三种认知负荷--基于学习科学高效教与学方法之一.docx

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1、三种认知负荷一基于学习科学高效教与学方法之一认知负荷理论是由澳大利亚心理学家约翰斯威勒（JohnSwe1.1.er）提出的，它主要关注于人类在学习新知识时大脑所承受的认知负荷量，以及如何有效管理和优化这些负荷以促进学习效率。认知负荷可以分为三类：内在认知负荷、外在认知负荷和关联认知负荷以卜.是根据这三种认知负荷类型，结合教学实践的案例分析：1.内在认知负荷:是指内容本身的复杂度带来的认知负荷。由学习材料自身特点（如复杂度、抽象度等）所决定的，如：乘法分配率比加法的复杂度更高，电压这一概念比水压更抽象。内在认知负荷属于工作记忆负荷，即信息从内在被吸收同化。属于教学的基本功。例如，在教授初中化学分

2、子和原子时，教师意识到这部分内容对初学者而言较为抽象且复杂，涉及多个知识点。如，分子、原子的定义、性质，分子的构成，分子与原子的区别与联系等。为了降低内在认知负荷，教师首先通过生活中的实例（如闻到的花香，湿衣服晾干及分子图片后I入微粒的性质帮助学生建立直观感受。采用“战水扩散”的实验探究让学生真实体验到，分子很小且在不停的运动的性质。随后，引导学生用山楂、桔子等水果摆拼不同的分子模型，初步感知分子的构成。这种方法通过分解复杂概念、建立与现实生活的联系，有效降低了学生的内在认知负荷。2 .外在认知负荷：是指知识组织与呈现方式当当所带来的额外负担。由信息组织方式或呈现方式不当而带来的“有害”的认知

3、负荷，如：看不清、听不清、满屏文字。元素交互的水平不仅由待处理信息的固有性质决定，也取决于信息传递给学生的方式。某些交流形式和教学模式增加了非必要的元素交互，给学生带来了额外的认知负担（知识表达方式，影响知识表达效果）对教学流程进行调整可以减轻这种负担，举例如下;在教授七年级英语词汇时，教师采用多媒体教学工具，如动画视频和互动游戏，来展示和练习新单词。这些工具设计得直观且易于操作，学生能够迅速将注意力集中在词汇学习上,而无需花费额外精力去理解复杂的界面或操作方式。这种教学方式有效减少了外在认知负荷，提高了学习效率。3 .关联认知负荷2是指引入某个额外信息一一般是学生熟悉的事物，看似引入了新的元

4、素一负荷也相应增加，但如果能有效引入促进理解、记忆学习材料的话，总体负荷就得以降低。关联认知负荷用于处理内在认知负荷的工作记忆空间。用来处理内在认知负荷的工作记忆非常适合用于学习。如果将更多的工作记忆空间用于处理内在认知负荷相关的信息元素，学习能力就能得到提高。相反，如果工作记忆空间更多地用于与学习无关的信息元素，就会导致不必要的外在认知负荷，从而降低学习能力。例如，如郑老师在讲述初中化学绪言课，化学研究研究对象“基本元素”的环节中。曾这样讲述：教学中的集合：比如正整数1、2、3、4,就是这个集合中的元素。元是初始、底本的意思，索是要索。汉字的层本笔画是构成汉字的元素。横、竖、撤、捺、点、横折

5、、竖勾，一横一竖构成“十”,一撇一捺构成“人”，一横一竖一撇一捺构成“木”，不多的笔画，构成了上万个汉字。元素概念对化学尤其重要，“元素”甚至代替“化学元案”，成为化学专用名词。化学是研究物质的科学，当人们认识的物质越来越多，遇到的物质变化越来越复杂，人们自然要追溯物质的本源，物质究党是由什么组成的？古代中国，2400多年前的战国时期，就有阴阳五行元素说，认为万物皆有金、木、水、火、土五种“元素”依不同比例组成。比如一棵树的主要成分就是木和水，排至由此兴起的炼丹术和炼金术，前者企图将这层本元素练成世人长生不老的灵丹妙药，后者期望点石成金。今天人们认识的元素有一百多种，数千万种物质皆由这些元素组

6、成。长生不老的丹药和点石成金都不可能，但纤维、塑料、掾胶这些生活必需品的人工合成，早已司空见惯.五行中只有金，在现代被认定为构成物质的元素,木炭的主要成分是碳勉强可算作元素,水火土都不是元素，不过地壳中含量最高的两种元素，氧和硅却是土壤的主要成分。学科间的类比符合学生的认知历程，语文、数学等学科大家比较熟悉，和这些学科类比学生可以感同身受；同时，化学学科与其他学科乂有区别,“今天人们认识的元素有一百多种，数万种物质皆由这些元素组成。”又着力渲染了化学学科的美妙。总之，内在认知负荷、外在认知负荷属于课堂教学基本功，而关联认知负荷属于教学技巧。认知心理学可以帮助我们教师设计更有效的教学方法和学习策略，包括理解学习过程、记忆和注意力机制。从而满足学生的学习需求，激发学生的学习兴趣和动机，促进深度学习和跨学科学习的发展。