認知負荷理論下的高中信息技術學習活動設計與實踐探究

胡慶波

摘要：隨著素質教育改革的推進，教育工作者一直在探索提質減負的教學方法，對于高中信息技術課程的學習應以體驗式教學的方式增強學生實踐能力，并基于認知負荷理論設計學習的實踐活動，結合認知負荷理論多維度的提高學生的思維能力、創(chuàng)造能力，使學生掌握學習的方法和技巧，全面提升學生的信息技術學習內容的理解和綜合素質。

關鍵詞：高中信息技術;活動設計;認知負荷理論

前言：二十世紀八十年代澳大利亞的認知心理學家首先提出了認知負荷理論，他假設人類的認知是由長時記憶和短時記憶所組成，而長時記憶是學習的核心，因此將這一理論應用在高中信息技術學習活動的設計中，提高學生探索實踐的能力，并掌握學習方法，認識學習的多維結構，通過教學建立學生的長時記憶，深刻掌握知識內容，與傳統(tǒng)教學方式相結合，取其精華，設計獨具特色的信息技術實踐活動。

一、認識負荷理論概述

一些學者認為認識負荷理論可分為內部、外部和相關認知負荷，有多種元素相交融合，是學者與學習內容之間的交互;另一些學者認為認識負荷理論是由長時記憶和短時記憶組成，短時記憶是快速的獲取信息，但容量很小，而長時記憶則是學習的核心內容，是長久學習的方法，可以構建思維導圖來幫助學者完成長時記憶?；谡J識負荷理論的教育教學可實現(xiàn)以下幾種教學成果，其一，通過整合信息資源，實現(xiàn)系統(tǒng)教學目的，能夠幫助學生集中注意力與課堂學習中;其二，結合觀察和發(fā)散思維，提高學生的創(chuàng)造能力;其三，通過教學方式的變換，實踐活動的多樣性，改變學生的固定思維模式，提高學生的應用能力;其四，結合因材施教的教學方式，讓學生具備自主學習能力等。認識負荷理論是通過教學建立學生的長時記憶，通過思維的鍛煉提升學生的應變能力，能夠主動的獲取新的學習內容，以互動和長時記憶的教學方式提高學生對于信息技術的學習興趣，以認識負荷理論設計教學實踐活動，調動教學氛圍，讓學生真正的走進教學中，集中精力參與到學習實踐活動中，教師加以引導，為學生找到適合自己的記憶方式提升長時記憶[1]。

二、基于認識負荷理論下設計高中信息技術實踐活動的策略

（一）設計新穎問題提高教學互動

問題教學是非常常見的一種互動教學方式，但是在傳統(tǒng)的信息技術教學中，問題的設計較為枯燥，沒有提升學生思維能力的作用，這樣的互動既沒有調動學生的課堂積極性，也沒有深挖學生的潛力。因此在高中信息技術的教學中應結合學生的特點、興趣點設計問題，通過設計新穎的問題，一方面能夠調動學生的積極性，提高學生在課堂中的參與度，將學生的注意力集中于課堂實踐學習中;另一方面教師在問題設計時應設計有梯度的問題，激發(fā)學生的求知欲，能夠主動思考，發(fā)掘學生的潛能;最后有效的問題能夠串聯(lián)學習知識，信息技術的教學是分章節(jié)的，通常情況下知識點較為分散，而且信息技術課程實踐內容較多，需要學生對于學習內容提高熟練度，所以通過提問教學、互動教學的方式串聯(lián)知識點，有效提高學生實踐應用能力。

