认知负荷理论对微课程设计的建议

陈忠义

认知负荷理论由内在认知负荷、外在认知负荷和相关认知负荷组成，通过降低或升高有关认知负荷，可以提高学生认知的效率，基此对微课程设计提出了操作知识拆解、背景知识整合、复杂知识由最简范式入手、选取典范材料、减少冗余信息、多通道考虑等提效建议。

认知负荷 微课程 小学 设计建议

【中图分类号】G622.0【文献标识码】A【文章编号】 1005-8877（2019）01-0178-01

1.认知负荷理论概述

认知负荷理论由澳大利亚新南威尔士大学的认识心理学家约翰？斯威勒（John Sweller）于1988年首先提出。他提出，认知负荷就是将特定工作加之于学习者认知系统时所产生的负荷。认知负荷由内在认知负荷、外在认知负荷和相关认知负荷组成。

内在认知负荷是由学习内容本身引起的，主要取决于内容的复杂程度。外在认知负荷，是超越内在认知负荷的额外负荷，它由信息的呈现方式决定，越复杂的信息呈现，导致的认知负荷越高。相关认知负荷，是指与促进图式构建和图式自动化过程相关的负荷。

2.认知负荷理论对微课程设计的建议

从微课程设计方面来看，认知负荷理论提供了更高的视野，从内在认知负荷、外在认知负荷和相关认知负荷三个方面，都提供了很好的建议。

（1）降低内在认知负荷的设计

如前所述，内在认知负荷取决于学习内容，当内容确定后，内在认知负荷就确定了。但由于教师拥有处理学习内容的一定权利，所以，对学习内容的适当处理，可以使得当前学习活动中，学生面对的学习内容难度降低，从而减少学生的认知负荷。这与内在认知负荷的定义并无矛盾。

第一，操作知识拆解。对于操作类的知识，如综合实践课教学魔术气球制作，其手法复杂，作为一个学习内容，学生承担的认知负荷就很高。莲花小学微课程通过手法拆解示范，口诀指引整合，使学习内容由一个整体化解为一个系列，这样，在特定时间中，学生面对的学习内容只是原有整体的一小部分，而且这些分解后的知识相互间的联系只是一个单向的时间系列，关系简单。

第二，背景知识整合。内在认知负荷，也取决于学习内容之间的内在联系，如果学习内容各元素间的联系复杂，或者没有联系，也会提高认知负荷。莲花小学微课程《我所在的欧洲》，通过由主人公乌塔现身讲述的方式，将民风、规则意识、贫富差距、家庭教育等与课文有关的背景知识娓娓道来，这些方面的背景知识与乌塔的经历有关，由乌塔在微课程中讲述，实在是最好的整合方式。

第三，复杂知识由最简范式入手。对于复杂的学习材料，就从真实情境中遇到的最简单问题入手，再逐渐增加材料的复杂程度。如莲花小学叶青老师开发的微课程《预习三步走》，解决的就是低年级学生不会预习的问题，相对于高年级的预习任务，“三步走”就很简单。

（2）外在认知负荷减少的设计

小学生的认知能力初步形成，学习过程容易被各种因素影响，产生额外的认知负荷。另外，教学设计不当，也产生一些认知负荷，这些，都是外在认知负荷。如何减少外在认知负荷，是莲花小学微课程设计的重要考虑。

第一，选取典范材料。笔者的微课程《巧合创造故事》中，就以一把茶壶为例，示范了“巧合”的发生产生的戏剧性效果，让学生印象深刻，体会到巧合推动故事发展的奥妙。黄珊珊老师开发的《生活中的周长》微课程，选取了国旗、海报、版地、头围和湖泊几个范例，示范了周长的画法。这些范例，概括了常用的图形，减少了学生无关的认知活动，迅速解决周长的认识问题。

第二，减少冗余信息。微课程制作过程中，画面尽量去除与学习材料无关的内容。如纪春婷老师开发的《思维导图》微课程，在脚本设计时，就将思维导图的制作步骤高度概括为八个字，画面上，每概括一个步骤，就单独展示一个字，视觉冲击力强，聚焦效果好，学生学习过程不会被无关的信息分散注意力。

第三，多通道考虑。学生认知过程中，视觉信息与听觉信息是分别加工的。合理利用学生听、视觉通道，提高信息加工效果，也是微课程设计不可缺少的关注点。

莲花小学微课程开发就很重视听、视觉结合。基本上以都配以音频讲解，结合画面内容，使学生的听、视觉信息通道都得到足够的信息，使学生专注于规定的认知活动中，避免外在认知负荷不当增加。

少数微课程，由于画面的内容较为复杂或重要，会配以背景音乐，不加音频讲解，以避免增加学生的认知负担。

第四，复杂信息逐渐呈现。由于小学生的心理特点和认知能力，有些比较复杂的学习材料，如习作的多种技巧，计算方法的展示，只能逐步讲解，渐次出现，最终形成结构化的信息。一次到位的展示，学生心理上难以接受，客观上也不具备独立完成认知过程的能力。

（3）增加相关认知负荷的设计

相关认知负荷用于学生建构知识的过程，由于小学生的认知特点，教师要精心设计学习活动，提高相关认知负荷，以促进学生学习的发生。

第一，创设情境和需要，提升学生认知积极性

就微课程设计来说，激情洋溢的配乐、生动有趣的讲解、引人入胜的情节、鲜艳夺目的画面，规范严整的版式等，都可以调动小学生的认知积极性。特别是设置悬念、巧妙转折等技巧的应用，让学生欲罢不能，急切地想看下去，这就达到了提升学生认知积极性的作用。

在具體的课堂应用中，当学生经过探索、交流等学习活动后，在教师的引领下梳理、概括出比较成熟的知识结构或方法时，就急需一种将思维创新成果固化、提升、展示的工具。此时，方法总结类微课程的引入，就充分满足了学生的需要。

第二，构建图示化学习材料，优化学生认知

小学生主动建构知识架构的意识与能力都比较薄弱，通过微课程设计，将知识提前图示化，结构化，可以使学生在接受新知的过程中，潜移默化，逐渐培养出自我架构的能力，同时，也大大提高了学生认知的效率。

莲花小学的微课程中，就引入了思维导图、鱼骨图等工具，主动对知识进行图示化处理。通过图示化，展示了批注方法、乘法的初步认识等材料，启动了学生对学习材料图示的认知过程。为学生进一步掌握规则、迁移能力奠定基础。