数学课件设计中降低认知负荷的有效策略

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1、数学课件设计中降低认知负荷的有效策略一一以初中数学PPT课件设计为例王风海山东省平度市祝沟镇祝沟中学266746课件作为现代信息技术对课堂教学产生重大影响的重要载体，其设计理念、方式、方法均会不同程度地对学生学习产生影响。由于图像和文木信息同时呈现，容易导致认知负荷的超载状态，因而不适当的课件设计将会对学生的认知学习产生不必要的负面影响。这种影响最突出的表现之一是增加学生的认知负荷，降低学生学习效能，因此，从课件设计这一视角去探讨降低认知负荷问题，从源头上解决课件对学习者的负面影响，具有一定的现实意义。台湾学者黄柏勋综合众多学

2、者的观点，将认知负荷的来源归纳为三个方面：1.工作任务。括新型态任务、时间压力、奖赏类型、激励程度、期望、噪音及温度等因素。2.学习材料。主要乜含学习材料的结构复杂程度、成份间关联程度的高低以及信息材料呈现的方式等因素。3.个体木身。涵盖个体的先备知识或经验、心智运作自动化程度、组织信息的方式、认知能力、认知风格、动机等因素。当然，与课件设计相关最大的是学习材料和个体木身，木文也主要从这两方面考查其对课件设计的影响及对策。有效降低认知负荷的课件设计策略也应该由此衍生。结合我们的数学教学经验，有效降低认知负荷的课件设计策略至少应

3、该括如下几方面：一、通过数学样例技术降低认知负荷斯威勒曾通过一系列实验证明了样例技术对促进以数学为基础内容的广泛领域内的学习非常有效。当然，选取的数学样例必须有明确的解决方案，便于学生了解相关学习情境，从解决程序中学会相关知识，掌握相关技能。以八年级上册《轴对称》的内容为例，笔者选取了下面的样例：已知：AABC中，∠C=2∠B,AH⊥BC于H，D是AC中点，DE//AB。求证：EH=AC。这道几何证明题至少有4种以上的解法，主要包括几何和代数两大类，每类有2种方法。这个数学样例能调动学生利用此题用全部

4、初中知识来解决数学问题，多角度分析问题。为了让学生了解这个样例的思维过程，课件设计吋通过构建“相关知识链接”、“题S解析”、“解决过程”、“相关问题”四个模块来引导学生解决问题的程序和方法，并以“样例A,问题A，样例B，问题B……”的形式呈现样例，告诉学生成对材料的特征，并要求认真学习每个样例。二、通过导航归类技术降低认知负荷为了提高学习的有效性，针对复杂的学AI任务，要将苏分解成小的知识模块，并结合学生已经解决的数学样例。为此，课件设计要注意其易操作性，简化课件操作程序，保持软件操作的一致性。在课件设计实践中，要尽量将数学知

5、识与概念分成小模块呈现，并将苏归好类，设计好易操作的导航链接，避免“迷航”现象，从而提高课件辅助教学的效率。以初中数学《实数》为例，在设计PPT课件时，将实数分为有理数和无理数，有理数又分为正、负有理数，无理数也分为正、负无理数。为了让学生对“实数”有个很好的整体概念，笔者特意用概念图软件制作了“实数”概念图，并做好了超级链接，将它们分别链接至相关概念呈现页面。同吋，将课件设置了导航界面，以“实数”概念图为纲，将课件设置为五个模块：“概念学习”、“样例区分”、“课堂训练”、“课后作业”、“探究活动”。每个模块下又细分成小模块，

6、而且每个模块都有上面五个大模块的导航链接，方便教师随吋选取某个模块讲解，既避免了“迷航”现象，又增加了教学的灵活性和易操作性。三、通过简单合理的组织方式降低认知负荷在初中数学课件设计中，奋些教师喜欢将奋趣而与教学关联不大的动画或声音放在课件中，或者将教材内容堆放在PPT课件中，或者为了课件美观喜欢将声音、图片、文字放在一起，课件组合的方式非常不合理，提高了学4者认知负荷的强度。实际上，数学课件对声音、图片或文字等美观性要求不是很高，重点是强调科学性、准确性。因此，必须通过简单合理的组织方式，降低认知负荷强度。四、通过学习者设计

7、技术降低认知负荷在课件制作与运用的实践中，许多教师有这样的经历：同样的教师、冋样的课件、同样的教学方法，在不同的班级教学会获得不一样其至差异巨人的效果。其原因是课件设计中缺乏学者设计这个重要而极易被忽视的环节。教学实践课件的设计必须考虑学习对象的实际，了解学习者己有的认知水平和知识经验其至学习动机，做到有的放矢。以笔者任教的两个班级为例，一班数学基础好,非常喜欢数学这门学科，学习主动性和积极性很高;五班则数学尖子少，差生多，对数学学科兴趣不大，缺乏学习的主动性。因此，在设计课件吋，在数学内容上，一班学习样例多II有一定难度，作

8、业布置相对较多，难度也稍大；而五班则选取比较浅显易懂的样例，布置的作业也是基础性的，难度和量都不大。因此，设计数学课件吋，必须了解学习者原奋的知识结构、理解水平、学习风格、兴趣态度，及吋调整所选取的样例或多媒体素材以及界面、呈现时间的长短，增加课堂突发事件机动环节设计的内容。