基于时代要求与17版普通高中物理新课程标准的基本理念,现代教育越来越强调学生的自主学习和终身学习,而学生元认知水平的提升刚好满足了这一要求。笔者在教育实践中发现学生在做题时“屡错屡犯”的现象相当普遍,本研究从元认知理论切入,分别测量了排名靠前、排名中等、排名靠后三类学生的物理元认知水平和物理错题成因,并结合这两个调查统计,诊断分析出三类学生的物理错题成因。最后针对三类学生的错题成因诊断,提出了以降低出错率、优化物理元认知水平为目的的教学建议。本研究主要分为四个部分:第一部分主要介绍了本研究所依据的教育心理学理论,并对相关概念进行了界定。通过查阅国内外的相关理论和研究,明确了物理元认知水平可分为3个维度和9个子维度。第二部分是本研究的核心部分。本研究采用问卷调查的方式,对上海市七宝中学高二年级125名学生的物理元认知水平、物理错题成因进行了调查。一方面,通过对三类学生的物理元认知水平的统计分析,笔者发现学生的物理元认知水平与物理成绩排名呈正相关;三类学生的物理元认知体验普遍偏低,尤其是情感体验子维度的得分更低;排名中等和排名靠后学生的物理元认知知识维度偏低;排名靠后学生的物理元认知监控维度得分最低等。另一方面,结合学生的物理错题成因调查,诊断分析出三类学生的错题成因普遍表现为思维定势的消极影响;审题能力有待提高,其中排名靠前学生在简单题目的审题上不够重视;排名中等和排名靠后学生在物理思维方面有待提升等。第三部分是基于元认知理论,并结合归因理论和试误学习理论,针对三类学生的物理错题成因诊断,笔者提出了相应的、具体的、优化的教学建议。排名靠前学生应强化积极的情感体验和注重深入反思,提升物理元认知监控能力。排名中等学生应提升审题能力和综合运用知识的能力;弱化思维定势负迁移。排名靠后学生应激发物理学习动机;夯实物理基础;提升物理思维能力。之后,笔者进行了教学案例的展示和分析。第四部分对本课题研究的结论、不足及前景进行了阐述。