摘要：基礎(chǔ)教育課程改革要求發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，物理學(xué)科的核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。這就要求義務(wù)教育階段的物理教學(xué)應(yīng)倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、全面發(fā)展為教學(xué)目標(biāo)。而發(fā)展學(xué)生的元認(rèn)知水平，能夠有效提高學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的能力。因此，提高學(xué)生的元認(rèn)知水平，形成科學(xué)有效的探究式教學(xué)模式正是本次研究的主題。本研究采用了文獻(xiàn)調(diào)查、問卷調(diào)查和行動研究的方法，經(jīng)過理論分析和實踐研究總結(jié)出元認(rèn)知理論下探究式教學(xué)的實施方法，通過這些方法可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：探究式學(xué)習(xí)" 元認(rèn)知" 初中物理

2001年新課程改革開始提倡探究式教學(xué)，《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》強(qiáng)化了課程的育人導(dǎo)向，著力培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，進(jìn)一步規(guī)定科學(xué)探究是物理課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)之一。因此，如何科學(xué)有效地實施探究式教學(xué)成了教育工作者需要解決的問題。大量研究結(jié)果表明，元認(rèn)知在閱讀理解、寫作、科學(xué)探究、問題解決以及各種自主學(xué)習(xí)中都起著重要作用。提高學(xué)生的元認(rèn)知水平，有助于學(xué)生習(xí)得學(xué)習(xí)策略，并把它們運用到新的學(xué)習(xí)情境中，從而提高自主學(xué)習(xí)、科學(xué)探究的能力。新一輪國家基礎(chǔ)教育課程改革的一個重要目標(biāo)就是改變學(xué)生被動接受的學(xué)習(xí)方式，倡導(dǎo)學(xué)生主動參與的探究式學(xué)習(xí)。本文試圖闡述如何從發(fā)展學(xué)生元認(rèn)知水平方面實施探究式教學(xué)，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，改變學(xué)習(xí)方式，并在探究學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的實踐能力和科學(xué)思維能力，促進(jìn)其核心素養(yǎng)的發(fā)展。

一、元認(rèn)知理論研究及其在探究式學(xué)習(xí)中的價值

元認(rèn)知是指人們具有的關(guān)于自己思維和學(xué)習(xí)過程的認(rèn)知以及對它們的調(diào)節(jié)，它主要體現(xiàn)了個體對自我認(rèn)知過程的意識和監(jiān)控。1976年，弗拉維爾在《認(rèn)知發(fā)展》一書中提出了元認(rèn)知的概念，其核心意義是：元認(rèn)知是主體對認(rèn)知的認(rèn)知。大衛(wèi)·迪紹夫在《元認(rèn)知 改變大腦的頑固思維》一書中，提出了元認(rèn)知是對思維的思考。另有學(xué)者的調(diào)查研究說明好學(xué)生和差學(xué)生的元認(rèn)知水平有著相當(dāng)大的差異，進(jìn)而證明了元認(rèn)知水平影響著學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成果。

國內(nèi)的研究者大多認(rèn)可元認(rèn)知包含三個要素：元認(rèn)知知識、元認(rèn)知體驗和元認(rèn)知監(jiān)控。元認(rèn)知知識是主體通過經(jīng)驗而積累起來的關(guān)于認(rèn)知活動的一般性知識。元認(rèn)知監(jiān)控是主體在認(rèn)知活動的過程中，把自己的認(rèn)知活動作為認(rèn)知對象，不斷對其進(jìn)行積極自覺的監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)。元認(rèn)知體驗是主體在認(rèn)知活動時產(chǎn)生的認(rèn)知體驗和情感體驗，它可以是對知的體驗，也可以是對不知的體驗，可以是積極的情感體驗，也可以是消極的情感體驗。

我國的元認(rèn)知研究始于20世紀(jì)80年代，董奇首次引進(jìn)了“元認(rèn)知”的概念，并對中學(xué)生的元理解和兒童的元認(rèn)知發(fā)展做了一定的研究。目前，國內(nèi)很多學(xué)者更多的是進(jìn)行關(guān)于元認(rèn)知策略的研究，而對于元認(rèn)知學(xué)習(xí)策略的專項研究十分缺乏。筆者查詢相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，元認(rèn)知學(xué)科教學(xué)策略研究主要涉及記憶、閱讀理解等相關(guān)內(nèi)容，元認(rèn)知與中學(xué)物理探究式教學(xué)的專項研究較少。

