認知負荷理論對微課程設計的建議

陳忠義

認知負荷理論由內在認知負荷、外在認知負荷和相關認知負荷組成，通過降低或升高有關認知負荷，可以提高學生認知的效率，基此對微課程設計提出了操作知識拆解、背景知識整合、復雜知識由最簡范式入手、選取典范材料、減少冗余信息、多通道考慮等提效建議。

認知負荷 微課程 小學 設計建議

【中圖分類號】G622.0【文獻標識碼】A【文章編號】 1005-8877（2019）01-0178-01

1.認知負荷理論概述

認知負荷理論由澳大利亞新南威爾士大學的認識心理學家約翰？斯威勒（John Sweller）于1988年首先提出。他提出，認知負荷就是將特定工作加之于學習者認知系統時所產生的負荷。認知負荷由內在認知負荷、外在認知負荷和相關認知負荷組成。

內在認知負荷是由學習內容本身引起的，主要取決于內容的復雜程度。外在認知負荷，是超越內在認知負荷的額外負荷，它由信息的呈現方式決定，越復雜的信息呈現，導致的認知負荷越高。相關認知負荷，是指與促進圖式構建和圖式自動化過程相關的負荷。

2.認知負荷理論對微課程設計的建議

從微課程設計方面來看，認知負荷理論提供了更高的視野，從內在認知負荷、外在認知負荷和相關認知負荷三個方面，都提供了很好的建議。

（1）降低內在認知負荷的設計

如前所述，內在認知負荷取決于學習內容，當內容確定后，內在認知負荷就確定了。但由于教師擁有處理學習內容的一定權利，所以，對學習內容的適當處理，可以使得當前學習活動中，學生面對的學習內容難度降低，從而減少學生的認知負荷。這與內在認知負荷的定義并無矛盾。

第一，操作知識拆解。對于操作類的知識，如綜合實踐課教學魔術氣球制作，其手法復雜，作為一個學習內容，學生承擔的認知負荷就很高。蓮花小學微課程通過手法拆解示范，口訣指引整合，使學習內容由一個整體化解為一個系列，這樣，在特定時間中，學生面對的學習內容只是原有整體的一小部分，而且這些分解后的知識相互間的聯系只是一個單向的時間系列，關系簡單。

第二，背景知識整合。內在認知負荷，也取決于學習內容之間的內在聯系，如果學習內容各元素間的聯系復雜，或者沒有聯系，也會提高認知負荷。蓮花小學微課程《我所在的歐洲》，通過由主人公烏塔現身講述的方式，將民風、規則意識、貧富差距、家庭教育等與課文有關的背景知識娓娓道來，這些方面的背景知識與烏塔的經歷有關，由烏塔在微課程中講述，實在是最好的整合方式。

第三，復雜知識由最簡范式入手。對于復雜的學習材料，就從真實情境中遇到的最簡單問題入手，再逐漸增加材料的復雜程度。如蓮花小學葉青老師開發的微課程《預習三步走》，解決的就是低年級學生不會預習的問題，相對于高年級的預習任務，“三步走”就很簡單。

（2）外在認知負荷減少的設計

小學生的認知能力初步形成，學習過程容易被各種因素影響，產生額外的認知負荷。另外，教學設計不當，也產生一些認知負荷，這些，都是外在認知負荷。如何減少外在認知負荷，是蓮花小學微課程設計的重要考慮。

第一，選取典范材料。筆者的微課程《巧合創造故事》中，就以一把茶壺為例，示范了“巧合”的發生產生的戲劇性效果，讓學生印象深刻，體會到巧合推動故事發展的奧妙。黃珊珊老師開發的《生活中的周長》微課程，選取了國旗、海報、版地、頭圍和湖泊幾個范例，示范了周長的畫法。這些范例，概括了常用的圖形，減少了學生無關的認知活動，迅速解決周長的認識問題。

第二，減少冗余信息。微課程制作過程中，畫面盡量去除與學習材料無關的內容。如紀春婷老師開發的《思維導圖》微課程，在腳本設計時，就將思維導圖的制作步驟高度概括為八個字，畫面上，每概括一個步驟，就單獨展示一個字，視覺沖擊力強，聚焦效果好，學生學習過程不會被無關的信息分散注意力。

第三，多通道考慮。學生認知過程中，視覺信息與聽覺信息是分別加工的。合理利用學生聽、視覺通道，提高信息加工效果，也是微課程設計不可缺少的關注點。

蓮花小學微課程開發就很重視聽、視覺結合。基本上以都配以音頻講解，結合畫面內容，使學生的聽、視覺信息通道都得到足夠的信息，使學生專注于規定的認知活動中，避免外在認知負荷不當增加。

少數微課程，由于畫面的內容較為復雜或重要，會配以背景音樂，不加音頻講解，以避免增加學生的認知負擔。

第四，復雜信息逐漸呈現。由于小學生的心理特點和認知能力，有些比較復雜的學習材料，如習作的多種技巧，計算方法的展示，只能逐步講解，漸次出現，最終形成結構化的信息。一次到位的展示，學生心理上難以接受，客觀上也不具備獨立完成認知過程的能力。

（3）增加相關認知負荷的設計

相關認知負荷用于學生建構知識的過程，由于小學生的認知特點，教師要精心設計學習活動，提高相關認知負荷，以促進學生學習的發生。

第一，創設情境和需要，提升學生認知積極性

就微課程設計來說，激情洋溢的配樂、生動有趣的講解、引人入勝的情節、鮮艷奪目的畫面，規范嚴整的版式等，都可以調動小學生的認知積極性。特別是設置懸念、巧妙轉折等技巧的應用，讓學生欲罷不能，急切地想看下去，這就達到了提升學生認知積極性的作用。

在具體的課堂應用中，當學生經過探索、交流等學習活動后，在教師的引領下梳理、概括出比較成熟的知識結構或方法時，就急需一種將思維創新成果固化、提升、展示的工具。此時，方法總結類微課程的引入，就充分滿足了學生的需要。

第二，構建圖示化學習材料，優化學生認知

小學生主動建構知識架構的意識與能力都比較薄弱，通過微課程設計，將知識提前圖示化，結構化，可以使學生在接受新知的過程中，潛移默化，逐漸培養出自我架構的能力，同時，也大大提高了學生認知的效率。

蓮花小學的微課程中，就引入了思維導圖、魚骨圖等工具，主動對知識進行圖示化處理。通過圖示化，展示了批注方法、乘法的初步認識等材料，啟動了學生對學習材料圖示的認知過程。為學生進一步掌握規則、遷移能力奠定基礎。