翻轉(zhuǎn)課堂在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷影響的研究

婁珀瑜，吳雪梅，韓 權(quán)

(西安文理學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院，西安 710065)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室不但可以為學(xué)生提供將理論知識(shí)融入化學(xué)實(shí)驗(yàn)有意義的學(xué)習(xí)環(huán)境，還可以幫助他們學(xué)習(xí)科學(xué)方法論并培養(yǎng)實(shí)踐技能。然而，很多研究表明，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中往往關(guān)注實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)，而沒(méi)有將基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)。[1]學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的認(rèn)知活動(dòng)是非常關(guān)鍵的問(wèn)題，因?yàn)樗麄冃枰獜谋姸嗟膶?shí)驗(yàn)信息中提煉辨別重要信息并能夠以有意義的方式對(duì)其進(jìn)行處理。這就使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)給學(xué)生帶來(lái)較高認(rèn)知負(fù)擔(dān)的可能性較大[2]，學(xué)生通常被期望在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)一步理解理論知識(shí)，同時(shí)提升實(shí)踐技能，這兩項(xiàng)任務(wù)被認(rèn)為是認(rèn)知負(fù)荷潛在的來(lái)源。

認(rèn)知負(fù)荷是處理具體任務(wù)時(shí)加在學(xué)習(xí)者認(rèn)知系統(tǒng)上的負(fù)荷的多維結(jié)構(gòu)。Bannert認(rèn)為認(rèn)知負(fù)荷可以分為三種類型：內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷(ICL)、外來(lái)認(rèn)知負(fù)荷(ECL)和關(guān)聯(lián)認(rèn)知負(fù)荷(GCL)。[3]內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷取決于所要學(xué)習(xí)材料的本質(zhì)與學(xué)習(xí)者的專業(yè)知識(shí)之間的交互，教學(xué)設(shè)計(jì)者不能對(duì)它產(chǎn)生直接的影響；外來(lái)認(rèn)知負(fù)荷是超越內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷的額外負(fù)荷；關(guān)聯(lián)認(rèn)知負(fù)荷是指與促進(jìn)圖式構(gòu)建和圖式自動(dòng)化過(guò)程相關(guān)的負(fù)荷，因此被視為與學(xué)習(xí)直接相關(guān)的認(rèn)知負(fù)荷。

在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和組織實(shí)施工作以及學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操縱技能是實(shí)驗(yàn)高效完成的一個(gè)重要方面。此外，學(xué)生已經(jīng)掌握的理論知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)前做出理論上的預(yù)測(cè)以及實(shí)驗(yàn)后分析同樣十分重要。由諸如實(shí)驗(yàn)室設(shè)備損壞、殘缺等因素引起外來(lái)認(rèn)知負(fù)荷則是實(shí)驗(yàn)順利完成的第三個(gè)重要方面。這些都使得實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的總認(rèn)知負(fù)荷非常高。因此，如何促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)，降低實(shí)驗(yàn)期間的認(rèn)知負(fù)荷，增加學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解是十分必要的。

從認(rèn)知負(fù)荷研究中，我們知道學(xué)生先驗(yàn)知識(shí)的數(shù)量和質(zhì)量決定了他們對(duì)學(xué)到的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行概述、篩選和處理相關(guān)信息的能力。[4]在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，外來(lái)認(rèn)知負(fù)荷的降低是無(wú)法控制的，可以通過(guò)降低內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷來(lái)改善學(xué)習(xí)效果，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中理論知識(shí)的進(jìn)一步理解，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)焦點(diǎn)的關(guān)注。

翻轉(zhuǎn)課堂起源于美國(guó)，這種教學(xué)模式近年來(lái)在我國(guó)迅速普及并成為研究的熱點(diǎn)之一。本研究以翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式為切入點(diǎn)，選用實(shí)驗(yàn)視頻作為干預(yù)手段，通過(guò)測(cè)量與訪談研究其對(duì)學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的影響，并討論實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容知識(shí)對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響，分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組認(rèn)知負(fù)荷之間的差異。

一、研究設(shè)計(jì)

