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高中生物理学习元认知监控能力的发展特点与培养.doc

高中生物理学习元认知监控能力的发展特点与培养

himikokiki
2019-05-10 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《高中生物理学习元认知监控能力的发展特点与培养doc》,可适用于高等教育领域

高中生物理学习元认知监控能力的发展特点与培养索建彪物理学院课程与教学论摘要:本文在元认知的理论基础上,阐述了高中生物理学习元认知监控能力的发展特点,并结合对高中生进行物理解题策略的培养,进而培养学生的元认知监控能力。关键词:高中物理元认知监控发展培养元认知,又称为反审认知,是指个人在对自身认知过程清晰意识基础上,对自身认知过程的自我反省、自我监控与自我调节。简言之,元认知就是认知的认知。其结构主要包括三个方面:元认知知识、元认知体验和元认知监控元认知最初是美国心理学家弗兰维尔(JHFavell)于世纪年代初期提出来的随后的研究把元认知扩大到认知的一切领域,也迅速推进智力理论的发展、研究表明,在人的智力活动中,元认知处于支配地位,对整个活动起着控制、调节作用。关于对自我监控的研究源于对元认知的研究,而元认知研究的核心成分是元认知监控,可以说元认知监控能力的实质就是自我监控能力。物理学是一门重要学科,但据调查表明,大多数学生觉得学习物理比较困难。他们往往能看懂书,能听懂课,但是不会做题。究其原因,主要是高中物理包含的内容广泛,逻辑性较强,物理问题具有多变性。学生解物理题时不仅需要经常练习,更需要更多、更好的解题方法和策略。为了解决这一问题。本文在元认知理论指导下,阐述了高中生物理学习中自我监控能力的发展特点,通过探讨如何对学生进行物理解题策略的培养,从根本上提高学生物理学习中的元认知监控能力。高中生物理学习中自我监控能力的发展特点:(一)从总体上来看,随着学生年龄、年级的增长,在整个中学期间,学生物理学习中自我监控能力在不断地发展着。(二)高中阶段的学生物理学习的自我监控能力发展较快。这是因为:一方面,自我监控能力是一种比较高级的心理能力。具有自我监控能力就意味着学生在学习活动中,需要将自己的注意力同时有效的集中在两个客体上:一是学习活动涉及的客体,一是正进行着学习活动的主体本身及其正从事的认知活动过程。高中阶段是学生自我意识发展的高峰期,自我意识水平的飞速提高便于学生逐渐能够进行复杂的自我监控学习活动,从而大大促进了自我监控学习能力的发展。另一方面,物理学习的自我监控能力是在物理学习的基础上形成和发展起来的,高中阶段的物理课程的任务更繁重,物理学习活动更复杂,物理知识的理论水平更高,这就客观上要求学生对自己的学习活动采取计划、控制、调节等监控活动以保证学习成功,从而为学生物理学习的自我监控学习能力的发展提供了大量训练机会和经验,促进自我监控能力的发展。(三)从总体上来讲,高中生物理学习中的自我监控能力较低。物理学习的自我监控能力的发展和提高通常有三条途径:一是通过学生物理学习的自身经验自发地学习。二是通过物理教学活动无形中获得,即有经验的教师通过科学地组织教学活动,使学生在学习物理知识和解决物理问题的过程中,内隐地逐步学到了适当的学习方法、学习策略、自我监控的知识和技能等。三是通过专门的训练明确地获得有效的学习方法。目前物理教学中一般很少对学生的学习进行有效的指导,物理教师有关自我监控的知识比较缺乏,不能在知识教学的同时潜移默化地培养学生的自我监控能力,只有通过学生经验的自发总结使自我监控能力得到发展。这样,严重影响了高中生物理学习中自我监控能力的提高。