基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)探究

李迎 范文翔 張一春

摘 要：問題式教學(xué)有利于增強學(xué)生的問題意識、培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，被廣泛應(yīng)用于教學(xué)實踐中。認(rèn)知負(fù)荷理論為問題式教學(xué)的有效實施提供了新的理論指導(dǎo)。在分析認(rèn)知負(fù)荷理論的核心觀點與問題式教學(xué)特點的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)模式。該模式運用了一定的教學(xué)策略控制內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷，減少外部認(rèn)知負(fù)荷，提高相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷，將問題式教學(xué)過程中可能產(chǎn)生的認(rèn)知負(fù)荷總量控制在學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷范圍內(nèi)，保證了問題式教學(xué)的高效實施。將該教學(xué)模式應(yīng)用于教學(xué)實踐中，發(fā)現(xiàn)認(rèn)知負(fù)荷理論對問題式教學(xué)的實施確實有積極的促進作用。基于實踐反思，文章總結(jié)了基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)的優(yōu)勢及建議，以期為開展問題式教學(xué)提供一些有益的參考。

關(guān)鍵詞：認(rèn)知負(fù)荷理論;問題式教學(xué);模式設(shè)計

中圖分類號：G434 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-0069（2019）04-0017-07

波普爾曾說：科學(xué)和知識的提升始于問題，終于問題。[1]愛因斯坦進一步指出：發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更為重要。[2]因為學(xué)生的思維發(fā)展、知識增長，往往是從提出問題開始的，能夠提出問題對于學(xué)生而言是一項終生需要的能力?；诖吮尘埃瑔栴}式教學(xué)應(yīng)運而生。問題式教學(xué)圍繞“問題”開展，致力于培養(yǎng)學(xué)生的問題意識。自1980年《關(guān)于行動的議程》文件中提出應(yīng)將“問題解決”作為學(xué)校的一種教學(xué)模式以來，問題式教學(xué)就被廣泛應(yīng)用于各級各類教育的教學(xué)實踐中。[3]既往的大量研究雖然證實了問題式教學(xué)確實有利于培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，提升教學(xué)成效，但其有效性是以“問題”是適切的為前提。不少教師在創(chuàng)設(shè)問題情境與組織教學(xué)活動過程中忽略了學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷的情況，“問題”的難度超出了學(xué)生的認(rèn)知水平，致使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中出現(xiàn)認(rèn)知超負(fù)荷，從而嚴(yán)重影響教學(xué)成效。鑒于此，本文擬在認(rèn)知負(fù)荷理論的指導(dǎo)下，構(gòu)建基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)模式，將任務(wù)產(chǎn)生的認(rèn)知負(fù)荷盡量控制在學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷范圍內(nèi)，以期更好地促進問題式教學(xué)的有效開展。

一、概念框架

（一）認(rèn)知負(fù)荷理論

美國心理學(xué)家米勒（Miller）從1956年開始進行腦力負(fù)荷和心理負(fù)荷方面的研究，并從信息加工角度提出了工作記憶容量的有限性。[4]之后，隨著布魯納對人類思維的研究、皮亞杰圖式理論的興起以及奈瑟《認(rèn)知心理學(xué)》的出版等，認(rèn)知心理學(xué)得到了極大的關(guān)注。[5]澳大利亞心理學(xué)家約翰.斯威勒（John Sweller）以信息加工理論為背景，以資源有限論和圖式理為基礎(chǔ)較為系統(tǒng)地闡述了認(rèn)知負(fù)荷理論（Cognitive Load Theory，CLT）。認(rèn)知負(fù)荷理論自提出后便得到了廣泛研究，主要包括學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、教學(xué)效應(yīng)以及認(rèn)知負(fù)荷測量等內(nèi)容。[6]諸多研究證明，認(rèn)知負(fù)荷理論為教學(xué)設(shè)計提供了新的理論框架，為教學(xué)實踐提供了積極有效的指導(dǎo)。由此，認(rèn)知負(fù)荷理論逐步成為指導(dǎo)教學(xué)的一種重要的心理學(xué)理論。

