構(gòu)建降低技工院校學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的工學(xué)一體化教學(xué)策略模式研究

摘""要：本研究從降低技工院校學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷角度出發(fā)，先構(gòu)建了工學(xué)一體化教學(xué)策略模型，分為課前準(zhǔn)備、教學(xué)實(shí)施和評(píng)價(jià)三個(gè)階段；接著提出了構(gòu)建降低學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的工學(xué)一體化教學(xué)評(píng)價(jià)體系的原則；再基于該工學(xué)一體化教學(xué)策略模型，從認(rèn)知負(fù)荷主觀自評(píng)、任務(wù)完成時(shí)間以及任務(wù)考核成績?nèi)齻€(gè)維度構(gòu)建了信息化環(huán)境下的認(rèn)知負(fù)荷教學(xué)評(píng)價(jià)體系，最后對(duì)評(píng)價(jià)體系進(jìn)行了合理性分析。結(jié)果表明，本研究構(gòu)建的工學(xué)一體化教學(xué)策略模型和評(píng)價(jià)體系能夠?yàn)榧脊ぴ盒＝虒W(xué)決策者提供科學(xué)的測評(píng)依據(jù)和理論研究基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：教學(xué)策略模型；認(rèn)知負(fù)荷；評(píng)價(jià)體系

Research"on"the"Construction"of"an"Integrated"Teaching"Strategy"Model"for"Engineering"to"Reduce"Cognitive"Load"on"Students"in"Technical"Colleges

Li""Xiang"""Xie"Qin

Jiangsu"Province"Nantong"Industry"and"Trade"Technician"College""JiangsuNantong""226010

Abstract："This"study"starts"from"the"perspective"of"reducing"the"cognitive"load"of"technical"college"students，"and"first"constructs"an"integrated"teaching"strategy"model"of"engineering，"which"is"divided"into"three"stages："pre"class"preparation，"teaching"implementation，"and"evaluation;"Then，"the"principles"of"constructing"an"integrated"engineeringnbsp;teaching"evaluation"system"to"reduce"students'"cognitive"load"were"proposed;"Based"on"the"integrated"teaching"strategy"model"of"engineering，"a"cognitive"load"teaching"evaluation"system"in"the"information"environment"was"constructed"from"three"dimensions："subjective"self-evaluation"of"cognitive"load，"task"completion"time，"and"task"assessment"score."Finally，"a"rationality"analysis"of"the"evaluation"system"was"conducted."The"results"indicate"that"the"integrated"teaching"strategy"model"and"evaluation"system"constructed"in"this"study"can"provide"scientific"evaluation"basis"and"theoretical"research"foundation"for"teaching"decision-makers"in"technical"colleges.

Keywords："teaching"strategy"model;"Cognitive"load;"Evaluation"system

1"概述

技工院校的學(xué)生往往具有不同的知識(shí)背景和學(xué)習(xí)能力。部分學(xué)生可能因?yàn)閷W(xué)習(xí)成績不理想而選擇技工院校，而另一部分則可能是出于家庭經(jīng)濟(jì)或就業(yè)考慮。這種多樣性導(dǎo)致學(xué)生之間的知識(shí)水平存在較大差異，從而增加了一體化教學(xué)的難度和學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷。認(rèn)知負(fù)荷理論認(rèn)為，工作記憶容量有限，當(dāng)信息處理的負(fù)荷超過這一容量時(shí)，會(huì)導(dǎo)致認(rèn)知負(fù)荷超載，影響學(xué)習(xí)效果。技工院校的教學(xué)內(nèi)容通常較為專業(yè)且實(shí)踐性強(qiáng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)和操作過程中容易遇到大量復(fù)雜的信息。因此，構(gòu)建一體化教學(xué)策略模式，通過優(yōu)化教學(xué)方法和手段，降低學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和滿意度。

本研究根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷理論，結(jié)合應(yīng)用實(shí)踐，構(gòu)建了一套降低學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的工學(xué)一體化教學(xué)策略模型以及評(píng)價(jià)體系。

2"構(gòu)建降低認(rèn)知負(fù)荷的工學(xué)一體化教學(xué)策略模型

在課前準(zhǔn)備中，教師根據(jù)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力、教學(xué)內(nèi)容以及其他教學(xué)實(shí)際情況并且圍繞學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”對(duì)教學(xué)支架、課件、將要用到的工具等進(jìn)行設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備，在此階段中可以采取一些提升相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷和降低外在認(rèn)知負(fù)荷和內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷的教學(xué)策略，如優(yōu)化多媒體課件的制作，排版簡潔明了，減輕學(xué)習(xí)者的外在認(rèn)知負(fù)荷；選擇的教學(xué)內(nèi)容要貼近學(xué)生生活實(shí)際，選擇一些令學(xué)習(xí)者感興趣的問題，提升學(xué)習(xí)者的相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷等。

