在科学教学中减轻学生认知负荷的策略

认知负荷是指学习者在对学习任务进行认知加工的过程中所承受的一定的负担,可以分为内在认知负荷和外在认知负荷。外在认知负荷是与学习者目标达成的信息加工过程没有直接关联的工作负荷;内在认知负荷是指学习者加工新知识时所必须承载的工作负荷。学习者的工作记忆所能承受的认知负荷总量是有限,我们的科学教学目标就是要让学生避免外在认知负荷,在有效组织新信息的前提下尽量降低内在认知负荷,为新旧知识的整合腾出记忆空间。     

认知心理学视野中的认知负荷理论

认知负荷是为完成某项任务而在工作记忆上所进行的心智活动所需的全部心智能量。本文在阐述内在认知负荷、外在认知负荷和有效认知负荷等三类认知负荷性质的基础上,从认知心理学角度对认知负荷理论进行全面阐释,着重论述了工作记忆、图式、专家与新手在问题解决中的差异对认知负荷理论发展的贡献。     

认知负荷理论的解读及启示

在阐述认知负荷理论基本观点的基础上,分析了教学中学生认知负荷的结构,并从提高课堂教学效果的角度,对优化教学中学生认知负荷结构提出了具体的建议：控制内在认知负荷;降低外在认知负荷;提高相关认知负荷。     

认知负荷理论在多媒体软件设计中的应用分析

认知负荷理论是从工作记忆的容量有限性出发,认为工作记忆中的信息加工存在着三个方面的认知负荷：内在认知负荷、外在认知负荷和相关认知负荷。多媒体软件的设计要以学习者的认知特性为基础,在认知负荷理论的指导下,从内容设计、交互设计、界面设计和学习者设计四个方面探讨多媒体软件的设计。     

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。     

远程学习者认知负荷水平的调控策略研究

认知负荷是表示处理具体任务时加在学习者认知系统上的负荷结构,它反映的是学习任务与学习者在交互的过程中,学习者应具备的"心理能量"水平.技术的更新加剧了知识的膨胀,这使得远程学习者的认知负荷总量与工作记忆容量存在一定的偏差.本文在认知负荷理论的指导下,根据远程学习者的认知负荷特点,从外在认知负荷、内在认知负荷及相关认知负荷三个方面对远程学习者认知负荷的调控策略进行研究,目的是使学习者的认知负荷处于适当的水平,保证远程学习者的学习质量.     

利用概念图减轻远程学习者认知负荷的策略探析

适当的认知负荷水平,是保证远程学习者顺利而有效地学习的关键。本文首先简单介绍了认知负荷理论,并以此为依据分析了远程学习者面临的认知负荷,然后在此基础上,从相关认知负荷和外在认知负荷两方面出发,探讨了利用概念图来减轻远程学习者认知负荷的策略。     

基于外部认知负荷理论下数学符号逻辑认知顺序探究

认知负荷理论分内部认知负荷、外部认知负荷和关联认知负荷三种类型,外部认知负荷是超越内部认知负荷的额外负荷,它主要是由设计不当的教学引起的,如果教学设计不当,会导致初次教学数学符号的书写顺序缺乏一定的逻辑性,从而学生对数学符号及数学公式难以认知,增加学生外在认知负荷,影响了教学效果.在外部认知负荷理论指导下纠正教师对数学符号认知顺序的教法,给出培养学生主动建构数学符号逻辑认知意识教学策略,达到双减政策下“减负增效”的目的.     

认知负荷理论下初中物理翻转课堂教学探析

在解析认知负荷理论的基础上,深入剖析认知负荷三种类型(内在认知负荷、外在认知负荷、关联认知负荷)对翻转课堂的指导作用,并以此为导向,提出相应的教学措施,以提高初中物理翻转课堂教学的实效性。     

降低认知负荷 促进小学生科学知识建构

<正>教育心理学研究表明,有意义的学习是选择、组织和整合信息(认知加工)的过程。认知负荷是指学习者在对学习任务进行认知加工的过程中所承受的一定的负担,可以分为无关认知负荷、必要认知负荷和生成认知负荷[1]。无关认知负荷是指与学习者目标达成的信息加工过程没有直接关联的工作负荷,必要认知负荷是指学习者加工新知识时所必须承载的工作负荷[2],生成认知负荷则是指个体把新旧知识融合、形成个性化理解所带来的加工任     

Cognitive Load Theory and Complex Learning: Recent Developments and Future Directions

Traditionally, Cognitive Load Theory (CLT) has focused on instructional methods to decrease extraneous cognitive load so that available cognitive resources can be fully devoted to learning. This article strengthens the cognitive base of CLT by linking cognitive processes to the processes used by biological evolution. The article discusses recent developments in CLT related to the current view in instructional design that real-life tasks should be the driving force for complex learning. First, the complexity, or intrinsic cognitive load, of such tasks is often high so that new methods are needed to manage cognitive load. Second, complex learning is a lengthy process requiring learners motivational states and levels of expertise development to be taken into account. Third, this perspective requires more advanced methods to measure expertise and cognitive load so that instruction can be flexibly adapted to individual learners needs. Experimental studies are reviewed to illustrate these recent developments. Guidelines for future research are provided.     

