在科学教学中减轻学生认知负荷的策略

《在科学教学中减轻学生认知负荷的策略》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、在科学教学中减轻学生认知负荷的策暁认知负荷是指学习者在对学习任务进行认知加工的过程中所承受的一定的负担，可以分为内在认知负荷和外在认知负荷。外在认知负荷是与学习者目标达成的信息加工过程没有直接关联的工作负荷；内在认知负荷是指学习者加工新知识时所必须承载的工作负荷。学习者的工作记忆所能承受的认知负荷总量是有限，我们的科学教学目标就是要让学牛避免外在认知负荷，在有效组织新信息的前提下尽量降低内在认知负荷，为新旧知识的整合腾出记忆空间。而目前的小学科学教学中，许多教师为践行新课程侣导的自主、合作、探究的学习方式，把科学课当成了实验操作课，以

2、为动手操作就是“探究”,用大量的操作替代了对科学概念的分析、理解、梳理、总结。因此，学生对科学知识的学习是零散、紊乱的，对科学概念更是缺少整体把握。山此带來的后果：平时热热闹闹的实验课给学生增加了大量的无关学习资源，造成学生工作记忆被外在认知负荷占领，无法进行有效的认知加工；复习阶段大量概念知识的呈现占满学牛工作记忆的空间，大大加重了学牛检索和加工信息的负担，使学生负荷超载。那么，怎样才能减轻小学生学习科学的认知负荷呢？我们的做法是：一、减轻小学生学习科学外在认知负荷的策略(-)“先行组织者”一一提前准备策略学生在学习中，有时认知结构

3、中缺乏与新知识建立联系的适当观念，或是虽有适半的观念，但是由于它不稳定、不清晰，难以成为新知识的固左点。在这种情况下，新I口知识的同化就会受到阻碍，这个时候学生往往采用死记硕背的方式进行新知识的学习。为了避免这种机械学习的情况出现，在学习新知识前，教师可以先向学生介绍一些抽象概括水平普遍高于新知识，但又是学生容易接受的引导性材料。将最能与新知识建立联系的高度概括的观念“移植”到学生的认知结构中去，使学生能顺利地利用这些观念來掌握新知识，确保新旧知识间建立实质性的、非人为的联系。由于这种引导性材料呈现在学习新知识之前，并能帮助学生把新知

4、识纳入认知结构中，所以我们将这样利用先行组织者进行的教学策略称为提前准备策略。例如有这样一个涉及两种不同液体中三个小球受浮力情况的教学内容（见图1）。为了帮助学生解决问题，教师根据教学内容设计出下列的概念图（见图2）,使学生认知结构中新旧知识相互作用达到认知结构渐进分化和融会贯通的目的，使学生一目了然、心领神会地了解所要学习的内容及与过去所学知识的联系。（-）“树形图”、“气泡图”和“网状图”一一学习组织策略小学生的思维正处在由形象思维向抽象思维发展的阶段，过于抽象的学习内容，对他们来说，存在着很大的理解困难。因此借助可视化图示，可以

5、帮助学生对知识进行意义加工，使学习中的思维过程外显可现，使学生对知识的组织更为便捷；同时活用可视化图示，对知识进行分类整理，理清概念之间的联系，有助于学生对知识的意义建构。1•运用“气泡图”和“网状图”辅助整理旧知，探求新知使用气泡图和网状图都有助于学生整理加工已知的信息，要注意的是，它们各冇侧重点。气泡图屮记录的内容应当是学生切实观察、检测到的，因此，气泡图更注重于学生对即时观察的信息的整理和反馈；网状图可以帮助学生围绕中心词作尽可能的联想，山此教师可以了解到哪些知识是学生已经知道的，为进一步探求新知确定起点。教学六上科学“形状与结

6、构”单元《建高塔》一课，可以利用气泡图來组织对高塔结构的了解。在建高塔活动结束后，总结出高塔稳固的特点,一幅由师生共同完成的气泡图就诞生了（见图3）。使用气泡图便于学生及时整理和反馈探究活动中获取的信息，有利于直觉思维的形成，促进对整个知识架构的掌握。图3《建高塔》一课概念建构的气泡图网状图出现在三上“水和空气”单元第一课《水》的教学屮。本课的第一个教学内容即是学生运用网状图交流有关水的已有认识。教师的任务就是帮助学生把这些零散的、支离破碎的点进行归纳，并用圆圈和直线穿起來形成一张有结构的网状图。帮助学生围绕“水”主题作尽可能多的联想

7、，并确定探求新知的起点，降低因不良教学设计引发的无关认知负荷，促进学牛形成准确的科学概念。2•运用“树形图”提升概括知识的能力树形图常常应用于描述事物整体与部分的关系，利用树形图，能够清晰地反映事物整体与部分存在的关系。如六上“生物多样性”单元对动物进行分类总结有助于学生更好地理清动物分类之间的关系，提升他们应用分类方法的能力与水平。图4动物分类树形图（三）“知识地图”一一资源导航策略作为小学科学，当前普遍采用的复习方法是：教师把一册书中能够挖掘的科学知识点和科学实验过程不辞辛苦地整理出来印发给学生,要求学生读背。按照这种方法，学生头

8、脑里的知识都是零散的、混乱的。相应增加了认知负荷。对于科学课的复习需要一种系统、整体的复习方法，把每节课的知识形成概念图，将相关内容以结构化的方式组织起来，构建成“知识地图”。学生通过“知识地图”，可以迅速了解本单元的学