摘 要：元认知技能在学生学物理概念和教师教物理概念中均发挥重要作用，而元认知知识是元认知技能的基础，因此，不论是学生学的方面还是教师教的方面都要加强对元认知知识的完善同时对相应的元认知技能进行提高，如此才能更好地促进学生学习物理概念。
关键词：高中物理；元认知知识；元认知技能
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1009-010X（2017）32-0012-03
物理概念的教学不论从学生学的方面还是从教师教的方面来看，它都存在着元认知活动。且元认识活动在物理概念的教学中具有十分重要的作用。故本文拟从元认知的视角来论述如何进行高中物理概念的学与教，以期找到促进物理概念教学质量提高的方法。
一、教给学生进行物理概念学习的元认知知识
元认知包括静态的元认知知识和动态的元认知调节，元认知知识是元认知调节的基础和前提。而在物理概念的学习中，元认知知识是学生对物理概念这一学习对象的基本认识和学习方法。因此对于高中生来说，要让他们从认知上深信物理概念在物理学习中的基础地位，并认同没有掌握好物理概念就不可能进一步学习和掌握好物理规律的观念，如此才能提高学生在整个物理课程学习活动中的学习质量。此外在概念的学习中还应要求学生形成重要物理概念的基本结构，包括概念的定义、物理意义和适用条件。并且对于定量概念，学生不仅要知道它的定义式、标矢性和测量方法等，还要知道物理概念学习的基本方法。比如积极参与课堂讨论，并通过阅读课本了解物理概念的建立过程；借助物理现象和实例帮助自己理解物理概念；以及通过做题来巩固对概念的理解；还有通过做概念图或思维导图来加深对概念及其相互联系的认识；以及通过错题笔记查找是否存在概念认识不清或有误的问题等。此外学生还要知道非智力因素对物理概念学习的影响，例如浓厚的学习兴趣、强烈的学习动机、专注的课堂注意力、较高的意志水平和积极乐观的情绪等，这些都有助于物理概念的学习。因此在教学过程中要经常提醒学生使他们将非智力因素对学习的影响认识上升到意识水平，以便为今后的学习提供动力支持。
二、培养学生进行物理概念学习的元认知调节技能
元认知知识是一种关于事实的陈述性知识，只有将其转化为思维或行为的执行性程序才能形成元认知技能。而这样的可执行程序必须经过教师的培养才能变成学生的思维和行为习惯。比如在课堂上教师可告知学生物理概念学习的基本要求，例如要求学生监控自己的思维活动是否与概念教学活动保持步调一致，以及如果对概念或概念形成过程中的某一环节存在质疑或疑问时要及时提出或寻求他人帮助等。同时教师也可以教给学生一些概念学习的方法，比如同伴交流法，以此来培养学生进行物理概念学习的元认知调节技能。
三、完善教师自身进行物理概念教学的元认知知识
物理概念教学的元认知知识是指教师对物理概念本身的认知，此外还包括其教学观念和影响其教学效果因素的认知知识。只有教师对物理概念本身有正确的认识，才能够正确运用物理概念并对不同版本的高中物理教材进行分析和审视。为此教师要转变不正确的概念教学认知和消极的教学行为，并改变把过多的精力放在解题训练上而忽视学生对物理概念本质理解的倾向。例如在为概念的建立准备一些感性材料的时候，一定要多从学生能理解、感兴趣、具有典型性的材料中进行选材，这样更有利于概念的建立[1]。此外对于有些概念来说，利用实验引入概念是必要的途径，但有些教师却为了省去实验准备上的麻烦或认为实验操作费时而放弃实验，如此会导致学生因为感性认识不足而影响物理概念的学习。例如，如果没有观察到足够多的电磁感应现象，学生就不可能很好地理解和掌握电磁感应这一概念。
四、发挥元认知对物理概念教学的评价、反思和批判作用
元认知要求物理教师具有对教学工作进行评价、反思和批判等内省功能。具体到物理概念教学来说主要表现在以下几个方面。
（一）是否以问题为导向引导物理概念教学
