初中物理解題中嵌入元認(rèn)知理論的分析

黃志龍

(江蘇省蘇州市吳中區(qū)西山中學(xué) 215111)

隨著我國(guó)對(duì)課程改革政策的不斷推進(jìn)，對(duì)初中物理的教學(xué)也有了新的教學(xué)要求，要求物理教師在教學(xué)過(guò)程中不僅要講授專業(yè)的物理知識(shí)，同時(shí)也要調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，養(yǎng)成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中確立正確的價(jià)值觀.新課改的要求對(duì)物理教師來(lái)說(shuō)是很大的挑戰(zhàn)，因?yàn)槲锢韺W(xué)科在初中的課程體系中屬于較難的學(xué)科，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)容易出現(xiàn)抵觸情緒，如果在學(xué)習(xí)之后不能取得理想的成績(jī)，也會(huì)打擊學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性.因此，教師要改善自己的教學(xué)方式，在物理解題的過(guò)程中嵌入元認(rèn)知理論，培養(yǎng)學(xué)生的元認(rèn)知能力，提高學(xué)生的解題效率.

一、元認(rèn)知理論的概念闡述

元認(rèn)知的理論是由國(guó)外的一位知名的心理學(xué)家所提出的，在提出之后被廣泛應(yīng)用在物理的解題過(guò)程中.元認(rèn)知理論是一種能夠調(diào)節(jié)人類對(duì)事物認(rèn)知過(guò)程的思考活動(dòng)，也可以指所有將認(rèn)知過(guò)程和認(rèn)知結(jié)果做為對(duì)象的知識(shí)結(jié)構(gòu).元認(rèn)知理論包括以下三部分：第一部分是元認(rèn)知知識(shí)，主要是指人類個(gè)體所具備的，與認(rèn)知活動(dòng)有關(guān)系的基礎(chǔ)性知識(shí).在物理的解題過(guò)程中，可以將元認(rèn)知知識(shí)理解成為學(xué)生所擁有的能夠解決物理問(wèn)題的物理知識(shí).第二部分是元認(rèn)知體驗(yàn)，指的是個(gè)體在進(jìn)行認(rèn)知活動(dòng)的過(guò)程中，對(duì)事物所產(chǎn)生的體驗(yàn)，包括對(duì)事物的認(rèn)知體驗(yàn)以及認(rèn)知過(guò)程中產(chǎn)生的情感體驗(yàn).在初中物理的解題過(guò)程中，元認(rèn)知體驗(yàn)就是初中生在解題時(shí)過(guò)程中對(duì)題目難度的認(rèn)識(shí)，解題是否有困難出現(xiàn)，在做題結(jié)束后產(chǎn)生的感想.第三部分是元認(rèn)知監(jiān)控，這一部分是指在對(duì)事物有了一定認(rèn)知程度和情感體驗(yàn)之后，這一完整的認(rèn)知過(guò)程中個(gè)體的自我監(jiān)控意識(shí)以及調(diào)節(jié)能力.在物理的解題過(guò)程中，可以將這部分認(rèn)為是對(duì)物理題目的審題過(guò)程，也可以認(rèn)為是選擇解題方法的過(guò)程，或者是對(duì)解題結(jié)束后的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)的過(guò)程.在發(fā)現(xiàn)解題中有出現(xiàn)錯(cuò)誤的步驟之后，及時(shí)的對(duì)上一步驟進(jìn)行檢查，并調(diào)整自己的解題思路和解題方法.

二、元認(rèn)知理論在初中物理解題過(guò)程中的重要意義

首先，初中生利用元認(rèn)知理論，能夠依靠自己對(duì)物理題目的認(rèn)知程度，來(lái)明確解決問(wèn)題的思考方向；其次，初中生能夠在問(wèn)題的解決過(guò)程中，歸納解決問(wèn)題的策略，建立自己的解題策略體系；最后，初中生在解題時(shí)能夠不斷的反思，在問(wèn)題解決完畢后能夠?qū)ψ约旱慕忸}過(guò)程進(jìn)行合理的總結(jié).良性的問(wèn)題思考過(guò)程，能夠有效提高解決物理問(wèn)題的效率和水平.

三、初中物理解題過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生元認(rèn)知能力的有效措施

1.強(qiáng)化學(xué)生的目標(biāo)意識(shí)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)

初中生的自制力較低，在物理學(xué)習(xí)的過(guò)程中，容易因?yàn)閷W(xué)習(xí)目標(biāo)的模糊而產(chǎn)生“溜號(hào)”現(xiàn)象，因此，物理教師要利用元認(rèn)知理論的元認(rèn)知認(rèn)識(shí)為學(xué)生確立明確清晰的學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生能夠充分發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性，積極的參加到物理學(xué)習(xí)活動(dòng)中.目前，我國(guó)教育部門(mén)正在大力的推行新課程的改革，雖然很多學(xué)校已經(jīng)在落實(shí)相關(guān)政策，但仍然有一部分教師在物理教學(xué)的過(guò)程中，喜歡按部就班地按照教材內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，這種教學(xué)方式不利于學(xué)生物理思考體系的形成.物理教師要結(jié)合元認(rèn)知理論，讓學(xué)生對(duì)自己的階段學(xué)習(xí)目標(biāo)有正確的認(rèn)知，強(qiáng)化學(xué)生確立學(xué)習(xí)目標(biāo)的意識(shí).在解題過(guò)程中，教師要讓學(xué)生對(duì)解題目標(biāo)有所認(rèn)知，將解題過(guò)程分層，把復(fù)雜的物理問(wèn)題層次化.

