優(yōu)化組織材料，減少外在認(rèn)知負(fù)荷，提高學(xué)習(xí)效果

【摘要】根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷理論，在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時，教師應(yīng)該考慮學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中所承受的認(rèn)知負(fù)荷，要保證學(xué)習(xí)者承受的認(rèn)知負(fù)荷不超過其所能承受的認(rèn)知負(fù)荷總量。教師在組織材料時要考慮呈現(xiàn)方式、學(xué)習(xí)方法、媒體技術(shù)、組織形式等方面，盡可能地降低學(xué)生的外在認(rèn)知負(fù)荷，提高其學(xué)習(xí)效果。

【關(guān)鍵詞】外在認(rèn)知負(fù)荷;組織材料;學(xué)習(xí)效果

【中圖分類號】G623.5 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1005-6009（2015）41-0014-02

【作者簡介】嚴(yán)林妹，江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)新城花園小學(xué)（江蘇蘇州，215021）副校長，高級教師，蘇州市數(shù)學(xué)學(xué)科帶頭人。

認(rèn)知負(fù)荷理論告訴我們，外在認(rèn)知負(fù)荷一般與學(xué)習(xí)材料的組織和呈現(xiàn)方式有關(guān)，它是由刺激材料的呈現(xiàn)方式和外部要求個體所從事的活動引起的工作記憶負(fù)荷，可以通過教學(xué)設(shè)計進(jìn)行調(diào)節(jié)。這就要求教師在組織教學(xué)材料時考慮學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，想辦法降低學(xué)生的外在認(rèn)知負(fù)荷。下面，筆者從設(shè)置教學(xué)坡度、簡化解題思路、運(yùn)用多媒體技術(shù)、改變組織形式這四個方面，談?wù)勅绾螠p少學(xué)生的外在認(rèn)知負(fù)荷，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

一、設(shè)置教學(xué)坡度，降低發(fā)現(xiàn)的外在認(rèn)知負(fù)荷

教學(xué)是一項(xiàng)復(fù)雜的活動，需要教師課前做出周密的策劃。如果教師一味地放手讓學(xué)生自己探索，往往會出現(xiàn)課堂表面上熱熱鬧鬧，實(shí)質(zhì)上沒有達(dá)到預(yù)期效果的現(xiàn)象。究其原因，是增加了學(xué)生的外在認(rèn)知負(fù)荷，而人的認(rèn)知負(fù)荷是有限的。教師應(yīng)精心設(shè)置教學(xué)過程，把學(xué)生一步步引到自主學(xué)習(xí)、自己構(gòu)建新知識的軌道上來。例如，一教師是這樣設(shè)計蘇教版六上《解決問題的策略：假設(shè)》一課的教學(xué)的：

出示：把720毫升的果汁倒入9個同樣的小杯（或3個同樣的大杯），正好倒?jié)M，小杯（或大杯）的容量是多少毫升？

師：誰會列式計算？

生：720÷9=80（毫升）或720÷3=240（毫升）。

師：為什么用除法算？

生：這兩道題都可以用同一個數(shù)量關(guān)系“果汁總量÷相同杯子的個數(shù)=每杯的容量”來解決。

師：今天我們就要用這個數(shù)量關(guān)系來解決問題。

出示例1：小明把720毫升果汁倒入6個小杯和2個大杯，正好都倒?jié)M。已知小杯的容量是大杯的■，小杯和大杯的容量各是多少毫升？

師：請大家讀題，說說題目中的已知條件和問題，并思考例題與剛才的復(fù)習(xí)題相比有什么不同，怎樣解決這個問題。

生：可以假設(shè)全是大杯或全是小杯，這樣就變成了同一種杯子，就可以用上面的數(shù)量關(guān)系來解決了。

師：你們的想法真是太好了！今天我們就來學(xué)習(xí)用“假設(shè)”的策略解決問題。（板書課題）

師：我們可以這樣來思考——“假設(shè)將720毫升果汁全部倒入小杯，需要幾個小杯？假設(shè)將720毫升果汁全部倒入大杯，需要幾個大杯？”同學(xué)們可以在作業(yè)紙上畫一畫、寫一寫。

教師精心設(shè)置好了學(xué)習(xí)的坡度，減少了學(xué)生發(fā)現(xiàn)的障礙，降低了他們的外在認(rèn)知負(fù)荷，使他們在探究思考時方向明確，直奔主題，提高了教學(xué)效率。

二、簡化解題思路，降低學(xué)習(xí)的外在認(rèn)知負(fù)荷

刺激材料的呈現(xiàn)方式符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，有利于降低學(xué)生的外在認(rèn)知負(fù)荷。解決問題需要一定的策略，蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材從三年級開始設(shè)置“解決問題的策略”方面的內(nèi)容。不同的問題采用不同的方法來解決，解決問題的思路就暢通。筆者曾在微信朋友圈看到過這樣一則信息：一人沒讀過書，去朋友家玩，朋友兒子正在做作業(yè)，有道題不會，叫他們幫忙，題目是：雞和兔共15只，共有40只腳，雞和兔各幾只？朋友答：“設(shè)雞的數(shù)量為X只，兔的數(shù)量為Y只……”朋友還沒算出答案，那人已經(jīng)給出了答案，他的算法是：假設(shè)雞和兔都訓(xùn)練有素，吹一聲哨，抬起一只腳，40-15=25（只）;再吹哨，又抬起一只腳，25-15=10（只）。這時雞都一屁股坐地上了，兔子還兩只腳立著。所以，兔子有10÷2=5（只），雞有15-5=10（只）。由此例，筆者想到，優(yōu)化、簡化思路是多么重要啊！將條件化繁為簡（當(dāng)然也可以假設(shè)全是雞或兔子，將兩種量轉(zhuǎn)化為一種量后解決），有利于減輕學(xué)生的外在認(rèn)知負(fù)荷，本來難以解決的問題解決起來就容易多了。