例如在數(shù)據(jù)、信息與知識的學習中，本節(jié)課需要學生理解知識、信息和數(shù)據(jù)的含義、特征及其之間的關聯(lián)，首先教師用過介紹數(shù)據(jù)相關背景將學生導入到本節(jié)課的教學中，引導學生閱讀教材內容，其次教師讓學生討論并回答生活中有哪些數(shù)據(jù)的應用，通過簡單的問題調動課堂的氛圍，將學生的注意力轉移到課堂學習中，在學生討論結束，教師傳授概念性的知識，最后在學生掌握相關內容后，教師根據(jù)數(shù)據(jù)、信息、知識的概念繪制幾幅圖片，讓學生分析，哪些畫面展現(xiàn)的情況是數(shù)據(jù)的特征、哪些是信息的特種，并提出本節(jié)課綜合性的問題，譬如小組討論如何保證數(shù)據(jù)正式性的問題，結合多維度的問題方式，發(fā)散思維，讓學生能夠在課堂中主動思考，不同梯度的問題設計能夠使課堂結構緊湊，大幅度的提高教學效率，和高中信息技術的教學質量[2]。

（二）結合思維導圖提高學生長時記憶

在高中教學中無論哪個學科、無論是實踐還是理論教學都需要學生掌握長時記憶的方法，做到長時記憶，才能夠更好的完成學業(yè)，提升學習能力。教師在教學改革創(chuàng)新中也不斷的探索提高學生嘗試記憶的方法和路徑，目前很多理論課程都會應用思維導圖的當時提高學生的記憶能力。高中信息技術教學是理論結合實踐的課程，不僅需要學生掌握相關理論知識，更需要學生能夠將理論應用于實踐中，拓展學生的實踐活動能力。結合思維導圖提高學生長時記憶的優(yōu)勢可分為兩方面，第一，將理論結合實踐，學習知識形成體系，更好的認識學習的重要性以及在提升學生實踐能力的同時開發(fā)學生的創(chuàng)造性，不僅通過教學學習到知識內容，還能夠拓展學生的綜合能力;第二，學生同學思維導圖方式提高實踐能力，激發(fā)學生的學習樂趣，找到學生的興趣培養(yǎng)方向[3]。

例如在數(shù)據(jù)采集與編碼的這一課教學中需要學生掌握信息表現(xiàn)形式以及數(shù)據(jù)的采集方式，信息技術的教學更側重于興趣教育，一些教學內容比較抽象，需要學生去理解和實踐，教師在理論教學中讓學生掌握二進制、十進制以及十六進制的換算方法，為學生樹立數(shù)據(jù)思想意識。在實踐教學中首先通過視頻資料或是科普視頻讓學生對數(shù)據(jù)采集編碼產(chǎn)生興趣，然后帶領學生進行實踐教學，學生將時間和理論結合后利用思維導圖的方式將所學內容以自己的理解方式記錄下來，在復刻的過程中也是學生回憶學習的過程，并在完成思維導圖的過程中查缺補漏，完善學生所掌握的知識結構，整合所學內容，建立完成的知識體系，提高學生的長時記憶。

結束語：綜上所述，在教育改革的過程中，要著力提升學生信息技術的核心素養(yǎng)，基于認識負荷理論探索更多教學方法，提升教學質量。高中信息技術的教學并不只為了學生掌握知識，更需要學生培養(yǎng)學習方法，通過學習培養(yǎng)相關興趣，結合互動和長時記憶的學習方式探究更適合培養(yǎng)學生綜合能力的教學結構，在學習中將理論與實踐相結合，進而開發(fā)學生的潛能，培養(yǎng)學生具有與時俱進的思想和創(chuàng)造性，實現(xiàn)提質減負的教學目標。

參考文獻：

[1]孫軒展. 關注高階思維的高中信息技術學習活動設計與研究 ——以《枚舉算法》教學為例[J]. 新課程導學，2021（29）：75-76.

[2]師珂欣. 基于知識分類的高中信息技術微課教學活動設計的現(xiàn)狀與建議[J]. 中小學信息技術教育，2021（2）：90-93.

[3]劉送娥，齊天翔. 基于問題解決的在線學習活動設計與教學實踐研究——以高中python課程為例[J]. 新課程導學，2021（13）：91-92.