基于認(rèn)知負(fù)荷理論和GeoGebra的教學(xué)設(shè)計(jì)*

摘" 要" 認(rèn)知負(fù)荷是學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中克服認(rèn)知障礙的總和。研究GeoGebra在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用，以“圓的面積”教學(xué)為例，探討基于GeoGebra的教學(xué)對(duì)于減輕學(xué)生無效認(rèn)知負(fù)荷、降低認(rèn)知負(fù)荷的作用。

關(guān)鍵詞" 認(rèn)知負(fù)荷；GeoGebra；數(shù)學(xué)；數(shù)學(xué)素養(yǎng)；教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G623.5" "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2022）10-0026-03

0" 引言

數(shù)學(xué)是義務(wù)教育階段的基礎(chǔ)學(xué)科，數(shù)學(xué)學(xué)科具有高度的抽象性。學(xué)生克服認(rèn)知障礙，通過學(xué)習(xí)對(duì)信息進(jìn)行理解加工的過程消耗的所有認(rèn)知資源被稱為認(rèn)知負(fù)荷。在國(guó)家不斷深化基礎(chǔ)教育改革，大力推行“雙減”政策大背景下，如何降低各種認(rèn)知障礙帶來的無效負(fù)荷，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，成為重要研究課題[1]。

認(rèn)知負(fù)荷理論的提出者約翰·斯維勒指出，在學(xué)習(xí)過程中，教學(xué)內(nèi)容的復(fù)雜性、教學(xué)過程的組織方式以及學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備直接影響學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的高低[2]。根據(jù)這個(gè)理論，教師為提高課堂教學(xué)效率，一方面要精心準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容，剔除無關(guān)因素對(duì)課堂的干擾；另一方面要采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)工具和方式，以學(xué)生最容易接受的方式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容[3]。

《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》指出，數(shù)學(xué)教育要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，創(chuàng)新課程呈現(xiàn)方式。Geo-Gebra是一款免費(fèi)的數(shù)學(xué)軟件，具有豐富的函數(shù)庫，可以動(dòng)態(tài)地、準(zhǔn)確地呈現(xiàn)各種數(shù)學(xué)概念和方法。適度借助GeoGebra等數(shù)學(xué)軟件開展數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，是提升基礎(chǔ)教育教學(xué)質(zhì)量的有效途徑[4]。為減輕數(shù)學(xué)課堂的認(rèn)知負(fù)荷，有效提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效率，以“圓的面積”教學(xué)為例，說明GeoGebra輔助課堂教學(xué)的實(shí)現(xiàn)方法。……