三、運(yùn)用多媒體技術(shù)直觀呈現(xiàn)，有利于減少外在認(rèn)知負(fù)荷

認(rèn)知負(fù)荷理論實(shí)驗(yàn)證明，言語信息和圖像信息在時間和空間上同時呈現(xiàn)時的學(xué)習(xí)效果優(yōu)于二者相繼呈現(xiàn)時的學(xué)習(xí)效果。多媒體技術(shù)用得恰到好處，可以減少學(xué)生的外在認(rèn)知負(fù)荷，提高他們的學(xué)習(xí)效果。例如：教學(xué)蘇教版六上《表面涂色的正方體》一課，意圖讓學(xué)生探索一個涂色的大正方體切成若干個小正方體后，1面、2面、3面涂色和沒有涂色的小正方體各有幾個。設(shè)計教學(xué)時應(yīng)考慮到：因?yàn)閷W(xué)生動手操作的時間、器材、準(zhǔn)確性等的限制，可以借助多媒體技術(shù)，將抽象的空間想象轉(zhuǎn)化為可視的三維圖形，再通過“變色”“閃爍”“移動”等手段來突破教學(xué)的重難點(diǎn)，化抽象為具體，以此刺激學(xué)生的注意，激發(fā)學(xué)生的興趣，幫助學(xué)生得出規(guī)律。

（1）將一個大正方體的表面涂色，再將它的每條棱都平均分成2份，能分割出多少個同樣大的小正方體？

（2）你覺得分割出來的小正方體有什么特點(diǎn)？（切成的每個小正方體都有3個面涂了顏色）

教師演示：把正方體木塊的棱2等分，然后沿等分線把正方體切開，得到8個小正方體。

提問：小正方體有涂色面，有沒涂色的面嗎？先看分解圖，然后自己填寫表格（表格略）。

師：同樣的正方體，如果將它的每條棱都平均分成3份呢？四人小組合作完成。

合作探究：

①能切成多少個小正方體？

②切成的小正方體中，3面、2面、1面涂色的各有多少個？分別在原正方體的什么位置？

③在小組內(nèi)說說你是怎么得到的。

在此基礎(chǔ)上，學(xué)生自己研究把正方體每條棱4等分、5等分……n等分后，幾個面涂色的情況。

巧妙運(yùn)用多媒體技術(shù)，可以減少學(xué)生的外在認(rèn)知負(fù)荷，幫助學(xué)生形象而直觀地理解題目的意思，使他們從簡單問題入手，正確而深刻地理解新知、得出規(guī)律，發(fā)展空間觀念。

四、組織生生互相學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生構(gòu)建知識體系

教學(xué)組織形式也是減少外在認(rèn)知負(fù)荷應(yīng)考慮的一個方面。實(shí)踐證明，有效的小組合作學(xué)習(xí)，可以在小組成員間形成包容、開放的學(xué)習(xí)氛圍，使小組成員相互促進(jìn)、相互激勵，提高學(xué)習(xí)效率。例如：在教學(xué)蘇教版五上《平行四邊形的面積》一課時，筆者讓學(xué)生組成四人小組，給每個小組提供了平行四邊形和剪刀等工具，幾分鐘之后，有學(xué)生叫起來：“我知道了，只要把左邊這塊移到右邊就可以得到一個長方形，長方形的面積是可以計算的。”其他學(xué)生有的馬上就明白了，有的皺著眉頭嘟囔著：“什么意思？”筆者讓這個學(xué)生上講臺講解，他邊剪邊比畫邊解釋：“要算平行四邊形的面積，只要把左邊的這一塊移到右邊，不就變成我們會算的長方形了嗎？”一開始不理解的學(xué)生頓時豁然開朗，興奮地說：“哦！我知道了！”也動手剪了起來。可能大家也有過這樣的經(jīng)歷：苦口婆心輔導(dǎo)一個學(xué)生，他就是不開竅，讓另一個學(xué)生點(diǎn)撥兩句，他很快就懂了。學(xué)生之間的合作有時比教師的教學(xué)更有效，這是因?yàn)橥榈乃季S都處在相近的水平，同伴的講解更容易接受與理解。

要提高學(xué)科學(xué)習(xí)質(zhì)量，教師的作用至關(guān)重要。研究學(xué)生的心理負(fù)荷，采取有效的措施降低他們學(xué)習(xí)時的外在認(rèn)知負(fù)荷，能使他們的學(xué)習(xí)更加輕松、愉快！

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳巧芬.認(rèn)知負(fù)荷理論及其發(fā)展[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2009，17（9）：27-31.

[2]孫天義，許遠(yuǎn)理.認(rèn)知負(fù)荷的理論及主要模型[J].心理研究，2012，5（2）：93-96.