基于认知负荷理论的高中生物课堂教学策略

张晓琴

【摘 要】认知负荷是指学生自身对知识的全面认识。将认知负荷理论引入到高中生物教学中去，在课堂中发挥认知负荷理论的作用，能够提升高中生物教学的质量。本文简单阐述了认知负荷理论的高中生物课堂教学策略。

【关键词】认知负荷理论；高中生物；课堂教学；策略

通过认知负荷理论，能够更为详尽地研究高中学生对知识的分析能力与处理能力，能够在学生接受知识、学习知识的过程中给予详细的说明，能够帮助高中教师更清楚地了解学生的学习状况，从而更好地掌握学生对知识的接受能力与理解能力。因此，在高中生物教学过程中应用认知负荷理论是可行的，能够帮助教师更好地实施教学计划，达到教学目标，同时对于高中学生的各方面能力也是有益的。

1.认知负荷理论

认知负荷理论，是指人通过自身的认识能力，与周围信息条件进行交流的能力。人在认识新的事物时都会耗费精力，而人的精力是有限的。如果这一项新的事物比较难理解，则会使人消耗大量的精力，甚至会超出限制，导致负荷状态，进而阻碍人的正常学习过程。其实认知负荷理论的主要观点就是：人的记忆量是有限制的，因此人们在消费认知精力时必须有一个限度，才能够始终保证较为高效的学习。在学习过程中，如果遇到了比较难的问题，就需要学生花费大量的认知精力去认识和解决这个问题，就很有可能会出现超负荷的现象，甚至会阻碍学生的正常学习。但是对于认知负荷理论的影响因素，研究专家们各执一词，意见不一。但显而易见的是，影响认知负荷理论主要的因素，其实就是个体在处理问题时，个体的学习经验、处理问题的能力以及处理问题所使用的方法和措施。

2.高中生物教学现状

随着新课程改革的推进，互联网时代的来领，大量中学普及了多媒体，如今，多媒体已经成为最主要的一种教学方法，具有非常重要的作用。使用多媒体教学，能够有效提高学生们的积极性和学习热情，能够将教学过程中的一些理念通过文字、图片、视频呈现在学生面前，从而让学生认识、理解其中的信息，再配以教师讲解课堂学习的重点，从而完成整个教学。学生在学习过程中，能够将课件中的内容进行转化处理，储存在自己的大脑中，并利用自己的认知能力进行学习理解。但是，多媒体在辅助教师教学的同时，也教师造成了一定的约束。

有些教师过多的使用多媒体，反而忽视了自己的主导地位。在教学过程中，学生们全程盯着多媒体，教师在一侧讲解，但是很多学生因为过分专注地看着多媒体，反而忽略了教师的讲解。有些教师制作的教案过于细致，页数过多，导致教师在授课过程中只能站在计算机旁，反复操作鼠标，局限了教师的活动范围，拉远了老师与学生之间的距离，学生与老师的关系逐渐疏远，不利于培养健康友好的师生关系。同时，部分学生过于调皮，老师被局限在计算机旁边，学生在讲台下不认真听讲，为了完成教学目标，不耽误其他学生学习，很多老师只能继续授课，无法约束学生的行为。

部分教师并不重视认知负荷理论，不承认认知负荷理论在教学中的作用。且部分教师对认知负荷理论的认识不够，因此不能灵活地将其运用到教学中去，导致学生无法理解认知负荷理论的意义及其带来的影响。比如：教师在进行“细胞的分化”这一教学时，对细胞分化的过程进行了详细的讲解，但并没有发挥认知负荷理论的积极作用，在短时间内，将整个细胞分化过程传授给学生，没有分清阶段，没有注意到学生对于新知识的认知能力和理解能力，导致学生的认知精力消耗过多，反而不能很好地吸收、理解知识。更有一些教师清楚地知道认知负荷理论对于学生的积极影响，但由于教师自身对认知负荷理论掌握和理解都不全面，因此，在教学过程中虽然能够应用认知负荷理论，但是应用并不合理。

3.基础认知负荷理论的高中生物课堂教学策略

（1）充分认识认知负荷理论

想要在高中生物教学过程中灵活地运用认知负荷理论，首先，应该提高教师对认知负荷理论的认识与理解，在教师清楚认识到认知负荷理论对于学生的积极作用和影响之后，教师才能够更为灵活的将其运用在课堂教学中，才不会起到反作用。教师在授课过程中，应该主动评估学生的学习能力和认知能力，根据学生的能力制定相应的教学计划，保证大部分学生都能够在课堂中学习到充足的知识，但又不会给学生带来认知负荷，不会过多地消耗学生的认知精力。从而能够在保证教学质量的同时，保证学生的学习效果。

（2）合理运用认知负荷理论

教师在灵活运用认知负荷理论的时候，应该明确并遵循认知负荷理论的原则，不能违背学生认知能力的规律。教师要系统地学习认知负荷理论，在结合多媒体教学的时候，保证自身适当的知识量，合理安排课堂教学目标，使学生能够轻松的学习，充分发挥认知负荷理论的积极作用。

（3）建立联系

生物学科是一门与人们生存关系紧密的学科，教师在教学过程中，不仅要保证教学的质量，而且要灵活地运用认知负荷理论，并营造一个更为积极、活泼、生动的课堂，提高学生学习的积极性，更好地促进教学发展。教师在教学过程中，可以将生物知识重点与学生日常生活联系起来，提高学生对学习的兴趣，从而更好地开展教学，巩固学生的理论知识。比如在讲授“细胞”这节课程的时候，教师可以利用细胞分裂的短视频让学生们清楚地看到细胞是如何分裂的。同时，以癌细胞作为例子，通过动画、视频的形式让学生知晓癌细胞的特点：无限分裂繁殖，细胞物质的改变，形态结构的变化，新陈代谢的异常，正常功能的丧失，引发的免疫反应等等。学生在学习细胞知识的同时，也理解了癌细胞的特点，与生活搭边。将课堂内容具象化，不但能够更好地把握课堂的节奏，还能够减少学生认知精力的消耗。

（4）转变角色

即使需要在教学过程中应用认知负荷理论，但教师在教学中仍旧占据重要的地位。在运用认知负荷理论的时候，教师要转变自己的角色，拉近自己与学生的距离，更关注学生的个体因素，针对学生的认知能力制定教学计划和教学方案。同时，在教学过程中，教师要创造一个相对和谐活泼的教学环境，但是要明确的是，学生是教学环境的基础。教师在讲授知识点、难点的时候必须考虑到学生的认知负荷，减少学生外在的认知负荷，并掌控学生内在的认知负荷，将学生的认知负荷投入重点、难点，使学生能够更好的学习。在这个时候，教师不再是教书匠，而是教学的研究者。

4.结束语

通过认知负荷理论，能够更为详尽地研究高中学生对知识的分析能力与处理能力，能够在学生接受、学习知识的过程中给予详细的说明，能够帮助高中教师更清楚的了解学生的学习状况，更好地掌握学生对于知识的接受能力与理解能力。在高中生物教学中应用认知负荷理论，能够更好地培养高中学生，有益于国家教育水平的提高和发展，也能够为国家社会培养出一批更为优秀的学生，并同时促进高中生物教师教学能力的提升。

【参考文献】

[1]陶忠华.基于认知负荷理论的生物学实验教学例析——以“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂”为例[J].生物学教学，2016.41（8）：38-38，39

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[3]陶忠华.基于认知负荷理论的生物学核心概念教学——以浙科版“遗传信息的表达”为例[J].中学生物学，2016.32（8）：6-9