基于认知负荷理论的高中生物实验教学设计

姜小李

【摘 要】高中生物是一门很重要的学科，在学生的学习中有至关重要的作用，我国相关的教育结构应该对高中生物重视起来。高中生物实验的开展有助于学生理解生物中的知识，所以教师应该重视起来，开发学生的拓展能力，使学生能够更好地掌握生物知识。对认知负荷理论的研究能够加强高中学生的记忆能力，充分考虑了高中生的认知特点。本文主要阐述了基于认知负荷理论的高中生物实验教学设计，仅供教育同仁们作为参考。

【关键词】认知负荷理论；高中生物实验；教学设计

高中阶段的生物实验学习对于学生未来的学习是十分重要的，知识点比较多，这些实验知识是高中生生物学习生涯中的基础。如果学生打好了实验方面的基础，在未来的生物学习中就会十分顺利；如果学生在实验阶段没有打好坚实的基础，就像房子没有打好地基一样，不能够承受过多的重量，在高中的生物实验阶段少了实验教学设计的参与，学生是不能够深刻理解生物这门学科的。要想加深学生对生物知识的理解，教师应该在认知负荷理论的支持下加强对高中生物教学实验的设计。

一、我國高中生物实验课堂现状

我国在现阶段对高中生物实验教学的重视程度不高，教师总认为生物实验很浪费时间，不如让高中生学习一些理论性的知识。有很多高中都是采用应试教育法，为了提高学生高考成绩，让学生以考试内容为中心进行学习，这样的方式大大限制了学生的多方面发展。生物实验能够让学生更好地理解生物知识，但却被许多老师忽视了。学生学习难度大的另一部分原因是对实验知识的理解不足，因为高中生的思维能力也不够好，对生物实验中的内容都不是很了解，而老师对生物实验不够重视，在做实验之前讲解的时候也不会特别用心，从而导致学生听不明白，所以在做实验的时候不会对生物实验的原理有深刻的认识。学校的生物实验课程设置的过少，学生在做完一次实验之后，间隔很长时间才能够做第二次实验，当学生有疑问的时候也不能够及时得到解决，这也是我国高中生物实验课堂的不足之一。我国高中生对生物实验的兴趣比较低，俗话说：兴趣是最好的老师。没有了兴趣，学生在生物实验课堂中就不会用心，就会缺少一种钻研的精神，这对于学生生物实验的展开没有好处。如果教师不能够调动学生学习的积极性，就会对学生参与生物实验课堂的开展造成很大的消极影响。生物实验教学设计必须在学生掌握了一定程度的生物知识的基础上，才能够带给学生深刻的理解，如果学生对于理论知识没有基本的掌握，就会在实验的过程中感到迷茫，更不用说掌握原理。学生只有在一开始就具备一定的理论基础，保持仔细认真的态度进行实验，才能够发现新的知识并且巩固学过的生物知识。