認(rèn)知負(fù)荷是指外部信息進入個體工作記憶中所需的心理活動總量[7]。學(xué)習(xí)者進行認(rèn)知加工活動要消耗心理活動總量和相應(yīng)的認(rèn)知資源，當(dāng)任務(wù)需要消耗的心理活動總量超出學(xué)習(xí)者自身的心理活動總量時，就會導(dǎo)致認(rèn)知超負(fù)荷。超出部分的任務(wù)將不會被學(xué)習(xí)者有效加工。為避免出現(xiàn)認(rèn)知超負(fù)荷，應(yīng)設(shè)法促使學(xué)習(xí)者頭腦中圖式的構(gòu)建及自動化的形成。學(xué)習(xí)者一旦形成了圖式結(jié)構(gòu)，經(jīng)過訓(xùn)練后便可實現(xiàn)自動化，從而省去任務(wù)的加工過程，突破工作記憶有效性的限制，實現(xiàn)降低認(rèn)知負(fù)荷的效果[8]。

Sweller將認(rèn)知負(fù)荷分為三類：內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷、外部認(rèn)知負(fù)荷和相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷[9]，認(rèn)知負(fù)荷的分類及其主要影響因素如表1所示：

通過對認(rèn)知負(fù)荷分類中內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷、外部認(rèn)知負(fù)荷以及相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷的內(nèi)涵及影響因素的梳理，可以得出運用認(rèn)知負(fù)荷理論指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實踐的核心思想是：通過控制認(rèn)知負(fù)荷的各影響因素，進而控制內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷，降低外部認(rèn)知負(fù)荷，提高相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷，最終使任務(wù)產(chǎn)生的認(rèn)知負(fù)荷總量在學(xué)習(xí)者的承受范圍內(nèi)，促使學(xué)生實現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。

（二）問題式教學(xué)

問題式教學(xué)起源于20世紀(jì)50年代，可追溯至蘇格拉底的“產(chǎn)婆術(shù)”?！爱a(chǎn)婆術(shù)”指出通過引導(dǎo)學(xué)生自主探索達(dá)到學(xué)習(xí)的目的，是問題式教學(xué)思想的初步體現(xiàn)[12];杜威的“五步教學(xué)法”是問題式教學(xué)的進一步發(fā)展，包含發(fā)現(xiàn)問題、明確問題、提出假設(shè)、驗證假設(shè)、得出結(jié)論的完整的問題解決過程[13]。隨著教學(xué)模式和教學(xué)實踐研究的不斷深入，美國學(xué)者唐娜.奧格爾（Donna Ogle）于1986年提出K-W-L模式。K-W-L模式的流程是：首先明確學(xué)生頭腦中已有的知識結(jié)構(gòu)（what I know），然后通過小組協(xié)作探究確定解決問題所需的其他信息（what I want to know），最后學(xué)生對整個學(xué)習(xí)過程進行總結(jié)和反思（what I learnt）[14]。解決問題的過程都由表格記錄，因此可以觀察到學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程。

問題式教學(xué)又可稱為基于問題的教學(xué)?，F(xiàn)普遍認(rèn)為，問題式教學(xué)是主張學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的問題情境中，通過小組協(xié)作式學(xué)習(xí)方式解決問題，掌握既定知識與技能的教學(xué)模式[15]。問題式教學(xué)模式有三個要素，分別是問題情境、學(xué)生和教師[16]。問題情境是開啟教學(xué)活動的鑰匙，也是實施教學(xué)活動的基礎(chǔ)。問題情境是否恰當(dāng)有趣、能否激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將直接影響教學(xué)的成效;學(xué)生是學(xué)習(xí)活動的主體，學(xué)生通過教學(xué)活動獲取知識，同樣問題式教學(xué)需要學(xué)生的參與才能發(fā)揮作用，學(xué)生的積極性和主動性是教學(xué)活動能否成功開展的關(guān)鍵;教師是教學(xué)活動的組織者和引導(dǎo)者，教師負(fù)責(zé)問題情境的設(shè)計與統(tǒng)籌，學(xué)生解決問題的啟發(fā)、引導(dǎo)及評價等活動中至關(guān)重要，教師的專業(yè)素質(zhì)將會對問題式教學(xué)的效果產(chǎn)生直接影響。

