基于认知负荷理论的高中信息技术教学设计

☆ 陈迎春

（江苏省盐城中学，江苏盐城 224005）

基于认知负荷理论的高中信息技术教学设计

☆ 陈迎春

（江苏省盐城中学，江苏盐城 224005）

认知负荷理论从心理学角度上破解高中信息技术教学问题，其核心思想是降低内、外负荷，达到学习任务负荷总量小于学生认知负荷总量的目的。在教学设计中，教师应以此为目标，探寻认知负荷理论与教学活动的最佳契合点去组织教学，以改善学生的认知状态，从而实现教与学的最优化。

认知负荷；教学设计；认知状况

认知负荷的理论依据是认知资源有限理论和图式理论，是指学生在完成具体学习任务时附加在学生认知系统上的负荷。认知负荷分为内在认知负荷、外在认知负荷和有效认知负荷。内在认知负荷是由学习材料产生的，可以用任务难度和复杂度来表示；外部认知负荷是教学资源呈现的形式和教学设计对学生的认知负荷产生的影响；有效认知负荷是对学生学习有帮助的负荷，能够促进图式构建和自动化。该理论认为学生在学习中产生的心理压力是教师进行教学设计时需要考虑的因素，其优化措施就是控制这种压力，进而确保学生学习任务带来的认知负荷总量小于学生能够承受的认知负荷总量，其实质是让教学设计更加符合学生的认知特点。基于此，在教学设计中，教师应以之为指导思想，从教学目标、形式、方法和过程等方面，以点带面对教学活动进行优化设计，以改变学生的心理认知状态，进而实现教与学的最优化。

一、确定教学目标——减轻内在负荷

根据认知负荷理论，学习任务的难度越高、内容越复杂，学生内在认知负荷就会越高。尽管高中学生已经具备独立解决问题的能力，但是缺乏高度的自我控制力，容易在任务学习中受到任务难度的影响而失去主动学习的兴趣，以至影响学习质量。因此，教师应通过明确教学目标，降低学习任务的难度来调整学生的心理认知负荷，引导学生主动参与教学活动，减轻内在认知负荷。

例如：以“PowerPoint软件”基本操作教学为例，其要求学生熟悉PowerPoint软件操作界面，并掌握界面各个菜单的功能。在具体操作使用中会涉及文件的新建、保存，图片的插入，文字的添加，背景、模板以及动画的设置等内容，需要学生掌握操作要点，并能灵活运用。而这些操作内容的实现都需要学生掌握菜单命令的选择。基于此，教师利用学生熟悉的Word操作软件，要求学生根据Word软件的菜单界面来迁移性地理解PowerPoint软件的操作界面，进而降低学习任务的难度，减轻学生认知心理负荷，调动学生学习的主动性。Word软件中的文件新建、保存与PowerPoint软件中的操作相类似，以此激起学生自主探究其它的菜单功能的兴趣，从而提高学习效果。

二、优化多媒体课件——控制外部负荷

外部负荷是由教学内容的呈现形式、教学活动的不当造成的，其会对学生的认知过程产生干扰，影响学习成效。因此，教师可通过优化多媒体课件的形式、风格、布局等减少心理消耗，通过图片与文字的转化突出教学重点，整合多媒体声音、动画的效果吸引学生的注意力，为学生的有效学习营造良好的氛围，进而减轻学生认知心理负荷。

例如：在教学“日新月异的信息技术”一节内容时，其要求学生了解信息技术的历史发展和趋势，让学生树立合理利用信息技术的意识。由于本节内容理论性知识较多，若教师的课件设计以文字呈现，势必引起学生厌学情绪。由此，教师在讲授信息技术五次革命（语言的使用、文字创造、印刷术的发明、电报、计算机技术与现代通讯技术普及）时，每讲述一次历史变革，就会通过文字和图片转化的方式设置幻灯片。通过对图片设置动画操作，以突出教学重点，再配上音效，就能起到意想不到的教学效果，增强了课程对学生的吸引力。其后，在讲述发展趋势时，教师以多媒体课件为载体，组织学生进行讨论，以图片的方式引导学生说出人机交互的设备都有哪些，如：磁卡、液晶显示器、CRT。然后就“中学生上网的利弊”问题进行讨论，并以播放视频的方式让学生意识到合理使用信息技术的重要性，将课堂教学推向高潮，从而帮助学生掌握如何正确选择和使用信息资源，进而完成学习任务。

