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摘 要：元认知技能在物理解题过程中发挥着重要的作用，在物理课堂教学中采用传授元认知知识、暴露解题思维和利用问题单进行解题思维训练等多种方法对学生进行元认知训练可以提高学生在物理解题方面的元认知水平，进而促进物理解题能力的提高.
关键词：元认知；元认知技能；物理解题
作者简介：刘玉中（1972-），中学一级教师，硕士，研究方向物理课程与教学论.
物理解题活动是一种认知活动同时伴随着元认知活动，物理解题能力水平不但反映了个体解题的认知能力水平也体现了个体解题过程的元认知水平.解题能力水平高的学生相应的元认知水平也高，而那些解题能力水平差的学生，其元认知水平也较低[1].若采用一定的训练方法提高物理解题的元认知水平，将能够提高学生的物理解题能力.本文拟对高中物理解题过程的元认知水平和元认知水平训练方法做进一步的探讨.
1 物理解题过程的元认知水平
物理解题过程是一种认知活动，其认知活动的对象是题目本身所包含的各种信息，需要解题者调动自身认知结构中的物理知识和解题思维方法.解题过程同时也需要解题者从解题过程中获得反馈信息，及时调节自己的认知活动，这就是解题过程的元认知活动.元认知在解题活动中起支配作用，它对解题活动的监控作用减少了解题的盲目性和冲动性，是成功解题的保障.根据元认知概念的内涵和解题的思维过程，可以把物理解题过程的元认知水平分成以下几个方面.
1.1 元认知知识水平
物理解题的元认知知识包括物理解题的一般思维过程的知识、个体在解题当中的思维调节作用的知识及影响解题的知识因素和心理因素的知识.依据现代认知心理学对知识的分类，可以把物理解题的元认知知识分为陈述性知识、程序性知识、条件性知识.陈述性知识是指那些对事实、规则等的描述性知识.程序性知识是以“如果/那么”表征的产生式规则.陈述性知识需要转换为程序性知识才能被执行而发生知识的作用[2].条件性知识是何时、为何要使用陈述性和程序性知识的知识.比如楞次定律本身是一种陈述性知识，在根据楞次定律判断感应电流的方向时，学生要把楞次定律这样的陈述性知识转化为这样的程序性知识：回路中原磁场的方向→磁通量的变化→感应电流的磁场方向→感应电流的方向，而 “有闭合回路、有磁通量变化”就是判断感应电流的条件性知识.元认知知识水平还跟元认知知识的在大脑中的构建方式有关.有组织、有序列的元认知知识比零碎、无序的元认知识更有利于大脑的检索、提取和应用.为了更好地发挥元认知技能在物理解题当中的调节作用，教师应围绕怎样成功解题这一中心帮助学生形成合理完善的元认知知识结构，这也是提高物理解题能力的重要途径.
1.2 元认知技能水平
元认知技能是学生在解题思维活动中运用元认知知识监测、调节和评估自己认知行为和心理状态的能力.例如，在解题时保持心理不紧张、有自信心；能够在认真审题的前提下寻找解题的方法和计划，能够执行解题计划，并不断监视和评价解题的进程，发现某一步骤或思路存在某些错误，能及时地进行调整或修正；准确判断困难程度并依据困难程度分配时间；解题结束时能够对解题过程进行回忆、评价、总结，反思自己在解题中取得的新收获和所犯的错误.个体必须通过对元认知知识的理解与运用，通过解题实践活动不断积累、完善元认知知识和经验，才能促进元认知技能水平的提高.
1.3 元认知体验水平
元认知体验包括认知体验和情感体验.认知体验是指对当前解题当中的认知进展情况的觉察，情感体验是指解题当中个体的情绪体验的感受.元认知体验能唤醒解题者调用元认知技能保证解题活动的顺利进行.例如，当学生在解题时不知道该用哪个物理公式时，这可能会促使他联想到该题涉及的是哪一物理现象或什么物理模型；解题时遇到困难也可能会体验到有焦虑的情绪产生，这时会使他想到这样对解题是不利的，若随即让心态平静下来，重新认真审题，反而能够找到解题的思路.在实际认知活动中，元认知体验与元认知技能是密不可能分的，元认知体验为元认知技能运用提供必需的信息，使元认知技能的运用具有针对性.