在任務(wù)資訊中，教師要結(jié)合本次課的學(xué)習(xí)內(nèi)容選擇合理的方法進(jìn)行任務(wù)導(dǎo)入，拒絕傳統(tǒng)教學(xué)的“機(jī)械導(dǎo)入”，并且使學(xué)生明確本次課的學(xué)習(xí)目標(biāo)是什么，對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容有一個(gè)初步的感知。在此階段中可以采取一些提升相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷的教學(xué)策略，如選擇生活情境的任務(wù)導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，積極參與課堂討論，使學(xué)生的相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷增強(qiáng)等。

在任務(wù)計(jì)劃中，教師要對(duì)本次教學(xué)中所包含的一些核心知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)詳細(xì)的講解，確保學(xué)生對(duì)核心知識(shí)的準(zhǔn)備把握，同時(shí)對(duì)各小組的計(jì)劃安排進(jìn)行分析總結(jié)，決策出一個(gè)合理可行的任務(wù)實(shí)施計(jì)劃。在此階段中可以采取一些降低外在認(rèn)知負(fù)荷和內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷的教學(xué)策略，如合理利用圖文結(jié)合的形式來講解知識(shí)，幫助學(xué)生更好的進(jìn)行理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，減輕學(xué)習(xí)者的外在認(rèn)知負(fù)荷等。

在樣例學(xué)習(xí)中，教師可以根據(jù)學(xué)生的情況選擇提供怎樣的樣例，對(duì)于難度較高或者學(xué)習(xí)者水平較低的情況下，可以為學(xué)生提供完整樣例，但在學(xué)習(xí)者有一定基礎(chǔ)之后，為學(xué)習(xí)者提供不完整樣例更能提升學(xué)習(xí)者的能力。這一策略可以很好的促進(jìn)學(xué)習(xí)者的圖式構(gòu)建，提升學(xué)習(xí)者的相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。

在任務(wù)實(shí)施中，教師對(duì)各小組要起到協(xié)調(diào)指導(dǎo)的作用，對(duì)全班同學(xué)進(jìn)行統(tǒng)一指導(dǎo)和對(duì)部分同學(xué)進(jìn)行單獨(dú)指導(dǎo)，小組通過分工合作，共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在此階段中可以采取一些降低內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷的教學(xué)策略，如引導(dǎo)學(xué)生分解任務(wù)，將一個(gè)較難的任務(wù)分解為幾個(gè)子任務(wù)，變“同時(shí)加工”為“順次加工”，減輕學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷。

在任務(wù)評(píng)價(jià)中，學(xué)生先作品展示"，教師再對(duì)小組合作過程中較多學(xué)生存在的問題進(jìn)行系統(tǒng)講解，解答學(xué)生的疑惑，更重要的對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。在此階段中應(yīng)該建立合理的評(píng)價(jià)的機(jī)制，公平公正多維度進(jìn)行的教學(xué)評(píng)價(jià)更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)自信，進(jìn)而提升學(xué)生的相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。

以上為工學(xué)一體化教學(xué)流程的大致步驟，在實(shí)際教學(xué)中可以根據(jù)情況與教學(xué)策略進(jìn)行融合，并且實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題反饋對(duì)工學(xué)一體化教學(xué)流程進(jìn)行修改和完善。

3"構(gòu)建降低學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的工學(xué)一體化教學(xué)評(píng)價(jià)體系的原則

在構(gòu)建降低學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的工學(xué)一體化教學(xué)評(píng)價(jià)體系時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：

3.1關(guān)注學(xué)業(yè)與非學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)的平衡

工學(xué)一體化教學(xué)目標(biāo)是一個(gè)整體，涵蓋了知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等多個(gè)方面[9]。因此，在構(gòu)建教學(xué)評(píng)價(jià)體系時(shí)，既要關(guān)注學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)，即學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握程度和實(shí)踐技能的運(yùn)用水平，也要重視非學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)，如學(xué)生的情感態(tài)度、合作精神、創(chuàng)新能力等非智力因素的發(fā)展。這種平衡的評(píng)價(jià)體系有助于全面診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，降低因單一評(píng)價(jià)維度帶來的認(rèn)知負(fù)荷。