在进行物理概念的教学设计时，除了设计一系列递进式的问题来启发学生的思维推进概念的学习外，同时还可以设计一些问题引导学生对思维进行监控。例如“你对概念的定义有什么看法？”“你非常清楚这个概念吗？”“能否举例说明你对这个概念的認识？”同时也可以让学生主动提出自己的问题，并给学生互动交流的时间，即借助学生的讨论来展现评价、批判、反思等元认知技能。
（二）是否能够为学生构建物理概念的生长点
教师和学生对物理概念的认识有异同。因此在进行概念的教学设计时，要考虑物理概念的教学方法是否符合学生的认知水平和经验，是否能够让学生顺应或同化物理概念。这就要求教师对不同的概念要采用不同的教学组织策略。例如有的概念必须在子概念的基础上才能建立起来，这时子概念就是这个概念的生长点，如弹力这个概念的学习就必须以形变、弹性形变等子概念为基础；有的概念必须借助实验探究为概念建立提供数据；有的概念必须采用类比思维法，即利用学生已有的形成概念的方法作类比来学习新概念，如类比“电场强度”概念来形成“磁感应强度”概念；有的概念必须采用对比归纳的方法进行概念构建，如相互作用力和平衡力的概念。此外教师在进行教学设计时还必须对学生在学习概念时可能遇到的困难与障碍做出预判，尽量客观地、多维度地思考“采用哪种方法来建立物理概念更能使多数学生易于接受，以及怎样让学生意识到这种方法的必要性和可行性。”
（三）是否能够对物理概念的教学进行批判性思考
物理教材展现了物理概念学习的基本内容，但教师在备课时仍需对教材的内容进行重新审视或对不同版本教材对同一概念的处理进行比较，并从学生认知水平、认知规律和教学逻辑出发对概念教学思路进行认真分析，由此提出更好的教学设计。例如电势能、电势差、电势等概念的学习顺序，不同教材的处理会有不同之处。从认知规律来看，先学电势能再学电势、电势差，更符合从具体到抽象的认知原则[2]。而现有教材的编写有不完善的地方，故教师应带着评判的态度分析教材。近年来，首都师范大学邢红军教授指导的研究生团队对人教版物理教材部分内容的编写思路进行了评判和创新设计，指出了教材编写的加速度、电场强度等物理概念不符合比值定义法的教学逻辑，并指明了比值定义法的逻辑内涵和应用步骤。此外还特别指出了在进行比值定义法教学时要结合比较、分析、综合等思维方法[3]。这启示了物理教师应养成抓住物理概念的本质和所蕴含的思维方法对现有的物理概念教学方法进行批判性思考的习惯。
（四）是否重视形象思维在形成物理概念中的作用
优秀的物理教师应该从物理现象出发引入物理概念[4]。这里的物理现象可以说是形象思维的来源之一。而形象思维的具体表现形式可分为知觉形象思维、表象思维和想象。我们通常所说的“通过观察和实验可以增强教学的直观性”就是旨在使学生对感性材料形成知觉形象。表象是指过去感知过的事物形象在头脑中再现的过程。在教学中可以通过口头叙述一些典型事例唤起学生对已有表象的印象从而形成概念。例如质点和点电荷的概念就是对实物表象进行抽象概括而形成的。想象是对头脑中的表象进行改造从而生成新表象的过程。电场、磁场等物理概念的形成过程都得益于想象活动的形象化概括[5]。因此在概念的巩固和应用中可以借助形象思维的支撑帮助学生理解抽象的物理概念。
（五）是否重视物理概念教学的反思性研究
物理教师教学水平的提高离不开对自身教学经验、教学方法和教学观念方面的自我反思。其反思的途径包括与他人交流教学经验以及学习书本和期刊上关于物理概念的教学文章。此外为开展物理概念教学的研究工作，教师共同体内部还应形成一种热衷于物理教育研究的氛围，并加强教师间的交流。同时教师个人也要自觉加强对物理概念教学相关文献的研究性学习工作，如此才能由浅入深地促进学生构建概念。
参考文献：
[1][5]李荣党.高中物理概念教学方法策略与案例研究[M].广州：广东高等教育出版社，2016.
[2]周长春.尊重认知规律 化解思维障碍——五种版本教科书编排电势能、电势、电势差内容的比较[J].中学物理教学参考，2011，40（12）：2～4.
[3]邢红军.高中物理概科学方法教育[M].北京：中国科学技术出版社，2015：53.
[4]陈敏华.物理实在和物理量[J].物理教师，2013，34（02）：73～74+83.