恰当进行教学设计 减轻学生认知负荷——以“弧、弦、圆心角关系定理”为例

近年来认知负荷理论逐渐在教学领域,尤其是在教学设计方面,产生越来越重要的影响.教学设计不能对内在认知负荷产生直接的影响,既即使是恰当的教学设计也不会对其产生影响.但是教学设计可以改变外在认知负荷和相关认知负荷,这两种认知负荷的产生,与教学设计的恰当与否有直接关系.本文在教学设计方面所指的认知负荷皆指外在认知负荷量和相关认知负荷量的总和,以《弧、弦、圆心角》为例,分析当前不恰当的教学设计在增加学生认知负荷方面的问题,据此提出如何进行恰当的教学设计,进而减轻学生的认知负荷,即运用切割分行或符号标志技术等呈现定理新形式、对多种形式进行整合、重视小结环节.本文提出的教学设计方式对数学其他方面的教学设计具有一定的启发作用.     

对分课堂教学模式的认知资源管理探析

对分课堂是起源于中国本土的教学模式,经过几年实践取得了一定的成效,其科学的认知资源管理是提高教学成效的关键。对分课堂的认知资源管理包括两方面,一是基于脑科学的人脑工作特性,二是基于心理学的认知负荷调控。一方面,对分课堂通过激发学生学习动机、增强学生自我效能感以及权责对分理念来保障学生在学习中的自我控制,以此为中介学生能够从使用大脑系统1顺利过渡到系统2;另一方面,对分课堂遵循"以学定教"原则,这一原则下精讲留白的教学内容减少了内部认知负荷、隔堂对分的教学方法减少了外部认知负荷、和谐宽松的教学环境增加了相关认知负荷,从而对认知负荷总量进行调控。     

教学,从学生的认知负荷出发

在数学教学中,因为忽视认知负荷甚至不考虑认知负荷而引起教学低效、无效甚至负效的现象时有发生。为了每一位学生的切实发展,教学理当从学生的认知负荷出发:教学设计要从学生的认知起点开始,在教学过程中要关注学生的认知负荷,正视认知负荷的个体差异。     

浅谈小学数学教学的认知升级

针对当前小学数学教学研究中,存在只注重研究教师授课行为的片面现象,对学生个体的认知心理、认知规律缺少关注以及忽视选择适合学生认知结构的方式设计教学等问题,本文从布鲁纳的认知心理学教学理论出发,结合认知心理学领域中罗迪格教授等结合脑神经科学研究成果发现的关于人类普遍的学习规律,重新设计小学数学的教与学,对于目前的小学数学教学中一些重点、难点问题研究以及提升小学数学教学的实效性有着重要的意义。本文提出小学数学教学应注重数学学科的本质特点,从数学知识的本质出发,利用学生认知结构的特点以及认知规律,对数学知识结构进行再解读,再设计,以"除法竖式"的教学为例,指出可以从三个方面着手改变小学数学教学设计,从而改善小学数学教学的实效性,分别是熟练旧知识,扩容记忆空间;化简工作步骤,提升认知效率;妙用符号工具,搭建思维脚手架。通过对学生认知结构特点规律,数学知识的本质特点以及数学知识模型建立要素的分析,提出小学数学教学再设计的行动策略。     

基于认知负荷理论的问题式教学探究

问题式教学有利于增强学生的问题意识、培养学生解决问题的能力,被广泛应用于教学实践中。认知负荷理论为问题式教学的有效实施提供了新的理论指导。在分析认知负荷理论的核心观点与问题式教学特点的基础上,构建了基于认知负荷理论的问题式教学模式。该模式运用了一定的教学策略控制内部认知负荷,减少外部认知负荷,提高相关认知负荷,将问题式教学过程中可能产生的认知负荷总量控制在学习者的认知负荷范围内,保证了问题式教学的高效实施。将该教学模式应用于教学实践中,发现认知负荷理论对问题式教学的实施确实有积极的促进作用。基于实践反思,文章总结了基于认知负荷理论的问题式教学的优势及建议,以期为开展问题式教学提供一些有益的参考。     

