基于認知負荷理論的高中生物教學評價與策略

沈露

[摘 要] 認知負荷理論對復雜知識的學習具有較好的應用效果，因此近年來受到眾多教育者的關(guān)注。本文研究主要基于認知負荷理論對高中生物教學展開評價，并提出了相應的改進策略。

[關(guān)鍵詞] 認知負荷理論；高中生物教學；新課改

要想提高高中生物教學效率，需要從實際出發(fā)，找準教學的目標與定位，積極改變傳統(tǒng)的教學模式，探索如何提高學生的學習積極性與效率，從而確保學生生物素養(yǎng)的進一步提升。認知負荷理論正是基于這點提出的。

一、認知負荷理論

認知負荷理論最早是由澳洲學者約翰·斯維爾于1988年提出的，主要是從認知結(jié)構(gòu)角度進行教學設(shè)計。有學者認為認知負荷理論主要是基于人的認知結(jié)構(gòu)與外界信息認知結(jié)構(gòu)相互作用的基礎(chǔ)上，并與人的記憶力和注意力有密切的相關(guān)性，基礎(chǔ)理論為圖式理論與資源有限理論。圖式理論是人的認知過程的一種理論，認為人在認識事物之前，主要是將新事物與已知事物相聯(lián)系；資源有限理論認為人的記憶力與處理能力是有限的，而任何方式的學習都會消耗這一資源，從而形成認知負荷，若處理某種信息消耗的資源超過了認知資源的總量，就會形成超負荷，對學習效率造成影響。

根據(jù)這一理論，有學者認為長時間的記憶會造成認知超負荷，從而影響學習效率。這也就是為什么學習新知識的時候更容易產(chǎn)生認知負荷，主要是由于此時能夠利用的信息較少，這也是認知負荷產(chǎn)生的主要機制。因此教學過程中認知負荷的出現(xiàn)是教師需要考慮的重要問題之一。

二、給予認知負荷理論的高中生物教學評價

高中生物教學過程中教師的神態(tài)、動作以及語言都是誘發(fā)學生學習興趣的重要元素，在教學過程中，教師過于注重教學，而忽視學生的反應，這就導致師生之間的情感交流相對較少，不利于教師了解學生的學習程度。課堂教學是互動的，師生之間不但需要有良好的交流活動，同時需要通過多種方式進行講解，教學氛圍過于沉悶的時候，教師還需要通過教學藝術(shù)來調(diào)節(jié)課堂氛圍，從而調(diào)動學生的積極性。

在高中生物教學中，信息技術(shù)的應用較為普遍，筆者在工作中發(fā)現(xiàn)，目前大多數(shù)城市中學已經(jīng)為學生配備了完善的信息教學設(shè)備，并鼓勵教師利用現(xiàn)代化的教學方法，推動了教學改革，提高了學生的學習積極性。現(xiàn)代化教學技術(shù)主要是利用文字、圖像、音頻、視頻等元素，從而讓學生通過多種教學方法，更好地記憶所學知識，但是要想合理利用現(xiàn)代教學技術(shù)，不能只依靠主觀經(jīng)驗與審美，還需要科學引導學生進行學習，才能更好地發(fā)揮現(xiàn)代教學技術(shù)的作用。教學效率的提高是各種輔助教學方法的最終目標，但是有些教師一味地使用多媒體，無論什么內(nèi)容都由多媒體展開，這是對信息化教學的一種誤解。還有部分教師直接從網(wǎng)上下載教學課件，甚至沒有理清教學思路，只是簡單的按照課件進行講解。同時，有些學生反映教師的圖片切換速度太快，筆記沒有記完整，導致學生在課后需要繼續(xù)抄寫筆記。學習任務超過學生的處理能力，這對教學效率的提高造成了一定的影響，這也違背了多媒體教學應用的目的。信息化教學再有用，也不能完全取代傳統(tǒng)的教學方法，教師需要理清教學思路，以提高教學質(zhì)量為目的，合理使用多元化的教學方法，從而提高課堂教學效率，推動學生的發(fā)展。

三、基于認知負荷理論的高中生物教學策略

1.增加認知加工途徑

認知負荷理論認為記憶主要是通過雙通道途徑進行加工的，使用單一的信息加工方式容易造成超負荷，若根據(jù)雙通道加工的方式，通過視覺和聽覺兩種方式進行信息加工，能夠產(chǎn)生雙通道效應，從而擴大記憶的處理容量，減少學習負荷，提高學習效率。例如在講解生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時，可以通過案例分析、集體討論等多種途徑，以提高教學效率。

2.減少注意力分散

認知負荷理論認為知識處理應該是鄰近而不是相繼，在信息加工的過程中，若畫面與信息在時間或空間上相協(xié)調(diào)，則學生能夠?qū)⑾鄳囊曈X和語言表征持續(xù)停留在記憶中，這就是有效學習。若相繼呈現(xiàn)或分離敘述，由于記憶力的有限使視覺表征和語言表征無法同步，這就導致兩者之間的結(jié)合，需要學生花額外的記憶力來構(gòu)建知識練習，從而增加了認知負擔。因此，在高中生物教學中需要將畫面與敘述同時呈現(xiàn)，減少注意力的分散。例如在講解有氧呼吸與無氧呼吸的過程中，可以通過觀看不同物質(zhì)的呼吸方式與變化，從而加深學生的印象。

信息技術(shù)在高中生物中的應用推動了教學效率的提高，但同時也存在一定的問題，因此筆者基于認知負荷理論對教學提出了一些意見，旨在提高教學效率。

參考文獻：

[1]于長春，王蕾，高欣，等.基于高中生物學科認知特點下的有效教學——以高中生物必修一為例[J].現(xiàn)代交際，2016（8）.

（責任編輯：呂研）