论文部分内容阅读
近年来，随着学科教学中对元认知的逐步了解，有关物理学科的元认知的研究逐渐出现。虽然这方面的研究还比较少，也不够精确和系统，但我们仍可以找到一些相关的内容。
1997年，四川师范大学的姚云等人进行了“物理教学的元认知实验研究”，他们选择了初二年级无明显差异的两个班级作为实验对象，按照董奇的8环节监控结构理论对其中的一个班进行了一学期的元认知的训练，另一个班作为对比班。研究结果表明，实验班的学生的整体元认知水平在实验前后差异显著；在实验后，实验班的总体水平高于对比班；元认知训练对学生的学业成绩有一定的影响，但并非绝对正相关。此外，他们还发现元认知训练对中等生的效果最好。
山西师范大学教育系的程素萍进行了“解决物理问题的元认知训练研究”。研究样本为由同一老师任教的无明显差异的3个高一年级班(127，128，129班)。他们根据实际教学情况编写了《解决力学习题的思维训练教程》，并引入King，Delcols等人的元认知训练方法，对127班进行元认知监控训练，对128班进行思维策略训练，对129班不进行任何训练。结果发现，解决物理问题的思维训练对中等生的作用比较大；对于解决中等难度的习题127和128班比129班有明显的提高；此外，从整体水平上来看，进行监控训练的127班与128和129班相比都有显著的差异。
2000年，苏州大学的陶洪等人进行了“中学物理学习过程中自反馈与学习效果关系的相关研究”。研究的对象为普通中学从初二到高一的322人。通过问卷调查发现，被试的自反馈能力与物理学习之间有密切的正相关。
2001年，宋其争、沃建中、林崇德进行了“高中生成就动机、物理学习成绩对其自我监控的影响”。研究表明，成就动机和物理学习成绩是影响物理自我监控能力的重要因素。从影响程度来看，成就动机的影响更大。不同层次的动机，其自我监控能力不同，即:高学习目标高成绩目标者监控水平最高，其次是高学习目标低成绩目标者，再次是低学习目标高成绩目标者，最后是低成绩目标低学习目标者。从成绩方面来说，物理学习成绩越好，其物理问题解决的自我监控水平越高。从认知上说，物理学的陈述性、程序性和策略性的知识对学生自我监控学习能力有着较大的影响。
2002年，上述三人在已有研究的基础上，以314名高中生为被试，对物理学科问题解决自我监控能力的结构进行了研究。结果表明，与其它的模型相比，物理学科问题解决自我监控能力的五成分模型更为合理，即从物理问题解决的过程来看，其相应的自我监控能力由计划、调节、观察、检验、反思等五个方面的因素组成。
南京师范大学心理系的邓铸(2002-2003)进行了“简单与复杂物理问题解决及状态元认知”的研究。研究者采用了控制型作业分析与问卷相结合的方法，研究了高二学生简单与复杂物理问题解决的表征机制及状态元认知结构。结果显示:(1)物理问题解决是对问题的表征状态不断转换的过程，它受认知主体信息的提取、转换、整合能力及状态元认知的影响。(2)中学生物理问题解决中的状态元认知主要由他的自我效能感、自我监测、策略系统三种成分构成。(3)复杂问题解决的关键是正确提取范畴性知识以形成对问题的深层表征。
江苏省的中学老师黄皓燕(2002)在“高中物理教学中培养学生的自我监控能力”一文中阐述了她对学生进行了自我监控学习能力的调查分析。其研究结果发现：(1)个体对学习过程中各环节自我监控能力发展不平衡；(2)个体间自我监控能力发展具有不平衡性；(3)学生的自我监控呈波动性发展；(4)学生对学习过程的监控主要依赖于他控；(5)学生自我监控学习能力的培养基本上处于自然发展状态。