例如，在蘇科版初中物理八年級(jí)上冊(cè)《聲現(xiàn)象》的教學(xué)過(guò)程中，教師可以利用元認(rèn)知理論讓學(xué)生逐步了解聲的產(chǎn)生原因，解決聲的性質(zhì)和產(chǎn)生原因的物理論述題.教師通過(guò)不斷的提問(wèn)，讓學(xué)生對(duì)聲現(xiàn)象的產(chǎn)生原因有一定的認(rèn)知.教師可以提問(wèn)“我們身體哪個(gè)部位是可以用來(lái)發(fā)聲的？”“聲的傳播速度快還是光的傳播速度快？”“聲是通過(guò)什么傳播的？”“如果在月球會(huì)有聲傳播嗎”，同過(guò)一系列的提問(wèn)讓學(xué)生思考聲的產(chǎn)生原因和性質(zhì)，最終解決教師提出的問(wèn)題.

2.在解題過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生整理問(wèn)題的解決策略

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師并不注重幫助學(xué)生建立物理問(wèn)題的解決策略體系，因此在物理解題過(guò)程中，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的不同，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象：學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生能夠在摸索中建立解決物理問(wèn)題的策略，學(xué)習(xí)能力中等的學(xué)生能夠通過(guò)老師講解對(duì)同類型題套用老師的解題思路，學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生不會(huì)審題、公式使用也不規(guī)范.教師要利用元認(rèn)知理論培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真讀題的習(xí)慣，在題目中找出顯性條件和隱形條件，將需要解決的問(wèn)題羅列出來(lái)，思考解決問(wèn)題所需要的物理知識(shí)點(diǎn)，之后確定需要的解決方法，在問(wèn)題解決后對(duì)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，并將解題策略進(jìn)行歸納總結(jié).

例如，在蘇科版初中物理九年級(jí)上冊(cè)《簡(jiǎn)單機(jī)械與功》單元的教學(xué)過(guò)程中，教師在對(duì)功進(jìn)行講解時(shí)，經(jīng)常會(huì)碰到做功的問(wèn)題.如，在小明從井里提水，屬于勻速運(yùn)動(dòng)，井口與水面的距離為10米，水加上桶一共重200N，小明提水所用的繩子也是10米，繩子的重量為20N，根據(jù)上述條件每當(dāng)提上來(lái)一桶水時(shí)所做的功.通過(guò)上述條件我們已知小明在做勻速運(yùn)動(dòng)、知道了水桶和繩子的重量、桶運(yùn)動(dòng)的距離、繩子的長(zhǎng)度，這類問(wèn)題可以通過(guò)圖像法解決，圖像法能夠直觀的表現(xiàn)小明所做的功.學(xué)生可以畫(huà)出如圖1所示的圖像，根據(jù)圖像我們可以看出直線與坐標(biāo)軸之間的三角形面積即為小明所做的功.根據(jù)上述的解題方法，學(xué)生可以在下次解決此類問(wèn)題的時(shí)候也使用圖像法，將解題策略進(jìn)行歸納分析.

3.培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，加強(qiáng)自我監(jiān)控

學(xué)生在解決物理問(wèn)題的過(guò)程中，一定要時(shí)刻保證解題思路的統(tǒng)一性，因?yàn)槲锢眍}的解決過(guò)程是要有一定的思維能力的，而且解題過(guò)程是上下聯(lián)系的，如果一步錯(cuò)了那么下面的每一步都是錯(cuò)的.所以，在解題過(guò)程中，要及時(shí)進(jìn)行對(duì)解題思路的反思，監(jiān)控解題過(guò)程的準(zhǔn)確性，保證學(xué)生能夠準(zhǔn)確找出問(wèn)題中的未知量.

例如，在蘇科版初中物理八年級(jí)上冊(cè)《物體的運(yùn)動(dòng)》的學(xué)習(xí)過(guò)程中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)速度問(wèn)題，這類問(wèn)題的變量較多，需要學(xué)生在解題中時(shí)刻反思和監(jiān)控自己.如，一輛汽車的加時(shí)速度為每秒18米，在前面碰到紅燈時(shí)，需要降低行駛速度，剎車的運(yùn)動(dòng)屬于勻變速的運(yùn)動(dòng)，其中汽車的加速度為6m/s2，根據(jù)上述的條件，解決汽車在剎車后5s走了多少米的問(wèn)題.在碰到此類速度問(wèn)題時(shí)，很多同學(xué)會(huì)選擇直接運(yùn)用公式，這是錯(cuò)誤的解決方法.因此學(xué)生要對(duì)自己的解題思路進(jìn)行思考和檢查，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)自己在使用公式出現(xiàn)了錯(cuò)誤，根據(jù)t=V/a=3s這一公式，可以得出汽車在剎車后的第三秒就已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)了，所以所求的是汽車在剎車后三秒內(nèi)所行駛的距離.學(xué)生在解決物理的問(wèn)題過(guò)程中，要對(duì)解題過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證物理解題過(guò)程的正確.

綜上所述，在初中的物理教學(xué)體系中，如何高效、準(zhǔn)確的解決物理題是當(dāng)前物理教學(xué)的重難點(diǎn)，要向解決這一問(wèn)題，要先從教師的角度切入，改變教師的教學(xué)理念，完善教師的教學(xué)設(shè)計(jì)，改善教學(xué)方式，幫助初中生更好的學(xué)習(xí)物理，解決物理問(wèn)題.元認(rèn)知理論是一種十分重要的學(xué)習(xí)理論，教師要在講解物理題目時(shí)，結(jié)合初中生在物理解題過(guò)程中的心理特點(diǎn)，將元認(rèn)知理論靈活的運(yùn)用到解題過(guò)程中，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力和解題能力，讓學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行自主探究式的學(xué)習(xí)，在物理問(wèn)題的解決過(guò)程中幫助學(xué)生形成正確的思維體系，促進(jìn)初中生智力方面的快速發(fā)展.