二、基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)模式設(shè)計

（一）經(jīng)典問題式教學(xué)模式分析

具有代表性的問題式教學(xué)模式有“陳嚴(yán)模式”。首先教師設(shè)置問題，學(xué)生進行自主探索，然后在找到解決問題的其他信息之后進行組內(nèi)討論，發(fā)現(xiàn)新問題繼續(xù)進行探究。另一個具有代表性的問題式教學(xué)模式是由杜雪艷提出的，具體流程為：發(fā)現(xiàn)問題—整理和歸納問題—板書和梳理問題—分析問題進而解決問題—復(fù)習(xí)和鞏固問題[17]。

上述問題式教學(xué)模式相對比較典型，也被廣泛應(yīng)用于教學(xué)實踐中，并取得了很好的教學(xué)效果。“陳嚴(yán)模式”不僅包含問題式教學(xué)的整個問題解決過程，還注意引導(dǎo)學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)新問題，不將學(xué)生局限于教師設(shè)計的問題情境，不阻礙學(xué)生的積極探索，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更自由和自主;杜雪艷提出的教學(xué)模式相對“陳嚴(yán)模式”更加完整和系統(tǒng)，包括了整個問題解決的流程，使問題式教學(xué)模式更加完整。但它們具有以下共同特點：教學(xué)活動都是以問題開始，以問題解決結(jié)束;都以問題為主線，包含提出問題、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的完整流程;都注重引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的過程中發(fā)現(xiàn)問題，并逐步形成問題意識;都致力于使學(xué)生經(jīng)過問題解決在頭腦中形成完整的圖式結(jié)構(gòu)。

（二）基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)模式設(shè)計

根據(jù)上述經(jīng)典問題式教學(xué)模式的共同特點以及認(rèn)知負(fù)荷理論的理念，問題式教學(xué)模式不僅應(yīng)包含創(chuàng)設(shè)問題情境、解決問題、總結(jié)復(fù)習(xí)在內(nèi)的完整問題解決流程，還應(yīng)將學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)及認(rèn)知規(guī)律考慮在內(nèi)。因此，本研究以認(rèn)知負(fù)荷理論為指導(dǎo)，構(gòu)建基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)模式如圖1所示。此模式包含四個環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)問題情境、解決問題、展示成果和總結(jié)匯報、反思評價?；谡J(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)模式增加了反思評價環(huán)節(jié)，反思評價是問題式教學(xué)模式設(shè)計中不可或缺的一部分，對教師調(diào)整問題情境、教學(xué)活動設(shè)計以及學(xué)生進行自我反思等都有積極的指導(dǎo)作用。

1.創(chuàng)設(shè)問題情境

問題情境是指在一定的情境中為實現(xiàn)某一目標(biāo)所面臨的狀態(tài)。問題情境是設(shè)計和實施問題式教學(xué)的第一步，也是問題式教學(xué)是否成功開展的關(guān)鍵因素之一。問題情境的創(chuàng)設(shè)需要完成問題的選擇、描述及難度設(shè)置。從認(rèn)知負(fù)荷的角度分析，問題的描述如果帶有很多無關(guān)信息，學(xué)習(xí)者就需要耗費有限的工作記憶容量去加工這些無關(guān)信息，這無疑增加了學(xué)習(xí)者的外部認(rèn)知負(fù)荷。因此，應(yīng)設(shè)法將問題描述清晰，盡可能降低學(xué)習(xí)者的外部認(rèn)知負(fù)荷;由于內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷和問題的難易程度有關(guān)，問題越復(fù)雜，需要占用的認(rèn)知資源就越多，內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷就會越大，但是如果學(xué)習(xí)者已有的圖式結(jié)構(gòu)與新信息的交互性越強，工作記憶加工新信息的速度及準(zhǔn)確度就會越高，解決問題的效率也會隨之提高，內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷相應(yīng)地就會減少。所以，可從降低問題的復(fù)雜程度和完善學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)兩個方面來降低內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷。

