淺談認知負荷理論及其對小學數學教育的啟示

【摘要】認知負荷理論是一種現代心理學理論，是教育心理學中的一個組成部分，隨著新課標實施和社會發展需求的變化，在教育中的應用越來越廣泛。認知負荷理論對于教師的教學有重要的指導作用，本文將探究認知負荷理論及其對小學數學教育的啟示。

【關鍵詞】認知負荷理論 小學數學教育 啟示

【中圖分類號】G623.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）37-0148-02

小學教學對學生的發展有重要的基礎作用，因此，必須選擇正確的教育方式和教學方法。在小學教育中，數學是一門抽象性比較強的學科，小學生的思維發育水平有限，在教學的過程中，教師必須要考慮學生能夠承受的認知負荷，減輕學生的認知壓力，讓學生輕松的學習數學知識。

一、認知負荷的概念

認知負荷理論產生于20世紀80年代，是澳大利亞心理學家斯威樂和同事們提出來的。所謂認知負荷就是人在處理信息的過程中需要掌握的認知資源總量[1]。這種理論的基礎是圖式理論和資源有限理論。人在短時間內能記憶并掌握的內容是有限的，認知資源量超過了人能夠掌握的限度就會造成認知負荷過重，從而降低學習效率。并且，在教學活動中，需要對知識進行系統的歸納，形成知識體系，這樣才能在必要的時候有效的調用記憶中的知識內容。教師在教學的過程中，應考慮學習內容量是否在學生能夠記憶并掌握的限度之內，控制課堂的知識量和知識難度，并幫助學生建立知識系統，讓學生能夠清晰有效的掌握知識，并能夠合理的應用知識。

二、認知負荷理論對小學數學教育的啟示

（一）教學方式選擇的啟示

基于數學學科高度的邏輯性和抽象性，數學教學是有一定難度的，尤其是小學數學教育。小學生的思維發育還處在基礎階段，思維特征以直觀性為主，難以理解抽象的數學知識，因此，教師在教學過程中要根據學生所能承受的認知負荷選擇合理的教學方式。探究學習、樣例學習是當前教學活動中常見的教學方式，不同的教育方式會給學生的認知負荷造成不同的影響。樣例教學方式就是由教師為學生講解例題，然后讓學生大量的練習，在學生已經掌握基本的原理和公式的前提下進行練習。在這個過程中，教師會解答學生遇到的問題，讓學生明確每一步計算考察的內容、容易出現的問題以及解決方法，直到不再犯錯誤為止。這種教學方式需要在具體的解題步驟中將知識提煉出來，這樣學生才能更好的掌握。探究學習則是要讓學生通過討論、試驗等方式，自行發掘知識的規律，認知負荷理論認為，人的認知發展需要經歷一個自我矯正的過程[2]。在教學過程中，教師應根據具體的教學目標和內容選擇適當的教學模式，為學生構建清晰的知識體系，幫助學生矯正思維問題，減輕學生的認知負擔。

（二）教學活動開展的啟示

小學生的邏輯思維能力比較差，數學學科的特點也決定了其教學的難度。小學生不喜歡灌輸式的教學方式，在這種課堂模式下，學生的興趣和熱情難以被激發，學習的潛力也難以得到挖掘，學生將數學學習當成一種負擔，不利于教學效率的提高。因此，教師要根據教學的需要，適當的安排教學活動，通過學生喜歡并感興趣的教學活動促進學生對數學知識的理解和掌握，從而減輕學生的認知負擔。例如，在學習“相遇問題”應用題時，教師可以讓兩個學生分別代表兩輛相向行駛的汽車，以不同的速度前進，并在一點匯合，讓學生對相遇問題有直觀的感知，減少理解過程中的障礙，在一定程度上減輕學生的負擔，從而改善教學效果。

（三）教學內容呈現的啟示

數學的教學內容與其他學科內容有所不同，其內容以數字為主，并配合一定的文字描述、圖表、公式等輔助內容，在教學的過程中，教師應合理的選擇知識呈現方式，以減輕學生的認知負擔為原則。圖表是一種綜合性的視覺呈現方式，信息內容含量比較大，并且形勢簡明清晰，有效的減少文字描述給學生帶來的認知負擔，降低學生的信息攝入量，減少學生記憶中的冗雜信息，讓學生更清晰準確的把握知識。其次，圖表能夠為學生提供可視化的數據信息，將抽象的數據概念以可視化的形式呈現出來，便于學生的認知。例如，數學題目中涉及到某城市近30年的人口增長情況，大量的文字描述會給學生的理解造成一定的影響，教師可以根據題目所給的關鍵數據信息繪制圖表，以直觀的形式呈現數據信息，學生能夠一目了然，輕松的掌握關鍵信息，為做題提供幫助。除了圖表，還可以結合其他的形式，如動畫、實物展示等，豐富知識的呈現形式。

結語：綜上所述，認知負荷理論對小學數學教育有重要的指導作用，能夠為教師的教學活動提供一定的方向，優化教學效果，減輕學生的心理負擔，培養小學生的數學思維，為學生創造更好的學習氛圍，以更淺顯易懂的形式呈現數學知識，有效的提高教學效率。

參考文獻：

[1]許志毅.基于認知負荷理論的小學數學應用題教學研究[D].華東師范大學，2012.

[2]張睆，辛自強.基于認知負荷理論的數學學優生教學[J].教育學報，2013，03：59-65.

作者簡介：

葛同蘇（1983.02.16-），女，漢族，江蘇宿遷人，本科，中一，研究方向：小學數學。