物理學習監控原則與引導策略

摘 要：學習是認知、實踐與情感體驗的過程，有效學習還伴有計劃、監察、檢查、評價、反饋、控制和調節等監控過程。依據學習監控涵義闡釋了其遵循的目的性、協同性、進階性原則，并基于教學實踐提出了物理學習監控的引導策略：學生習得監控背景知識，為監控提供先決條件；引導學生自定計劃，為監控提供前提保障；通過過程診斷與反饋，為監控提供參照依憑；設置鑲嵌型監控任務，讓深度學習真實發生。

關鍵詞：物理學習；監控；引導；原則與方法

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2024）10-0034-4

收稿日期：2024-03-10

作者簡介：李吉（1967-），男，中學高級教師，主要從事高中物理教學工作。

學習是學習者為了達成學習目標，基于已有經驗，利用學習資源，選擇合適路徑和方式，在時空環境、他人支持下達成學習結果的過程。從學習起點到終點的過程中常會面臨效度風險，需要學習者具有自我認知和管控意識，對學習目標、計劃、內容、過程及情感態度實施監控，達到提高學習能力和學習成效的目的。

1 學習監控的涵義

在《辭海》中，“監控”意為“用來提高可靠性，在發生故障時自動保持正常工作的方式”。董奇等（1996）在《自我監控與智力》中給“監控”定義為：“監”是監視、監督、監察、反饋的意思，“控”是控制、指揮、調節、調整的意思。二者結合起來，“‘監控’是給予監視反饋并予以控制調節”［1］。

“學習監控”是為了實現學習目標，提高學習成效，對學習活動進行監視、控制的一系列過程。觀察、實驗與思維是物理學習的基本方式，其監控過程需將正在進行的學習活動作為意識對象，積極、自覺地對其進行計劃、監察、檢查、評價、反饋、控制和調節。

學習監控分外部監控和內部監控。外部監控是來自外界的，如家庭成員、教師、伙伴等的影響，表現為他人的激勵、提醒、關注、指導等。內部監控也稱自我監控，是學習者對自我學習過程的監控，即為達成預定目標將自身正在進行的學習活動作為對象不斷進行覺察、反省與調節［2］。教學中通常將二者有機結合。

2 學習監控的原則

2.1 目的性原則

學習監控是為了有效實現學習目標而展開的認知活動。在目標導向的學習過程中，基于目標進行針對性反饋與調節至關重要。學習者應以學習目標為基準，圍繞目標達成的條件和結果開展學習監控，不斷審視自己所處的任務情境、學程路徑、行為方式，注意分配、情感體驗等是否與目標匹配，是否促進認知理解、探究發現、遷移應用、豐富科學情感，是否有利于提升自主學習能力，在對標反省中不斷調控學習進程與策略。

2.2 協同性原則

心理學研究揭示，人的大腦具有需求、思維和感受三項功能。學習是在大腦統一支配下發生的認知、實踐與交往活動。所以，學習監控不僅是對自己認知過程的再認知與控制（即元認知），還包含對操作行為與情緒、情感的監控。物理是以實驗為基礎、思維為內核、情感為動力的學科，其學習突出以“行”為支點、以“思”為核心、以“情”為紐帶的實踐邏輯，學習監控應包含“情感、認知與行動”不同側面，共同構成學習監控主要意識對象，協同一致地指向學習目標的達成。為了發揮好學習監控效能，應堅持內部監控與外部監控協同，自我監控為主，外部監控為輔，共同推動學習監控有效發生。

2.3 進階性原則

學生在學習監控中的角色，監控內容、范圍及方式并非一成不變，隨著時間的推移，自我監控能力的發展要經歷一個多維動態的過程。一般來說，通常會經由外部到自我、不自覺到自覺、單維到多維、局部到整體的進階過程［3］（圖1）。