2.解決問題

解決問題是問題式教學(xué)實施的主要環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)學(xué)生歷經(jīng)分析問題、解決問題、發(fā)現(xiàn)新問題的循環(huán)探究過程。此環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生由學(xué)習(xí)資源或問題任務(wù)引起的外部認(rèn)知負(fù)荷。問題及資源的呈現(xiàn)方式、呈現(xiàn)形式、呈現(xiàn)順序等都有可能產(chǎn)生外部認(rèn)知負(fù)荷。因?qū)W生尋求問題答案需要經(jīng)歷對比、驗證等一系列的認(rèn)知活動，這些過程都會占用學(xué)習(xí)者的認(rèn)知資源，當(dāng)認(rèn)知資源被完全占用時，就無法進行有效的認(rèn)知活動。因此，如果呈現(xiàn)問題形式混亂、資源呈現(xiàn)分散，整合分散資源和分析問題結(jié)構(gòu)就需要占用一定的認(rèn)知資源，工作記憶總量不變導(dǎo)致加工有用信息的容量就會減少，從而產(chǎn)生更多的無意義學(xué)習(xí)。因此，此環(huán)節(jié)要盡可能地降低學(xué)習(xí)任務(wù)帶來的外部認(rèn)知負(fù)荷，可從優(yōu)化問題呈現(xiàn)方式、呈現(xiàn)形式、呈現(xiàn)順序等方面盡可能降低外部認(rèn)知負(fù)荷;教師還可以在學(xué)生解決問題的過程中進行積極有效的引導(dǎo)、合理運用強化策略來提高學(xué)習(xí)者的相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。

3.展示成果和總結(jié)匯報

展示成果和總結(jié)匯報是問題式教學(xué)的重要部分，也是學(xué)生形成圖式結(jié)構(gòu)的主要環(huán)節(jié)。在認(rèn)知負(fù)荷理論的指導(dǎo)下，問題式教學(xué)模式的匯報總結(jié)環(huán)節(jié)的重點是有效控制內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷。學(xué)習(xí)者如果具備與學(xué)習(xí)任務(wù)相關(guān)聯(lián)的圖式結(jié)構(gòu)，內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷就會相應(yīng)減少[18]。圖式結(jié)構(gòu)由概念圖式（描述問題）和問題圖式（描述解法）組成，掌握一類問題的解答就相當(dāng)于掌握了這類問題的解決圖式[19]。而專家和新手的區(qū)別就在于專家掌握了解決一類問題的圖式，當(dāng)問題包含較多的已知條件或已知條件之間關(guān)系復(fù)雜時，新手和專家在問題解決的過程及效率方面就會產(chǎn)生明顯差異，新手需要歷經(jīng)由問題目標(biāo)尋找已知條件、整合已有信息的逆向過程，而專家已經(jīng)具備相應(yīng)的圖式結(jié)構(gòu)，可以直接由已知條件順序解決問題。很顯然，與專家解決問題相比，新手需要消耗更多的認(rèn)知資源。因此，本環(huán)節(jié)要盡量完善學(xué)生的圖式結(jié)構(gòu)，從而降低內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷。

4.反思評價

反思評價不僅可以指導(dǎo)優(yōu)化教學(xué)活動的設(shè)計及實踐，還可促進學(xué)習(xí)者進行反思，對問題式教學(xué)中的每一個環(huán)節(jié)都有一定的指導(dǎo)作用。從認(rèn)知負(fù)荷理論出發(fā)，此環(huán)節(jié)可從提高相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷和降低外部認(rèn)知負(fù)荷的角度控制認(rèn)知負(fù)荷總量。從學(xué)生的角度分析，反饋的結(jié)果可以讓學(xué)生查漏補缺，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，使學(xué)生產(chǎn)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)需求，從而提高其相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷，對下一次的學(xué)習(xí)活動有很好的奠基和指導(dǎo)作用;從教師的角度分析，評價貫穿于問題式教學(xué)的整個過程，教師可以根據(jù)學(xué)生課堂協(xié)作探究的情況優(yōu)化調(diào)整學(xué)生分組結(jié)構(gòu)，還可根據(jù)學(xué)生解決問題的情況對問題情境進一步優(yōu)化等，從而有效降低學(xué)習(xí)者的外部認(rèn)知負(fù)荷。