胡卫平(年)对高中学生科学(物理、化学、生物)学习方法作过一次调查,结果发现,在学生的学法方面,“忆”的多,“思”的少做题多,分析少学习科学知识多,掌握思维方法少应用科学概念和科学规律多,理解科学概念和科学规律少。在调查问卷中,的同学在搞清科学概念和科学规律的来龙去脉后才去做题只有的同学善于对客观事物抽象和概括的同学经常总结所学知识并将习题归类有的同学做题时不注意先确定研究对象,后搞清过程,再开始做题只有的同学做题后反思的同学有明确的学习目标。这些说明,高中生物理学习中的自我监控能力有待进一步提高。在学习物理的过程中,不仅要把握一般学习的特点和规律,而且还要把握物理学习本身所具有的特点。物理学习既要注重观察、实验又要重视基础知识,要协调好它们之间的关系,所以进行自我监控是十分必要的。以下结合元认知的三方面内容阐述如何对高中生进行解题策略的培养,进而培养学生的元认知监控能力:(一)进行有关元认知知识的传授结合教学过程,让学生了解物理学科的思维策略,以及使用这些策略的条件、方法等元认知相关基本知识。先采用多种形式向学生讲授记忆的相关知识,让学生了解有关记忆的一般规律(如艾宾浩斯的遗忘曲线)然后给学生具体的记忆策略、方法、技巧(如提高加工水平、多种编码、记忆术、过渡学习、合理复习等)。例如在学习《力》这一章时,引导学生归纳处理力的物质性、相互性、矢量性和同时性来把握力的概念然后从力的产生条件、三要素人手,学习重力、弹力、摩擦力最后指导学生正确领会、掌握教材的重点、难点。同时还要开展学习策略的学习活动,如制订学习计划、合理安排时间、课前预习、专心听讲、及时复习、课外学习、解题技巧、读书方法、考试技巧、情绪调节等不同学习环节的方法和策略,使学生了解何时使用、怎样使用这些策略。(二)进行有关元认知体验的练习编制练习题,创设学生进行深入思考的解题思维情景,让学生在解题思维练习中感受到积极的元认知体验。同时,要在练习中让学生熟练掌握思维策略,在学生明确这些方法后。教师引导学生采用相应的策略方法进行活动。我们知道,物理解题是体现学生物理能力的一种形式,也是使学生的素质得到综合训练的一种途径。解答物理题时,最忌还没有明白题意就急于列出方程,匆忙求解。在训练时可指导学生按以下三个步骤进行:、全面地了解题意。看清楚题目中的已知条件和待求条件,全面把握题目所提供的各类信息,全面地理解,然后画出草图。、仔细地分析题意。将已知条件和未知条件逐一与学过的知识点联系起来,特别要注意关于物理性质的、非数量文字叙述,因为他们往往是理解题意和解决问题的关键所在,也可能正是出题者设置的“陷阱”所在。、深入地分析题意。体会要考察哪一方面的物理知识和技能以及考察的方式,判断题目类型,找出解题的关键,确定正确的解题思路。例题:质量为m的物体放置在传送带上随之一起作匀速运动,二者之间的动摩擦因数为μ,传送带倾角为θ,则传送带对物体的作用力为:A、mgB、mgcosθC、μmgcosθD、mgsinθ分析题以及解题过程:①通读题目,了解已知条件、未知条件及其相互关系。②分析题目所涉及的物体、所处状态、受力情况。匀速运动传送带上的一个物体,该物体受到重力、传送带上的支持力和静摩擦力,画出受力图。③理解题目中的文字叙述。“传送带对物体的作用力”弹力和静摩擦力都是传送带施加给物体的,题意所指的是它的合力。④分析出题意图、判断题目类型、确定解题思路。若物体处于匀速运动状态,应该用共点力的平衡条件来解决问题。由于物体处于平衡状态,物体所受到的弹力和摩擦力的合力与受到的重力大小相等、方向相反,即传送带对物体的作用力大小等于mg。⑤分析讨论结果。