基于认知负荷理论的《高中信息技术》教学设计及其应用

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1、硕士学位论文基于认知负荷理论的《高中信息技术》教学设计及其应用学科专业现代教育技术学位类型□科学学位□√专业学位研究生姓名郭怡君导师姓名、职称张青副教授论文编号湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一六年五月分类号密级学校代码10542学号201470090472基于认知负荷理论的《高中信息技术》教学设计及其应用TheTeachingDesignandPracticefor“InformationTechnologyofHighSchool”BasedonCognitiveLoadTheory研究生姓名郭怡君指导教师姓名、职称张青副教授学科专业

2、现代教育技术研究方向远程与虚拟教学设计湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一六年五月摘要提高《高中信息技术》课程的教学有效性是目前教育技术领域研究的重点，学生作为教学活动的主体，其内部的认知状态对于教学效果有着直接的影响。运用认知负荷理论指导《高中信息技术》教学能够改善学习者的认知状态，提高学习效率。本文的研究目的是：在理论层面上，从心理学的角度为提高《高中信息技术》的教学提供新的思路，同时丰富和拓展认知负荷理论的应用研究领域，实现认知负荷理论与《高中信息技术》教育的整合。在实践层面，基于认知负荷理论设计《高中信息技术》教学并进行教学实践，验

3、证认知负荷理论对提高《高中信息技术》教学效果具有指导意义，能够为一线教师的教学提供帮助。本文正是根据这一研究目标，首先概述了认知负荷的理论。然后基于认知负荷理论，根据《高中信息技术》的课程特点，分析了《高中信息技术》的教学要素，提出了在教学中控制认知负荷的三种策略，即：有效降低学习任务的难度以减轻教学内容的内在负荷、优化学习材料的呈现方式以控制教学中的外部负荷、集中学习者注意力以增加学生的有效负荷。同时，笔者对《高中信息技术》课程标准中的六大模块进行了分析，对每个模块的认知负荷设计了调整策略，并对其进行了简单的比较。在此基础上，笔者对《高中信

4、息技术》课程进行了教学设计，将认知负荷的控制策略运用到学习者、学习目标、教学方法、多媒体课件等方面，并设计教学过程控制认知负荷的总量。接着，笔者分别选取《报刊类文本信息的加工与表达》、《递归算法与递归程序》、《图形图像的加工》作为案例进行教学设计，在设计中分别以增加有效负荷为主、减轻内在负荷为主和控制外部负荷为主。最后，依据教学设计，笔者采取定量和定性研究相结合的方法对长沙市第一中学两个平行班级的学生进行了教学应用研究，运用测试卷、认知负荷I自评量表和调查问卷测量了教学过程中学习者的认知负荷情况，验证了基于认知负荷理论的教学设计能够提高学生的

5、学习效率，改善《高中信息技术》的教学现状。关键词：认知负荷，高中信息技术，教学设计，应用研究IIABSTRACTToimprovetheeffectivenessofITeducationinhighschoolisthecurrentstudyemphasesofeducationtechnology.Thestudentisthemainpartinteachingactivities,andtheirinternalcognitivestateshaveanenormousimpactdirectlyoneffectivenessoft

6、eaching.TheCognitiveLoadTheorycanenhancetheteachingofITeducationinhighschool,resultinginabettercognitivestatusoflearnersandimprovinglearningefficiency.ThepurposeofthisstudyistoprovidetheoreticalnewideasforITeducationinhighschoolintermsofpsychology.AndtoenrichandexpandtheCog

7、nitiveLoadTheoryinpracticalresearch,combiningitandtheteachingfor“InformationTechnologyofhighschool”.Ontheotherhand,inpractice,thestudyaimstodesignteachingactivitiesbasedonCognitiveLoadTheoryandverifyitseffect.Therefore,itmayhelptheteachingforITeducationinhighschool.Inthisar

8、ticle,basedoncognitiveloadtheory,Ifirstlyanalyzedtheteachingelementsabout“Informat