3 學習監IwODt9XjRn5pCAO6fKjoHA==控的引導策略

3.1 讓學生習得監控的背景知識，為學習監控提供條件

研究表明，要在自我監控中成為監控主體，首先需要具有一定的自我意識，二是掌握一定的自我監控方法，三是具有一定的自我監控體驗，即對自我監控具有一定的理解和感悟。

教學中發現，學生通常對學習任務作出不恰當的評估，基礎較差的學生更不擅長評估自己的能力。如果當前的策略無效，好的問題解決者會嘗試新的策略，而差的問題解決者還會繼續使用已被證明失敗的策略［4］。為此，學習監控將涉及的條件性知識分為任務的知識、自我的知識和策略的知識。

任務的知識可增強學生對活動任務與作業的認識，要求學生會對任務作評估，對包括目標、屬性、支持條件、完成任務可能遇到的困難等有比較清晰的認識。自我的知識要求有自我覺察的意識，對自己的優勢和不足有比較客觀的評價與歸因，同時了解一些關于認知的心理學原理。策略的知識要求學生根據任務特征、自我情況以及時空條件選擇適宜的學習路徑和方法。基于三類條件性知識，設計出學習監控過程（圖2）。

3.2 引導學生自定目標與計劃，為學習監控提供前提保障

學習監控遵循目的性原則，引導學生自定目標與計劃是學前監控的重要內容。研究表明，許多學生傾向于花費極少時間做計劃，而專家比新手往往會花費更多時間做計劃［5］。學生做計劃通常會出現三種典型問題：一是計劃不充分，二是計劃不適合當前情境，三是缺乏預估學習障礙的能力及應對預案。針對上述問題，在實踐中通過表1所示的監控引導，幫助學生強化自我意識，習得自定目標和計劃。

例如，針對“學生一做實驗，課堂‘熵’就增加”現象，下面以“探究電流與電壓的關系”為例，探討讓學生在實驗前做好計劃的監控引導。

調查發現，產生上述現象的主要原因是學生對實驗目的、思路、實施缺乏獨立思考，對實驗過程感到茫然，教師通過對計劃的監控引導，讓學生參與實驗方案的過程設計，現狀會得到明顯改善。

教師：電壓是形成電流的原因，電阻對電流有阻礙作用。因此，電壓、電阻對電流都有影響，怎樣才能探究電流與電壓的關系？（激發疑問）

學生：控制變量法。

教師：能否說出你的思路？（引導做實驗計劃）

學生：控制電阻不變，改變電壓，觀察電流的變化。

教師：改變什么的電壓？剛才提到“改變電壓”，你是否意識到自己的表述不妥？（引導學生覺察、反省）

學生：改變電阻兩端的電壓。（學生可能從不同角度反思自己的問題）

教師：該實驗需要哪些器材？請大家畫出實驗電路圖。（讓計劃更明確）

學生：分別畫出如下電路圖，呈現不同的實驗方案（圖3）。方案1直接將電阻連入電路；方案2串聯一個小燈泡分壓；方案3串聯不同規格的小燈泡；方案4串聯滑動變阻器。

教師：大家比較以上方案，回答以下問題。（按照監控的進階性原則，通過有層級的問題引導學生檢查、評價、改進）

（1）方案1的同學對自己所畫電路的可行性與不足進行評價與反思。

（2）方案2串聯一個小燈泡分壓是否可行？

（3）方案3串聯不同規格的小燈泡是否可行，有何不足？

（4）方案4串聯滑動變阻器，與串聯小燈泡相比有何優勢？

（5）是否有其他可行方案？與方案4比較，其有何優勢與不足？

（6）你認為該實驗在操作中的哪個環節最容易出問題？如何避免？

上述實驗方案的設計，教師通過設疑、追問，引導學生對自己的方案進行評價、反省和改進，通過監控引導，在實驗前把計劃做充分，操作就不再茫然了。

3.3 診斷與反饋學習過程，為監控提供參照依憑

學習監控的主要依據是學習目標與活動的匹配度，需對學習過程進行及時診斷與評價反饋。

3.3.1 課堂診斷與評價反饋

教師通過聽、看、訪等形式進行課堂調查，及時了解學習動態，為監控引導提供反饋信息。聽學生陳述概念、解釋現象，了解學生知識理解情況；通過變換任務情境看學生能做什么，如何操作，了解學生對任務情境的適應性行為；觀察學生怎么做，推斷學習態度、習慣和責任心；輔之以訪談，了解學生的學習狀況，及時引導學生適應當下學習。