根据牛顿第三定律,物体对传送带的作用力的大小为mg,方向竖直向下物体对传送带没有水平方向作用力,可以推知传送带和地面之间没有摩擦力如果物体在传送带上匀速下滑,也是与本例题同样属于平衡状态,因此可以得到同样的结论。同时,教师还要引导学生,去感受使用记忆策略时的认识体验和情感体验,并且还要体会在不同的学习情景中,面对不同的学习任务,如何选择最有效的学习策略,从而引导学生主动探索适合自己实际情况的有效方法,主动监控自己的学习过程,成为学习的主人。(三)进行有关元认知监控的训练在初步掌握了以上的记忆策略和方法后,随时注意提醒学生在具体的学习活动中,自觉地、灵活地运用这些记忆策略和方法去学习教师亦可以通过各种反馈途径,促使学生反复练习,并逐步由他控变为自控。起始阶段,教师通过让学生写出解题思维步骤,对学生的思维进行监控然后可以让学生采用自我提问的方式,逐步推动学生将自己的解题思维过程作为自我监控对象,不断地对其进行积极而自觉地监控和调节,促进学生的自我监控过程成为一种习惯。另外,教师还可以要求学生谈感受、写文字分析,以便及时收集反馈信息,调整指导学生学习策略的重点,促使学生反复自我训练,逐步提高自我监控能力。例如,在对学生进行计算题解题思维策略的元认知训练时,可采用自我提示卡的方式,不断对学生进行强化。例题质量为M倾角为θ的斜面静止在水平面上,斜面上放置一质量为m的木块,现要保证木块相对斜面静止不动,问对M采用多大的水平推力此时m与M间的正压力多大M与水平桌面之间的正压力多大(忽略摩擦)、分析题意阶段①我准确理解题了吗(再把题仔细读一遍,特别是关键部分。)②我把握了题目的整体了吗(理清题目中各个物理量的关系,已知条件,未知条件,隐含条件。)该题属于哪一类型涉及哪些概念、规律本题的关键词是“相对静止”本题的隐含条件是“二者不许加速运动”本题涉及知识:物体受力分析、匀加速运动。、解答习题阶段①我充分利用已知条件了吗哪些还没有充分利用(应优先考虑!)②我出现思维定势了吗(运用扩散思维,寻找新视角)③解本题需要哪些条件(包含隐含条件)④我想到几种方法(提倡一题多解)、反思总结阶段①这道题与以前做的题有什么区别其独特之处是什么②我应用了哪些技巧都很恰当吗能不能用更简洁的方法来解题呢③我能举一反三吗(解题过程略)通过在物理学习中培养学生的元认知监控能力,主要是提高学生的自我检测能力,自我反思能力,自我总结能力,学生只有在掌握学习策略后,才能够激发进一步学习和应用策略的热情。元认知监控能力的培养,他不同于一般知识的教学,需要一个比较长期的过程,需要我们在日常教学学习中不断的渗透,结合我们的日常教学进行培养和提高。参考文献:梁树森物理学习论M广西教育出版社,田世昆,胡卫平物理思维论M广西教育出版社,程素萍高中物理解题策略的训练方法j课程·教材·教法,王倩,于东元认知及其在教学中的运用j,教育理论研究,三、元认知能力的培养元认知是学会学习至关重要的一个方面。近十多年来,为了教学生学会学习,提高学习能力,不少大中小学以讲座的方式、学科渗透的方式,甚至专门开课的方式开展学习方法的的训练工作,取得了一定的效果。但都面临着如何让学生不仅学会,而且会用的问题,即学习方法的教学面临着如何让学生从拥有学习方法知识到运用学习方法知识于实际,形成独立的学习能力的问题。将学法知识的传授与元认知训练结合是一条有效的途径。它可使学生脱离教师或教学的外部监控,自觉地、主动地运用所学的学法知识对学习活动进行调节与控制,使之自动化、习惯化、迁移化。对元认知能力的培养可从以下几个方面进行:(一)掌握基本的学习策略和元认知知识基本的学习策略包括注意策略、组织策略、精制策略、编码策略、问题解决策略等。元认知知识包括学习者认知特点、学习材料类型、学习目标类型、学习策略类型等方面。它进一步分解为陈述性知识、程序性知识和条件性知识。