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认知负荷理论下高中生物教学策略探究

摘?要：新时期下，高中生物教学的目标与要求都有所提高，因此生物教师不断探究优化生物教学的策略与理念，并取得了一定的成效。认知负荷理论作为当前热门且新颖的教学理论，为生物教师指明了新的方向。合理运用认知负荷理论，可以改善当前生物教学中存在的不足，有效提升学生的生物学习效率。

关键词：高中生物;认知负荷理论;教学策略

生物学科较为复杂抽象，教学难度较大，学生学习起来十分吃力。在了解了认知负荷理论之后，教师应采取更为科学有效的生物教学策略，优化生物教学的过程与内容，在降低学生认知负荷水平的基础上帮助学生养成积极的学习态度，促使其形成正确的情感价值观念，从而有效提升学生的生物学习水平与效率，促使学生的健康全面发展。

一、认知负荷理论概述

认知负荷理论指的是人通过自身的认知、能力与周围的信息、条件进行交流的能力。一方面，人需要耗费自身精力来了解新事物，但人的精力有限，如果认识新事物的难度很大，那么人所耗费的精力也会随之上升;如果超出了精力上限，那么人就会进入负荷状态，进而影响人的整个学习过程。另一方面，认知负荷理论最为主要的观点就是人的精力、记忆力是有限的，因此人在学习、了解新的未知事物时，必须了解自己精力、记忆力的“限度”，确保自己不会超过这个限度，这样才能保持最佳的学习状态。

其一，在学习的过程中，如果学生遇到了较为复杂的知识点，就要花费更多的精力去攻克它，而这也会导致学生进入一种负荷状态，拉低学生的学习效率，最终影响学生的整体学习效果。学生在面对问题时自身处理问题的经验、能力以及所使用的方法也会影响他们的精力，在一定程度上决定着他们是否会进入负荷学习状态。

其二，在认知负荷理论下，想要有效提升学生生物学习的效率，教师可以让学生主动将知识以图示的形式储存在脑海中，让其在自动化图示的帮助下将新知识与旧知识联系起来，从而降低学生的记忆负荷，让学生能够更好地记忆知识，最终将知识整合成完善的知识结构，并提高学生对信息的处理能力、认知能力、归纳能力，从而提升了学生的学习效率，有效地保证了生物教学质量。

二、高中生物教学现状

一方面，随着新课改的推进，互联网开始在教学中崭露头角，甚至变成了不可或缺的重要教学资源。大量学校引进了多媒体技术，多媒体教学已经逐渐成为课堂上最主要的教学方式，为课堂教学带来了显著的效果。开展多媒体教学能够提升学生的学习兴趣，优化课堂教学环节与内容，让课堂高效而多彩。学生在学习的过程中，可以将多媒体呈现的内容信息进行转化，进而储存在自己的脑海中，通过自己的认知与学习能力加以处理与分析。

另一方面，在多媒体为课堂教学提供了极大便利的同时，也为教师的教学带来了一定的限制。首先，一些教师过度使用多媒体，导致多媒体变成了课堂中的主导，教师变成了依附于多媒体的存在。在教学过程中，无论是学生还是教师都目不转睛地盯着多媒体，虽然教师会配上讲解，但讲解的重难点不如多媒体呈现的直观清晰。在教师讲解时，很多学生的目光依然集中在多媒体上，甚至对教师的讲解“充耳不闻”。而一些教师制作的教案与PPT过于精细，几乎涵盖了教学中的所有环节与内容，因此教师必须一动不动地站在计算机旁控制教案与PPT，才能推进课堂的教学流程。这限制了教师的发挥与活动范围，使师生之间产生距离，也容易使学生产生疲劳感，影响教学效果。其次，还有一部分生物教师并不重视认知负荷理论，对该理论了解不足，不认可认知负荷理论在教学中的作用。例如在教授“细胞的分化”时，教师会详细、反复地为学生讲解整个细胞分化的过程，但是没有考虑到认知负荷理论带来的影响，试图在较短的时间内，让学生消化这一较为复杂、抽象且陌生的知识，加之学生个体的经验、认知能力与范围存在差异，导致学生在接受、理解这一新知识上耗费了大量的精力，却无法保障理解及吸收效果。由于某些教师并未深入且全面地掌握认知负荷理论，虽然在教学时有意运用认知负荷理论，但应用的方式不够科学合理，因此难以保障教学效果。

三、认知负荷理论下的高中生物课堂教学策略

（一）积极引导，减小学习阻力

在高中生物教学中，学生产生认知负荷的重要原因，是自身生物基础知识与思维能力存在不足与缺陷，因而给生物学习造成了一定的阻碍。如果要学习的生物知识或生物问题过于复杂困难，且学生缺乏高效整理知识、处理问题的策略，那么学生的记忆工作量就会过大，从而引起认知负荷，最终降低学生的学习效率。因此，在认知负荷理论下，教师在生物教学时应积极引导学生，帮助学生调整自身的认知结构，以便学生在需要某些知識时能够快速地调用出来，从而减少学生的工作记忆量。具体而言，首先教师可以将一些生物知识的重难点绘制成图表，以图表的形式整合这些复杂零散的知识，简明扼要地向学生展示这些知识之间的差异性、交互性与相关性，将抽象复杂的生物知识有序且清晰地表达出来。其次，教师可