基于认知负荷理论的高中生物教学评价与策略

沈 露 （江苏如皋市第二中学）

要想提高高中生物教学效率，需要从实际出发，找准教学的目标与定位，积极改变传统的教学模式，探索如何提高学生的学习积极性与效率，从而确保学生生物素养的进一步提升。认知负荷理论正是基于这点提出的。

一、认知负荷理论

认知负荷理论最早是由澳洲学者约翰·斯维尔于1988年提出的，主要是从认知结构角度进行教学设计。有学者认为认知负荷理论主要是基于人的认知结构与外界信息认知结构相互作用的基础上，并与人的记忆力和注意力有密切的相关性，基础理论为图式理论与资源有限理论。图式理论是人的认知过程的一种理论，认为人在认识事物之前，主要是将新事物与已知事物相联系；资源有限理论认为人的记忆力与处理能力是有限的，而任何方式的学习都会消耗这一资源，从而形成认知负荷，若处理某种信息消耗的资源超过了认知资源的总量，就会形成超负荷，对学习效率造成影响。

根据这一理论，有学者认为长时间的记忆会造成认知超负荷，从而影响学习效率。这也就是为什么学习新知识的时候更容易产生认知负荷，主要是由于此时能够利用的信息较少，这也是认知负荷产生的主要机制。因此教学过程中认知负荷的出现是教师需要考虑的重要问题之一。

二、给予认知负荷理论的高中生物教学评价

高中生物教学过程中教师的神态、动作以及语言都是诱发学生学习兴趣的重要元素，在教学过程中，教师过于注重教学，而忽视学生的反应，这就导致师生之间的情感交流相对较少，不利于教师了解学生的学习程度。课堂教学是互动的，师生之间不但需要有良好的交流活动，同时需要通过多种方式进行讲解，教学氛围过于沉闷的时候，教师还需要通过教学艺术来调节课堂氛围，从而调动学生的积极性。

在高中生物教学中，信息技术的应用较为普遍，笔者在工作中发现，目前大多数城市中学已经为学生配备了完善的信息教学设备，并鼓励教师利用现代化的教学方法，推动了教学改革，提高了学生的学习积极性。现代化教学技术主要是利用文字、图像、音频、视频等元素，从而让学生通过多种教学方法，更好地记忆所学知识，但是要想合理利用现代教学技术，不能只依靠主观经验与审美，还需要科学引导学生进行学习，才能更好地发挥现代教学技术的作用。教学效率的提高是各种辅助教学方法的最终目标，但是有些教师一味地使用多媒体，无论什么内容都由多媒体展开，这是对信息化教学的一种误解。还有部分教师直接从网上下载教学课件，甚至没有理清教学思路，只是简单的按照课件进行讲解。同时，有些学生反映教师的图片切换速度太快，笔记没有记完整，导致学生在课后需要继续抄写笔记。学习任务超过学生的处理能力，这对教学效率的提高造成了一定的影响，这也违背了多媒体教学应用的目的。信息化教学再有用，也不能完全取代传统的教学方法，教师需要理清教学思路，以提高教学质量为目的，合理使用多元化的教学方法，从而提高课堂教学效率，推动学生的发展。

三、基于认知负荷理论的高中生物教学策略

1.增加认知加工途径

认知负荷理论认为记忆主要是通过双通道途径进行加工的，使用单一的信息加工方式容易造成超负荷，若根据双通道加工的方式，通过视觉和听觉两种方式进行信息加工，能够产生双通道效应，从而扩大记忆的处理容量，减少学习负荷，提高学习效率。例如在讲解生命系统结构时，可以通过案例分析、集体讨论等多种途径，以提高教学效率。

2.减少注意力分散

认知负荷理论认为知识处理应该是邻近而不是相继，在信息加工的过程中，若画面与信息在时间或空间上相协调，则学生能够将相应的视觉和语言表征持续停留在记忆中，这就是有效学习。若相继呈现或分离叙述，由于记忆力的有限使视觉表征和语言表征无法同步，这就导致两者之间的结合，需要学生花额外的记忆力来构建知识练习，从而增加了认知负担。因此，在高中生物教学中需要将画面与叙述同时呈现，减少注意力的分散。例如在讲解有氧呼吸与无氧呼吸的过程中，可以通过观看不同物质的呼吸方式与变化，从而加深学生的印象。

信息技术在高中生物中的应用推动了教学效率的提高，但同时也存在一定的问题，因此笔者基于认知负荷理论对教学提出了一些意见，旨在提高教学效率。