劉玉中

摘 要：元認(rèn)知技能在學(xué)生學(xué)物理概念和教師教物理概念中均發(fā)揮重要作用，而元認(rèn)知知識(shí)是元認(rèn)知技能的基礎(chǔ)，因此，不論是學(xué)生學(xué)的方面還是教師教的方面都要加強(qiáng)對(duì)元認(rèn)知知識(shí)的完善同時(shí)對(duì)相應(yīng)的元認(rèn)知技能進(jìn)行提高，如此才能更好地促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念。

關(guān)鍵詞：高中物理；元認(rèn)知知識(shí)；元認(rèn)知技能

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-010X（2017）32-0012-03

物理概念的教學(xué)不論從學(xué)生學(xué)的方面還是從教師教的方面來看，它都存在著元認(rèn)知活動(dòng)。且元認(rèn)識(shí)活動(dòng)在物理概念的教學(xué)中具有十分重要的作用。故本文擬從元認(rèn)知的視角來論述如何進(jìn)行高中物理概念的學(xué)與教，以期找到促進(jìn)物理概念教學(xué)質(zhì)量提高的方法。

一、教給學(xué)生進(jìn)行物理概念學(xué)習(xí)的元認(rèn)知知識(shí)

元認(rèn)知包括靜態(tài)的元認(rèn)知知識(shí)和動(dòng)態(tài)的元認(rèn)知調(diào)節(jié)，元認(rèn)知知識(shí)是元認(rèn)知調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)和前提。而在物理概念的學(xué)習(xí)中，元認(rèn)知知識(shí)是學(xué)生對(duì)物理概念這一學(xué)習(xí)對(duì)象的基本認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)方法。因此對(duì)于高中生來說，要讓他們從認(rèn)知上深信物理概念在物理學(xué)習(xí)中的基礎(chǔ)地位，并認(rèn)同沒有掌握好物理概念就不可能進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握好物理規(guī)律的觀念，如此才能提高學(xué)生在整個(gè)物理課程學(xué)習(xí)活動(dòng)中的學(xué)習(xí)質(zhì)量。此外在概念的學(xué)習(xí)中還應(yīng)要求學(xué)生形成重要物理概念的基本結(jié)構(gòu)，包括概念的定義、物理意義和適用條件。并且對(duì)于定量概念，學(xué)生不僅要知道它的定義式、標(biāo)矢性和測量方法等，還要知道物理概念學(xué)習(xí)的基本方法。比如積極參與課堂討論，并通過閱讀課本了解物理概念的建立過程；借助物理現(xiàn)象和實(shí)例幫助自己理解物理概念；以及通過做題來鞏固對(duì)概念的理解；還有通過做概念圖或思維導(dǎo)圖來加深對(duì)概念及其相互聯(lián)系的認(rèn)識(shí)；以及通過錯(cuò)題筆記查找是否存在概念認(rèn)識(shí)不清或有誤的問題等。此外學(xué)生還要知道非智力因素對(duì)物理概念學(xué)習(xí)的影響，例如濃厚的學(xué)習(xí)興趣、強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、專注的課堂注意力、較高的意志水平和積極樂觀的情緒等，這些都有助于物理概念的學(xué)習(xí)。因此在教學(xué)過程中要經(jīng)常提醒學(xué)生使他們將非智力因素對(duì)學(xué)習(xí)的影響認(rèn)識(shí)上升到意識(shí)水平，以便為今后的學(xué)習(xí)提供動(dòng)力支持。

二、培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行物理概念學(xué)習(xí)的元認(rèn)知調(diào)節(jié)技能

元認(rèn)知知識(shí)是一種關(guān)于事實(shí)的陳述性知識(shí)，只有將其轉(zhuǎn)化為思維或行為的執(zhí)行性程序才能形成元認(rèn)知技能。而這樣的可執(zhí)行程序必須經(jīng)過教師的培養(yǎng)才能變成學(xué)生的思維和行為習(xí)慣。比如在課堂上教師可告知學(xué)生物理概念學(xué)習(xí)的基本要求，例如要求學(xué)生監(jiān)控自己的思維活動(dòng)是否與概念教學(xué)活動(dòng)保持步調(diào)一致，以及如果對(duì)概念或概念形成過程中的某一環(huán)節(jié)存在質(zhì)疑或疑問時(shí)要及時(shí)提出或?qū)で笏藥椭?。同時(shí)教師也可以教給學(xué)生一些概念學(xué)習(xí)的方法，比如同伴交流法，以此來培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行物理概念學(xué)習(xí)的元認(rèn)知調(diào)節(jié)技能。