(一)研究對(duì)象

本研究選擇陜西省某公立省級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化高中高二年級(jí)學(xué)生為研究對(duì)象，在平行班中隨機(jī)選擇一個(gè)班作為實(shí)驗(yàn)組和另一個(gè)班作為對(duì)照組，共計(jì)75人。實(shí)驗(yàn)組采用實(shí)驗(yàn)前通過(guò)視頻干預(yù)的預(yù)習(xí)方式，共計(jì)36人；對(duì)照組采用常規(guī)預(yù)習(xí)的方式，共計(jì)39人。

這兩個(gè)班的化學(xué)教師為同一名教師，且實(shí)驗(yàn)課程同樣由該老師進(jìn)行講授和輔導(dǎo)。平行分班中學(xué)生入校時(shí)的先前知識(shí)差異較小，且由準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究開(kāi)始前最近一次學(xué)業(yè)成績(jī)發(fā)現(xiàn)所選兩個(gè)班化學(xué)成績(jī)均值相差3.7分，說(shuō)明被試具有較好的同質(zhì)性。訪談時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況，在實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組中分別從A、B、C三檔成績(jī)中，每檔隨機(jī)抽選兩位學(xué)生，共計(jì)12位學(xué)生進(jìn)行訪談。

(二)研究過(guò)程

人教版高中化學(xué)選修4中學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)共兩個(gè)，分別是“中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定”(以下記為“實(shí)驗(yàn)1”)和“實(shí)驗(yàn)測(cè)定酸堿滴定曲線”(以下記為“實(shí)驗(yàn)2”)[5]。實(shí)驗(yàn)組預(yù)習(xí)時(shí)要求學(xué)生通過(guò)教材和教師提供的實(shí)驗(yàn)視頻，回答布置的思考題；對(duì)照組僅要求學(xué)生通過(guò)教材預(yù)習(xí)回答思考題。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后均立即安排簡(jiǎn)短的訪談，以避免實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě)過(guò)程中對(duì)知識(shí)點(diǎn)鞏固而對(duì)研究結(jié)論產(chǎn)生影響。

二、編碼模型的構(gòu)建

John stone提出的學(xué)生無(wú)意義問(wèn)題的頻率可以作為學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中認(rèn)知負(fù)荷的一個(gè)指標(biāo)。[2]雖然這種方法可能提供“實(shí)驗(yàn)室工作是否會(huì)有成為學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的可能”的調(diào)查結(jié)果，但它并沒(méi)有透露哪些方面確實(shí)會(huì)成為他們的認(rèn)知負(fù)荷。因此，Berg，Bergendahl，Lundberg 和Tibell等學(xué)者通過(guò)觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中提出的問(wèn)題主要集中在實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論或?qū)嵺`方面，以及他們的問(wèn)題是否具有反思性或自發(fā)性等內(nèi)容對(duì)John stone的觀點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展。Berg等學(xué)者認(rèn)為學(xué)生提出問(wèn)題的特征取決于他們是否在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到了具有說(shuō)明性的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，這為該方法進(jìn)行預(yù)測(cè)的有效性提供了初步證據(jù)[6]。后來(lái)，他們進(jìn)一步研究表明，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)期間向老師提出的問(wèn)題確實(shí)反映了學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，他們需要老師的幫助去減輕負(fù)荷。[7]

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生心理努力的重點(diǎn)和程度與教師對(duì)學(xué)生所在小組實(shí)驗(yàn)觀察情況相關(guān)。根據(jù)這些研究結(jié)果和類似研究[8]，Berg認(rèn)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)中提出的問(wèn)題具有評(píng)價(jià)性質(zhì)，這些問(wèn)題可以作為他們認(rèn)知負(fù)荷的指標(biāo)[7]。該方法完全適用于正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，可以由教師在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，從而實(shí)現(xiàn)其常態(tài)化。為了清楚起見(jiàn)，本研究對(duì)學(xué)生問(wèn)題的特征僅用于評(píng)估學(xué)生在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所關(guān)注的內(nèi)容，即學(xué)生認(rèn)為自身無(wú)法解決的問(wèn)題。根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷的分類，結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程和訪談的文本實(shí)錄的內(nèi)容，將學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷具體化為學(xué)生的問(wèn)題，并將其分為實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的問(wèn)題、反思實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)原理的問(wèn)題和反思涉及其他理論的問(wèn)題。

