研究表明,元认识能力对于学生的学习过程和发展认知水平有重要的计划、调节和监控的作用。物理学科由于固有的学科属性,在发展学生的物理观念和科学思维等方面,需要元认知知识在思维加工、自我反思等方面的促进作用。所以为落实高中物理教育的核心素养目标,促进学生学会学习,发展高中生的元认知能力势在必行。本文总共5章:第1章为绪论部分,简单阐述了本课题的研究背景和研究现状,并基于研究背景和研究现状梳理了研究思路,确定了论文研究的主要内容、研究目的与方法。第2章为概念界定与理论基础,界定了教学策略、物理核心素养、元认知能力等概念,简述了问题解决理论和深度学习的相关理论,厘清了这些概念之间和理论之间的相互关系。第3章基于安德森等人提出的元认知知识的内容框架,在充分解读中国学生发展核心素养的基础上,构建了适合我国中学国情的元认知能力框架,并进一步提出了高中物理核心素养的元认知能力框架,主要包括“掌握科学的学习策略、能理解认知任务以及具有自我管理能力”三个方面,在实现对教学目标的整合的同时,为基于元认知能力培养的教学策略的提出提供了理论依据。第4章根据构建的基于高中物理核心素养的元认知能力框架和深度学习、问题解决相关理论,以问题解决的教学为例,结合教学案例,从教学活动的组织、解题方法的指导两个方面提出了基于元认知能力培养的教学策略。其中,教学活动的组织策略有:（1）感知真实物理情境,明确物理知识与方法的适用情境。（2）运用科学思维方法,促进思维加工并解决物理问题。（3）恰当迁移运用物理原理与方法,做到举一反三。（4）整合知识框架,诱发持续监控与自我反思。根据问题解决的过程,将解题指导分为三个阶段:审题、答题和反思。审题指导策略为:教师示范与学生训练相结合,引导学生正确理解问题难度,发展模型建构思维。针对物理高考的不同题型,归纳出相应的答题策略。选择题的答题策略为:教会学生恰当运用解题技巧,解决生产、生活中的实际问题。实验题的答题策略为:厘清实验特点与分类,强调通读计划,促进有意监控。计算题的答题策略为:帮助学生总结答题规范,养成科学推理、科学论证的认知思维习惯。反思指导的策略有:（1）构建问题清单,引发自主反思,促进学生对思维的调节。（2）引导学生反思一题多解、多题一解,激发学习动机。根据所提出的教学策略,以“电压表改装”的教学为例,呈现了基于元认知能力和问题解决能力培养的教学方案,以验证应用教学组织策略和审题指导策略的可行性。第5章为结论、反思与展望,总结了本文的研究内容,指出了本研究的实践价值,反思了本文的研究内容,确定了在概念教学、规律教学和实验教学等方面进一步研究的思路。本文的创新点是基于安德森等人提出的元认知知识的内容框架,提出了中国学生发展核心素养和高中物理核心素养的元认知能力框架,为在高中物理教学中发展学生的元认知能力和物理学科核心素养奠定了理论基础,并据此提出了问题解决教学中发展学生元认知能力的教学策略。