基于元認(rèn)知的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(qū)漕湖學(xué)校 江蘇蘇州 215100)

新課程目標(biāo)的改革打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在課程中對學(xué)生綜合實(shí)踐能力的提升起決定性作用，元認(rèn)知更是注重學(xué)生自主探究的過程體驗(yàn)，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下能夠主動(dòng)認(rèn)知、分析問題，這樣會(huì)加深學(xué)生對知識的理解掌握，學(xué)生會(huì)在實(shí)驗(yàn)過程中點(diǎn)燃創(chuàng)新意識，從而有效調(diào)整學(xué)習(xí)狀態(tài)，并提升學(xué)習(xí)效率。

一、元認(rèn)知的內(nèi)涵

“元認(rèn)知”在本質(zhì)上屬于一種反省認(rèn)知，本文認(rèn)為“元認(rèn)知”是學(xué)生對自身學(xué)習(xí)過程感覺的認(rèn)識，“元認(rèn)知”包含自我對當(dāng)下發(fā)生的動(dòng)態(tài)過程與自我認(rèn)知的靜態(tài)過程之間的相互作用，初中物理教師可以運(yùn)用元認(rèn)知理論強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，幫助學(xué)生掌握良好的學(xué)習(xí)方法，在實(shí)驗(yàn)中不斷提升自己的綜合能力[1]。

二、基于元認(rèn)知的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

（一）預(yù)留思考時(shí)間，運(yùn)用元認(rèn)知調(diào)節(jié)認(rèn)知加工缺陷

在傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師會(huì)要求學(xué)生一板一眼地按照步驟操作，單向性的灌輸模式會(huì)讓學(xué)生的思維處于被動(dòng)，學(xué)生在自身的認(rèn)知范圍中無法創(chuàng)新，所以存在操作實(shí)驗(yàn)的障礙。因此，教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行難易分類，在知識目標(biāo)的設(shè)定基礎(chǔ)上給予學(xué)生自主思考的時(shí)間，讓學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)操作中加強(qiáng)對重要信息的認(rèn)知，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的認(rèn)知加工缺陷，從而有效提升學(xué)習(xí)效率。

例如，學(xué)習(xí)“以伏安法測小燈泡電功率”時(shí)，教師可以依據(jù)本節(jié)的重難點(diǎn)知識進(jìn)行分類，對于一些基礎(chǔ)性問題引導(dǎo)學(xué)生猜想分析，讓學(xué)生能夠經(jīng)歷知識的建構(gòu)過程。由于學(xué)生在之前已經(jīng)學(xué)會(huì)了電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作要求，教師可以在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)向?qū)W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(diǎn)鐘左右的燈泡亮度與十二點(diǎn)以后的亮度是否相同？同一盞燈有時(shí)明，有時(shí)暗，它的電功率是否發(fā)生了改變？在電路中，小燈泡的明暗和電壓、電流有什么關(guān)系？”教師通過問題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，緊接著要求學(xué)生以小組為單位進(jìn)行電路圖設(shè)計(jì)，小組探究的方式會(huì)加深學(xué)生的思考。學(xué)生討論結(jié)束之后，教師鼓勵(lì)小組成員說出自己的想法與理由，學(xué)生說完后，教師再借助軟件向?qū)W生展示問題的正確答案，這樣能加深學(xué)生的認(rèn)知，對本節(jié)課將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容會(huì)有更深的印象[2]。

（二）重視策略教學(xué)，運(yùn)用元認(rèn)知激活改組實(shí)驗(yàn)策略

實(shí)驗(yàn)操作的途徑不止一種，元認(rèn)知可以培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中運(yùn)用多種思維發(fā)現(xiàn)更深層的內(nèi)容。但是，元認(rèn)知能力不太理想的學(xué)生會(huì)在操作實(shí)驗(yàn)中無法判斷接下來該是如何操作，所以導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法順利進(jìn)行，這時(shí)教師可以運(yùn)用策略引導(dǎo)，讓學(xué)生對自己的思考內(nèi)容進(jìn)行推斷，并及時(shí)體會(huì)到有效的實(shí)驗(yàn)策略，從而提升自己隨機(jī)應(yīng)變的能力。

例如，學(xué)生操作“以伏安法測小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，可能會(huì)遇到電路元件的選擇，這時(shí)教師可以利用多媒體設(shè)備為學(xué)生演示常見的電路故障，通過反向教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生思考電路故障如何解決。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中會(huì)明確故障問題，經(jīng)過故障分析會(huì)促進(jìn)學(xué)生對電路元件的正確選擇。之后教師為學(xué)生示范正確的實(shí)驗(yàn)操作，激活學(xué)生的創(chuàng)新思維，使學(xué)生能夠深刻掌握電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用與作用。

（三）關(guān)注思維過程，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知監(jiān)控和調(diào)節(jié)能力

物理學(xué)科邏輯性比較強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)操作需要參與者的細(xì)心思考，所以，教師應(yīng)加強(qiáng)對學(xué)生思維模式的監(jiān)控，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。例如，操作“以伏安法測小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生可以在小組內(nèi)研究實(shí)際電壓與額定電壓的關(guān)系，并分析滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中所起的作用。教師在這個(gè)過程中巡視學(xué)生的困難，并引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)方向思考問題，避免學(xué)生根據(jù)已知結(jié)果想當(dāng)然地連接電路，做實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了向?qū)嶒?yàn)結(jié)論靠攏而故意寫出理想化的數(shù)據(jù)。學(xué)生經(jīng)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(yǎng)學(xué)生認(rèn)知監(jiān)控和調(diào)節(jié)的能力。

三、結(jié)束語

總而言之，在核心素養(yǎng)理念引導(dǎo)的教育背景下，初中物理教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)應(yīng)注重學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，及時(shí)更新理論知識的教學(xué)模式，采用元認(rèn)知理論創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以此鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中主動(dòng)操作，不斷提升學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，從而有效提升自己的思維邏輯能力和創(chuàng)新能力，為今后的綜合性發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)[3]。