基于元認知的初中物理實驗教學探究——以伏安法測小燈泡電功率為例

吳雪麗

(江蘇省蘇州市相城區漕湖學校 江蘇蘇州 215100)

新課程目標的改革打破了傳統教學模式，物理實驗教學在課程中對學生綜合實踐能力的提升起決定性作用，元認知更是注重學生自主探究的過程體驗，學生在教師的引導下能夠主動認知、分析問題，這樣會加深學生對知識的理解掌握，學生會在實驗過程中點燃創新意識，從而有效調整學習狀態，并提升學習效率。

一、元認知的內涵

“元認知”在本質上屬于一種反省認知，本文認為“元認知”是學生對自身學習過程感覺的認識，“元認知”包含自我對當下發生的動態過程與自我認知的靜態過程之間的相互作用，初中物理教師可以運用元認知理論強化學生的學習體驗，幫助學生掌握良好的學習方法，在實驗中不斷提升自己的綜合能力[1]。

二、基于元認知的初中物理實驗教學策略

（一）預留思考時間，運用元認知調節認知加工缺陷

在傳統的物理實驗教學中，教師會要求學生一板一眼地按照步驟操作，單向性的灌輸模式會讓學生的思維處于被動，學生在自身的認知范圍中無法創新，所以存在操作實驗的障礙。因此，教師可以根據學生的實際情況，將實驗內容進行難易分類，在知識目標的設定基礎上給予學生自主思考的時間，讓學生能夠在實驗操作中加強對重要信息的認知，彌補傳統教學的認知加工缺陷，從而有效提升學習效率。

例如，學習“以伏安法測小燈泡電功率”時，教師可以依據本節的重難點知識進行分類，對于一些基礎性問題引導學生猜想分析，讓學生能夠經歷知識的建構過程。由于學生在之前已經學會了電學實驗的基本操作要求，教師可以在課堂導入環節向學生提出情境類問題：“炎熱的夏季，大家有沒有觀察過同一盞燈晚上七點鐘左右的燈泡亮度與十二點以后的亮度是否相同？同一盞燈有時明，有時暗，它的電功率是否發生了改變？在電路中，小燈泡的明暗和電壓、電流有什么關系？”教師通過問題激發學生的學習動機，緊接著要求學生以小組為單位進行電路圖設計，小組探究的方式會加深學生的思考。學生討論結束之后，教師鼓勵小組成員說出自己的想法與理由，學生說完后，教師再借助軟件向學生展示問題的正確答案，這樣能加深學生的認知，對本節課將要學習的內容會有更深的印象[2]。

（二）重視策略教學，運用元認知激活改組實驗策略

實驗操作的途徑不止一種，元認知可以培養學生在實驗操作中運用多種思維發現更深層的內容。但是，元認知能力不太理想的學生會在操作實驗中無法判斷接下來該是如何操作，所以導致實驗無法順利進行，這時教師可以運用策略引導，讓學生對自己的思考內容進行推斷，并及時體會到有效的實驗策略，從而提升自己隨機應變的能力。

例如，學生操作“以伏安法測小燈泡電功率”的實驗時，可能會遇到電路元件的選擇，這時教師可以利用多媒體設備為學生演示常見的電路故障，通過反向教學引導學生思考電路故障如何解決。學生在實驗操作中會明確故障問題，經過故障分析會促進學生對電路元件的正確選擇。之后教師為學生示范正確的實驗操作，激活學生的創新思維，使學生能夠深刻掌握電流表、電壓表、滑動變阻器的使用與作用。

（三）關注思維過程，培養學生認知監控和調節能力

物理學科邏輯性比較強，實驗操作需要參與者的細心思考，所以，教師應加強對學生思維模式的監控，在實驗教學中培養學生良好的學習習慣。例如，操作“以伏安法測小燈泡電功率”的實驗時，學生可以在小組內研究實際電壓與額定電壓的關系，并分析滑動變阻器在實驗中所起的作用。教師在這個過程中巡視學生的困難，并引導學生從多個方向思考問題，避免學生根據已知結果想當然地連接電路，做實驗時，為了向實驗結論靠攏而故意寫出理想化的數據。學生經過小組探究，能夠自主思維推理，在自己的探究分析中掌握知識，從而培養學生認知監控和調節的能力。

三、結束語

總而言之，在核心素養理念引導的教育背景下，初中物理教師在開展實驗教學時應注重學生的個性化發展，及時更新理論知識的教學模式，采用元認知理論創新實驗教學，以此鼓勵學生在實驗中主動操作，不斷提升學習經驗，從而有效提升自己的思維邏輯能力和創新能力，為今后的綜合性發展奠定良好的基礎[3]。