基于認(rèn)知負(fù)荷理論的初中數(shù)學(xué)多媒體課件設(shè)計(jì)研究

1、1基于認(rèn)知負(fù)荷理論的初中數(shù)學(xué)多媒體課件設(shè)計(jì)研究基于認(rèn)知負(fù)荷理論的初中數(shù)學(xué)多媒體課件設(shè)計(jì)研究吳喜祥吳喜祥（河南省延津縣王樓鄉(xiāng)吳杏莊初級(jí)中學(xué)）（河南省延津縣王樓鄉(xiāng)吳杏莊初級(jí)中學(xué)）摘要：要：在多媒體課件設(shè)計(jì)中認(rèn)知負(fù)荷理論有助于減輕學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，使之表現(xiàn)出良好的學(xué)習(xí)績效。認(rèn)知負(fù)荷理論主要依賴于以容量有限的工作記憶為核心的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的支持。根據(jù)該理論如果我們在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)能夠盡量減少學(xué)習(xí)任務(wù)中不必要的認(rèn)知負(fù)荷則可大大提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率。但是不良

2、的多媒體組合會(huì)增加學(xué)習(xí)過程中的認(rèn)知負(fù)荷使多媒體教學(xué)不能獲得預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。本文在探討認(rèn)知負(fù)荷理論的基礎(chǔ)上，分析了不良的多媒體組合對(duì)增加學(xué)習(xí)過程中的認(rèn)知負(fù)荷的影響同時(shí)提出了有效降低認(rèn)知負(fù)荷的課件設(shè)計(jì)策略。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:認(rèn)知負(fù)荷理論多媒體課件設(shè)計(jì)現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)數(shù)學(xué)教育的價(jià)值、目標(biāo)、內(nèi)容以及學(xué)與教的方式產(chǎn)生了重大影響。課件作為現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)課堂教學(xué)產(chǎn)生重大影響的重要載體，其設(shè)計(jì)理念、方式、方法均會(huì)不同程度對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響。多媒體課件以

3、文本、敘述、音響、圖表、視頻和動(dòng)畫等多種方式的組合向?qū)W生呈現(xiàn)教學(xué)材料它改變了傳統(tǒng)的單調(diào)的教學(xué)模式極大地提高了課堂教學(xué)容量與質(zhì)量。但另一方面，由于圖像和文本信息同時(shí)出現(xiàn)，容易導(dǎo)致認(rèn)知負(fù)荷的超載狀態(tài)，因而不適當(dāng)?shù)恼n件設(shè)計(jì)將會(huì)對(duì)學(xué)生的認(rèn)知學(xué)習(xí)產(chǎn)生不必要的負(fù)面影響，即這種影響最突出的表現(xiàn)之一是增加學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，降低學(xué)生學(xué)習(xí)效能。因此，多媒體課件設(shè)計(jì)應(yīng)遵循認(rèn)知負(fù)荷理論的基本規(guī)律。從課件設(shè)計(jì)這一視角去研究降低認(rèn)知負(fù)荷問題，從源頭上解決課件對(duì)學(xué)習(xí)者

4、的負(fù)面影響，是一個(gè)非常具有現(xiàn)實(shí)意義的重要課題。1認(rèn)知負(fù)荷理論（認(rèn)知負(fù)荷理論（CLT）澳大利亞教育心理學(xué)家約翰斯威勒于20世紀(jì)80年代提出認(rèn)知負(fù)荷理論。認(rèn)知負(fù)荷指的是在某種場合下施加到工作記憶中的智力活動(dòng)的總的數(shù)量。該理論的主要觀點(diǎn)是:(1)工作記憶的容量是有限的這是信息加工的瓶頸(2)如果學(xué)習(xí)者所要加工的信息容量超出了學(xué)習(xí)者的工作記憶所能加工的信息容量那么一部分或者全部信息將會(huì)丟失(3)在學(xué)習(xí)的過程中認(rèn)知負(fù)荷必須是有限的這樣學(xué)習(xí)才能有效

5、(4)所有的信息在進(jìn)入長時(shí)記憶之前必須在工作記憶中進(jìn)行信息加3字與圖形之間來回穿梭因?yàn)閮H僅圖片或者僅僅文字都沒有提供讓學(xué)生能夠理解的足夠信息學(xué)生只有在智力上整合了這些信息后才能理解材料。學(xué)生不得不同時(shí)注意圖片和文字這種不斷尋找和匹配相關(guān)信息的過程增加了學(xué)習(xí)者的記憶負(fù)荷導(dǎo)致了注意分散效應(yīng)。2.2信息以冗余的方式呈現(xiàn)增加工作記憶負(fù)荷學(xué)習(xí)者聽到相關(guān)解說的同時(shí)在畫面的旁邊呈現(xiàn)了解說的全部文字描述。這時(shí)文字描述只是重復(fù)解說的內(nèi)容單獨(dú)使用其中的一種

6、信息就能提供足夠的理解另一種來源的信息則是多余的即冗余信息它們會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)和理解造成消極的效應(yīng)。因?yàn)閷W(xué)習(xí)者在觀看圖片、聽解說的同時(shí)還要在視覺通道加工相關(guān)文本信息使得視覺通道中的認(rèn)知負(fù)荷超載解決的辦法就是去除解說的文字描述。2.3以裝飾性而不是支持性方式使用多媒體不能激勵(lì)內(nèi)部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)課件設(shè)計(jì)者為了給學(xué)習(xí)者帶來樂趣為文本或敘述材料配上了一些有趣的圖、背景音樂或聲音等裝飾性的無關(guān)材料他們認(rèn)為利用有趣的多媒體材料可使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生努力學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。研究表

7、明多媒體界面的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是外部動(dòng)機(jī)因素只能在學(xué)習(xí)初期誘導(dǎo)學(xué)習(xí)者訪問材料學(xué)習(xí)內(nèi)部動(dòng)機(jī)不是靠裝飾性的材料所能激勵(lì)的只有令人感興趣和挑戰(zhàn)性的內(nèi)容才是內(nèi)部動(dòng)機(jī)因素可激勵(lì)學(xué)習(xí)者持續(xù)地努力學(xué)習(xí)裝飾性的無關(guān)材料會(huì)分散學(xué)習(xí)者對(duì)關(guān)鍵的詞或圖內(nèi)容的注意將學(xué)生的注意力吸引到無關(guān)的聲音和動(dòng)畫上去沖淡教學(xué)主題影響教學(xué)效果。因此課件設(shè)計(jì)中不要加入有趣但與學(xué)習(xí)無關(guān)的文字、畫面、聲音、音樂等裝飾性信息因?yàn)檫@些材料會(huì)干擾學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的組織和整合。在教學(xué)中應(yīng)該以支持性而

8、不是裝飾性方式使用多媒體以一種媒體呈現(xiàn)的知識(shí)應(yīng)該支持、聯(lián)系或擴(kuò)展以其他媒體呈現(xiàn)的知識(shí)(即支持性的信息)。2.4單一感官模式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容降低了工作記憶效率認(rèn)知負(fù)荷理論的相關(guān)研究認(rèn)為多媒體信息在記憶中是以雙通道形式進(jìn)行加工的。由于工作記憶由兩個(gè)分別處理視覺和聽覺材料的獨(dú)立處理器組成通過使用兩種處理器可以擴(kuò)大工作記憶的信息處理容量并增強(qiáng)工作記憶效率。因此認(rèn)知負(fù)荷理論主張采用視覺和聽覺雙重感官模式輸入材料以減少或降低記憶負(fù)荷此方法被稱為雙重感官