所谓陈述性知识,是指个体能叙述实际情形的知识,是有关概念、规则“是什么”的知识,例如关于某个学习方法或策略的含义的知识。程序性知识指个体能按实际情况的需要运用策略,以解决具体问题的知识,即指用于某一具体情境的一套操作步骤,是一种“怎么办”的知识,例如某个学习方法的使用步骤的知识。条件性知识指个体能依据客观条件选取策略的知识,是一种“何时做、为什么这样做”的知识,例如关于某种学习方法适用条件和范围是什么的知识。条件性知识可使学习者知道因人、因事、因地而制宜,选择适宜的学习方法。在开展对学习者认知能力的训练时,应该将学习方法的陈述性知识、程序性知识和条件性知识有机结合,促进陈述性知识和程序性知识向条件性知识转化,这能有效促进学生元认知能力的提高和发展。(二)自我提问法自我提问法是在元认知训练中,通过一系列供学生自我观察、自我监控、自我评价的问题表单,不断地促进学生通过自我反省而提高问题解决的能力。例如,美国数学家波利亚就解决数学问题的四个阶段,提出了以下供学生自我提问的问题:理解问题阶段时提问自己:未知条件是什么已知条件是什么已知条件足以确定未知量吗多余还是不足拟定计划阶段时提问自己:过去见过这种题吗若见过是否它以稍许不同的方式出现我能应用一个具有相同或相似未知条件的熟悉问题解答当前题吗如果不能解答当前题,还要提问自己:我能从已知条件中产生什么有用的东西使用了所有的条件和数据了吗等等。执行计划阶段时提问自己:能清楚地认定每一步都是对的吗能证明它是对的吗回顾步骤阶段时提问自己:我能检验结果的正确性吗我能检验推理过程吗我能运用这个结果或方法于其它问题吗在课堂或课外学习中,自我提问,及时对自己的学习过程进行有效的监控与调节。自问“我掌握了某个对象吗”就是对自己学习能力与过程的检查与评价。如在阅读中自问:“我完成了阅读目标吗”“我理解了什么”“我把握住了文章的主题和结构吗”等。“学习策略运用适当有效吗”“有没有更好的学习策略”就是对学习策略运用是否恰当有效的判断与评价。如果意识到所用的策略无效或效果不佳,则需要调节和变换学习策略。通过如此不断地自我反馈、自我评价,帮助自己理清思路,就能优化学习过程,达到预定的学习目标。元认知监控能力也得到提高和发展。另外,还可以设计和制定自我评价细目和量化标准,即自检表,定期(每单元一次)填写。这样让学生对自己的学习心理、学习过程、学习结果等情况进行分析评价,也是提高学生元认知监控能力的有效方法。自检表的内容可包括:有无学习计划是否确立本单元的学习目标能否调整目标和计划是否对本单元内容感兴趣能否调整和保持良好的学习情绪能否独立克服学习上的困难能否预习、复习和认真听课能否理解本单元的学习内容能否合理分配学习时间能否选择适合自己的学习方法对自己的学习能力是否有信心对自己的学习结果是否满意等等(三)同学间相互问答研究表明(King,,)解决问题时学生间相互问答能提高被试的元认知能力。相互提问最多的学生解决问题的速度也快。训练学生两人一组,就一些认知策略知识相互提问,有助于提高学生的元认知能力和解决问题的能力。下面所列是该实验中供元认知训练用的问题单,列有解决问题三个阶段(计划、监控、评价)的一系列问题。供元认知训练用的问题表计划:这个问题是什么现在我们打算干什么关于这个问题我们目前知道了些什么已给了我们哪些信息这些信息对我们有什么用我们的计划是什么还有其它的办法吗如果……,将会怎样下一步我们做什么监控:我们遵照了我们的计划或策略吗我们需要一个新的计划吗我们需要一个新的不同策略吗我们的目标变了吗现在的目标是什么我们上了正道了吗我们正逐步接近目标吗评价:哪些措施起了作用哪些没有起作用下一次我们应该有什么不同措施(四)善于反思和总结学习者应养成反思的习惯,善于总结自己达到目标的成功手段,特别要注意总结自己成功的学习方法和思维方法,借鉴他人在这方面成功的经验,不断完善最适合自己的学习方法和思维方法。