本研究采用“组间实验设计”，选择第二南开中学高一．1班和高一．2班作为被试，共60人，高一．1班为对照班，高一．2班为实验班，在对照班进行常规教学，在对实验班的教学中进行元认知训练，对前测和后测得到的两班物理测验成绩进行统计检验，以分析元认知训练对教学效果的影响。本研究不仅分析元认知训练对学生物理成绩的影响，还从心理学角度分析产生这种影响的心理机制，选择态度和能力倾向这两个心理品质作为教学效果的间接指标，采用标准心理测验量表来测量这两个指标。对测量结果进行解释时，采用了假设检验、相关分析、方差分析、路径分析等多种统计方法，并结合访谈法和口语报告法的结果，量的研究和质的研究互为补充，最终得出以下结论：1、在物理教学中进行元认知训练有利于提高学生的物理成绩。2、元认知训练有助于改善学习态度。因此，在考虑如何激发动机、提高兴趣、改善态度时，不能忽视对学生学习技能的培养。3、元认知训练可能导致能力结构的变化。4、由于男、女生在能力结构上存在差异，因此训练效果不同。5、元认知训练效果在不同水平学生间存在差异，本研究旨在为物理教学中进行有效的元认知训练提供理论依据。