基于認知負荷理論的高中信息技術教學設計

☆ 陳迎春

（江蘇省鹽城中學，江蘇鹽城 224005）

基于認知負荷理論的高中信息技術教學設計

☆ 陳迎春

（江蘇省鹽城中學，江蘇鹽城 224005）

認知負荷理論從心理學角度上破解高中信息技術教學問題，其核心思想是降低內、外負荷，達到學習任務負荷總量小于學生認知負荷總量的目的。在教學設計中，教師應以此為目標，探尋認知負荷理論與教學活動的最佳契合點去組織教學，以改善學生的認知狀態，從而實現教與學的最優化。

認知負荷；教學設計；認知狀況

認知負荷的理論依據是認知資源有限理論和圖式理論，是指學生在完成具體學習任務時附加在學生認知系統上的負荷。認知負荷分為內在認知負荷、外在認知負荷和有效認知負荷。內在認知負荷是由學習材料產生的，可以用任務難度和復雜度來表示；外部認知負荷是教學資源呈現的形式和教學設計對學生的認知負荷產生的影響；有效認知負荷是對學生學習有幫助的負荷，能夠促進圖式構建和自動化。該理論認為學生在學習中產生的心理壓力是教師進行教學設計時需要考慮的因素，其優化措施就是控制這種壓力，進而確保學生學習任務帶來的認知負荷總量小于學生能夠承受的認知負荷總量，其實質是讓教學設計更加符合學生的認知特點?；诖?，在教學設計中，教師應以之為指導思想，從教學目標、形式、方法和過程等方面，以點帶面對教學活動進行優化設計，以改變學生的心理認知狀態，進而實現教與學的最優化。

一、確定教學目標——減輕內在負荷

根據認知負荷理論，學習任務的難度越高、內容越復雜，學生內在認知負荷就會越高。盡管高中學生已經具備獨立解決問題的能力，但是缺乏高度的自我控制力，容易在任務學習中受到任務難度的影響而失去主動學習的興趣，以至影響學習質量。因此，教師應通過明確教學目標，降低學習任務的難度來調整學生的心理認知負荷，引導學生主動參與教學活動，減輕內在認知負荷。

例如：以“PowerPoint軟件”基本操作教學為例，其要求學生熟悉PowerPoint軟件操作界面，并掌握界面各個菜單的功能。在具體操作使用中會涉及文件的新建、保存，圖片的插入，文字的添加，背景、模板以及動畫的設置等內容，需要學生掌握操作要點，并能靈活運用。而這些操作內容的實現都需要學生掌握菜單命令的選擇?；诖?，教師利用學生熟悉的Word操作軟件，要求學生根據Word軟件的菜單界面來遷移性地理解PowerPoint軟件的操作界面，進而降低學習任務的難度，減輕學生認知心理負荷，調動學生學習的主動性。Word軟件中的文件新建、保存與PowerPoint軟件中的操作相類似，以此激起學生自主探究其它的菜單功能的興趣，從而提高學習效果。

二、優化多媒體課件——控制外部負荷

外部負荷是由教學內容的呈現形式、教學活動的不當造成的，其會對學生的認知過程產生干擾，影響學習成效。因此，教師可通過優化多媒體課件的形式、風格、布局等減少心理消耗，通過圖片與文字的轉化突出教學重點，整合多媒體聲音、動畫的效果吸引學生的注意力，為學生的有效學習營造良好的氛圍，進而減輕學生認知心理負荷。

例如：在教學“日新月異的信息技術”一節內容時，其要求學生了解信息技術的歷史發展和趨勢，讓學生樹立合理利用信息技術的意識。由于本節內容理論性知識較多，若教師的課件設計以文字呈現，勢必引起學生厭學情緒。由此，教師在講授信息技術五次革命（語言的使用、文字創造、印刷術的發明、電報、計算機技術與現代通訊技術普及）時，每講述一次歷史變革，就會通過文字和圖片轉化的方式設置幻燈片。通過對圖片設置動畫操作，以突出教學重點，再配上音效，就能起到意想不到的教學效果，增強了課程對學生的吸引力。其后，在講述發展趨勢時，教師以多媒體課件為載體，組織學生進行討論，以圖片的方式引導學生說出人機交互的設備都有哪些，如：磁卡、液晶顯示器、CRT。然后就“中學生上網的利弊”問題進行討論，并以播放視頻的方式讓學生意識到合理使用信息技術的重要性，將課堂教學推向高潮，從而幫助學生掌握如何正確選擇和使用信息資源，進而完成學習任務。