三、基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)案例

通過對基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)模式每一個環(huán)節(jié)認(rèn)知負(fù)荷情況的分析，以及怎樣使問題任務(wù)的認(rèn)知負(fù)荷總量在學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷范圍內(nèi)的進一步論述，本研究從理論上闡明了在認(rèn)知負(fù)荷理論的指導(dǎo)下，怎樣達(dá)到優(yōu)化問題式教學(xué)、實現(xiàn)學(xué)生高效學(xué)習(xí)的目的。但還需結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容進行實踐論證，因此，本研究將基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)模式應(yīng)用于教學(xué)實踐并進行效果分析。

（一）實踐流程

本研究將基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)模式應(yīng)用于四年級數(shù)學(xué)的教學(xué)實踐中，以下將以四年級數(shù)學(xué)上冊的課程“神奇的莫比烏斯帶”為例，具體闡述實踐的過程。教學(xué)實踐按上述的創(chuàng)設(shè)問題、解決問題、展示成果和匯報總結(jié)、反思評價四個階段展開，在每一階段中都會運用一定的教學(xué)策略調(diào)控每一個階段可能產(chǎn)生的認(rèn)知負(fù)荷。

1.創(chuàng)設(shè)問題情境階段

教師首先進行學(xué)習(xí)者分析，了解學(xué)生頭腦中已有的知識結(jié)構(gòu)，并對全班同學(xué)進行分組;進一步分析教學(xué)內(nèi)容，并結(jié)合認(rèn)知負(fù)荷理論，確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)為在學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷范圍內(nèi)，通過動手實踐，了解“莫比烏斯帶”及其特征，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情;然后分析學(xué)生已有的圖式結(jié)構(gòu)與問題任務(wù)間的關(guān)聯(lián)程度，在確保完成教學(xué)目標(biāo)的前提下，設(shè)置和學(xué)習(xí)者已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)度最高的問題任務(wù);最后依據(jù)各類認(rèn)知負(fù)荷的影響因素，用最簡潔明了的語言描述任務(wù)題目，創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的問題情境。

2.解決問題階段

首先將問題設(shè)置為由易到難的序列，上一個問題的答案可以輔助解決下一個問題，并且借助多媒體或是其他工具合理設(shè)置多種問題呈現(xiàn)方式，利用視頻或動畫等形式引入問題從而有效降低外部認(rèn)知負(fù)荷。例如針對怎樣將長方形紙條對折，實現(xiàn)只有一個面的問題，教師可安排學(xué)生觀看過山車的動畫或視頻，引導(dǎo)學(xué)生觀察過山車運行的軌跡，嘗試對問題提出假設(shè);然后小組通過實踐驗證假設(shè)，進而找到解決問題的方法。通過實踐將錯誤方法排除，通過討論交流整合信息，可降低學(xué)習(xí)者的外部認(rèn)知負(fù)荷;教師采取恰當(dāng)適時的強化措施，合理安排合作和競爭，盡可能幫助學(xué)生通過解決問題增強自信心，提高學(xué)習(xí)興趣，從而提高相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。

3.展示成果和總結(jié)匯報階段

問題解決之后，學(xué)生代表進行總結(jié)匯報，匯報展示的小組重新梳理問題解決的過程，通過復(fù)習(xí)和鞏固問題完善解決問題的圖式結(jié)構(gòu)，并通過聽取其他小組的匯報，進行組間交流，學(xué)習(xí)解決問題的新思路、新方法，進一步整合知識圖式，有效控制內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷，為下一次的學(xué)習(xí)活動打下良好的基礎(chǔ);教師在匯報階段注意總結(jié)學(xué)生匯報過程中的問題并及時解決、強化重點，幫助學(xué)生梳理知識結(jié)構(gòu)，完成圖式的構(gòu)建及自動化，有效控制內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷，以使下一次的問題解決更加高效。

