認(rèn)知負(fù)荷理論下信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)的整合

孫海霞

信息技術(shù)走進(jìn)了高中數(shù)學(xué)課堂，它不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且讓教學(xué)內(nèi)容更加完善，這無疑在一定程度上促進(jìn)了課改的進(jìn)程.但是，教學(xué)內(nèi)容與信息高科技的融合同樣存在弊端.如今的教學(xué)資源不再匱乏，豐富多彩的教學(xué)形式讓人眼花繚亂，那這是不是就等同于在高中的數(shù)學(xué)教學(xué)中所有內(nèi)容都將通過現(xiàn)代化設(shè)備來展示？這無疑是對學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的挑戰(zhàn).那么，如何來整合認(rèn)知負(fù)荷下信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)呢？

一、準(zhǔn)備精良的硬件設(shè)施，利用信息技術(shù)滿足教學(xué)

讓所有教師在每一節(jié)課都能用多媒體課件授課，或者都配備一臺電腦在很多學(xué)校是很難實現(xiàn)的，甚至有的學(xué)校無法提供教師用途廣泛的計算器.要想在高中數(shù)學(xué)課堂中巧妙融入多媒體技術(shù)，首先就要準(zhǔn)備好足夠精良的硬件設(shè)施.如果硬件跟不上，信息技術(shù)將很難與教學(xué)整合.現(xiàn)在是互聯(lián)網(wǎng)的時代，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)資源的豐富性和快捷性，將高中數(shù)學(xué)內(nèi)容集合起來，形成科學(xué)、完整的課件系統(tǒng).當(dāng)然值得注意的是，網(wǎng)絡(luò)是把雙刃劍，對網(wǎng)絡(luò)資源和內(nèi)容的選取需要慎重，應(yīng)充分考慮到學(xué)生的接受能力和課程安排進(jìn)程.硬件的準(zhǔn)備是形成現(xiàn)代化技術(shù)和教學(xué)課件結(jié)合的必要條件.盡管當(dāng)今仍然很難突破某些信息技術(shù)的進(jìn)展，但我們可以在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上尋找更好的硬件設(shè)施.首先，學(xué)校和教師應(yīng)量力而行，對硬件設(shè)備的選擇和建設(shè)不能只顧追求高價，要具備較高的可行度和實用性.其次，學(xué)校還要嘗試與外界溝通，爭取贏得相關(guān)機(jī)構(gòu)的支持.比如當(dāng)準(zhǔn)備購買某一公司的電腦時，不要只考慮短期利益，可以和該公司進(jìn)行進(jìn)一步協(xié)定，如一次性購買多臺電腦并讓該公司給出折扣，長期來往，達(dá)成共同利益.

二、以內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷為基點，創(chuàng)設(shè)柔和數(shù)學(xué)“信息”課堂

我們知道，并不是所有的數(shù)學(xué)知識內(nèi)容都適用于與信息技術(shù)相互融合，因此將兩者結(jié)合的首要步驟就是搭配合適的數(shù)學(xué)知識，也就是重新準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)恼n件.教師在進(jìn)行高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，要以知識的本質(zhì)和內(nèi)在為基礎(chǔ)，讓知識與知識之間產(chǎn)生相應(yīng)的認(rèn)知負(fù)荷.信息技術(shù)和教學(xué)內(nèi)容相互作用需要準(zhǔn)備相關(guān)的教學(xué)材料.教師在進(jìn)行新的數(shù)學(xué)知識教學(xué)時，要適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合學(xué)生已掌握的一些相關(guān)知識進(jìn)行教授，引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)新知識，這樣便于學(xué)生更快、更有效地接受.比如：在教學(xué)“拋物線”時，這時便可與已學(xué)過的初中知識二次函數(shù)相比較.二次函數(shù)也是一條拋物線，但是與所學(xué)新知識不同的是，高中數(shù)學(xué)要求學(xué)生了解拋物線的焦點和準(zhǔn)線.教師可以通過多媒體的形式，向?qū)W生形象展示拋物線的特點，同時也可以將新舊知識交替學(xué)習(xí).還有很多知識點都可通過信息技術(shù)的幫助使得學(xué)生更加容易理解.教師在教學(xué)新知識時可適當(dāng)結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)施，鼓勵學(xué)生從已有的知識出發(fā)，以舊的知識為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)新的知識是一種很有效的教學(xué)方法，同時創(chuàng)設(shè)一種具有吸引力的“和諧”的信息化高中數(shù)學(xué)課堂.