减轻学习者认知负荷的教学材料设计原则

学习者用于加工信息的认知资源是有限的.如果加工某种信息所引起的认知负荷超过了学习者的认知资源总量,那么这种信息的加工与获得就会受到影响.根据认知负荷效应,教育者应遵循自由目标教学材料设计原则、样例教学材料设计原则、不完整样例教学材料设计原则、信息整合教学材料设计原则、多通道教学材料设计原则与避免内容重复教学材料设计原则.     

Instructional control of cognitive load in the training of complex cognitive tasks

Limited processing capacity constrains learning and performance in complex cognitive tasks. In traditional instruction, novices' failure to adequately learn cognitive tasks can often be attributed to the inappropriate direction of attention and the related high or excessive load that is imposed on a learner's cognitive system. An instructional design model for the training of complex cognitive tasks should provide instructional strategies that control cognitive load. We propose such a model and recommend research in which the cognitive load of instructional manipulations is systematically investigated and determined with mental-effort based measures.     

多媒体辅助语言学习中的认知负荷阐释

多媒体辅助语言学习的多样性、交互性和集成性在呈现给学习者大量信息的同时,也造成了学习者的认知超负荷状态.言语信息加工中的认知负荷根据其认知需求可分为：内在认知负荷、外在认知负荷和相关认知负荷.多媒体外语教学软件制作应尽量减少学习者认知负荷,具体可采取卸载技术、分解技术、演练技术、清除技术、标记技术、调整技术、消除冗余技术、同步技术、个性化设计等.     

从教育新行为主义到神经科学：以认知负荷研究的起源与未来为视角

在美国心理学的发展历史上,认知负荷理论的发展长期以来一直受到来自行为主义理论的抑制。行为主义注重强化学习动机和强调学习的简单形式,凸显出越来越明显的研究局限,最终使得新行为主义者利用认知理论来研究复杂的学习问题。认知负荷理论虽然为教学设计与教学实践提供了具体而系统的教学方法,但也存在认知负荷如何测量、相关负荷与外在负荷的来源如何确定的问题。神经科学关于心理负荷与瞳孔放大的研究,以及对监测认知负荷变化的成像方法的研究为解决这些问题提供了思路和实验证据。具体而言．瞳孔放大与血管收缩可以作为心理负荷测量的标准和替代方法;借助于神经科学和生物科学的脑成像方法（如事件相关电位（ERPs）、功能性磁共振成像（fMRI）等）能够揭示大脑工作记忆的基本过程,记录大脑活动的差异,甄别大脑加工活动的模式。在未来,研究者应保持一种开放的心态来看待认知心理学和神经科学在过去与未来取得的进步,并谨慎地应用各种神经科学研究方法来深入地研究作为认知负荷基础的神经和认知机制。我们的最终目标是寻找一个能在认知心理学和神经科学之间架起桥梁的统一理论。     

多媒体学习的认知机制

多媒体学习的认知机制是从两个层面上加以研究的。一个层面是专门的多媒体认知机制理论,包括双重编码理论、多媒体学习模型与新双重编码理论,另一个层面是一般性的认知机制理论,包括工作记忆模型、分布式认知理论、认知负荷理论以及生成学习理论等。这些理论对前一层面的模型起支撑作用,并能指导对多媒体学习的深入研究。但是,多媒体学习的认知机制研究应当是以建构主义学习理论而不是认知主义的学习理论为背景的,应当具有大脑认知神经科学的证据予以支持,应当是关注学习的情境性问题。     

认知负荷理论视角下的微课程多媒体课件设计

微课程以其短小精悍、随时随地的特性渐渐步入教育领域。与此同时,如何设计微课程的多媒体课件,使其在短时间内充分展现知识内容,并符合学习者的学习规律,成为微课程设计的焦点。从认知负荷理论视角,分析了学习过程中的认知负荷情况,并结合大量实例,实践了降低啄生性认知负荷、无关性认矢口负荷,以硬提高相关性认知负荷的策略和方法,实现了认知负荷在微课程课件设计中的导向性作用。     

Cognitive Bases of Human Creativity

Cognitive load theory has been concerned primarily with techniques that will facilitate the acquisition by students of knowledge previously generated by others and deemed to be important by society. The initial generation of that knowledge, a creative process, has been largely ignored. The recent expansion of cognitive load theory’s cognitive architectural base to incorporate evolutionary biological principles has opened the possibility of using the theory to consider the generation of knowledge as well as its transmission. It has been suggested that the logical base that underlies evolution by natural selection also underlies human cognitive architecture. The purpose of evolutionary theory is to explain the creation of new biological entities and processes. If human cognitive architecture is organized around the same principles, it should analogically be possible to explain knowledge generation. This paper will outline the relevant theoretical machinery, indicate data that support the theory, and indicate instructional procedures that, based on the theory, should facilitate creativity.     

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。     

行动研究:利用认知负荷理论调整阅读教学

阅读教学中所用材料给学生带来过高的认知负荷,严重妨碍学生语言习得。教师应利用认知心理学的认知负荷理论,围绕问题,设计不同方案,积极调置教学计划和课堂教学模式。在实施过程中收集数据,并最后对数据分析,得出结论:教师在教学过程中,应保证教学材料具有适当的认知负荷,这样才能使学生的学习达到最佳化。