三、完善教師自身進(jìn)行物理概念教學(xué)的元認(rèn)知知識(shí)

物理概念教學(xué)的元認(rèn)知知識(shí)是指教師對(duì)物理概念本身的認(rèn)知，此外還包括其教學(xué)觀念和影響其教學(xué)效果因素的認(rèn)知知識(shí)。只有教師對(duì)物理概念本身有正確的認(rèn)識(shí)，才能夠正確運(yùn)用物理概念并對(duì)不同版本的高中物理教材進(jìn)行分析和審視。為此教師要轉(zhuǎn)變不正確的概念教學(xué)認(rèn)知和消極的教學(xué)行為，并改變把過多的精力放在解題訓(xùn)練上而忽視學(xué)生對(duì)物理概念本質(zhì)理解的傾向。例如在為概念的建立準(zhǔn)備一些感性材料的時(shí)候，一定要多從學(xué)生能理解、感興趣、具有典型性的材料中進(jìn)行選材，這樣更有利于概念的建立[1]。此外對(duì)于有些概念來說，利用實(shí)驗(yàn)引入概念是必要的途徑，但有些教師卻為了省去實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備上的麻煩或認(rèn)為實(shí)驗(yàn)操作費(fèi)時(shí)而放棄實(shí)驗(yàn)，如此會(huì)導(dǎo)致學(xué)生因?yàn)楦行哉J(rèn)識(shí)不足而影響物理概念的學(xué)習(xí)。例如，如果沒有觀察到足夠多的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，學(xué)生就不可能很好地理解和掌握電磁感應(yīng)這一概念。

四、發(fā)揮元認(rèn)知對(duì)物理概念教學(xué)的評(píng)價(jià)、反思和批判作用

元認(rèn)知要求物理教師具有對(duì)教學(xué)工作進(jìn)行評(píng)價(jià)、反思和批判等內(nèi)省功能。具體到物理概念教學(xué)來說主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（一）是否以問題為導(dǎo)向引導(dǎo)物理概念教學(xué)

在進(jìn)行物理概念的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，除了設(shè)計(jì)一系列遞進(jìn)式的問題來啟發(fā)學(xué)生的思維推進(jìn)概念的學(xué)習(xí)外，同時(shí)還可以設(shè)計(jì)一些問題引導(dǎo)學(xué)生對(duì)思維進(jìn)行監(jiān)控。例如“你對(duì)概念的定義有什么看法？”“你非常清楚這個(gè)概念嗎？”“能否舉例說明你對(duì)這個(gè)概念的認(rèn)識(shí)？”同時(shí)也可以讓學(xué)生主動(dòng)提出自己的問題，并給學(xué)生互動(dòng)交流的時(shí)間，即借助學(xué)生的討論來展現(xiàn)評(píng)價(jià)、批判、反思等元認(rèn)知技能。

（二）是否能夠?yàn)閷W(xué)生構(gòu)建物理概念的生長點(diǎn)

教師和學(xué)生對(duì)物理概念的認(rèn)識(shí)有異同。因此在進(jìn)行概念的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮物理概念的教學(xué)方法是否符合學(xué)生的認(rèn)知水平和經(jīng)驗(yàn)，是否能夠讓學(xué)生順應(yīng)或同化物理概念。這就要求教師對(duì)不同的概念要采用不同的教學(xué)組織策略。例如有的概念必須在子概念的基礎(chǔ)上才能建立起來，這時(shí)子概念就是這個(gè)概念的生長點(diǎn)，如彈力這個(gè)概念的學(xué)習(xí)就必須以形變、彈性形變等子概念為基礎(chǔ)；有的概念必須借助實(shí)驗(yàn)探究為概念建立提供數(shù)據(jù)；有的概念必須采用類比思維法，即利用學(xué)生已有的形成概念的方法作類比來學(xué)習(xí)新概念，如類比“電場強(qiáng)度”概念來形成“磁感應(yīng)強(qiáng)度”概念；有的概念必須采用對(duì)比歸納的方法進(jìn)行概念構(gòu)建，如相互作用力和平衡力的概念。此外教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)還必須對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)概念時(shí)可能遇到的困難與障礙做出預(yù)判，盡量客觀地、多維度地思考“采用哪種方法來建立物理概念更能使多數(shù)學(xué)生易于接受，以及怎樣讓學(xué)生意識(shí)到這種方法的必要性和可行性?！?/p>