三、以外在認(rèn)知負(fù)荷為基點，創(chuàng)設(shè)融洽數(shù)學(xué)“技術(shù)”課堂

與傳統(tǒng)的教學(xué)形式不同，如今高中數(shù)學(xué)教學(xué)加入信息技術(shù)使得課堂原本的知識結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，學(xué)生對新知識的接觸增加了信息技術(shù)這一媒介，這在一定程度上加大了認(rèn)知負(fù)荷.認(rèn)知負(fù)荷同樣受到外部條件影響，信息技術(shù)的應(yīng)用使得高中數(shù)學(xué)課堂變得更具吸引力，學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的方式也在不斷更新，教師同時也應(yīng)該思考如何減少高中數(shù)學(xué)課堂的認(rèn)知負(fù)荷，信息技術(shù)在高中課堂應(yīng)用時要考慮其是否符合相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，是否能被學(xué)生廣泛接受.一方面，教師在課堂上教授新知識時，應(yīng)當(dāng)避免一次性將所有知識呈現(xiàn)給學(xué)生；另一方面，要注意對教學(xué)素材的選取和對課堂結(jié)構(gòu)的安排，降低無效的教學(xué)行為.以“集合”這一知識點的教學(xué)為例，教師在一開始講授時，要從其重難點入手，注意語言的簡練，不可一直用舉例來說明，以增加學(xué)生接受新知識的負(fù)擔(dān).與此同時，充分挖掘信息技術(shù)的優(yōu)勢所在，全面提高課堂參與度.多媒體教學(xué)可以使知識以視頻或動畫的形式出現(xiàn)，學(xué)生的注意力會很容易被集中，對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣也會大大提高.不過信息技術(shù)只是一種教學(xué)的輔助手段，只有真正提高教學(xué)效益才是根本.

四、以相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷為基點，創(chuàng)設(shè)聯(lián)結(jié)的數(shù)學(xué)“信息技術(shù)”課堂

不容置疑，要想判斷課堂教學(xué)是否成功，首要條件就是分析學(xué)生是否已經(jīng)完全接受和理解新知識.對學(xué)生的學(xué)習(xí)要求不能僅僅局限于表面，學(xué)生應(yīng)當(dāng)全面、深層次地學(xué)習(xí)知識.教師在進(jìn)行高中數(shù)學(xué)教學(xué)時，可引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識編織成完整系統(tǒng)，使其圖式化.要知道，用圖形的方式記憶可加深學(xué)生對知識的理解.而將知識圖形化并非一種毫無效率的認(rèn)知負(fù)荷，反之，是對學(xué)生的學(xué)習(xí)有很大幫助的，因此教師在課堂上可對圖形方式的記憶手段進(jìn)行拓寬.信息技術(shù)是銜接知識與知識的一種輔助媒介，可以有效將知識之間的圖式效應(yīng)發(fā)揮出來.例如：在教學(xué)“指數(shù)函數(shù)”時，可利用多媒體技術(shù)向?qū)W生展示其特點，發(fā)現(xiàn)無論哪一條指數(shù)函數(shù)的圖像都經(jīng)過定點（0，1），相對應(yīng)地，學(xué)生的腦海里會立即呈現(xiàn)這一圖像.同樣地，對數(shù)函數(shù)都經(jīng)過定點（1，0），因此，在用展示這一點時，可利用多媒體技術(shù)將其形象、生動地表示出來，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.當(dāng)然，學(xué)生也應(yīng)該自行學(xué)會如何利用信息技術(shù)使所學(xué)知識用圖形的方式記憶，獨立分析，形成自己對知識的深層理解，進(jìn)一步提高對數(shù)學(xué)知識的認(rèn)知能力.

總之，信息技術(shù)是一種新型的教育手段，具有顯而易見的優(yōu)點.但無論現(xiàn)代化的技術(shù)或設(shè)備多么先進(jìn)，其永遠(yuǎn)不可能取代傳統(tǒng)教學(xué)方法在當(dāng)今教育界的廣泛使用.隨著社會和科技的進(jìn)步，信息技術(shù)在課堂中的應(yīng)用也會不斷更新、升級.教師應(yīng)當(dāng)把信息技術(shù)當(dāng)作教學(xué)的輔助手段，以開發(fā)學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷和創(chuàng)造性思維為目的，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展.