3.3.2 課后診斷與評價反饋

學習結束，引導學生反思和解釋自己的學習活動。解釋做了什么、為什么這樣做，描述如何應對各種挑戰，將此作為作業的構成部分。布置作業時，應給出完成的限制條件和評估標準，讓學生根據標準評估學業進展。布置理解型學習任務，檢驗能否對所學內容進行轉述、舉例、辨析和解釋。比如，考查對二力平衡是否理解，設置如下評估任務：1.簡述二力平衡條件；2.利用身邊物品演示二力平衡；3.從演示案例中辨別二力平衡和一對相互作用力的異同；4.解釋靜放在水平桌面上的茶杯對水平桌面的壓力大小為什么等于自身重力大小。通過“簡述”“演示”“辨別”和“解釋”等行為，目標的達成就變得可操作和觀測，從而為學習監控提供依憑。

3.4 設置鑲嵌型監控任務，讓深度學習真實發生

學習任務在教學中起著牽動學習過程的作用，在問題解決與任務完成中實現意義建構和能力提升。基于學習監控的協同性，利用助學工具提供任務支架，將指向認知、行為和情感的多維自我監控學習任務嵌套于學習過程，引導學生逐步掌握自我監控方法，為深度學習創造條件。

3.4.1  編制監控學習任務單，讓自我監控鑲嵌在學習過程中

通過設置鑲嵌在學習過程中的監控任務單，幫助學生認識自己的思考過程和存在的問題，引導他們對學習作出適當的調整（表2）。

學生親歷觀察、質疑、推理、闡釋、總結、對話、反省、調整的過程，習得知識與能力。

3.4.2 設置“自我解釋”學習任務，增強自我監控意識

學習，就是對話的過程，與他人、與環境、與自我的對話過程。自我解釋強調與自我的對話，是學習者在學習或問題解決情境中把學習思考解釋給自己，以此對自己的學習活動進行檢查、評估與反省。實踐表明，自我解釋包含多種有效的認知與元認知的學習策略，可有效促進學習者的思辨、自學和知識的深層建構能力。

例如，一盛水杯置于臺秤上，現用彈簧測力計懸掛一木塊緩慢伸入水杯（圖4）。針對此情境，自我提問：

（1）木塊浸入液體過程中，彈簧測力計和臺秤示數變化有何關系？我能說出理由嗎？

（2）木塊浸入液體過程中，杯底壓力增加多少？判斷依據是什么？

（3）木塊浸入液體過程中，液面升、降與木塊浸沒的體積有什么關系？我是怎么獲得這個結論的？

（4）提住木塊不動，向杯中加一定量液體，我能計算液面的升降嗎？若木塊能漂浮，將其放入液體中，靜止時液面升降又如何計算？

（5）我在解決上述問題時遇到了哪些困難？自己的薄弱點在哪？怎么提高解決問題的能力？

學生對解決問題中認知過程的“自我解釋”，用證據闡述觀點，用證據推出新知，質疑已有結論的批判性審視等，都足以促進知識的深層理解，提升自主學習能力。

4 結 語

學習監控為學習發生“故障”提供了防御機制，發展了學習者自我認知與管理能力，在促進深度學習、培育學生核心素養方面顯示出實踐意義。

參考文獻：

［1］石玲. 網絡多媒體形態下大學英語詞匯教與學的實證研究［D］.南京：東南大學，2016.

［2］靳玉樂.自主學習［M］.成都：四川教育出版社，2005.

［3］張燕春，陳秉初.運用元認知理論提高學生自主學習能力［J］.科技信息，2008（29）：169，176.

［4］蘇珊·A.安布羅斯.聰明教學7原理［M］.龐維國，等譯.上海：華東師范大學出版社，2021.

［5］張忠明.物理課堂“差異性實驗”情境的創設［J］.物理教師，2015，36（5）：33-34，37.

（欄目編輯 鄧 磊）