优化教学活动降低认知负荷

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1、优化教学活动降低认知负荷摘要：认知负荷理论告诉我们，认知负荷由内在认知负荷、外在认知负荷和相关认知负荷组成.教学活动中，学生内在认知负荷与教学材料的特点和学生的认知水平有关，外在认知负荷与教学材料的呈现方式和教学设计水平有关，相关认知负荷与学生的认知努力有关.初中物理的比热容，是学生在生活中不易触及的物理概念，又是一个比较抽象学生难以理解的概念.因此在比热容学习中，学生认知负荷沉重.在教学中，老师只有优化教学活动，降低认知负荷，才能提高教学效果.中国9/vie　　关键词：比热容；认知负荷；吸热能力　　比热容是初中物理较为抽象的概念，它的外延广，与质量、温度的变化、吸收

2、（或放出）的热量三个物理量有关.初中学生第一次学习和三个物理量有关的概念，材料组织的无序和分析方式的多样，使学生感觉学习过程特别复杂，毫无头绪；同时，在建立比热容概念的实验过程中，参杂着加热时间和温度概念的混淆；理解比热容时，又有升温快慢及吸热能力的辨析，再加上对学生前经验要求比较高.所有这些，对初中生比热容的学习造成了沉重的认知负荷.虽然学习材料引起的内在认知负荷是不可避免的，但在比热容的教学中，如果老师认真研究各个知识元素的内在关系，认真研究学生的认知水平，优化教学设计，最大限度地降低阻碍学习的外在认知负荷、优化促进学习的相关认知负荷，促进学生对比热容的内化和理解

3、，不难达到理想的学习效果.下面谈谈在比热容教学中，笔者降低认知负荷的教学体会：　　1合理地问题引导展开探究　　课程标准对比热容的要求是：通过实验，了解比热容，尝试用比热容说明简单的自然现象.真正掌握比热容，就要从比热容概念的理解入手，课本探究实验就是为引入、理解比热容概念而创设.因此课堂在展开探究时，应遵从学生认识，合理设计实验，使探究和学生认识思维产生共鸣.　　首先，实验探究课题应恰当，问题接近学生，苏科教材的探究课题“比较不同物质吸热升温现象”，比较贴近学生的生活，能激发学生解决问题的意识.而很多教材用“比较不同物质吸热的情况”、“探究不同物质的吸热本领一样吗？”

4、、“探究物质的比热容”等等作为探究课题，完全脱离了学生的生活实际，会大大挫伤学生探究的热情，因为“吸热问题”、“吸热能力”、“比热容”比较抽象，学生实际生活体验是吸热升温的多少，对“吸热能力”、“比热容”等概念根本没有感觉，虽然很多老师用生活中熟知的容器的横截面等来类比，但学生思维转换太多，加大了学生探究的难度，增加了学生内在认知负荷，不利于学生思维的顺利发展.　　其次，在实验设计环节，应根据学生生活体验，采用这样的问题串引导：①生活中有吸热升温现象吗？②烧水时，一壶水和半壶水哪个升温更快？③烧水时，大火还是小火加热水哪个升温更快？④你认为“比较不同物质吸热升温现象”

5、时，应如何控制物理量？⑤实验时，吸收的热量如何“测量”？前四个递进式的问题，通过生活中烧水实例，让学生为实验的控制变量做铺垫；第五个问题为理解教材介绍的转换法而设，用相同的酒精灯分别对沙子和水加热，这样可认为在相等时间内被沙子和水吸收的热量相等，我们用酒精灯加热时间的长短来反映沙子和水吸热的多少，即通过测量加热时间间接“测量”吸收的热量，这样可避免学生在建构比热容定义时，被加热时间纠缠而误入歧途.这样的问题串，从学生生活出发，引导学生的思维自然、顺利地进入探究模式.　　2系统地组织素材建立概念　　物质的比热容反映了不同物质的吸热能力，但学生对吸热能力没有真正的感知.在

6、课堂教学中，教师若直接通过吸热能力来建立比热容概念，难以让学生真正理解比热容，无法激活学生学习兴趣，导致教学气氛沉闷，学生思维压抑，学生只是木偶被老师牵引着完成教学，大部分学生无法对比热容有真正的认识，更谈不上理解.课堂教学应以学生生活体验为基础，既要能点燃学生探究学习的热情，更要保护学生的这种热情.所以教学要循序渐进，不能一个大跨度浇灭学生热情的火焰.在比热容概念建立时，可以分两步走，即紧紧抓住比热容的两个特性展开教学.首先通过探究“比较不同物质吸热升温的现象”实验，得出结论一：质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同.即比热容的第一特性：反映不同物质吸热

7、升温的快慢.同时老师解释“升温快慢”的真实内涵，以免学生的思维固化在加热时间上；然后讨论三个问题：问题一，若要使质量相同的水、沙子升高相同的温度，两者加热时间会有什么不同？问题二，此时水和沙子，谁吸热多？谁吸热能力强？学生不难得出对水加热的时间长，水吸收热量多，水吸热能力强.这样就得出结论二：质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同.即比热容的第二个特性：反映不同物质的吸热能力.学生经历了从熟悉的“吸热升温快慢”到“吸收热量的多少”上升到“吸热能力的强弱”，逐渐对比热容有清楚的了解，为比热容概念的建立提供了有力的保障.接着老师抛出第三个问题