3.2注重評(píng)價(jià)方法的多樣性和科學(xué)性

為了降低學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，評(píng)價(jià)體系應(yīng)采用多種評(píng)價(jià)方法，如觀察法、訪談法、作品展示法、測試法等，以獲取更全面、準(zhǔn)確的學(xué)生學(xué)習(xí)信息。同時(shí)，評(píng)價(jià)方法應(yīng)具有科學(xué)性，能夠客觀、真實(shí)地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和進(jìn)步情況。避免使用過于復(fù)雜或模糊的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以免給學(xué)生帶來不必要的認(rèn)知負(fù)擔(dān)。

3.3強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)的診斷性和發(fā)展性

評(píng)價(jià)體系應(yīng)側(cè)重于對(duì)學(xué)生的診斷和發(fā)展性評(píng)估。通過評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的問題和不足，為教師提供有針對(duì)性的教學(xué)改進(jìn)建議，同時(shí)也幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自己的學(xué)習(xí)情況，明確努力方向。這種評(píng)價(jià)模式有助于促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，降低因盲目學(xué)習(xí)或無效學(xué)習(xí)產(chǎn)生的認(rèn)知負(fù)荷。

3.4"加強(qiáng)校企合作，共同構(gòu)建評(píng)價(jià)體系

工學(xué)一體化教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)校與企業(yè)的緊密合作。在構(gòu)建教學(xué)評(píng)價(jià)體系時(shí)，應(yīng)邀請(qǐng)企業(yè)參與，共同制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和要求。這不僅可以確保評(píng)價(jià)體系與市場需求和企業(yè)需求保持一致，還可以提高學(xué)生的實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)，從而降低因理論與實(shí)踐脫節(jié)帶來的認(rèn)知負(fù)荷。

3.5"注重評(píng)價(jià)結(jié)果的反饋與應(yīng)用

評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)及時(shí)反饋給學(xué)生和教師，以便他們了解自己的學(xué)習(xí)成果和教學(xué)效果。同時(shí)，評(píng)價(jià)結(jié)果還應(yīng)被廣泛應(yīng)用于教學(xué)改進(jìn)、課程調(diào)整和學(xué)生輔導(dǎo)等方面。通過持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化教學(xué)過程，降低學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，提高他們的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量。

4"構(gòu)建降低技工院校學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的工學(xué)一體化教學(xué)評(píng)價(jià)體系

本研究基于圖1的一體化教學(xué)策略模型，將前人所提出的認(rèn)知負(fù)荷的行為測量方法，從認(rèn)知負(fù)荷主觀自評(píng)、任務(wù)完成時(shí)間以及任務(wù)考核成績?nèi)齻€(gè)維度出發(fā)構(gòu)建出信息化環(huán)境下的認(rèn)知負(fù)荷教學(xué)評(píng)價(jià)體系，結(jié)合學(xué)習(xí)者主觀自評(píng)的認(rèn)知負(fù)荷大小、成績以及任務(wù)完成時(shí)間三個(gè)維度來對(duì)教學(xué)策略的有效性進(jìn)行檢驗(yàn)。

4.1"認(rèn)知負(fù)荷主觀自評(píng)

認(rèn)知負(fù)荷主觀自評(píng)采用的是Paas"的自我評(píng)定量表，采用九級(jí)評(píng)分。要求學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)活動(dòng)后根據(jù)自己的主觀的學(xué)習(xí)感受從1-9中選擇一個(gè)合適的數(shù)字，從1-9表示感知到的心理壓力和任務(wù)難度的程度依次遞增，1表示最小壓力和非常容易，5表示中等壓力和中等難度，9表示最大壓力和非常困難[7]。在采用基于認(rèn)知負(fù)荷理論提出的教學(xué)策略前發(fā)放一次認(rèn)知負(fù)荷自評(píng)表，分別在三次教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)結(jié)束后發(fā)放一次認(rèn)知負(fù)荷自評(píng)表，要求學(xué)習(xí)者憑自己的主觀感受進(jìn)行認(rèn)知負(fù)荷評(píng)定，回收等級(jí)量表，根據(jù)量表的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，判斷學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷強(qiáng)度。

4.2"任務(wù)考核成績

在認(rèn)知負(fù)荷的測量中，成績指標(biāo)是使用得較為廣泛的一個(gè)客觀指標(biāo)。成績指標(biāo)即學(xué)習(xí)結(jié)果，如記憶成績與遷移成績等，就是通過分析學(xué)習(xí)任務(wù)的成績結(jié)果來揭示認(rèn)知負(fù)荷[8]。考核成績雖然是客觀的，但也是間接的，因?yàn)檫@些成績結(jié)果取決于信息的儲(chǔ)存和提取過程，而信息的儲(chǔ)存和提取要受到認(rèn)知負(fù)荷的影響。一般來說，成績的高低對(duì)應(yīng)著認(rèn)知負(fù)荷的大小，好的學(xué)習(xí)成績喻示著阻礙學(xué)習(xí)的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷和外在認(rèn)知負(fù)荷較低，而促進(jìn)學(xué)習(xí)的相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷或元認(rèn)知負(fù)荷則更高[8]。