2003年，福建师范大学物光学院的杨育玲进行了“元学习能力训练对初二学生物理学习影响的实验研究”，本研究以元学习理论为指导，根据教学和学习过程的基本规律，制定了元学习能力训练的教学原则和教学方案。采取的教学方案是：学习前要求学生意识到与物理学习效果有关的四个因素；学习时增强学生对他人及自己物理学习认识过程的意识；学习后要求学生根据学习结果对整个物理学习过程进行反省。结果表明：从整体而言，初二学生中，学业成绩优等生、中等生和差生的元学习能力水平表现出从高到低的规律，中等生与差生的元学习能力不存在显著性的差异，但优生和中等生存在显著性的差异；元学习能力训练能显著地提高初二学生的元学习能力水平；元学习能力训练对不同层次学生的物理学习影响是不同的，对中等生的影响最为显著的，而对优等生、差生的影响不明显；元学习能力训练主要体现为使学生在准备性、执行性、反馈性、补救性方面得到提高，集中体现在使中等生的准备性、方法性、执行性、反馈性、补救性方面得到显著改善；元学习能力训练能转变学生的物理学习兴趣和态度，提高他们的物理学业成绩，中等生尤为明显。
2004年，湖南师范大学的瞿珺在“中学物理教学中的元认知”一文中对元认知理论做了简要的介绍，并结合中学物理教学，认真分析了物理元认知结构：物理元认知知识、物理元认知体验、物理元认知监控的特点以及它们的关系。通过问卷调查的方式了解了现在中学生的物理元认知水平现状，并对调查结果进行了分析，结合自己的教学经验和教学实践提出了在物理教学过程中培养学生的元认知能力的教学策略，并就如何在课堂教学和物理问题解决中进行元认知训练提出了一些看法与建议。
2005年，西南师范大学青春进行了“高中学生形成物理概念的元认知训练研究”，该研究运用了“问题启发——参与互动”的元认知训练模式，结合物理概念的教学对学生进行元认知训练，以揭示提高物理元认知水平和形成物理概念的关系，该研究结果表明：（1）学生掌握物理概念能力和元认知水平呈显著的正相关关系；（2）该训练有效的提高学生的元认知水平和掌握物理概念的学业成绩，其结果得到较好的保持和一定程度的迁移；（3）该训练对不同水平学生效果不同，对中等学生最为显著；（4）该训练对男、女生均有效，但男生在效果的保持和迁移上优于女生。
此外，贵州省的董英华老师(2001)也进行了学生在学习物理过程中的元认知水平量表的设计；山西师范大学的郭建清、张军鹏(2003)专门针对物理概念学习的自我监控能力设计了测试量表；杨敬北等中学教师针对物理问题解决中的反思进行了总结讨论；廖小兵（2005）的元认知物理教学的研究，分课型呈现教学设计；周彬（2005）着重从加强元认知监控的指导等方面探讨了对学生进行物理元认知训练的途径。然后，在以上实践经验的基础上，总结出物理学习策略的教学技巧。还有不少物理教师和研究者选取有关利用元认知的思想结合物理某一方面的问题做了一些工作。研究者在课堂教学中对学生进行元认知训练，培养学生的元认知水平，并对元认知及其与学生学习的关系进行了大量的研究，取得了许多研究成果，为我们进一步研究提供了重要的启示。但是，我们也注意到，这方面的研究还存在一些问题。总的来看，我们认为，未来研究在以下几个方面还有待进一步明确和加强。首先，在物理课堂教学中对学生进行元认知训练的内容进行确定。其次，对学业成绩不同水平元认知训练怎样做到更有针对性，怎样促进优生或差生的元认知水平获得较大的提高。
综上所述，元认知训练即对学生元认知知识、技能的教授、培养与开发。其主要内容是教会学生如何根据自己的特点、材料的特点、学习的任务与要求等灵活地制定相应的计划，采取适当的有效策略，并在学习活动中积极地进行监控、反馈、调节，及时地修正策略和过程，以尽快和有效地达到目标。这实质上也就是设法让学生学会学习。但是，当前对于元认知培养与训练方法的讨论主要只集中于两点上，即训练的有效性和无效性，以及训练中的迁移问题。随着元认知理论的进一步发展，以及越来越多的实验证明元认知训练的有效性，显然，只把研究的注意力聚焦于训练效果及迁移两个方面已经不完全符合现实发展的情况了，更不能满足教育实践对“发展学生的智力”、“教学生学会学习”的广泛要求。以此为契机，我们认为，关于元认知训练的研究，应把重点转移到训练方法本身这一问题上，通过分析、比较现存的各种训练方法的特点，发现或者创造出更好的方法来，为素质教育的实施提供有力的支持。同时，研究元认知训练方法本身的问题，也必定可以对前述两个方面作出更好的回答。
