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本文结合具体学科，分析了元认知在解决物理问题过程中的作用，以及如何通过解决物理问题有效地发展元认知。

关键词物理；解决问题；元认知

元认知是由fravel在20世纪70年代提出的。此后，关于元认知的研究越来越多，主要集中在阅读理解、记忆和问题解决三个方面，而问题解决中的元认知研究仅始于20世纪90年代。研究表明，学习能力强的学生具有较高的元认知水平，元认知策略可以弥补知识水平的不足，补充和完善问题。

本文从物理学的特点和元认知的本质出发，论述了元认知在物理问题解决过程中的作用以及如何有效地培养元认知。

第一，元认知在解决物理问题中的作用

Fravel在1976中对元认知的定义:关于自身思维活动和学习活动的知识以及对其实施的控制，是任何调节认知过程的认知活动。1979 Kluwe认为元认知是一种积极的、反思性的认知加工过程，具体指向个体的认知活动；施劳& amp丹尼森(1994)定义:元认知是个体反思、理解和控制自己学习的一种能力。元认知的概念包括三个方面:元认知知识、元认知体验和元认知监控。这三个因素相互作用，元认知监控是元认知的核心组成部分，是成功学习的关键。

1.元认知修正了解决物理问题的目标。【1】元认知使解题过程具有明确的目标导向，使解题者的心理活动向目标靠拢。目标是问题解决者对主观经验的感知，它不仅是问题解决的起点，也是问题解决的归宿，它指导着问题解决的过程。在解题中，解题者要监控自己的解题计划，设定切实可行的目标，这样才能顺利解决物理问题。

2.元认知操作驱动物理问题解决的策略。解决物理问题需要一定的策略。策略是在思维方式的作用下体现出来的，影响解决物理问题的效率。问题解决者在解决问题的过程中通过以下方式进行认知操作。(1)激活思维，制定策略，即以目标为出发点，将实物材料放入已有的知识背景中，在操作系统的作用下激活认知结构。在元认知的基础上，根据认知结构中物质系统的相似性，寻求物理认知结构中的“相似性”，把问题重新组织成适合原有知识的形式，或者通过经验把以前的知识加工成适合现有问题的形式，从而制定解题策略；(2)重组实施策略，即通过解题过程的反馈，解题有多种方式，解题者要进行自我评价，本质上是对解题策略的评价。如果发现目标确定，就会产生怀疑，需要调整策略。

3.元认知增强了问题解决者解决物理问题的主体意识。鉴于物理学的特点，解决物理问题一般比较困难，这就要求解题者激活自己，发挥自己的作用，排除障碍，有解题的欲望。而元认知在整个问题解决过程中具有内部反馈的调节作用。(1)通过元认知知识，解题者可以考察问题的含义，对问题的类型、难度和所用知识有初步的了解，从而可以主动选择有效的解题策略；(2)元认知体验的自我启发功能可以调动非智力因素的参与，产生“知”与“不知”的认知体验和情感体验，产生一些新的思想和方法，拓展原有思维，克服障碍，调动问题解决者的积极性和自信心；(3)元认知的监控功能体现在问题解决的整个阶段，问题解决的事前规划，问题解决过程中的监控，解决后的评价与反思。

第二，通过解决物理问题培养学生的元认知。

学生的元认知能力往往是在解决问题的过程中体现和培养的。龚志宁(1999)的研究发现，元认知策略导致差生的成绩低于优等生。有人曾经比较过资优学生和物理学习困难学生的解题过程。发现元认知能力的高低在一定程度上决定了物理成绩的高低。为了使学生“学会学习”，我们应该加强对学生物理问题元认知能力的培养。

1.激发学生的自我意识，培养学习动机。元认知能力的发展是建立在一定的心理发展水平上的，元认知是在学生自我意识之后才发展起来的。没有自我意识，学生就无法对自己所操作的认知对象进行积极的计划、监控、评价和反思。自我意识以主体及其活动为意识对象，在人的认知活动中起着监控作用。在问题解决学习中，人的自我意识是对自己对问题的知觉、表征、思维、记忆和经验以及自己的目标、计划、行动和行动效果的意识。

2.分析思维过程，加强思维教学。过去，教师只关注解决问题的过程和解决问题的结果，而忽视了学生元认知的过程。元认知就是认知认知，它无时无刻不在发挥作用。要提高学生的元认知水平，学生应该体验教师的元认知过程。当遇到新问题时，向学生展示如何分析，找到有效的策略并最终解决问题。有时候老师也会走进死胡同，但他们有能力排除障碍。有时老师会犯错误，但他可以通过元认知监控来纠正问题...简而言之，他展示了老师的思考过程，向学生展示了老师自身过程的自我监控和自我调整。[2]

3.教授解决问题的元认知策略

(1)善于运用泡利亚的“自我暗示”

Polya Paulia在他的问题解决理论著作中给出的许多暗示都属于元认知的范畴。经常有意识地利用这些暗示，是提高解题元认知能力的有效途径。如果你问了正确的问题，可能会得到好的答案和正确的想法。他的基本模型是:

第一步——读懂问题的意思，代表问题；第二步——拟定计划，实施步骤；第三步——评价和反思

(2)学生之间的提问和争论。

提问是学生常用的方法。学生往往被动接受一些问题，争论很少被重视，但和探究一样重要。(上接194页)(上接184页)通过论证理解问题的能力比通过被动接受的能力强4倍。对于一些思考性强、一题多解的问题，留给学生讨论，让他们表达自己的解题思路。你干嘛这样？原因是什么？你为什么选择这种方法？让学生互相质疑，互相辩论，每个人都要深入思考，反思自己和他人的做法，让学生对自己解决的题目有更深层次的意义。

4.加强不良结构问题的教学。

结构不良问题是相对结构良好的问题。学生经常面对结构良好的问题，有明确的目标和各种解决方案。但是，结构不良问题是模糊的，目标不明确，解决方案多种多样，同时又是开放性问题，很难得到问题的明确解。学生不会传递知识，教育者往往对这方面不够重视。国外这方面的研究表明，经过对结构不良问题的训练，学生的元认知问题解决能力有了很大的提高。

总之，提高学生解决物理问题的元认知水平不可能一蹴而就，需要师生共同努力。教师应将学生元认知能力的培养纳入教学目标，在问题教学中不断渗透元认知知识和策略的训练内容。调动学生的主体意识，注重元监控的实施。只有这样，学生的元认知水平才能在解决物理问题中得到发展。

参考

【1】朱德全，宋乃清。论数学教学中的问题解决与元认知发展[J].学科教育研究，1997，(6)。

[2]周利芳。元认知及其培养[J].天津教育科学研究院学报，2002，(1)。

希望对你有帮助。