探究式學(xué)習(xí)是需要學(xué)生積極參與的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生的整個探究學(xué)習(xí)過程，是一種自主學(xué)習(xí)過程，離不開對探究過程的計劃、監(jiān)測、控制和評價，這些正是元認(rèn)知的要素。探究式學(xué)習(xí)離不開元認(rèn)知的支持。同時，學(xué)生的元認(rèn)知能力在探究學(xué)習(xí)的過程中得到了鍛煉和提升。元認(rèn)知能力和科學(xué)探究能力在學(xué)習(xí)過程中是緊密聯(lián)系、相互促進(jìn)的。研究表明，學(xué)優(yōu)生與學(xué)困生之間的元認(rèn)知能力的發(fā)展有差異。大多數(shù)學(xué)業(yè)成功的學(xué)生有較好的自我調(diào)節(jié)能力，能很好地監(jiān)控自己的學(xué)習(xí)活動，自覺確立學(xué)習(xí)目標(biāo)、制訂學(xué)習(xí)計劃，能選擇和使用有效的學(xué)習(xí)策略，能正確評價自己的學(xué)習(xí)，調(diào)節(jié)、完善自己的學(xué)習(xí)。而學(xué)困生缺乏有效學(xué)習(xí)的策略和自我調(diào)節(jié)的技能，缺乏自我監(jiān)控，不能將注意力保持在學(xué)習(xí)任務(wù)上，不能正確評價自己的學(xué)習(xí)，即使發(fā)生了認(rèn)知錯誤，也渾然不知。發(fā)展學(xué)生的元認(rèn)知水平，進(jìn)行元認(rèn)知學(xué)習(xí)策略的指導(dǎo)可以提高學(xué)生的學(xué)業(yè)成績。

二、發(fā)展學(xué)生元認(rèn)知水平，開展探究式物理教學(xué)

（一）創(chuàng)設(shè)真實問題情境

教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時，可以通過創(chuàng)設(shè)真實情境來實現(xiàn)對學(xué)生元認(rèn)知能力的訓(xùn)練，提升探究式教學(xué)效果。在探究式教學(xué)中，如何引入探究課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究動機(jī)，將學(xué)生的注意力集中到探究課題上，是教師首先要解決的問題。根據(jù)元認(rèn)知學(xué)習(xí)理論，創(chuàng)設(shè)真實問題情境可以讓學(xué)生在一定的物理情景中聯(lián)系大腦中已有的知識和經(jīng)驗去思考問題，感受到新知識與原有知識之間的沖突，產(chǎn)生認(rèn)知失衡，從而形成學(xué)生的探究需要和學(xué)習(xí)動機(jī)。學(xué)生只有通過物理情景認(rèn)識到探究問題是什么，才能明確探究目標(biāo)、制訂實驗計劃。創(chuàng)設(shè)真實問題情境能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，能引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實驗和思考提出探究問題，明確探究任務(wù)，從而鍛煉學(xué)生的元認(rèn)知能力和科學(xué)探究能力，達(dá)成探究式學(xué)習(xí)目標(biāo)。

1.設(shè)計課堂實驗引出探究問題

為了有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、發(fā)展學(xué)生元認(rèn)知能力，實驗的設(shè)計也要遵循一定的要求，實驗現(xiàn)象應(yīng)直觀、可見度高，便于學(xué)生觀察和思考；實驗應(yīng)簡單鮮明，能使學(xué)生集中注意力觀察主要的物理現(xiàn)象。

教學(xué)案例：初二物理“科學(xué)探究 凸透鏡成像”

這節(jié)課引入課題就可以用演示實驗創(chuàng)設(shè)問題情境：用一個放大鏡（凸透鏡）去觀察你身邊的物體，如一只勺子或者別人的眼睛。近看，遠(yuǎn)看，你看到了什么？改變距離看到的像一樣嗎？有什么變化？為什么會出現(xiàn)不同的像？學(xué)生在觀察現(xiàn)象、思考問題的過程中認(rèn)識到用自己的原有知識無法解釋實驗現(xiàn)象，從而產(chǎn)生求知欲。通過認(rèn)知沖突引發(fā)學(xué)生深入思考，提出本節(jié)課探究問題：凸透鏡成像有什么規(guī)律？學(xué)生在真實情境中能更好地明確探究任務(wù)。