1997年，四川师范大学的姚云等人进行了“物理教学的元认知实验研究”，他们选择了初二年级无明显差异的两个班级作为实验对象，按照董奇的8环节监控结构理论对其中的一个班进行了一学期的元认知的训练，另一个班作为对比班。研究结果表明，实验班的学生的整体元认知水平在实验前后差异显著；在实验后，实验班的总体水平高于对比班；元认知训练对学生的学业成绩有一定的影响，但并非绝对正相关。此外，他们还发现元认知训练对中等生的效果最好。
山西师范大学教育系的程素萍进行了“解决物理问题的元认知训练研究”。研究样本为由同一老师任教的无明显差异的3个高一年级班(127，128，129班)。他们根据实际教学情况编写了《解决力学习题的思维训练教程》，并引入King，Delcols等人的元认知训练方法，对127班进行元认知监控训练，对128班进行思维策略训练，对129班不进行任何训练。结果发现，解决物理问题的思维训练对中等生的作用比较大；对于解决中等难度的习题127和128班比129班有明显的提高；此外，从整体水平上来看，进行监控训练的127班与128和129班相比都有显著的差异。
2000年，苏州大学的陶洪等人进行了“中学物理学习过程中自反馈与学习效果关系的相关研究”。研究的对象为普通中学从初二到高一的322人。通过问卷调查发现，被试的自反馈能力与物理学习之间有密切的正相关。
2001年，宋其争、沃建中、林崇德进行了“高中生成就动机、物理学习成绩对其自我监控的影响”。研究表明，成就动机和物理学习成绩是影响物理自我监控能力的重要因素。从影响程度来看，成就动机的影响更大。不同层次的动机，其自我监控能力不同，即:高学习目标高成绩目标者监控水平最高，其次是高学习目标低成绩目标者，再次是低学习目标高成绩目标者，最后是低成绩目标低学习目标者。从成绩方面来说，物理学习成绩越好，其物理问题解决的自我监控水平越高。从认知上说，物理学的陈述性、程序性和策略性的知识对学生自我监控学习能力有着较大的影响。
2002年，上述三人在已有研究的基础上，以314名高中生为被试，对物理学科问题解决自我监控能力的结构进行了研究。结果表明，与其它的模型相比，物理学科问题解决自我监控能力的五成分模型更为合理，即从物理问题解决的过程来看，其相应的自我监控能力由计划、调节、观察、检验、反思等五个方面的因素组成。
南京师范大学心理系的邓铸(2002-2003)进行了“简单与复杂物理问题解决及状态元认知”的研究。研究者采用了控制型作业分析与问卷相结合的方法，研究了高二学生简单与复杂物理问题解决的表征机制及状态元认知结构。结果显示:(1)物理问题解决是对问题的表征状态不断转换的过程，它受认知主体信息的提取、转换、整合能力及状态元认知的影响。(2)中学生物理问题解决中的状态元认知主要由他的自我效能感、自我监测、策略系统三种成分构成。(3)复杂问题解决的关键是正确提取范畴性知识以形成对问题的深层表征。
江苏省的中学老师黄皓燕(2002)在“高中物理教学中培养学生的自我监控能力”一文中阐述了她对学生进行了自我监控学习能力的调查分析。其研究结果发现：(1)个体对学习过程中各环节自我监控能力发展不平衡；(2)个体间自我监控能力发展具有不平衡性；(3)学生的自我监控呈波动性发展；(4)学生对学习过程的监控主要依赖于他控；(5)学生自我监控学习能力的培养基本上处于自然发展状态。