4.反思評價階段

綜合多方面對整個學(xué)習(xí)活動進行多元評價，包括學(xué)生制作莫比烏斯帶的情況、在小組探究活動中的表現(xiàn)以及匯報的情況等。教師根據(jù)小組表現(xiàn)適當(dāng)調(diào)整分組結(jié)構(gòu)，以最大化發(fā)揮小組協(xié)作學(xué)習(xí)的優(yōu)勢;根據(jù)學(xué)生在問題解決過程中的認(rèn)知負(fù)荷情況，調(diào)整優(yōu)化問題情境，包括問題任務(wù)的復(fù)雜程度、呈現(xiàn)方式等多個方面;根據(jù)學(xué)生在問題解決的具體情況優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，控制問題任務(wù)產(chǎn)生的認(rèn)知負(fù)荷在學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷總量范圍內(nèi)，讓問題式教學(xué)在認(rèn)知負(fù)荷理論的指導(dǎo)下更高效地實施。

（二）效果分析

經(jīng)過實踐探索，基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)取得了良好的實踐效果。具體體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率得到了有效提高，學(xué)生在進行符合認(rèn)知規(guī)律的探究活動時，自身的積極投入以及教師及時有效的指導(dǎo)使學(xué)習(xí)效率得到了有效提高;其次，學(xué)生通過積極參與實踐活動，其學(xué)習(xí)質(zhì)量也得到了提高，觀察學(xué)生在問題解決過程中的表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生已經(jīng)形成了完整的知識圖式結(jié)構(gòu)，這就意味著當(dāng)再次遇到同類問題時，學(xué)生可以快速調(diào)取頭腦中已有的圖式結(jié)構(gòu)解決問題;最后，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也得到提升，學(xué)生通過積極參與問題解決探究活動，在完成與自身認(rèn)知和能力相匹配的學(xué)習(xí)任務(wù)后，自身成就感也得到加強，大多數(shù)學(xué)生對數(shù)學(xué)保持了較高的學(xué)習(xí)熱情。因此，我們認(rèn)為認(rèn)知負(fù)荷理論對問題式教學(xué)的實施有積極意義。

四、優(yōu)勢及建議

（一）優(yōu)勢分析

通過上述對基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)理論及實踐的論述，發(fā)現(xiàn)認(rèn)知負(fù)荷理論為問題式教學(xué)的發(fā)展帶來了新的思路，基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)相比傳統(tǒng)意義的問題式教學(xué)存在一定的優(yōu)勢。

1.以認(rèn)知負(fù)荷理論作為指導(dǎo)，為問題式教學(xué)發(fā)展提供新視角

問題式教學(xué)模式的構(gòu)建和實施都已相對成熟，現(xiàn)有問題式教學(xué)模式都是以建構(gòu)主義為指導(dǎo)，倡導(dǎo)以學(xué)生為學(xué)習(xí)活動的中心，通過解決問題來完成知識的建構(gòu)。而認(rèn)知負(fù)荷理論的理念是通過控制認(rèn)知負(fù)荷總量，盡可能使學(xué)生實現(xiàn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)，不產(chǎn)生額外的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。由此，認(rèn)知負(fù)荷理論從一個新的視角為問題式教學(xué)的發(fā)展提供了指導(dǎo)。

2.學(xué)生通過解決問題掌握知識圖式，實現(xiàn)高效學(xué)習(xí)

問題式教學(xué)本身就是圍繞問題開展教學(xué)活動的一種教學(xué)模式，問題設(shè)置是問題式教學(xué)非常重要的部分。運用認(rèn)知負(fù)荷理論指導(dǎo)問題情境設(shè)計，不僅可以使學(xué)習(xí)者獲取知識技能，還可以使學(xué)習(xí)者掌握一系列問題的解決方法，即掌握一類問題的解決圖式。學(xué)習(xí)者再次遇到同類問題時，不需要耗費認(rèn)知資源來加工問題信息間的關(guān)系，可以直接調(diào)取問題解決圖式解決問題，從而實現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。

