途径

元认知能力，就是学生在物理学习中，对物理认知过程的自我意识、自我监控的能力，它是以元认知和元认知体验为基础，并且在教学认知过程的评价、监控和调节中显示出来。教师是培养学生元认知能力的关键，主要培养途径有：

1.　自觉传授，合理引导

实验表明，学生的元认知水平与其拥有的元认知知识有重要关系，因此，教师在教学中要自觉地传授元认知和学习策略方面的知识，引导学生把它应用到学习中去，并使学生在学习中不断强化这些知识的应用。

例如设计这样的例题：如图所示，一倾角为θ　=30°的山坡上，从A点有静止开始下滚一个地雷C（阻力不计），为不使它在山脚造成危害，在A点发射一发炮弹使之在山坡上击中地雷而引爆，当炮弹水平发射时地雷已滚下t=2s，为击中地雷，炮弹的初速度v0应为多大？

在教师的引导下让学生独立思考2～3分钟，口述解题思路：先化整为零，分别分析地雷做匀加速直线运动和炮弹做平抛运动的运动情景，抓住其运动特征和规律，分别列出关系式；然后整体分析，寻找上述两个物体运动之间的联系，即位移相等、时间相关，最后列出方程求解，让学生在解题中体会运用隔离与整合的物理思想方法，教师作适当的指导和归纳小结。如上所示，通过主动独立思考，互相交流，展示比较，学生主动领悟、吸收、内化解题规律，训练了思维的深刻性、灵活性、评判性，在主动探究学习的活动中能力得到进一步提高。

2.　创设情境，激发兴趣

在教学中教师要鼓励学生通过自我提问和互相提问等方法创设问题情境，使他们不断接受元认知方面的培养，减少学习的盲目性，学习的成功会使其心情愉快，兴趣倍增，从而增强学习的动力，变“要我学”为“我要学”，进而取得更好的成绩，形成良好的循环，从而使学生在愉快的气氛中学习。

例如创设这样的情境：“神州”五号飞船的发射使用“长征”二号F型运载火箭，其推力是六百多吨，自重全部加起来是四百多吨，与发射卫星和导弹相比，加速度小得多，这主要是为航天员的安全和舒适着想。如果火箭加速度过大，航天员会感觉不舒适，甚至有生命危险。问在加速上升过程中，宇航员处于什么状态？飞船在发射升空时，如果宇航员是站立的，则他的心血管系统会受到何种影响？飞船在发射升空时，你认为宇航员采取什么姿势为好？学生会利用新的认知去分析、判断，从而使学生的元认知不断地深化，并且能激发学生学习物理的兴趣，最终提升学习物理的能力和解题水平。

3.　增强调控，即时反馈

教师可根据学生的特点，按阶段有针对性地进行认知指导，帮助学生作出切实可行的学习计划和安排，使学生明确学习目标、对象和任务，并不断增强自我调控、排除内外干扰，保证学习计划的顺利执行。经常开展认知“诊断”活动，让师生找出问题的症结，使学生掌握评价认知过程的技巧，逐步由教师纠正认知偏差过渡到自己能识别并纠正认知偏差。要培养和加强学生自我评价意识，督促指导学生对自己的学习状况及效果进行反馈、检查和评价，对学习中出现的错误和问题能认真分析并即时纠正和补救。给学生提供一个和谐、民主的反馈环境，让学生大胆地发表见解，元认知才能真正在学生的头脑中扎根。

例如，高一学生在学习静力学内容时，对摩擦力问题总是难以理解透彻，有这样一道题：重力为100　N的物体在水平面上向右运动，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的力F　=　20　N的作用，如图所示，则物体受到的合力是（　）

A.　0

B.　40　N，水平向左

C.　20　N，水平向左

D.　20　N，水平向右

学生在理解此题时，总是产生这样的疑问：如何判断摩擦力的方向？力F在此起一个什么作用？摩擦力与力F之间存在什么关系？有向右的力（拉力或推力）吗？没有这样的力物体怎么会向右运动呢等。教师在讲评时，应充分预见到问题所在，设置台阶，步步诱导，既暴露了学生的思维问题，又为教学工作的顺利开展作好了铺垫。在教学中，学生的错误暴露得越充分，教学针对性就越强。教师可以通过学生在学习中出现的错误，及时了解学生的思维轨迹，为进一步指导学生学习创造条件。