本文结合认知和元认知理论，对高中物理实验的操作和解题进行了元认知训练研究。在研究中，首先回顾了元认知理论及其研究现状，然后利用认知、元认知观点，分析了物理实验能力结构，指明了物理实验能力是由相互影响和相互制约关系的动作技能和智慧技能构成，其中物理实验操作和解物理实验题能够很好地评价物理实验能力。另外，指明了元认知在物理实验中的主导地位，元认知水平制约着物理实验能力。 在理论分析的基础上，结合高中物理实验教学，运用“问题提示单”分别构建了高中物理实验操作和解题的元认知训练模式。在物理实验操作方面，选取了40名被试为实验组，另外，40名被试为控制组，进行了等组实验设计。对实验组学生进行了操作元认知训练。同样，在解物理实验题方面，选取45名被试为实验组，另外45名被试为控制组，进行了等组实验设计，对实验组学生进行了解实验题的元认知训练，通过比较，得出如下研究结论： 1．高中学生物理实验能力评价的操作成绩和笔试成绩与其对应的元认知水平呈显著的正相关关系。 2．本训练有助于提高学生的元认知水平和实验操作成绩及实验笔试成绩。 3．本训练在提高物理实验笔试成绩方面，对中等生和优等生效果最为显著；在提高操作成绩方面，对中等生效果最为显著。 4．本训练对提高男、女学生的物理实验操作和解题能力方面，效果有差异。对提高物理实验笔试成绩方面，男、女均有效；对提高物理实验操作成绩方面，男生较优于女生。