认知负荷理论下的高中信息技术学习活动设计与实践探究

胡庆波

摘要：随着素质教育改革的推进，教育工作者一直在探索提质减负的教学方法，对于高中信息技术课程的学习应以体验式教学的方式增强学生实践能力，并基于认知负荷理论设计学习的实践活动，结合认知负荷理论多维度的提高学生的思维能力、创造能力，使学生掌握学习的方法和技巧，全面提升学生的信息技术学习内容的理解和综合素质。

关键词：高中信息技术;活动设计;認知负荷理论

前言：二十世纪八十年代澳大利亚的认知心理学家首先提出了认知负荷理论，他假设人类的认知是由长时记忆和短时记忆所组成，而长时记忆是学习的核心，因此将这一理论应用在高中信息技术学习活动的设计中，提高学生探索实践的能力，并掌握学习方法，认识学习的多维结构，通过教学建立学生的长时记忆，深刻掌握知识内容，与传统教学方式相结合，取其精华，设计独具特色的信息技术实践活动。

一、认识负荷理论概述

一些学者认为认识负荷理论可分为内部、外部和相关认知负荷，有多种元素相交融合，是学者与学习内容之间的交互;另一些学者认为认识负荷理论是由长时记忆和短时记忆组成，短时记忆是快速的获取信息，但容量很小，而长时记忆则是学习的核心内容，是长久学习的方法，可以构建思维导图来帮助学者完成长时记忆。基于认识负荷理论的教育教学可实现以下几种教学成果，其一，通过整合信息资源，实现系统教学目的，能够帮助学生集中注意力与课堂学习中;其二，结合观察和发散思维，提高学生的创造能力;其三，通过教学方式的变换，实践活动的多样性，改变学生的固定思维模式，提高学生的应用能力;其四，结合因材施教的教学方式，让学生具备自主学习能力等。认识负荷理论是通过教学建立学生的长时记忆，通过思维的锻炼提升学生的应变能力，能够主动的获取新的学习内容，以互动和长时记忆的教学方式提高学生对于信息技术的学习兴趣，以认识负荷理论设计教学实践活动，调动教学氛围，让学生真正的走进教学中，集中精力参与到学习实践活动中，教师加以引导，为学生找到适合自己的记忆方式提升长时记忆[1]。

二、基于认识负荷理论下设计高中信息技术实践活动的策略

（一）设计新颖问题提高教学互动

问题教学是非常常见的一种互动教学方式，但是在传统的信息技术教学中，问题的设计较为枯燥，没有提升学生思维能力的作用，这样的互动既没有调动学生的课堂积极性，也没有深挖学生的潜力。因此在高中信息技术的教学中应结合学生的特点、兴趣点设计问题，通过设计新颖的问题，一方面能够调动学生的积极性，提高学生在课堂中的参与度，将学生的注意力集中于课堂实践学习中;另一方面教师在问题设计时应设计有梯度的问题，激发学生的求知欲，能够主动思考，发掘学生的潜能;最后有效的问题能够串联学习知识，信息技术的教学是分章节的，通常情况下知识点较为分散，而且信息技术课程实践内容较多，需要学生对于学习内容提高熟练度，所以通过提问教学、互动教学的方式串联知识点，有效提高学生实践应用能力。

例如在数据、信息与知识的学习中，本节课需要学生理解知识、信息和数据的含义、特征及其之间的关联，首先教师用过介绍数据相关背景将学生导入到本节课的教学中，引导学生阅读教材内容，其次教师让学生讨论并回答生活中有哪些数据的应用，通过简单的问题调动课堂的氛围，将学生的注意力转移到课堂学习中，在学生讨论结束，教师传授概念性的知识，最后在学生掌握相关内容后，教师根据数据、信息、知识的概念绘制几幅图片，让学生分析，哪些画面展现的情况是数据的特征、哪些是信息的特种，并提出本节课综合性的问题，譬如小组讨论如何保证数据正式性的问题，结合多维度的问题方式，发散思维，让学生能够在课堂中主动思考，不同梯度的问题设计能够使课堂结构紧凑，大幅度的提高教学效率，和高中信息技术的教学质量[2]。

（二）结合思维导图提高学生长时记忆

在高中教学中无论哪个学科、无论是实践还是理论教学都需要学生掌握长时记忆的方法，做到长时记忆，才能够更好的完成学业，提升学习能力。教师在教学改革创新中也不断的探索提高学生尝试记忆的方法和路径，目前很多理论课程都会应用思维导图的当时提高学生的记忆能力。高中信息技术教学是理论结合实践的课程，不仅需要学生掌握相关理论知识，更需要学生能够将理论应用于实践中，拓展学生的实践活动能力。结合思维导图提高学生长时记忆的优势可分为两方面，第一，将理论结合实践，学习知识形成体系，更好的认识学习的重要性以及在提升学生实践能力的同时开发学生的创造性，不仅通过教学学习到知识内容，还能够拓展学生的综合能力;第二，学生同学思维导图方式提高实践能力，激发学生的学习乐趣，找到学生的兴趣培养方向[3]。

例如在数据采集与编码的这一课教学中需要学生掌握信息表现形式以及数据的采集方式，信息技术的教学更侧重于兴趣教育，一些教学内容比较抽象，需要学生去理解和实践，教师在理论教学中让学生掌握二进制、十进制以及十六进制的换算方法，为学生树立数据思想意识。在实践教学中首先通过视频资料或是科普视频让学生对数据采集编码产生兴趣，然后带领学生进行实践教学，学生将时间和理论结合后利用思维导图的方式将所学内容以自己的理解方式记录下来，在复刻的过程中也是学生回忆学习的过程，并在完成思维导图的过程中查缺补漏，完善学生所掌握的知识结构，整合所学内容，建立完成的知识体系，提高学生的长时记忆。

结束语：综上所述，在教育改革的过程中，要着力提升学生信息技术的核心素养，基于认识负荷理论探索更多教学方法，提升教学质量。高中信息技术的教学并不只为了学生掌握知识，更需要学生培养学习方法，通过学习培养相关兴趣，结合互动和长时记忆的学习方式探究更适合培养学生综合能力的教学结构，在学习中将理论与实践相结合，进而开发学生的潜能，培养学生具有与时俱进的思想和创造性，实现提质减负的教学目标。

参考文献：

[1]孙轩展. 关注高阶思维的高中信息技术学习活动设计与研究 ——以《枚举算法》教学为例[J]. 新课程导学，2021（29）：75-76.

[2]师珂欣. 基于知识分类的高中信息技术微课教学活动设计的现状与建议[J]. 中小学信息技术教育，2021（2）：90-93.

[3]刘送娥，齐天翔. 基于问题解决的在线学习活动设计与教学实践研究——以高中python课程为例[J]. 新课程导学，2021（13）：91-92.