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应用认知负荷理论,优化中职生物教学

王碧辉
  
速读·中旬
2022年3期
辽宁省朝阳县职业中专

◆摘要:为了培养中职学生的综合职业素质,生物教师有必要积极利用认知负荷理论,优化教学方法和过程,在减轻学生生物认知负荷的基础上,提高教学的效率和效果。

◆关键词:认知负荷理论;中职生物教学;优化策略

认知负荷理论的提出,强化了教师对中职生物教学中学生认知容量和认知质量的关注。在明确认知负荷理论基本内涵的基础上,中职生物教师的教学设计、教学过程和教学评价都应该从学生能够承受的认知负荷出发,探究减少学生在生物课堂上认知负荷的策略,从而促进中职生物教学的优化。

一、认知负荷理论的基本内涵

认知负荷理论由澳大利亚心理学家J.Sweller于1984年提出,其主要观点是:认知负荷可以分为内在认知负荷、无关认知负荷和关联认知负荷三个方面,在可控的区间,三者呈现出总和不变而内部占比动态变化。不同的人、不同的年龄阶段,获取、掌握和应用知识的容量是有限的,如果学习者意欲汲取的信息超出了自己所能加工、消化的信息容量,一部分或者全部信息将会丢失或无效。教师在教学设计、教学过程和教学评价中应该以容量有限的认知负荷为依托,将无关认知负荷控制在较低水平,相应提高内在认知负荷和关联认知负荷。具体的来说就是,教师结合学生原有的认知结构、新旧知识点和认知结构之间存在的关系、教学信息中元素的个数及元素的相互作用水平,对学习材料进行精确的分析和合理的组织。使教学材料的组织形式富有直观性、整合性和趣味性,以利于学生尽快形成有意义的学习,减轻复杂的学习任务对学生个体的认知加工要求。

二、减少中职生生物认知负荷的策略

根据认知负荷理论,中职生物教学要优化教学设计,以各种信息元素的交互作用提高有效负荷,摒弃不必要的认知操作,降低外在与内在的无效负荷。

1.激发学生认知兴趣

认知兴趣是直接推动学生进行主动认知的内在动力,是学生对认知活动的积极情感倾向。从认知心理学角度看,中职生物课程在内容和形式上都有很强的单一性,无法形成较强的吸引力,学生的心理情绪不尽高昂,甚至因内容的相对枯燥引发一定的心理抵触,直接导致教师的教学和学生的认知都难以进入一个理想的状态,严重影响了教学效果。因此,中职生物教学的首要任务就是要发挥教学艺术和智慧,将生物教学内容和学生心理特点紧密结合起来,努力使生物知识呈现出动感和灵性,增强教学内容的趣味性,以此激发学生认知的兴奋点和主动性,逐步培养起学生的认知兴趣。在学习“植物生命调节”的内容时,我们以多媒体手段将反季种植的番茄、西瓜等展示给学生,让学生亲眼看到菜农是如何帮助反季蔬菜、瓜果快速成熟的。这样就使得抽象性、概念性很强的生物知识衍化为生动具体、形象有趣的片段,有效调动了学生的非智力因素,在此基础上引导学生展开自主探究和讨论,学生自始至终都处在宽松,自由的学习氛围中,认知兴趣油然而生。

2.尊重学生认知规律

教育心理学原理告诉我们:学习者的认知系统、情感系统有其内在的规律,在学生的认知过程中,知识并不是简单的师生相互传授,而是要每个学生依据自身的已有知识和经验主动地加以建构。中职生物教师要尊重学生的认知规律,摸清学生已有的知识和经验状况,通过换位思考想学生之所想,急学生之所需,从心理学的角度去把握学生认知发展水平及相应的认知特征。在教学时抓住生物实验所反映的内在规律,引领学生的自主学习,主动学习,让学生在自主探索和合作交流中理解、掌握生物知识、技能、思想与方法。如教学“孟德尔的豌豆杂交实验”时,首先要组织学生进行“性状分离比的模拟”。鉴于学校教学实验条件的限制,我们以不同颜色的乒乓球和小桶落实替代性实验,突出了相关生物规律的内在属性。这样就使得学生认知由抽象到直观、由浅入深、由特殊到一般,诱发了学生对所学内容的积极思索。

3.把握学生认知梯度

在一个班级中,学生的生物学习基础参差不齐,学习能力也不尽相同,如果按同一标准进行教学,势必造成部分学生吃不了,部分学生吃不饱;部分学生感到深度太过,部分学生感到深度不足的后果。认知负荷理论要求我们在中职生物教学中把握学生认知梯度,充分考虑学生中存在的差异因素,为学生“量身定做”梯度不同的学习目标,艺术性地发挥自己输出信息的梯度技巧,使每一个学生都获得思考的机会,经历大脑被激活、知识被检索处理的过程,一步一个台阶地走向生物学的新天地。

4.巩固学生认知信心

认知信心是学生对自己认知能力、认知实践的坚定信念,影响着学生学习过程中的情绪调节和坚持性。对于中职生物教学而言,教学评价是巩固学生认知信心的最重要途径。只有科学的评价,才能促进学生生物学习的完善和提高。为此,中职生物教师要在全面了解学生学习基础、学习过程和学习动向的前提下,本着欣赏、发现和激励的原则,实施书面考试与应用实践相结合、过程评价与结果评价相结合、定量评价与定性评价相结合、教师评价与学生自评相结合的评价方法。从多个角度做出艺术性的、有针对性的、贴近学生心灵的评价,多给学生几把标称的尺子,让每个学生都能够从教师的评价中体会到成功的快乐,形成坚定的认知信心。

应用认知负荷理论优化中职生物教学是摆在中职生物教师面前的一个新课题。中职生物教师要融汇现代教育理念,以深化教学程改革、推进就业教育为宗旨,在教学风格、教学方法、教学手段上有所创新和突破,促进学生认知正负荷的不断开拓和挖掘。

参考文献

[1]刘兴利.中职生物教学中认知负荷理论的合理运用《启迪》2021年04期.

[2]王华峰.认知负荷理论载中职生物教学中的运用策略《新丝路》2021年19期.

[3]卢睿.浅谈中职生物教学中学生认知负荷的表现《科技信息》2021年21期.

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