二、基于认知负荷理论的高中生物实验教学方法

1.情境教学

情景教学在高中生物实验课堂中的开展是十分重要的。在我国传统的生物实验教学中，教学过程比较枯燥，教师在讲台上讲理论，学生自己做实验，期间几乎没有互动，也没有能够吸引学生注意力的方法，这样的课堂会使学生感到厌倦，从而导致学生在课堂上说悄悄话、看课外书等。教师在实验之前对学生进行生物实验教育时，不能够死板的按照课程的标准进行，而是要充分研究高中学生的心理，了解他们更倾向于什么样的情境教学，从而选择最适合高中学生的教学方式。情景创设要与中学生的求学心理完全契合，高中生喜欢追求新颖的事物，喜欢展示自己的能力，教师要从这些方面入手，在教学的过程中为学生创设适当的教学情境，将学生引入到学习的氛围中来，然后让学生自己去了解问题，想出解决的办法。在此期间，学生还可以相互讨论，有利于集思广益。学生在这样的氛围中能够深入到高中生物实验课堂中来，将自己幻想成故事中的主人公，用自己的能力来解决问题。情景创设的教学方式能够从理论层次为学生贯彻高中生物实验教育，可以使学生掌握解决问题的方法，对学生核心素养的提高有很大的好处。首先，教师应该摒弃自己传统的教学思想，将学生作为课堂的主人公，让学生在生物实验课堂中充分的发挥主观能动性，多在课堂上发言。教师可以在进行生物实验之前，先让学生讲解一下自己的想法以及可能出现的实验现象，这样能够使教师对学生的学习情况及思路有一定的了解，从而更好地确定自己对学生的引导方向，使学生能够得到教师更加精确的指导，进而对生物实验知识的理解也会更加深入，这就是情境教学法的好处。当学生在实验的过程中出现问题时，教师应该鼓励学生将自己的问题讲出来，说明自己对问题的看法，教师应对其进行评价，多采取鼓励政策，学生就会收获很大的自信心。

例如：在做脂肪鉴定实验时，教师可以为学生创设一个教学情境：“现在，很多女生都爱美，想要减掉身上的脂肪。那么，你知道该怎样鉴定脂肪吗？”这时候学生的学习兴趣都被提起来了，教师再继续讲解：脂肪和苏丹三染液混合在一起会形成橘黄色的小颗粒。学生会对此感到很神奇，教师在这个时候让学生将自己当成主人公来做整个实验，学生就会有浓厚的兴趣。其次，教师还应该注重学生的认知负荷，遵循认知负荷理论来进行实验教学。

2.通过游戏的方式激发学生的学习自信心

通过游戏的方式激发学生的学习自信心能够提升高中生在生物实验中的自信。游戏是孩子的天性，在高中阶段也不例外，虽然高中阶段的学生比较成熟，但是游戏的方式能够让高中生回归本真，更好地发挥自身主观能动性。游戏的方式能够将学生引入到生物教学课堂中来，生物实验课程本身就是一门偏于实践的课程，所以只要教师稍加引导，学生就能够体验到游戏的乐趣。教师要想通过游戏激发学生对生物实验学习的兴趣，就需要进行一个好的设计。教师可以将班内的学生分为几个小组，随机分配小组成员，然后让几个小组之间互相竞争。高中生都是很要强的，这种竞赛的形式能够让学生带着全组的希望，更加努力进行实验，认真观察。例如在做一个实验的时候，教师为学生讲解基础的操作步骤，让每个小组中的学生自己进行操作，将实验的结果记录下来，然后猜测实验的原理。在所有小组做完实验以后，小组内成员共同讨论，并写一份总结报告交给老师，然后每个小组派一名成员上台总结，教师根据小组内人员的表现进行评分，最后得分多的小组可以要求得分少的小组表演一个节目，这样能够大大激发学生的实验兴趣，促使其能够认真进行思考。在高中生物实验教学中，适当的竞争能够激发并提高学生学习的动力，在正当的竞争环境中，能够激发学生自身潜能，从而学习到更多的知识。在课堂的最后，教师应该为学生做出总结性的发言，根据学生自己的发言将学生的观点总结到一起，明确学生还有哪些方面的不足，使学生能够全面掌握生物知识。通过游戏的方式能够增强学生的学习动力，使学生可以在快乐中学习，增加对生物实验的兴趣，更好地增强学习自信心。

三、总结

基于认知负荷理论的高中生物实验教学设计，对学生学习生物知识有很大的帮助，好的教学设计是十分重要的，能够让学生在课堂上学习到更多的知识，所以教育人员应该对此重视起来，研究出更好的教学设计。

【参考文献】

[1]魏佳.基于认知负荷理论的高中生物实验教学设计[J].写作（上旬刊），2015（65）：45-46

[2]伏凤林.基于认知负荷理论的高中生物实验教学设计[J].黑龙江教育（理论与实践），2016（23）：13-14