每天记学习日记(尤其是记“灵感录”、“反思录”)是一种好的总结方法。记的内容可包括当天学习的主要内容、知识点及其之间的联系、容易混淆的概念和容易出现的错误、自己思考后还不明白的问题、自己在学习上的进步及不足等等。这样,学习者可反思和调控自己的学习过程,理清思路,学会思考并提出一些有价值的问题。(五)问题解决中的元认知训练对于问题解决中的元认知训练,有四阶段模式和三阶段模式。四阶段模式认为,问题解决可以分为四个阶段:辨别和界定问题、形成对问题的心理表征、计划问题解决步骤和对自己操作过程的评价。在辨别界定问题阶段,学生需要对问题情境中的关键因素进行编码,决定什么是已知的和未知的,该情境提出了什么问题表征问题阶段,学生要自我提问,例如,询问自己是否发现了新的、前面被忽视了的信息计划步骤阶段,学生需要决定在解决问题时采用了什么步骤和资源最后,评价阶段,学生要弄明白自己的思维状况,已经做了什么、正在做什么、仍需做什么。与四阶段模式相比,三阶段模式显得更为完善。设计者把问题解决分为分析题意、解答问题、思路总结三个阶段,并且专门编写了七条元认知训练策略,分别用于问题解决的三个阶段。训练中,训练者先用现实生活中的实例讲解某一策略,然后再结合学科实例说明这些策略如何运用于问题解决。另外,训练者还设计了一个自我提问表,让学生在策略训练之后的一段时间里反复运用这个自我提问表来加强元认知自我监控。在具体学习过程中,学生可以使用自述理由法(在解题的每一阶段叙述自己的“理由”)、自我提问法和他人提问法来培养自己的元认知能力。总之,元认知就是对认知的认知,知道什么是自己的知道的,什么是自己不知道的。正如一个主管人员的工作是对一个组织进行管理一样,一位思考者的任务是对自己的思考过程进行监控。你可以按下面的步骤,培养自己的元认知行为:明确哪些知识是自己知道的,哪些知识是自己不知道的在你开始执行一项任务时,能够分两栏写下,“我已经知道哪些知识”和“我打算获得哪些知识”。这样做有助于你明白自己的初始知识水平。把你的思维过程讲出来在你思考问题时,出声讲出你的思维过程。因为我们都需要一定的思维语言,这样做对培养自己思维能力很重要。另外一个有效途径是,和同学一起解决一个问题。A同学在解决问题时讲出自己的思考过程,B同学在听的过程中,不断地针对A同学的思维过程提出问题,以帮助A同学有一个清晰的思路。坚持写自己的思维日志通过写下自己的思维日志,我们可以反思自己的思维过程:写下我们认知过程中思维较模糊的方面和思路相矛盾的方面,并评述自己解决难题的思维过程。计划和自我监控我们必须为自己的学习负责:为自己的学习制定计划和对自己的学习进行监控。当你需要他人对你的学习进行计划和监控时,你很难成为一个自主学习者。试着对你的学习制定计划:时间的安排,学习材料的组织,学习活动的步骤安排。汇报思维过程学习活动结束后,我们对其中用到的思维方法进行回顾思考,讨论这样的思考方法能不能用到别的情境中。这里有一个“三步法”:()学习活动结束后,和同学们一起回顾在这个过程中用到的学习策略以及个人的情感体验。()鉴别不同的思维策略,并把这些策略归类。()最后评价学习活动是否成功,抛弃不合适的学习策略,鉴别哪些策略可以在将来能用得到,并讨论还可以有哪些新的策略。自我评价自我评价可以采用个体讨论会或者列出思维过程清单的方式。逐渐地,学习者能学会独立地运用这些方式。当学生认识到不同学科的学习活动是类似的时候,他们开始将学习策迁移到新的环境中。

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