使用定性分析的方法對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及訪談?dòng)涗涍M(jìn)行分析，確定被認(rèn)為包含學(xué)生內(nèi)容知識(shí)信息的段落。最初將學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程文本實(shí)錄及訪談內(nèi)容中的內(nèi)容分為21個(gè)指標(biāo)，隨著對(duì)其內(nèi)容的分析及對(duì)編碼內(nèi)容的完善，指標(biāo)總數(shù)最終確定為7個(gè)，分別是表達(dá)理解有誤、描述實(shí)驗(yàn)步驟、陳述相關(guān)概念或想法、評(píng)論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、運(yùn)用單個(gè)概念、綜合運(yùn)用多個(gè)概念、利用課外知識(shí)理解概念。根據(jù)其所在類別的文本內(nèi)容的條目數(shù)，進(jìn)行賦值，每條文本內(nèi)容賦值1分。下面以“實(shí)驗(yàn)測(cè)定酸堿滴定曲線”實(shí)驗(yàn)中對(duì)話的文本為例，對(duì)7個(gè)指標(biāo)的編碼進(jìn)行說(shuō)明。

(一)表達(dá)理解有誤

對(duì)于實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含的化學(xué)的概念存在明顯的混淆或存在表述上明顯的錯(cuò)誤。例如學(xué)生將“碳酸鈉”表述為“碳酸氫鈉”就是明顯的錯(cuò)誤。在訪談中有如下的表述：

Q1：如果你有另外的足夠的時(shí)間可以自己完成這個(gè)主題的實(shí)驗(yàn)，你會(huì)做什么?

S1：……我想我會(huì)嘗試找到更多的能夠測(cè)量溶液pH值的解決方案，也就是說(shuō)去了解一下不同溶液的pH值，我覺(jué)得那個(gè)很有趣。

顯然，這位學(xué)生認(rèn)為他想要完成的實(shí)驗(yàn)是測(cè)量pH值的不同方法。本實(shí)驗(yàn)中使用的是指示劑判定pH值的范圍，而不是對(duì)準(zhǔn)確的pH值進(jìn)行測(cè)定，所以該文本應(yīng)在表達(dá)理解有誤的編碼范疇。

(二)描述實(shí)驗(yàn)步驟

此編碼類別在某種情況下會(huì)與其他編碼類別相重疊，也就是說(shuō)擬編碼的文本包括了兩種或者兩種以上的編碼內(nèi)容。例如，學(xué)生在為同學(xué)或者教師描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的情況時(shí)，會(huì)涉及諸如緩沖溶液等相關(guān)概念的表達(dá)，因此這種情況的編碼在“描述實(shí)驗(yàn)步驟”和“運(yùn)用單個(gè)概念”中均有得分。

(三)陳述相關(guān)概念或想法

該類別是對(duì)文本中涉及概念內(nèi)容的陳述。例如在請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)的同學(xué)提出意見(jiàn)的訪談中，學(xué)生S6說(shuō)：“由于指示劑變色范圍的原因，我們不能稱取一定量的堿然后用算跟它滴定反應(yīng)看算消耗了多少酸，而應(yīng)該先測(cè)酸再用堿滴定”。

(四)評(píng)論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

這是指學(xué)生對(duì)得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的評(píng)論，它里面包含部分對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋。例如實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一位學(xué)生注意到：“如果將酸加入溶液中，pH值會(huì)下降”，這是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的一個(gè)正確的描述，但它不是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的評(píng)論。

(五)運(yùn)用單個(gè)概念

學(xué)生S4對(duì)緩沖溶液進(jìn)行表述時(shí)，介紹了實(shí)驗(yàn)中添加酸或堿時(shí)表述為：“系統(tǒng)僅對(duì)pH的微小變化做出反應(yīng)”，這就是對(duì)單個(gè)概念的運(yùn)用。

(六)綜合運(yùn)用多個(gè)概念

諸如學(xué)生將溶液緩沖能力與弱酸及其相應(yīng)堿的類型和濃度聯(lián)系起來(lái)，就屬于對(duì)多個(gè)概念的綜合運(yùn)用。

(七)利用課外知識(shí)理解概念

在學(xué)生S10對(duì)她滴定的樣品反應(yīng)的推理中，發(fā)現(xiàn)在滴定終點(diǎn)的時(shí)候溶液由無(wú)色變?yōu)榉凵?，她的口頭推理中，提到了如果把這個(gè)指示劑改成甲基橙，那就可以看到從紅色變成橙色了。

