认知负荷视角下的翻转课堂

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1、认知负荷视角下的翻转课堂　　【摘要】本文从认知负荷理论的内在认知负荷、外在认知负荷、关联认知负荷视角出发，分析在翻转课堂模式的课前、课中设计如何有效降低学生的内在、外在认知负荷、增加关联认知负荷，把课堂还于学生，实现课堂真正意义的学习。　　【关键词】认知负荷；翻转课堂；有效教学　　一、引言　　Winn认为，教学设计的宗旨“是在规定的条件下选择最佳的教学方法来达成特定的教学目标”。过去以知识为中心的传统教学设计更多关注的是教学内容传递的设计，课堂往往被理解为是学生接受、学习的场所，它并没有构成完整的教学模式理论框架。基于上述思考，考虑认知负

2、荷理论为基础的翻转课堂则将教学媒体设计、学习方式、学习环境和学习行为的设计整合在一起，为教学模式提供了一个完整的全新的理论框架。　　基于认知负荷理论的研究，集中在设计具有创新性的翻转课堂，通过教学方法、教学手段等的改善达到有效使用工作记忆容量的目的。与传统教学任务相比，建立在认知负荷理论基础上的设计以更少的心理努力来获得同样的甚至更好的学习或迁移效果，因而这种教学设计的优势十分明显。由此，本文旨在从认知负荷理论来探讨翻转课堂的有效性，以期给更多一线老师的教学设计启发和对翻转课堂的应用提供一定的帮助。　　二、认知负荷理论的主要观点6　　认知

3、负荷理论的主要观点是，在进行教学设计时要充分考虑工作记忆的结构和记忆容量的有限性。该理论的核心是通过对认知负荷进行教学控制来达到学习迁移。认知负荷不是学习过程的次要产物，而是教学干涉是否成功的一个主要因素。研究表明，认知负荷不足，或者认知负荷超载都会导致行为的消退。由于完成任务所需要的认知负荷数量超过可用的认知总量，或者由于对认知资源的不恰当分配，最终导致学习或者加工复杂认知任务失败，这是认知负荷理论研究的重点。　　20世纪90年代后期，随着教学设计领域一系列专业研究成果的发表，一种关于认知负荷的更加动态的分类开始形成。即J.Swelle

4、r从教学设计的角度动态地将认知负荷分为三类，即内部认知负荷、外部认知负荷和相关认知负荷。　　内部认知负荷，由材料本身的结构和复杂程度引起。而任何所给材料的复杂程度取决于材料本身的难度水平以及材料内部各组成部分之间的交互作用。不同材料因素交互作用的不同水平，造成了内部认知负荷的差异，且这种差异不能被教学设计所改变。　　外部认知负荷是指不必要的、并且将干扰图式的获得和自动化的认知负荷。传统教学中，由于对整体教学过程没有进行有很好的设计，设计者也缺乏关于信息结构以及认知结构的相关知识，从而导致了外部认知负荷的增加，外部认知负荷干扰学习。目前这一

5、领域的研究者往往专注于设计选择性教学思路和过程，期望以此来降低传统教学中的外部认知负荷。外部认知负荷主要由教学设计引起，如果学习材料的设计和呈现方式不当，就容易给学生带来较高的外在负荷，干扰其学习。6　　相关认知负荷，又称有效认知负荷，受教学设计影响。相关认知负荷增强学习，信息呈现的方式以及学习本身对学习者的要求都是影响相关认知负荷水平的因素。值得注意的是，通过增加努力或增强动机能增加投入任务的认知资源，如果这种增强与图式的获得和自动化相关，那么这样的增强也会同时增加相关认知负荷。　　内部、外部以及相关认知负荷在整个信息加工的过程中是相辅

6、相成。学习发生的前提是认知负荷总量不超过工作记忆容量。认知负荷的三种形式之间的关系是不平衡的。内部认知负荷所引起的负荷是不能削减的，即不能通过建构额外的图式或使先前获得的图式自动化而得到削减。而加工内部认知负荷，亦不消耗工作记忆容量，即工作记忆容量在加工内部认知负荷后仍然存在，且能用于加工外部或相关认知负荷。这两个过程可以前后相继，例如，通过使用一种更加有效的教学设计降低了外部认知负荷，就能为相关认知负荷提供更多的容量。如果学习过程是通过教学设计降低外部认知负荷而得到改善，则这种改善的发生是由于额外的工作记忆容量通过外部认知负荷降低所释放

7、容量被分配到相关认知负荷中去造成的，即通过图式的获得和自动化学习可以降低内部认知负荷。内部认知负荷的降低将降低总的认知负荷，从而释放工作记忆容量。释放的工作记忆容量将促进学习者获得更多高级图式，于是新的循环开始，通过不断重复，个体就能获得高级的知识和技能。　　三、从认知负荷看“翻转课堂”的有效性6　　翻转课堂，它走在大数据时代的今天，成功地翻转了教师讲授、学生接受的教学模式，而是以学生的学为出发点，通过提前自主学习教师录制的媒体音频和材料，变换了知识学习的场地。而真正课堂则用来合作探究、思想碰撞、解决问题，实现把学习权利还之于学生，实现课

8、堂真正意义的学习。　　由于工作记忆的局限性，我们在处理复杂的学习任务时，有效教学就出现了瓶颈。而翻转课堂，从认知负荷理论来看，它通过有效管理三种认知负荷而实现了教学的有效性。基本手段就是有效管