结合认知负荷理论与GeoGebra的数学信息化教学

抽象性是数学的首要特征。相比其他学科,小学生在数学学习中承受着相对较大的认知负荷。认知负荷是完成特定学习任务所需的注意力的总和,可分为原生性、相关性和无关性认知负荷。结合小学数学信息化教学实践,说明三种认知负荷对小学数学教学效率的影响。通过案例说明在小学课堂中结合GeoGebra开展教学,可有效减少原生性认知负荷,增加相关性认知负荷,降低无关性认知负荷,从而发展学生的认知水平,提升教学效果。     

基于学生认知逻辑的初中数学教学——以“勾股定理”教学为例

认知逻辑是学生在学习过程中自然表现出来的认知顺序与规律,反映着不同阶段的学习需要.基于数学教材但超越数学教材,让数学知识的生成更符合学生的认知需要,是有效教学的保证.本文以初中数学中的“勾股定理”为例,阐述基于学生认知逻辑的数学教学.     

认知负荷理论及其对小学数学教育的启示

认知负荷就是学生在完成特定学习任务的过程中消耗的心理资源的总量,主要包括内在认知负荷、外在认知负荷与相关认知负荷;它的测量方法主要包括间接的与直接的主观测量法、间接的与直接的客观测量法。在小学数学教学中,教师应考虑如何降低认知负荷,可以在优化教学语言、注重数学样例教学、精心设计教学课件等方面下功夫。     

论认知负荷理论视野中的课程教学设计

在认知负荷理论看来,工作记忆容量限制是有效教学设计的决定性因素.因此,在生态化的课程教学设计中,如何降低因教学材料组织及学生活动而引发的心理负荷,将有限的认知资源用于图式的建构就成为认知负荷视野中教学设计的核心问题.     

认知负荷理论及其在对外汉语教学中的应用

认知负荷理论是一种较新的教育心理学理论,关注的是学生如何分配其认知能力以达到最佳的学习效果。在对外汉语教学中运用认知负荷理论,从多个方面降低外部认知负荷,提高相关认知负荷,可实现提升对外汉语教学效率的目的。     

从认知负荷理论看数学错误

错误是学生对数学学习内容、材料理解的一种反应,是对数学知识的一种体验.认知负荷理论的特点是工作记忆容量的有限性以及注意对信息选择中认知资源的有限性.认知负荷理论强调工作记忆容量的有限性以及图式构建的作用.工作记忆负荷与学生活动以及材料的内在本质、材料的呈现形式有关,影响数学问题解决中信息的提取和存储.图式的有效构建可以降低认知负荷,减少数学错误.     

认知负荷理论观照下的高等数学信息化教学

认知负荷理论是基于人类认知的信息加工理论.在认知负荷理论指导下进行教学设计,能够增加学生的有效认知负荷.现代科学技术的发展、丰富的教育教学资源是高等数学信息化教学的存在条件.合理运用现代教育技术,能够"减负增效".运用信息技术优化课堂教学可以采取以下策略:选择恰当时机,采用片断式课件;遵循简单原则,整合多种教学手段;使...     

浅谈数学教学中认知冲突的设置

认知是指为了一定的目的在一定的心理结构中进行的信息加工过程.在数学教学中,认知也可以说是掌握数学知识和技能的过程.而数学认知结构则是人们将头脑中的数学知识按照自己的理解深度和广度,结合自己的认知特点,组合成一个具有内部规律的整体结构.在数学学习过程中,当新知识与原有的认知结构有所不同时,便产生了认知冲突.学生学习数学知识的过程,实际上就是不断产生认知冲突,又不断解决认知冲突的过程.现代教育心理学告诉我们,教学过程中合理设置认知冲突,能形成悬念,强化学生的注意点,诱发学生学习内驱力,激活学生思维,有利于提高课堂的教学效率.本文结合教学实践,谈谈笔者对数学课堂教学中设置认知冲突的原则与方法的一些理解.     