對(duì)于文本的編碼主要是基于對(duì)學(xué)生陳述的有意義內(nèi)容的定性判斷，這通常需要考慮更為廣泛的背景。例如，如果學(xué)生已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了的內(nèi)容，雖然沒(méi)有較多的證據(jù)表明學(xué)生理解所討論的概念，但可以被歸屬于相對(duì)較高的類別。

三、數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用構(gòu)建的編碼規(guī)則對(duì)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組學(xué)生二次實(shí)驗(yàn)中對(duì)話及訪談內(nèi)容進(jìn)行文本分析，完成文本編碼之后，對(duì)不同意見(jiàn)的編碼進(jìn)行討論，直到確定共同的觀點(diǎn)。大約20%～25%的文本需要通過(guò)討論完成編碼。

在7種類型的編碼描述中可以看出，類別1和類別6是負(fù)相關(guān)的，呈現(xiàn)了編碼系統(tǒng)的有效性，及其對(duì)定性數(shù)據(jù)分析的真實(shí)性。在考慮對(duì)訪談中各個(gè)類別進(jìn)行編碼統(tǒng)計(jì)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)不同學(xué)生自身對(duì)內(nèi)容知識(shí)使用的不同方式，其中最顯著地反映在該知識(shí)的可用性程度上。

表1列出了訪談中各類別出現(xiàn)的總次數(shù)及訪談使用的時(shí)間。同時(shí)，使用卡方檢驗(yàn)對(duì)不同學(xué)生組之間的模式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較。

表1 編碼基本情況統(tǒng)計(jì)表

(一)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的認(rèn)知負(fù)荷

在實(shí)驗(yàn)1中，實(shí)驗(yàn)組提出的有關(guān)“反思涉及其他理論的問(wèn)題”比例高于對(duì)照組，如圖1所示(見(jiàn)60頁(yè))?？ǚ街禐?.620，df=3，p=0.052，由此可以看出：學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題在按照編碼類型進(jìn)行分類時(shí)，在5%的水平上差異分布不顯著。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程相互討論時(shí)提出問(wèn)題總數(shù)分別為69和61，每名學(xué)生平均提出1.9和1.6個(gè)問(wèn)題。

圖1 實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)過(guò)程中問(wèn)題類型的分布圖

在實(shí)驗(yàn)2中，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題在按照編碼類型進(jìn)行分類時(shí)，在5%的水平上存在顯著差異，卡方值為31.254，df=3，p=0.000，主要差異是由于實(shí)驗(yàn)組在“實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的問(wèn)題”數(shù)量較低而“實(shí)驗(yàn)原理的問(wèn)題”和“反思涉及其他理論的問(wèn)題”數(shù)量較高。與實(shí)驗(yàn)1相同，實(shí)驗(yàn)2中實(shí)驗(yàn)組的“反思涉及其他理論的問(wèn)題”數(shù)量高于對(duì)照組，與此同時(shí),“實(shí)驗(yàn)原理的問(wèn)題”和“反思實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的問(wèn)題”數(shù)量較高。實(shí)驗(yàn)組的問(wèn)題總數(shù)為74，平均每名學(xué)生提出2.1個(gè)問(wèn)題；對(duì)照組的問(wèn)題總數(shù)111，平均每名學(xué)生提出2.8個(gè)問(wèn)題。

(二)知識(shí)運(yùn)用情況

實(shí)驗(yàn)1結(jié)束后共有12名學(xué)生接受了訪談，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各有6名學(xué)生。將學(xué)生按照由A-L的順序依次編號(hào)，實(shí)驗(yàn)組每名學(xué)生的平均編碼數(shù)為13.5，對(duì)照組每名學(xué)生的平均編碼數(shù)為9.4。