三、优选教学方法——增强有效负荷

有效负荷又称相关认知负荷，是能够促进学生有效学习的负荷，主要体现在学生学习动机的激发和兴趣的调动。在教学中，教师通过选择适合的教学方法，激发学生主动学习的内在动机，以提高学生自主学习兴趣，进而改变内在学习状态，让教师的“教”与学生的“学”形成有效对接，进而提升学习效果。基于此，教师可通过案例、任务驱动，启发、探究、激励等多种教学方法，实现增强学生认知有效负荷的目的，发挥均衡内外认知负荷的作用，以实现教学效果的最优化。

例如：以“视频、动画信息的简单加工”教学为例，要求学生选择合适的工具对动画进行加工制作，进而表达信息的主题思想。由于本节内容具有很强的实践性，容易激起学生学习的兴趣，教师借此选择任务驱动教学法，在教师的引导下，让学生围绕共同的学习任务积极主动探索利用各种资源。如：教师以对“爱的手语”视频加工为任务，要求学生利用超级解霸对视频中与“爱的表达”有关的视频进行加工剪辑，并添加“感恩的心”作为背景音乐。学生在操作中会发现超级解霸能对视频进行剪辑，但是不能完成音视频合成操作，还需要音频解霸来完成音乐合成操作的任务。在教学中，教师通过任务驱动教学激发学生主动探究的欲望，改变了学生心理认知状态，将学生的学习心理调整到最佳的状态，增强了有效负荷，从而提升了教学质量。

四、优化教学过程——控制负荷总量

以认知负荷理论指导的教学过程，就是一个均衡内外负荷，增强有效负荷的过程。因此，在教学中，教师可采用小组合作组织教学，通过组内合作、组间竞争形成良性互动，以激发学生个体潜能，发挥集体智慧的作用，从而达到优化教学过程的目的。

例如：在教学“图像信息的采集与加工”时，要求学生掌握利用Photoshop软件对照片进行合成处理。教师以“人像图片”为素材，让学生将照片中的背景进行更换，这就需要掌握图片的“抠图”技术，涉及的知识点有图层、滤镜、文字特效等。它需要学生在操作中理解图层之间的关系，并对图层进行重命名，学会使用文字工具，对图层的样式进行修饰等，从而将人像与新的背景融为一体，浑然天成。在教学中，整个过程以小组合作的方式进行，让学生根据任务主题先讨论解决方案，然后分工合作，集思广益，为了共同的目标完成照片合成操作。在小组合作中，教师按照组间同质、组内异质的原则划分小组，让不同的学生在操作中都能获得不同的发展，从而激发了学生主动探究的兴趣，发挥了集体智慧的力量，促进了学生全面发展。

总之，认知负荷理论从心理学视角上为高中信息技术教学提供了新的思路，其宗旨是让教学活动设计符合学生认知特点，通过降低内外负荷，增强有效负荷来改变学生的认知状态，从而达到学生的心理认知负荷承载量大于所学知识负荷量的目标。因此，在教学中，教师可通过降低任务难度、优化教材内容呈现形式、优选教学方法、完善教学过程等措施控制负荷总量，促使学生内外负荷达到均衡，以调整学生最佳学习心理状态，从而实现学习效果的最优化。

[1]林建兰.“需要层次理论”在高中信息技术教学中的应用[J].佳木斯职业学院学报,2017,(02)：259-260.

[2]郭怡君.基于认知负荷理论的《高中信息技术》教学设计及其应用[D].长沙：湖南师范大学,2016.

[3]岑伟.认知负荷理论下信息技术与高中数学的整合基点[J].黑龙江教育(理论与实践),2014,(11)：79-80.

[编辑：闫长松]

高校教师展示研讨思政课

10月29日，来自全国各高校近200名“毛概”课优秀教师齐聚天津工业大学，共议党的十九大精神进教材、进课堂、进头脑。当天，2017年全国高校“毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论”课现场教学展示和理论研讨会在该校举行。

在教学展示环节中，18名教师烹制了一场思政课教学“盛宴”。经过现场打分，共评出“毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论”课教学标兵6名、教学能手12名。全国29个省份的53所高校参加了此次教学展示活动。

研讨会上，专家学者探讨如何将习近平新时代中国特色社会主义思想融入“毛概”课，明确学习研究宣传习近平新时代中国特色社会主义思想是高校思想政治理论课教师的重大任务和使命。

（陈欣然）

G434

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1671-7503（2017）21-0068-02