（三）是否能夠?qū)ξ锢砀拍畹慕虒W(xué)進(jìn)行批判性思考

物理教材展現(xiàn)了物理概念學(xué)習(xí)的基本內(nèi)容，但教師在備課時(shí)仍需對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)行重新審視或?qū)Σ煌姹窘滩膶?duì)同一概念的處理進(jìn)行比較，并從學(xué)生認(rèn)知水平、認(rèn)知規(guī)律和教學(xué)邏輯出發(fā)對(duì)概念教學(xué)思路進(jìn)行認(rèn)真分析，由此提出更好的教學(xué)設(shè)計(jì)。例如電勢能、電勢差、電勢等概念的學(xué)習(xí)順序，不同教材的處理會(huì)有不同之處。從認(rèn)知規(guī)律來看，先學(xué)電勢能再學(xué)電勢、電勢差，更符合從具體到抽象的認(rèn)知原則[2]。而現(xiàn)有教材的編寫有不完善的地方，故教師應(yīng)帶著評(píng)判的態(tài)度分析教材。近年來，首都師范大學(xué)邢紅軍教授指導(dǎo)的研究生團(tuán)隊(duì)對(duì)人教版物理教材部分內(nèi)容的編寫思路進(jìn)行了評(píng)判和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，指出了教材編寫的加速度、電場強(qiáng)度等物理概念不符合比值定義法的教學(xué)邏輯，并指明了比值定義法的邏輯內(nèi)涵和應(yīng)用步驟。此外還特別指出了在進(jìn)行比值定義法教學(xué)時(shí)要結(jié)合比較、分析、綜合等思維方法[3]。這啟示了物理教師應(yīng)養(yǎng)成抓住物理概念的本質(zhì)和所蘊(yùn)含的思維方法對(duì)現(xiàn)有的物理概念教學(xué)方法進(jìn)行批判性思考的習(xí)慣。

（四）是否重視形象思維在形成物理概念中的作用

優(yōu)秀的物理教師應(yīng)該從物理現(xiàn)象出發(fā)引入物理概念[4]。這里的物理現(xiàn)象可以說是形象思維的來源之一。而形象思維的具體表現(xiàn)形式可分為知覺形象思維、表象思維和想象。我們通常所說的“通過觀察和實(shí)驗(yàn)可以增強(qiáng)教學(xué)的直觀性”就是旨在使學(xué)生對(duì)感性材料形成知覺形象。表象是指過去感知過的事物形象在頭腦中再現(xiàn)的過程。在教學(xué)中可以通過口頭敘述一些典型事例喚起學(xué)生對(duì)已有表象的印象從而形成概念。例如質(zhì)點(diǎn)和點(diǎn)電荷的概念就是對(duì)實(shí)物表象進(jìn)行抽象概括而形成的。想象是對(duì)頭腦中的表象進(jìn)行改造從而生成新表象的過程。電場、磁場等物理概念的形成過程都得益于想象活動(dòng)的形象化概括[5]。因此在概念的鞏固和應(yīng)用中可以借助形象思維的支撐幫助學(xué)生理解抽象的物理概念。

（五）是否重視物理概念教學(xué)的反思性研究

物理教師教學(xué)水平的提高離不開對(duì)自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)方法和教學(xué)觀念方面的自我反思。其反思的途徑包括與他人交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及學(xué)習(xí)書本和期刊上關(guān)于物理概念的教學(xué)文章。此外為開展物理概念教學(xué)的研究工作，教師共同體內(nèi)部還應(yīng)形成一種熱衷于物理教育研究的氛圍，并加強(qiáng)教師間的交流。同時(shí)教師個(gè)人也要自覺加強(qiáng)對(duì)物理概念教學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)的研究性學(xué)習(xí)工作，如此才能由淺入深地促進(jìn)學(xué)生構(gòu)建概念。

參考文獻(xiàn)：

[1][5]李榮黨.高中物理概念教學(xué)方法策略與案例研究[M].廣州：廣東高等教育出版社，2016.

[2]周長春.尊重認(rèn)知規(guī)律 化解思維障礙——五種版本教科書編排電勢能、電勢、電勢差內(nèi)容的比較[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2011，40（12）：2～4.

[3]邢紅軍.高中物理概科學(xué)方法教育[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，2015：53.

[4]陳敏華.物理實(shí)在和物理量[J].物理教師，2013，34（02）：73～74+83.endprint