由表2可以看出，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在類別6(綜合運(yùn)用多個(gè)概念)和類別7(利用課外知識(shí)理解概念)中表現(xiàn)出較低比例的編碼數(shù)，而在類別3(陳述相關(guān)概念或想法)方面呈現(xiàn)較高比例的編碼數(shù)；對(duì)照組學(xué)生在實(shí)驗(yàn)1中明顯比實(shí)驗(yàn)2中類別1(表達(dá)理解有誤)的編碼數(shù)高得多，由此可以推斷實(shí)驗(yàn)組在實(shí)驗(yàn)1中對(duì)類別1的內(nèi)容缺乏是卡方結(jié)果不顯著的原因。

表2 實(shí)驗(yàn)1及實(shí)驗(yàn)2中編碼數(shù)統(tǒng)計(jì)情況

四、討論

從以上數(shù)據(jù)中我們可以發(fā)現(xiàn)：

(一)實(shí)驗(yàn)組在化學(xué)理論方面表現(xiàn)出更高頻率反思

實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比，在交流中能夠較頻繁地使用顯性化學(xué)知識(shí)，并且能夠通過(guò)各種方式，正確地與實(shí)驗(yàn)聯(lián)系在一起。此外，實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生在類別1(表達(dá)理解有誤)中編碼度較低，意味著有視頻干預(yù)的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)討論時(shí)更多地使用正確化學(xué)概念進(jìn)行表達(dá)，實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷更多地表現(xiàn)在學(xué)生對(duì)概念的反思上面。

(二)視頻干預(yù)在促使學(xué)生在真實(shí)實(shí)驗(yàn)中引發(fā)更多的認(rèn)知負(fù)荷

對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的不同主要是由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)過(guò)程中的預(yù)習(xí)方式不同引起的。但是對(duì)于具有相似經(jīng)歷的學(xué)生，在化學(xué)理論的反思方面呈現(xiàn)持續(xù)性的情況表明，視頻干預(yù)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中認(rèn)知負(fù)荷是有較大影響的。學(xué)生在觀看實(shí)驗(yàn)視頻的過(guò)程中會(huì)將視頻中明顯的化學(xué)理論內(nèi)容與隨后的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)進(jìn)行聯(lián)系，因此他們?cè)诶碚撋系恼J(rèn)知負(fù)荷比在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中引起的認(rèn)知負(fù)荷要多。

(三)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的結(jié)論都表明學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更注重理論的現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)

無(wú)論是實(shí)驗(yàn)組還是對(duì)照組的學(xué)生，在實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，都對(duì)化學(xué)原理解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的問(wèn)題十分重視。由此可以說(shuō)明，無(wú)論是否進(jìn)行視頻干預(yù)，在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)學(xué)生獲得的先前知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)中認(rèn)知負(fù)荷程度的影響較大。實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)是為了讓學(xué)生利用現(xiàn)有知識(shí)來(lái)改進(jìn)認(rèn)知模式，而不是為了促使學(xué)生獲得關(guān)于新的事實(shí)知識(shí)，因此學(xué)生對(duì)理論解釋現(xiàn)實(shí)問(wèn)題方面的認(rèn)知負(fù)荷均較高，學(xué)生的先前知識(shí)則對(duì)認(rèn)知負(fù)荷的高低起著重要的作用，先驗(yàn)知識(shí)會(huì)影響學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷。

五、結(jié)論

化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的復(fù)雜任務(wù)會(huì)在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生潛在的高認(rèn)知負(fù)荷，這在很大程度上會(huì)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的阻礙。因此，在復(fù)雜化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中選擇有效的策略開(kāi)展認(rèn)知負(fù)荷的管理是十分重要的。學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的認(rèn)知負(fù)荷可以看做是對(duì)實(shí)驗(yàn)涉及的化學(xué)原理問(wèn)題的反思和實(shí)踐應(yīng)用而產(chǎn)生的，從某種程度上可以歸因?yàn)樗麄兊囊恍┕ぷ饔洃浀尼尫?。因此在開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)對(duì)其干預(yù)方式進(jìn)行關(guān)注，可以看作干預(yù)方式是學(xué)生引發(fā)更多認(rèn)知負(fù)荷的途徑，教師不僅需要考慮在實(shí)驗(yàn)室如何促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展，還要考慮實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)過(guò)程對(duì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展過(guò)程中學(xué)生感知目標(biāo)的影響。