2.利用生活中的實例引入探究課題

引導(dǎo)學(xué)生觀察生活中的物理現(xiàn)象并思考：這些現(xiàn)象有什么相同點嗎？為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象？你可以解釋嗎？用已有的經(jīng)驗、知識去解釋是正確的嗎？你產(chǎn)生了什么疑惑？學(xué)生思考后發(fā)現(xiàn)無法解釋這些生活中的物理現(xiàn)象，教師由此引出探究課題。

教學(xué)案例：初二物理“動與靜”

師：世界上有絕對靜止的物體嗎？請你舉例說明。生：課桌、樹、房子等是靜止的。師：地球是靜止的嗎？生：不是，地球圍繞太陽轉(zhuǎn)動。師：既然地球在運動，那么課桌、房子能說是靜止的嗎？生：不能，它們也是運動的。此時，學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己認(rèn)知的矛盾，感受到認(rèn)知的失衡。師：世界上沒有絕對靜止的物體，我們平時描述一個物體是靜止的說法是不科學(xué)的，那么，在物理學(xué)上我們該怎么描述一個物體是運動還是靜止的呢？通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們就能解決這個問題。

3.設(shè)計探究式問題指導(dǎo)元認(rèn)知策略

初二開學(xué)初，在對學(xué)習(xí)效果的反饋提問中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對物理知識的理解并沒有達(dá)到要求，究其原因是學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了被動接受、死記硬背的學(xué)習(xí)方式，不知道物理學(xué)習(xí)的方法是運用邏輯思維，要深入理解才能掌握。部分學(xué)生缺乏元認(rèn)知能力，不會探究式學(xué)習(xí)。

因此，筆者采取提問的方式，設(shè)計探究式問題，嘗試對學(xué)生進(jìn)行元認(rèn)知能力的培訓(xùn)，提高其探究式學(xué)習(xí)能力。

教學(xué)案例：初二物理“動與靜”

提問1：小明坐在正在行駛的汽車?yán)铮∶魇沁\動還是靜止的？為什么？

針對問題，學(xué)生習(xí)慣性地看書尋找答案，這時教師應(yīng)鼓勵他們用自己的知識和經(jīng)驗大膽猜想和探索，并指出：看書背答案是學(xué)不好物理的，要靠自己的思考才能真正理解。這里讓學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)方法，認(rèn)知到物理學(xué)習(xí)的正確策略是探究式學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生的元認(rèn)知水平。

提問2：小明有可能是靜止的，你能解釋一下嗎？

學(xué)生各抒己見，互相評價不同的觀點，提高了元認(rèn)知水平。教師給予鼓勵和表揚，學(xué)生主動參與課堂問題的解決，積極思考，大膽回答，體驗到了探究式學(xué)習(xí)的樂趣和成功。學(xué)生不但學(xué)習(xí)了知識，鍛煉了思維，還獲得了積極的學(xué)習(xí)體驗；而積極的學(xué)習(xí)體驗又會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，使其培養(yǎng)探究的能力。

（二）強(qiáng)化學(xué)生積極的學(xué)習(xí)體驗

成功的喜悅會讓學(xué)生產(chǎn)生積極的體驗，提高學(xué)生的自信心和意志力，促使學(xué)生更加順利地完成實驗探究，形成良性循環(huán)。而消極的體驗會給學(xué)生帶來挫敗感，容易讓學(xué)生失去學(xué)習(xí)信念，產(chǎn)生畏難情緒。在探究式教學(xué)的課堂上，筆者注意到學(xué)困生在物理學(xué)習(xí)中很快就放棄對問題的自主探究，遇到困難選擇逃避，不愿意思考，容易喪失學(xué)習(xí)信念，形成惡性循環(huán)。學(xué)習(xí)信念對在探究過程中調(diào)用元認(rèn)知技能起到了先導(dǎo)作用，沒有學(xué)習(xí)信念就無法調(diào)用元認(rèn)知技能促進(jìn)自主學(xué)習(xí)。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)信念，教師要幫助學(xué)生分析探究中出現(xiàn)的問題，搭建完成探究任務(wù)的思維階梯，引導(dǎo)學(xué)生選擇正確有效的認(rèn)知策略去解決問題，讓學(xué)生有“會”的體驗。有了成功的認(rèn)知體驗，學(xué)生就會越來越自信，通過積極的認(rèn)知體驗和情感體驗促進(jìn)自身科學(xué)探究能力的發(fā)展。

