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时间:2018-05-04
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1、物理问题解决与元认知研究【摘要】文章结合具体学科,分析了元认知在物理问题解决过程中的作用,以及如何通过物理问题解决对元认知进行有效开发。【关键词】物理;问题解决;元认知 元认知(Metacognition)是弗拉维尔70年代提出的,此后关于元认知的研究越来越多,这些研究主要集中于阅读理解、记忆和问题解决三大领域,其中问题解决中的元认知研究是九十年代才开始的。研究表明学习能力强的学生元认知水平较高,元认知策略可以修补知识水平的欠缺以及补充、完善问题。 本文采取与具体学科相结合的方式,从物理学科的特点出发,从元认知的实
2、质出发,探讨元认知在物理问题解决过程中的作用以及如何对其有效开发。 一、元认知在物理问题解决中的作用1976年弗拉维尔对元认知的定义:一个人所具有的关于自己思维活动和学习活动的知识及其实施的控制,是任何调节认知过程的认知活动。1979年Klup;Dennison(1994)定义:元认知是关于个人对自己学习反省、理解、控制的一种能力。元认知概念包括三方面的内容:元认知知识、元认知体验、元认知监控三种成分。三者相互作用,相互联系,其中元认知监控是元认知中的核心成分,它是学习成功的关键。 1.元认知对物理问题解决的目标进
3、行修正。[1]元认知使得解题过程具有明确的目标指向性,使解题者的心理活动都朝着目标靠拢。目标是问题解决者主观经验的知觉,它既是问题解决的开始,也是问题解决的归宿,它对问题解决的进程进行指导。解题中问题解决者要监控其解题计划,制订切实可行的目标,致使物理问题解决得以顺利进行。 2.元认知操作驱动物理问题解决的策略。解决物理问题需要一定的策略。策略是在思维模式的作用下反应出来的,它影响着物理问题解决的效率。问题解决者在解题过程中通过以下方式进行认知操作。(1)激活思维并制定策略,即以目标为出发点,将物理材料放入已有的知识
4、背景中,在操作系统的作用下激活认知结构。在元认知基础上,根据材料系统在认知结构中的相似性,寻求物理认知结构中的“相似点”,把问题改组为适合原有知识的形式,或把以前知识通过经验加工成适合现有问题的形式,从而制订解题策略;(2)改组和实施策略,即通过对问题解决进程的反馈,面对问题,有多种解题方法,问题解决者要进行自我评价,实质上就是对问题解决策略的评价,如果发现目标确信无疑而又达不到或不能顺利达到目标时,则将怀疑其策略,有必要对策略进行调整。 3.元认知增强解题者在物理问题解决中的主体意识。鉴于物理学科的特点,一般解决物
5、理问题有一定的困难,这就要求解题者能自我激活,发挥自我作用,排除障碍,产生问题解决的欲望。而元认知在整个问题解决过程中存在着内反馈的调节。(1)通过元认知知识,使解题者能审清题意,对问题的类型、难易程度、所用的知识有初步了解,使其能主动选择有效解题策略;(2)元认知体验的自我启发作用,调动非智力因素参与,产生“知”与“不知”的认知体验和情感体验,产生一些新的思路和方法,对原有的思维进行扩充,可以克服障碍,调动解题者的积极性和自信心;(3)元认知的监控作用,体现在解决问题的整个阶段,解题的前计划,解题过程中的监测,解后的
6、评价、反思。 二、通过物理问题解决对学生进行元认知开发 学生的元认知能力往往在解题过程中体现,并在解题过程中培养出来,龚志宁(1999)研究发现元认知策略导致学困生成绩低于优生。有人曾经对比优生与物理学困生解题过程研究中。发现元认知能力的高低一定程度决定物理成绩高低。为了让学生“学会学习”,我们应加强学生物理问题元认知能力的培养。 1.激发学生的自我意识和培养学习动机。元认知能力的发展以一定的心理发展水平为基础,元认知在学生自我意识产生之后才发展起来。如果没有自我意识,学生不能对自己正在操作的认知对象进行积极的计
7、划、监测、评价、反思。自我意识是以主体及其活动为意识对象,对人的认知活动起着监控作用。在解题学习中,人的自我意识是对自己在问题感知、表征、思考、记忆和体验的意识,对自己的目的、计划、行动以及行动效果的意识。 2.剖析思维过程,加强思路教学。以往教师解题只注重解题过程本身以及解题的结果,而忽略学生元认知作用的过程。元认知是认知的认知,元认知时刻在发挥作用,要提高学生的元认知水平,应该让学生体会教师的元认知发挥过程。遇到一个新问题时,向学生示范自己如何分析、寻找有效策略,最终解决问题的整个过程。有时教师也会进入死胡同,但
8、有能力排除障碍。有时教师也犯错,但他运用元认知监控可以修正问题…总而言之,展示教师思维过程,将教师自身过程的自我监控、自我调节展现给学生。[2] 3.传授解题的元认知策略 (1)善于利用波利亚“自我提示语” Polya波利亚在他的解题理论著作中所给出很多提示语,都是属于元认知的范畴。在解题时经常自觉地运用这些提示语,是提高解
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