认知负荷与认知技能的图式获得的关系及其教学意义

认知技能和图式获得是学习的两个重要方面，而且它们都与认知负荷有密切关系。本文首先介绍了由斯威勒提出的认知负荷理论，然后讨论了认知负荷与图式和技能获得的关系。在明确了认知负荷对学生的影响后，进一步分析了认知负荷理论对教学设计的意义。     

如何调控认知负荷“最优化”:发展综合认知能力--访谈国际著名认知科学家弗莱德·帕斯CSSCI

弗莱德·帕斯教授作为教育心理学领域近五年来最多产的研究者,对于认知负荷理论研究和实践颇有建树。弗莱德·帕斯教授认为,基于人类认知架构的特点来进行教学设计,有助于调控学习中承受的认知负荷。认知负荷理论的研究者都在努力通过设计各种教学方式来弥补那些无效的工作记忆负荷,从而策划如何通过教学条件来实现学习过程中的认知负荷"最优化"。调控认知负荷的前提和途径是明确其测量手段,主观心理努力的分级标尺是一种重要且应用广泛的测量手段。在测量认知负荷的基础上,可以进一步计算教学效率或心理效能。综合学习者集中付出的心理努力和业绩表现水平,是预测教学效能的最佳手段。教学调控的策略则应依据任务本身的元素互动性和学习者的先备基础来调整样例的形式和顺序。培育综合认知能力需要在复杂的学习环境中调整教学设计,对物理环境以及人体运动的研究在推进认知负荷理论模型的升华上迈开了实质性步伐。     

数字化学习环境对认知负荷的影响分析

认知负荷对学习效果有重要影响,适当的认知负荷水平是保证数字化学习环境下有效学习的关键,对数字化环境下认知负荷影响因素的有效控制是在数字化环境下进行教学设计的重要依据。结合数字化环境的特征对认知负荷的影响分析,找出减轻认知负荷的策略。     

建构良好的数学认知结构的教学策略

数学教学是学生在教师的引导下能动地建构教学认知结构并使自己得到全面发展的过程.数学教学的根本任务就是帮助学生构建良好的数学认知结构,以满足后继的学习需要,最终提高学生解决问题的能力.     

认知负荷理论在仪器分析教学设计中的应用

在仪器分析教学中,由于对认知负荷的考虑不足,常常使学生在学习过程中发生认知超载,一定程度上影响了学生的学习效率。根据认知负荷理论,从降低外在认知负荷、降低内在认知负荷及增加相关认知负荷三方面对仪器分析课程教学设计展开研究,提出相应教学设计策略。     

基于认知负荷理论的“基本不等式”教学设计

根据认知负荷理论,在教学设计方面,恰当的教学设计可以改变外在认知负荷和相关认知负荷.以《基本不等式》为例,分析当前教学中存在的一些"不自然"环节,据此基于认知负荷理论、结合AMA软件及几何画板等信息技术优化基本不等式的教学设计,进而减轻学生的认知负荷,为教师进行教学设计提供参考.     

认知负荷理论对数学样例教学设计的启示

科学合理的教学设计是提高课堂学习效率的关键环节之一．在教学设计中,课堂教学的样例选择、编排及呈现形式、教学方式等都会影响学生工作记忆的认知负荷．而在新课程改革的教学实践过程中,有人认为“大容量、快节奏”的课堂就是好课,殊不知离开了高效何谈好课．因此,从认知负荷理论的角度来说,“大容量、快节奏”的前提是认知总量不超过学生的认知负荷．样例学习的认知负荷理论对于数学教学设计有重要的启示作用,使教师在教学设计过程中充分考虑认知负荷,最大限度地降低阻碍学习的内在和外在认知负荷,优化促进学习的相关认知负荷,使学习者合理地利用有限的认知资源,达到最好的学习效果．