論認知負荷理論在技師學院數學教學中應用

蔣文彬

【摘要】本文主要闡述我國中職技師學院數學教學課堂認知負荷理論的實踐及應用，并對現中職學院的學生數學學習現狀做簡單分析，筆者根據教學實踐案例談及幾點個人在此方面的看法和觀點，希望借閱者能積極提出意見或建議。

【關鍵詞】 認知負荷理論 新課程 高中數學 教學情境

【中圖分類號】O1-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）51-0172-02

新課程標準改革的形勢下，如何提高我國技師學院數學質量，成為當前擺在我們面前的一道極為明顯的問題，針對此問題，心理學家認為，現代教學工作中，適當合理的認知負荷對學生的學習起到促進作用，換言之，可以有效提高學生的學習效率和學習質量，這一理論到底正不正確，還有待我們進一步做研究。

一、現狀分析

“普高熱”逐漸讓中職入學門檻越降越低，生源的優化率也持續下降。據調查，中職學生的視覺知覺力和語言文字的理解能力，以及語言文字分析上各種能力相比都比較差，有多一半的學生學習方法有問題，沒有養成良好的學習習慣，這些學生的學習能力比正常中學畢業生的學習水平低，這其中還有一個問題，很多學生存在心理問題，或者有心理障礙。

針對當前中職學生數學學習現狀看來，如果還采用和普通高等中學一樣的教育方法，那么，教學效率只會一路走下坡路，因此，中職學生的教學方法必須要符合實際情況本身。

二、認知負荷理論及“樣例效應”教學設計原則

認知負荷提出了內部認知負荷，外部認知負荷和相關認知負荷三中基本類型，它的基本含義是指被同時施加在記憶智力活動上的所有內容的總稱。內部認知負荷取決于智力必須承受的所有學習內容，外部認知負荷則是超越內部認知負荷的額外一部分施加給記憶的負荷，這些內容則是由于教師的教學設計不當所引起。相關認知負荷是大腦在形成記憶的過程中與之內容相關的認知負荷。

中職學生本身的數學知識基礎和即將要學習的高數已經決定了他們在中職數學學習中內部負荷會顯得很高，因此，為了不讓學生浮躁，厭學，教師在設計教學方案的時候，還要注意不要刻意增加學生的外部認知負荷，或者盡量幫助學生減少和降低這些外部認知負荷。

樣例效應從具有詳細解答步驟的實例到根據這些實例歸納出的隱含的圖式規則，整個過程，它是作為一種有利于解決顯示問題的心理現象出現的。它的作用是阻止“手段-目的”分析策略的運用，和學習過程中產生的試誤學習。樣例效應比傳統學習方式對培養學生的思維能力上更有促進作用，并且能夠更好的幫助學生提高解決問題的能力。他的優點具體體現在他可以在學生探究解決問題的同時簡化認知技能的獲取，并且樣例可以讓學生集中注意力，減輕學生，提高學習效率，而且樣例更有助于學生在解決問題過程中作出歸納和分類，樣例效應變被動接收知識地位為主動接收知識地位，培養學生的學習興趣。

三、新課程高中數學學習環境下的認知負荷理論

1.基于新課程高中數學學習環境下降低學生的外在認知負荷。

（1）激活與學習新知識相關的原有知識；

（2）呈現大量視覺信息，留出更多信息加工容量；

（3）轉移部分認知活動，減輕工作記憶的負擔。

2.基于新課程高中數學學習環境下增加學生的有效認知負荷：參與圖式建構，提高學生的元認知水平。

四、樣例效應實驗

1.被試：某校數學成績差不多的兩個班級的學生

2.實驗設計：分為A、B兩組，其中一個班為A組，另一個班為B組。提供樣例甲和樣例乙。

第一時段：A組在樣例在甲情況下進行測試，B組無樣例測試；

第二時段：B組在樣例乙情況下進行測試，A組無樣例測試。完成實驗后進行問卷調查。

3.3 實驗材料：

材料1：預習函數的定義和性質：

材料2：完成練習，證明：函數y=x2在（0，+∞）上是增函數。

樣例A：指數函數的定義和性質預習表格；樣例B：證明：函數y=x2在（-∞，0）上是減函數的詳細解答過程。

3.4實驗要求：

第一時段：A組被試認真參考“樣例甲”，完成材料1。B組在無樣例條件下完成2材料。

第二時段：B組被試認真參考“樣例乙”，完成材料2。B組在無樣例條件下完成乙材料。

3.5 實驗結果和分析：

根據實驗結果我們得到，有無樣例兩種不同情況學生的預習和練習情況差異比較明顯，相對而言，有樣例學生的學習情況完成的更好一些。

結語：新課改讓中職技師學院的數學教學工作也在跟隨課程改革的步子不斷前進，認知負荷理論的引入，最終筆者認為，在中職技師學院的學生當中，數學教學應該適當減少其外部負荷量，降低學生的思想壓力，這樣更有助于學生建立學習的自信。

參考文獻：

[1][美]R·M·加涅.教學設計原理[M].皮連生譯.上海：華東師大出版社.

[2]朱曉斌，張積家.自由目標效應與樣例效應對學生寫作成績影響.endprint