基于認知負荷理論的高中生物教學評價與策略

沈 露 （江蘇如皋市第二中學）

要想提高高中生物教學效率，需要從實際出發，找準教學的目標與定位，積極改變傳統的教學模式，探索如何提高學生的學習積極性與效率，從而確保學生生物素養的進一步提升。認知負荷理論正是基于這點提出的。

一、認知負荷理論

認知負荷理論最早是由澳洲學者約翰·斯維爾于1988年提出的，主要是從認知結構角度進行教學設計。有學者認為認知負荷理論主要是基于人的認知結構與外界信息認知結構相互作用的基礎上，并與人的記憶力和注意力有密切的相關性，基礎理論為圖式理論與資源有限理論。圖式理論是人的認知過程的一種理論，認為人在認識事物之前，主要是將新事物與已知事物相聯系；資源有限理論認為人的記憶力與處理能力是有限的，而任何方式的學習都會消耗這一資源，從而形成認知負荷，若處理某種信息消耗的資源超過了認知資源的總量，就會形成超負荷，對學習效率造成影響。

根據這一理論，有學者認為長時間的記憶會造成認知超負荷，從而影響學習效率。這也就是為什么學習新知識的時候更容易產生認知負荷，主要是由于此時能夠利用的信息較少，這也是認知負荷產生的主要機制。因此教學過程中認知負荷的出現是教師需要考慮的重要問題之一。

二、給予認知負荷理論的高中生物教學評價

高中生物教學過程中教師的神態、動作以及語言都是誘發學生學習興趣的重要元素，在教學過程中，教師過于注重教學，而忽視學生的反應，這就導致師生之間的情感交流相對較少，不利于教師了解學生的學習程度。課堂教學是互動的，師生之間不但需要有良好的交流活動，同時需要通過多種方式進行講解，教學氛圍過于沉悶的時候，教師還需要通過教學藝術來調節課堂氛圍，從而調動學生的積極性。

在高中生物教學中，信息技術的應用較為普遍，筆者在工作中發現，目前大多數城市中學已經為學生配備了完善的信息教學設備，并鼓勵教師利用現代化的教學方法，推動了教學改革，提高了學生的學習積極性。現代化教學技術主要是利用文字、圖像、音頻、視頻等元素，從而讓學生通過多種教學方法，更好地記憶所學知識，但是要想合理利用現代教學技術，不能只依靠主觀經驗與審美，還需要科學引導學生進行學習，才能更好地發揮現代教學技術的作用。教學效率的提高是各種輔助教學方法的最終目標，但是有些教師一味地使用多媒體，無論什么內容都由多媒體展開，這是對信息化教學的一種誤解。還有部分教師直接從網上下載教學課件，甚至沒有理清教學思路，只是簡單的按照課件進行講解。同時，有些學生反映教師的圖片切換速度太快，筆記沒有記完整，導致學生在課后需要繼續抄寫筆記。學習任務超過學生的處理能力，這對教學效率的提高造成了一定的影響，這也違背了多媒體教學應用的目的。信息化教學再有用，也不能完全取代傳統的教學方法，教師需要理清教學思路，以提高教學質量為目的，合理使用多元化的教學方法，從而提高課堂教學效率，推動學生的發展。

三、基于認知負荷理論的高中生物教學策略

1.增加認知加工途徑

認知負荷理論認為記憶主要是通過雙通道途徑進行加工的，使用單一的信息加工方式容易造成超負荷，若根據雙通道加工的方式，通過視覺和聽覺兩種方式進行信息加工，能夠產生雙通道效應，從而擴大記憶的處理容量，減少學習負荷，提高學習效率。例如在講解生命系統結構時，可以通過案例分析、集體討論等多種途徑，以提高教學效率。

2.減少注意力分散

認知負荷理論認為知識處理應該是鄰近而不是相繼，在信息加工的過程中，若畫面與信息在時間或空間上相協調，則學生能夠將相應的視覺和語言表征持續停留在記憶中，這就是有效學習。若相繼呈現或分離敘述，由于記憶力的有限使視覺表征和語言表征無法同步，這就導致兩者之間的結合，需要學生花額外的記憶力來構建知識練習，從而增加了認知負擔。因此，在高中生物教學中需要將畫面與敘述同時呈現，減少注意力的分散。例如在講解有氧呼吸與無氧呼吸的過程中，可以通過觀看不同物質的呼吸方式與變化，從而加深學生的印象。

信息技術在高中生物中的應用推動了教學效率的提高，但同時也存在一定的問題，因此筆者基于認知負荷理論對教學提出了一些意見，旨在提高教學效率。