三、優選教學方法——增強有效負荷

有效負荷又稱相關認知負荷，是能夠促進學生有效學習的負荷，主要體現在學生學習動機的激發和興趣的調動。在教學中，教師通過選擇適合的教學方法，激發學生主動學習的內在動機，以提高學生自主學習興趣，進而改變內在學習狀態，讓教師的“教”與學生的“學”形成有效對接，進而提升學習效果?；诖耍處熆赏ㄟ^案例、任務驅動，啟發、探究、激勵等多種教學方法，實現增強學生認知有效負荷的目的，發揮均衡內外認知負荷的作用，以實現教學效果的最優化。

例如：以“視頻、動畫信息的簡單加工”教學為例，要求學生選擇合適的工具對動畫進行加工制作，進而表達信息的主題思想。由于本節內容具有很強的實踐性，容易激起學生學習的興趣，教師借此選擇任務驅動教學法，在教師的引導下，讓學生圍繞共同的學習任務積極主動探索利用各種資源。如：教師以對“愛的手語”視頻加工為任務，要求學生利用超級解霸對視頻中與“愛的表達”有關的視頻進行加工剪輯，并添加“感恩的心”作為背景音樂。學生在操作中會發現超級解霸能對視頻進行剪輯，但是不能完成音視頻合成操作，還需要音頻解霸來完成音樂合成操作的任務。在教學中，教師通過任務驅動教學激發學生主動探究的欲望，改變了學生心理認知狀態，將學生的學習心理調整到最佳的狀態，增強了有效負荷，從而提升了教學質量。

四、優化教學過程——控制負荷總量

以認知負荷理論指導的教學過程，就是一個均衡內外負荷，增強有效負荷的過程。因此，在教學中，教師可采用小組合作組織教學，通過組內合作、組間競爭形成良性互動，以激發學生個體潛能，發揮集體智慧的作用，從而達到優化教學過程的目的。

例如：在教學“圖像信息的采集與加工”時，要求學生掌握利用Photoshop軟件對照片進行合成處理。教師以“人像圖片”為素材，讓學生將照片中的背景進行更換，這就需要掌握圖片的“摳圖”技術，涉及的知識點有圖層、濾鏡、文字特效等。它需要學生在操作中理解圖層之間的關系，并對圖層進行重命名，學會使用文字工具，對圖層的樣式進行修飾等，從而將人像與新的背景融為一體，渾然天成。在教學中，整個過程以小組合作的方式進行，讓學生根據任務主題先討論解決方案，然后分工合作，集思廣益，為了共同的目標完成照片合成操作。在小組合作中，教師按照組間同質、組內異質的原則劃分小組，讓不同的學生在操作中都能獲得不同的發展，從而激發了學生主動探究的興趣，發揮了集體智慧的力量，促進了學生全面發展。

總之，認知負荷理論從心理學視角上為高中信息技術教學提供了新的思路，其宗旨是讓教學活動設計符合學生認知特點，通過降低內外負荷，增強有效負荷來改變學生的認知狀態，從而達到學生的心理認知負荷承載量大于所學知識負荷量的目標。因此，在教學中，教師可通過降低任務難度、優化教材內容呈現形式、優選教學方法、完善教學過程等措施控制負荷總量，促使學生內外負荷達到均衡，以調整學生最佳學習心理狀態，從而實現學習效果的最優化。

[1]林建蘭.“需要層次理論”在高中信息技術教學中的應用[J].佳木斯職業學院學報,2017,(02)：259-260.

[2]郭怡君.基于認知負荷理論的《高中信息技術》教學設計及其應用[D].長沙：湖南師范大學,2016.

[3]岑偉.認知負荷理論下信息技術與高中數學的整合基點[J].黑龍江教育(理論與實踐),2014,(11)：79-80.

[編輯：閆長松]

高校教師展示研討思政課

10月29日，來自全國各高校近200名“毛概”課優秀教師齊聚天津工業大學，共議黨的十九大精神進教材、進課堂、進頭腦。當天，2017年全國高?！懊珴蓶|思想和中國特色社會主義理論體系概論”課現場教學展示和理論研討會在該校舉行。

在教學展示環節中，18名教師烹制了一場思政課教學“盛宴”。經過現場打分，共評出“毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論”課教學標兵6名、教學能手12名。全國29個省份的53所高校參加了此次教學展示活動。

研討會上，專家學者探討如何將習近平新時代中國特色社會主義思想融入“毛概”課，明確學習研究宣傳習近平新時代中國特色社會主義思想是高校思想政治理論課教師的重大任務和使命。

（陳欣然）

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1671-7503（2017）21-0068-02