2 物理解题的元认知训练方法
元认知训练的目的是提高学生在物理解题时的元认知水平，具体训练应围绕提高元认知的知识水平、技能水平和体验水平来进行.一般分为两个阶段：先向学生传授元认知知识，然后训练学生运用所学的元认知知识提高物理解题活动中的元认知技能水平和元认知体验水平.
2.1 向学生传授关于物理解题的元认知知识
在向学生传授元认知知识的时候做到传授陈述性、程序性和条件性元认知知识兼顾并举.通过习题讲解让学生对物理解题的一般过程有基本的认知，让学生知道解题过程中每一阶段的知识和意图.物理教学中解题的过程一般分为审题、寻找问题的解法、表述解法和检查评估四个阶段.
2.1.1 审题
审题的目的是理解、吸收题目所提供的各种外部信息，明确问题涉及的相关物理知识，弄清楚已知量和待求量，挖掘隐含条件，知道解题的大方向.在这个过程中，需要简单地画出恰当的示意图，将己知量、待求量、隐含量全部标注在上面.画示意图或图象并以具体的形态表明抽象的信息，实现了对题目信息的有效的外部表征，能够减轻大脑的认知负荷，帮助学生分析物理过程及其内部知识间的联系，经常会提高问题的解决速度[3].审题环节是极其重要的，影响到其它阶段的有效进展，是成功解题的关键环节，优秀生用在审题上的时间通常比后进生多也说明了这一点.
2.1.2 寻找问题的解法
寻找解法的目的是找出解决问题的具体路径，包括现象分析和算法分析两个不同的分階段[4].现象分析的目的是弄清楚题目当中的基本物理现象及其联系，找出物理模型并将相关的物理概念、定律和公式联系起来.算法分析是找出已知量与待求量之间具体关系的思考过程.在算法分析阶段需要选择适用的物理公式、建立具体方程式，用于解题的公式与本题所特定的物理现象、过程是相关的.如果物理过程里有几个研究对象，学生必须知道研究对象的转移，对不同研究对象进行分析并发现它们之间的联系，建立不同的方程式.在寻找解法的阶段，要让学生会选取合适的物理解题思维方法：如矢量分解合成法、图象法、守恒法、等效法、临界分析法、整体法、隔离法、逆向思维法等等.
关键词：元认知；元认知技能；物理解题
作者简介：刘玉中（1972-），中学一级教师，硕士，研究方向物理课程与教学论.
物理解题活动是一种认知活动同时伴随着元认知活动，物理解题能力水平不但反映了个体解题的认知能力水平也体现了个体解题过程的元认知水平.解题能力水平高的学生相应的元认知水平也高，而那些解题能力水平差的学生，其元认知水平也较低[1].若采用一定的训练方法提高物理解题的元认知水平，将能够提高学生的物理解题能力.本文拟对高中物理解题过程的元认知水平和元认知水平训练方法做进一步的探讨.
1 物理解题过程的元认知水平
物理解题过程是一种认知活动，其认知活动的对象是题目本身所包含的各种信息，需要解题者调动自身认知结构中的物理知识和解题思维方法.解题过程同时也需要解题者从解题过程中获得反馈信息，及时调节自己的认知活动，这就是解题过程的元认知活动.元认知在解题活动中起支配作用，它对解题活动的监控作用减少了解题的盲目性和冲动性，是成功解题的保障.根据元认知概念的内涵和解题的思维过程，可以把物理解题过程的元认知水平分成以下几个方面.
1.1 元认知知识水平
物理解题的元认知知识包括物理解题的一般思维过程的知识、个体在解题当中的思维调节作用的知识及影响解题的知识因素和心理因素的知识.依据现代认知心理学对知识的分类，可以把物理解题的元认知知识分为陈述性知识、程序性知识、条件性知识.陈述性知识是指那些对事实、规则等的描述性知识.程序性知识是以“如果/那么”表征的产生式规则.陈述性知识需要转换为程序性知识才能被执行而发生知识的作用[2].条件性知识是何时、为何要使用陈述性和程序性知识的知识.比如楞次定律本身是一种陈述性知识，在根据楞次定律判断感应电流的方向时，学生要把楞次定律这样的陈述性知识转化为这样的程序性知识：回路中原磁场的方向→磁通量的变化→感应电流的磁场方向→感应电流的方向，而 “有闭合回路、有磁通量变化”就是判断感应电流的条件性知识.元认知知识水平还跟元认知知识的在大脑中的构建方式有关.有组织、有序列的元认知知识比零碎、无序的元认知识更有利于大脑的检索、提取和应用.为了更好地发挥元认知技能在物理解题当中的调节作用，教师应围绕怎样成功解题这一中心帮助学生形成合理完善的元认知知识结构，这也是提高物理解题能力的重要途径.