（三）實施形成性評價

形成性評價是對學(xué)習(xí)過程的監(jiān)測和反饋，它不是學(xué)習(xí)結(jié)束后的評價考核，而是在探究學(xué)習(xí)開始之前、探究學(xué)習(xí)進(jìn)行期間的評價，能反映學(xué)生探究學(xué)習(xí)過程中的思維能力。形成性評價的方式有自我評價和同伴互評等。自我評價和同伴互評可以鍛煉學(xué)生的元認(rèn)知監(jiān)控能力，提高學(xué)生的探究學(xué)習(xí)能力。

利用評價幫助學(xué)生控制和管理他們自己的學(xué)習(xí)行為正是教育的最終目標(biāo)。教師在教學(xué)中，可以借助檢查表等工具幫助學(xué)生進(jìn)行自我反思，發(fā)展元認(rèn)知能力，成為積極的學(xué)習(xí)者。

元認(rèn)知能力強(qiáng)的學(xué)生會常常自評，從元認(rèn)知的角度去思考自己的學(xué)習(xí)，例如：我今天發(fā)揮創(chuàng)造性了嗎？我提出盡可能多的想法了嗎？我嘗試從不同視角思考問題了嗎？我怎樣做研究的？我評估我使用的實驗方案的可靠性了嗎？我有沒有認(rèn)真觀察探究實驗的現(xiàn)象？我有沒有認(rèn)真做筆記？我記錄下探究過程的數(shù)據(jù)信息了嗎？我的探究項目做得好嗎？它是否給出了足夠的信息？我有邏輯性和說服力嗎？我整理筆記的方式是否有助于我的學(xué)習(xí)項目呢？探究學(xué)習(xí)過程中遇到問題我會怎么辦？我對我的進(jìn)步滿意嗎？這個任務(wù)我還能想出其他解決方案嗎？

學(xué)生可以通過“出聲思維”分享探究過程來進(jìn)行同伴互評?！俺雎曀季S”就是說出自己的想法，教師可以讓學(xué)生描述他們思維過程的各個步驟，檢查和分析他們的策略是否有效。例如：學(xué)生一起討論他們的探究過程，分享他們的研究過程，并接受反饋，通過評價同伴的學(xué)習(xí)過程，了解到如何通過不同方式展示學(xué)習(xí)技能，如何用不同方案解決問題。

總之，以學(xué)生為主體的自評和互評，可以鍛煉學(xué)生的元認(rèn)知技能，有助于學(xué)生明確探究的問題，選擇有效的研究策略，監(jiān)控探究學(xué)習(xí)的過程，及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，調(diào)整方案，完善探究過程，實現(xiàn)探究目標(biāo)。這也有助于學(xué)生在探究學(xué)習(xí)的過程中培養(yǎng)探究能力和探究精神。

三、結(jié)論

本研究把元認(rèn)知水平的發(fā)展和探究式學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)緊密結(jié)合，嘗試形成新的基于元認(rèn)知能力的探究式物理教學(xué)模式，力求在提高學(xué)生物理成績的同時發(fā)展其元認(rèn)知能力和探究式學(xué)習(xí)能力，實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。在課堂教學(xué)中，學(xué)生在學(xué)習(xí)伊始，知道提出探究問題、做好自己的知識準(zhǔn)備，能明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)要求；學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，能做好學(xué)習(xí)計劃，能設(shè)計探究實驗方案，能對自身的探究學(xué)習(xí)活動、發(fā)展情況進(jìn)行檢測、反思、評價和調(diào)整；學(xué)生在學(xué)習(xí)活動結(jié)束時，能對學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行檢測、評價和反思，提升探究學(xué)習(xí)能力，實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展和元認(rèn)知水平的提升。

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責(zé)任編輯：趙瀟晗