4.3"任務(wù)完成時(shí)間

時(shí)間指標(biāo)也是認(rèn)知負(fù)荷測量的一個(gè)重要指標(biāo)，包括完成任務(wù)所需要的時(shí)間、信息加工所需要的時(shí)間以及對(duì)刺激進(jìn)行反應(yīng)所需要的時(shí)間等。Barrouillet等人在研究中明確指出長時(shí)間占用認(rèn)知資源的任務(wù)會(huì)產(chǎn)生較高的認(rèn)知負(fù)荷，因此本研究將學(xué)習(xí)者完成任務(wù)的時(shí)間作為一個(gè)認(rèn)知負(fù)荷的測量指標(biāo)，在每次學(xué)生任務(wù)完成結(jié)束時(shí)統(tǒng)計(jì)任務(wù)完成時(shí)間。

5"技工院校學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的工學(xué)一體化教學(xué)評(píng)價(jià)體系的合理性分析

將研究構(gòu)建的工學(xué)一體化教學(xué)評(píng)價(jià)體系分別從學(xué)生、一體化教學(xué)一線教師、一體化教學(xué)管理人員、一體化教學(xué)研究人員等群體進(jìn)行多維度多方位訪談?wù){(diào)研，經(jīng)分析得出以下結(jié)論。

5.1"評(píng)價(jià)體系符合工學(xué)一體化的邏輯和價(jià)值觀

評(píng)價(jià)體系的設(shè)計(jì)基于科學(xué)的理論和實(shí)際的教學(xué)需求，確保了各評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的邏輯關(guān)系合理。評(píng)價(jià)體系體現(xiàn)了技工院校的工學(xué)一體化教學(xué)目標(biāo)和價(jià)值觀，如培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)等。

5.2"評(píng)價(jià)體系關(guān)注了認(rèn)知負(fù)荷

評(píng)價(jià)體系充分考慮了學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，既避免了外部認(rèn)知負(fù)荷過高，又避免了無形中增加的內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷，從而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)方案和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式，以降低學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，形成一個(gè)閉環(huán)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

5.3"評(píng)價(jià)體系的內(nèi)容全面

針對(duì)工學(xué)一體化課程的特點(diǎn)，評(píng)價(jià)體系涵蓋了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、教師的教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)組織管理質(zhì)量等多個(gè)方面，突出了對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)的評(píng)價(jià)。

5.4"評(píng)價(jià)體系中的評(píng)價(jià)方式多樣

采用多種評(píng)價(jià)方式，如課前診斷性評(píng)價(jià)、課中過程性評(píng)價(jià)、課后結(jié)果性評(píng)價(jià)等，再如學(xué)生自評(píng)、學(xué)生組評(píng)、教師評(píng)價(jià)等，確保評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性。利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，線上線下相融合，如在線評(píng)價(jià)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析等，提高評(píng)價(jià)效率和準(zhǔn)確性。

5.5"評(píng)價(jià)體系可動(dòng)態(tài)調(diào)整

評(píng)價(jià)體系具有一定的靈活性，能夠根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和教學(xué)需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。通過定期的評(píng)估和反饋，不斷完善評(píng)價(jià)體系，確保其始終符合教學(xué)實(shí)際和學(xué)生需求。

結(jié)語

本研究從降低認(rèn)知負(fù)荷角度出發(fā)，進(jìn)一步梳理了技工院校工學(xué)一體化的教學(xué)策略模型，并在此基礎(chǔ)上，通過嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的研制過程，構(gòu)建了降低技工院校學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的工學(xué)一體化教學(xué)評(píng)價(jià)體系。結(jié)果表明，該評(píng)價(jià)體系邏輯設(shè)計(jì)合理，可為技工院校教學(xué)決策者提供科學(xué)的測評(píng)依據(jù)和理論研究基礎(chǔ)。

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項(xiàng)目來源：江蘇省南通市技工教育教學(xué)研究市級(jí)立項(xiàng)課題《基于認(rèn)知負(fù)荷的技工院校信息技術(shù)教育應(yīng)用研究》（課題編號(hào)：2024003）

作者簡介：李湘（1983—""），女，漢族，江蘇南通人，碩士研究生，高級(jí)講師，研究方向：網(wǎng)站技術(shù)、信息技術(shù)應(yīng)用；謝琴（1982—""），女，漢族，江蘇南通人，碩士研究生，講師，研究方向：計(jì)算機(jī)技術(shù)、職業(yè)教育研究。