3.課堂活動以問題為主線，注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識

問題式教學(xué)以問題序列為主線開展課堂活動，其目的不僅要培養(yǎng)學(xué)生解決問題的技能，還要學(xué)生在不斷解決問題的過程中發(fā)現(xiàn)問題，逐步培養(yǎng)問題意識，這才是問題式教學(xué)的重要意義。在認(rèn)知負(fù)荷理論指導(dǎo)下，在教學(xué)過程中教師會通過不斷引導(dǎo)、合理安排獎懲以及學(xué)生之間的合作競爭關(guān)系，使學(xué)習(xí)者在認(rèn)知負(fù)荷范圍內(nèi)完成一系列學(xué)習(xí)任務(wù)，獲得較良好的學(xué)習(xí)體驗。因此，以認(rèn)知負(fù)荷理論為基礎(chǔ)構(gòu)建的學(xué)習(xí)活動，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生問題意識的目的，還能在一定程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）建議

為使基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)更加完善和成熟，此處從問題式教學(xué)的三要素教師、學(xué)生、問題情境出發(fā)，對基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)的實施提出以下建議：

1.問題情境設(shè)計要有“方”

問題情境創(chuàng)設(shè)的好壞會直接影響問題式教學(xué)的質(zhì)量。因此，設(shè)計問題情境要注意一定的方式方法。比如，問題選取要和教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)，問題闡述要清晰明了，問題設(shè)置難度要適宜，問題序列要由簡單到復(fù)雜循序漸進等。以認(rèn)知負(fù)荷理論為指導(dǎo)，探討優(yōu)化問題情境的方法和實施路徑，方能使基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)進一步發(fā)展。

2.強化教師的指導(dǎo)

教師在問題式教學(xué)中的作用是不容忽視的，不論是前期問題情境的設(shè)計，還是教學(xué)活動的組織安排、貫穿始終的教學(xué)評價都強調(diào)教師的引導(dǎo)作用，尤其是教學(xué)活動的組織安排。小組探究過程中教師適時引導(dǎo)、恰當(dāng)提示問題解決的方向等，可以降低學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，從而提高學(xué)習(xí)效率。

3.提高學(xué)生的參與意識

問題式教學(xué)相對傳統(tǒng)教學(xué)模式而言，對學(xué)生的自主性有更高的要求。學(xué)生也是整個學(xué)習(xí)活動的中心，提高學(xué)生的參與意識對問題式教學(xué)的成功實施是非常關(guān)鍵的，學(xué)生的高度參與會直接提升其解決問題的效率和質(zhì)量，也會間接提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如果學(xué)生能夠積極認(rèn)真參與學(xué)習(xí)活動，就可以很快掌握知識結(jié)構(gòu)，從而提高自信心。

五、結(jié)語

基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)模式立足于學(xué)生本身的認(rèn)知過程，在培養(yǎng)學(xué)生形成問題意識、促進學(xué)生形成完整圖式結(jié)構(gòu)的同時，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣?；谡J(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)符合教育改革及素質(zhì)教育對人才培養(yǎng)的要求，不僅為問題式教學(xué)的變革提供了一個新的方向，也為教育教學(xué)理論和實踐的發(fā)展提供了有益的參考和借鑒。在理論方面，基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)模式從學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，從信息加工的角度分析學(xué)生的認(rèn)知加工過程，通過調(diào)控各類認(rèn)知負(fù)荷的影響因素，進而控制任務(wù)產(chǎn)生的認(rèn)知負(fù)荷總量在學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷范圍內(nèi)。在實踐方面，基于認(rèn)知負(fù)荷理論的問題式教學(xué)模式為教學(xué)實踐提供了更具操作性的指導(dǎo)，運用一定的教學(xué)策略降低問題式教學(xué)實施的每個階段中可能出現(xiàn)的內(nèi)、外認(rèn)知負(fù)荷，并提高相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷，使學(xué)生實現(xiàn)了認(rèn)知負(fù)荷范圍內(nèi)的高效學(xué)習(xí)。

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（責(zé)任編輯 喬磊）