1.2 元认知技能水平
元认知技能是学生在解题思维活动中运用元认知知识监测、调节和评估自己认知行为和心理状态的能力.例如，在解题时保持心理不紧张、有自信心；能够在认真审题的前提下寻找解题的方法和计划，能够执行解题计划，并不断监视和评价解题的进程，发现某一步骤或思路存在某些错误，能及时地进行调整或修正；准确判断困难程度并依据困难程度分配时间；解题结束时能够对解题过程进行回忆、评价、总结，反思自己在解题中取得的新收获和所犯的错误.个体必须通过对元认知知识的理解与运用，通过解题实践活动不断积累、完善元认知知识和经验，才能促进元认知技能水平的提高.
1.3 元认知体验水平
元认知体验包括认知体验和情感体验.认知体验是指对当前解题当中的认知进展情况的觉察，情感体验是指解题当中个体的情绪体验的感受.元认知体验能唤醒解题者调用元认知技能保证解题活动的顺利进行.例如，当学生在解题时不知道该用哪个物理公式时，这可能会促使他联想到该题涉及的是哪一物理现象或什么物理模型；解题时遇到困难也可能会体验到有焦虑的情绪产生，这时会使他想到这样对解题是不利的，若随即让心态平静下来，重新认真审题，反而能够找到解题的思路.在实际认知活动中，元认知体验与元认知技能是密不可能分的，元认知体验为元认知技能运用提供必需的信息，使元认知技能的运用具有针对性.
2 物理解题的元认知训练方法
元认知训练的目的是提高学生在物理解题时的元认知水平，具体训练应围绕提高元认知的知识水平、技能水平和体验水平来进行.一般分为两个阶段：先向学生传授元认知知识，然后训练学生运用所学的元认知知识提高物理解题活动中的元认知技能水平和元认知体验水平.
2.1 向学生传授关于物理解题的元认知知识
在向学生传授元认知知识的时候做到传授陈述性、程序性和条件性元认知知识兼顾并举.通过习题讲解让学生对物理解题的一般过程有基本的认知，让学生知道解题过程中每一阶段的知识和意图.物理教学中解题的过程一般分为审题、寻找问题的解法、表述解法和检查评估四个阶段.
2.1.1 审题
审题的目的是理解、吸收题目所提供的各种外部信息，明确问题涉及的相关物理知识，弄清楚已知量和待求量，挖掘隐含条件，知道解题的大方向.在这个过程中，需要简单地画出恰当的示意图，将己知量、待求量、隐含量全部标注在上面.画示意图或图象并以具体的形态表明抽象的信息，实现了对题目信息的有效的外部表征，能够减轻大脑的认知负荷，帮助学生分析物理过程及其内部知识间的联系，经常会提高问题的解决速度[3].审题环节是极其重要的，影响到其它阶段的有效进展，是成功解题的关键环节，优秀生用在审题上的时间通常比后进生多也说明了这一点.
2.1.2 寻找问题的解法
寻找解法的目的是找出解决问题的具体路径，包括现象分析和算法分析两个不同的分階段[4].现象分析的目的是弄清楚题目当中的基本物理现象及其联系，找出物理模型并将相关的物理概念、定律和公式联系起来.算法分析是找出已知量与待求量之间具体关系的思考过程.在算法分析阶段需要选择适用的物理公式、建立具体方程式，用于解题的公式与本题所特定的物理现象、过程是相关的.如果物理过程里有几个研究对象，学生必须知道研究对象的转移，对不同研究对象进行分析并发现它们之间的联系，建立不同的方程式.在寻找解法的阶段，要让学生会选取合适的物理解题思维方法：如矢量分解合成法、图象法、守恒法、等效法、临界分析法、整体法、隔离法、逆向思维法等等.