2003年，福建师范大学物光学院的杨育玲进行了“元学习能力训练对初二学生物理学习影响的实验研究”，本研究以元学习理论为指导，根据教学和学习过程的基本规律，制定了元学习能力训练的教学原则和教学方案。采取的教学方案是：学习前要求学生意识到与物理学习效果有关的四个因素；学习时增强学生对他人及自己物理学习认识过程的意识；学习后要求学生根据学习结果对整个物理学习过程进行反省。结果表明：从整体而言，初二学生中，学业成绩优等生、中等生和差生的元学习能力水平表现出从高到低的规律，中等生与差生的元学习能力不存在显著性的差异，但优生和中等生存在显著性的差异；元学习能力训练能显著地提高初二学生的元学习能力水平；元学习能力训练对不同层次学生的物理学习影响是不同的，对中等生的影响最为显著的，而对优等生、差生的影响不明显；元学习能力训练主要体现为使学生在准备性、执行性、反馈性、补救性方面得到提高，集中体现在使中等生的准备性、方法性、执行性、反馈性、补救性方面得到显著改善；元学习能力训练能转变学生的物理学习兴趣和态度，提高他们的物理学业成绩，中等生尤为明显。
2004年，湖南师范大学的瞿珺在“中学物理教学中的元认知”一文中对元认知理论做了简要的介绍，并结合中学物理教学，认真分析了物理元认知结构：物理元认知知识、物理元认知体验、物理元认知监控的特点以及它们的关系。通过问卷调查的方式了解了现在中学生的物理元认知水平现状，并对调查结果进行了分析，结合自己的教学经验和教学实践提出了在物理教学过程中培养学生的元认知能力的教学策略，并就如何在课堂教学和物理问题解决中进行元认知训练提出了一些看法与建议。
2005年，西南师范大学青春进行了“高中学生形成物理概念的元认知训练研究”，该研究运用了“问题启发——参与互动”的元认知训练模式，结合物理概念的教学对学生进行元认知训练，以揭示提高物理元认知水平和形成物理概念的关系，该研究结果表明：（1）学生掌握物理概念能力和元认知水平呈显著的正相关关系；（2）该训练有效的提高学生的元认知水平和掌握物理概念的学业成绩，其结果得到较好的保持和一定程度的迁移；（3）该训练对不同水平学生效果不同，对中等学生最为显著；（4）该训练对男、女生均有效，但男生在效果的保持和迁移上优于女生。
此外，贵州省的董英华老师(2001)也进行了学生在学习物理过程中的元认知水平量表的设计；山西师范大学的郭建清、张军鹏(2003)专门针对物理概念学习的自我监控能力设计了测试量表；杨敬北等中学教师针对物理问题解决中的反思进行了总结讨论；廖小兵（2005）的元认知物理教学的研究，分课型呈现教学设计；周彬（2005）着重从加强元认知监控的指导等方面探讨了对学生进行物理元认知训练的途径。然后，在以上实践经验的基础上，总结出物理学习策略的教学技巧。还有不少物理教师和研究者选取有关利用元认知的思想结合物理某一方面的问题做了一些工作。研究者在课堂教学中对学生进行元认知训练，培养学生的元认知水平，并对元认知及其与学生学习的关系进行了大量的研究，取得了许多研究成果，为我们进一步研究提供了重要的启示。但是，我们也注意到，这方面的研究还存在一些问题。总的来看，我们认为，未来研究在以下几个方面还有待进一步明确和加强。首先，在物理课堂教学中对学生进行元认知训练的内容进行确定。其次，对学业成绩不同水平元认知训练怎样做到更有针对性，怎样促进优生或差生的元认知水平获得较大的提高。
综上所述，元认知训练即对学生元认知知识、技能的教授、培养与开发。其主要内容是教会学生如何根据自己的特点、材料的特点、学习的任务与要求等灵活地制定相应的计划，采取适当的有效策略，并在学习活动中积极地进行监控、反馈、调节，及时地修正策略和过程，以尽快和有效地达到目标。这实质上也就是设法让学生学会学习。但是，当前对于元认知培养与训练方法的讨论主要只集中于两点上，即训练的有效性和无效性，以及训练中的迁移问题。随着元认知理论的进一步发展，以及越来越多的实验证明元认知训练的有效性，显然，只把研究的注意力聚焦于训练效果及迁移两个方面已经不完全符合现实发展的情况了，更不能满足教育实践对“发展学生的智力”、“教学生学会学习”的广泛要求。以此为契机，我们认为，关于元认知训练的研究，应把重点转移到训练方法本身这一问题上，通过分析、比较现存的各种训练方法的特点，发现或者创造出更好的方法来，为素质教育的实施提供有力的支持。同时，研究元认知训练方法本身的问题，也必定可以对前述两个方面作出更好的回答。