认知负荷理论对技术“学困生”转化的实践研究

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1、认知负荷理论对技术“学困生”转化的实践研究马功平（浙江省慈溪市杨贤江中学，315300）摘要：认知负荷理论是一种现代教育心理学理论，关注的是学生如何分配其认知能力以达到最佳的学习效果，它为“学困生”的教学研究提供了新视角。依托认知负荷理论，探讨在技术教学中如何减少学习任务中不必要的认知负荷，从而提高“学困生”的学习效率。.jyqkm，当跨栏架高度调到最低(1060mm)，在栏板中央受到16～20N的水平方向的力时应翻倒。如图4所示是某学校制作的跨栏架，请设计简易试验方案，检验该跨栏架是否符合要求，并回答问题（现提供跨栏架一个，滑轮、

2、钩码若干，其余辅助材料自定）。(1)选择合适的试验场地______（从①草坪；②操场跑道；③大理石地面；④玻璃台面中选择一项，将序号填在“______”处）。(2)在给定的示意图上表示试验方法，并用文字说明主要步骤。在教学这种类型的题时，可以借助解题样例建立这类题的解题模型并找出相应替换对象进行解答——试验名称：研究对象的稳定性和强度的测试。试验目的：测试研究对象的稳定性和强度。试验准备：待测研究对象、不同重量的负载物及若干其他物理量。试验过程及记录：(1)稳定性。将研究对象在平地上站立放稳，在研究对象的一侧逐一悬挂不同质量的负载（

3、或前后左右摇晃研究对象），观察并记录研究对象是否翻倒。(2)强度。将研究对象在平地上站立放稳，在研究对象的两侧逐一悬挂不同质量的负载，观察并记录研究对象结构是否遭到破坏，记录破坏前的负载质量。这种方法与常规教学方式相比，有效减轻了“学困生”的认知负荷，易化了认知技能的获得，提高了解题效率，利于“学困生”对原理和规则进行正确归纳和分类，极大地调动了学生的积极性。（三）深化变式教学，唤醒认知投入，增加相关认知负荷相关认知负荷可以促使认知主体把剩余的认知资源投入实质性认知加工活动中。学习的本质就是施加精确水平的认知，促使无关认知负荷向有效

4、认知负荷转化。在技术教学中用到的增加有效认知负荷的策略有任务变异设计和唤醒认知投入等策略。任务变异设计即在学习任务时，变换任务本身和呈现方式，通过改变设问角度和层次或改变题设的情境进行变式教学。唤醒认知投入指的是教学中对于一些复杂任务，外在认知负荷降低可以短暂提高“学困生”学习的效率，但有些情况下即便外在认知负荷降低到了很低水平，但短期内成绩和问题解决并没有得到明显改善，这时就需要激发唤醒“学困生”投入认知和有效投入认知，增加相关认知负荷。【案例4】设计应用题的教学。在浙江省高考试卷中常采用设计应用题的形式考查学生的技术设计能力、创

5、新能力和分析问题、解决问题的能力。由于“学困生”的知识储备相对匮乏，生活经验少，对结构设计所需的材料、连接方式、制作工艺等知之甚少，设计能力较弱，即使对题型进行了梯度设计，降低了外在认知负荷，“学困生”还是不愿或不能将多余的认知资源投入设计题的学习中。认知心理学认为，如果相邻任务的解决依赖相同的技能，则干扰程度较低。所以，有效地增加相关认知负荷，必须引导“学困生”科学地建构知识网络结构，学会对典型例题进行变式运用，做到举一反三，熟能生巧。例如，根据草图设计的基本组成图形，归纳出一般的设计草图有三种零部件（箱子、轮子、架子）和三种“连

6、接方式”（套接、合页、螺丝螺栓）（如图5）。让“学困生”采用模块化的“打包”方式去理解记忆基本图式，可以促进或增强图式发展和迁移，将这些连接方式与零部件应用到作品制作中（如图6）。JohnSweller等人认为，提供样例的变式是增加相关认知负荷的一个有效途径。他们认为，问题情境的变式可以鼓励学生发展图式，因为它能使学生把相似特征、相关特征与无关特征区分开来，从而有利于问题图式的建构。另一方面，为学生提供辨认相似特征的机会，扩展样例适用范围，从而促进或增强图式发展和迁移。因此，提供变式可以更好地促进“学困生”学习的迁移，有利于在变化的

7、条件下把握原问题所要体现的知识点和思想方法，从而促进“学困生”的有意义学习。