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解剖教学设计中认知负荷理论的应用

人体解剖学属于形态学的范畴，课上授课内容多、学问点繁杂，虽然教学课件中图片、动画、视频等资源比拟多，但教师对课件的设计更多是关注资源内容的全面性、完整性、关联性，常无视学习者的学习感受和学问建构的过程。认知负荷理论关注学习者的认知构造和信息构造之间的交互作用，能够依据学习者的认知水平合理设计教学资源，通过掌握学习者在学习过程中产生的认知负荷提升学习效果，实现有效教学。本文以认知负荷理论为指导，探究了人体解剖学的教学设计过程，以期为人体解剖学的教学设计及改善人体解剖学的教学效果供应参考。

1认知负荷理论的内涵及效应

认知负荷理论（CLT）[1]是由认知心理学家约翰斯威勒（JohnSweller）在1988年提出的。认知负荷指工作记忆储存、加工和提取学习信息时承受负荷的总量，Sweller等依据认知负荷的来源不同将其分为内在认知负荷、外在认知负荷和相关认知负荷三种类型[1]。内在负荷是由学习任务的性质带来的负荷，取决于学习材料的难易程度和学习者的个人根底、阅历；外在负荷是指施加给工作记忆的与学习无关的负荷，主要受学习材料的设计、呈现方式及教学活动方式的影响；相关负荷指用于处理内在负荷并能促进学习的工作记忆资源，即加工与认知内容相关联的信息带来的负荷。其中的外在负荷和相关负荷由教学设计者所主导[2]。认知负荷理论提出的教学设计指南和策略主要是通过减轻外在负荷、调控内在负荷和优化相关负荷来促进学习[2]。经过长期的实践讨论，学者们总结了自由达标、留意聚拢、多种通道、指导渐减效应、逼真度从低到高、情境干扰等15个教学设计原则和策略，这些原则和策略可以减轻外在负荷、调控内在负荷、优化相关负荷，从而促进学习效果[2]。

2基于认知负荷理论指导人体解剖学的教学设计

人体解剖学的教学资源比拟丰富，包括多媒体教学课件、虚拟数字人系统、挂图、模型、标本等；教师的授课方式也较敏捷多样，包括边画图边讲解、实体标本讲解及利用多媒体课件讲解等。教学资源呈现方式或授课方式设计不当可加重学习者在学习过程中产生的外在认知负荷，因此需要通过合理的设计降低外在负荷，促进有效学习。本文主要从调控内在认知负荷和降低外在认知负荷两个方面探讨了如何基于认知负荷理论指导人体解剖学的教学设计，依据学习者的认知水平合理地设计教学资源，从而使学习者获得良好的学习体验，提高学习效果。

2.1依据综合度从小到大的策略进展教学设计，调控内

在认知负荷认知负荷理论认为，学习材料的难易程度和学习者的根底学问打算内在认知负荷。因此，在进展教学设计前首先应充分分析学习者的特征，了解学习者的根底状况；其次，分析教学内容，特殊是重点和难点问题对于学习者的难易程度，评估内在认知负荷的凹凸，这是教学设计中的一个重要环节。然后依据Sweller等总结的原则和策略调控内在认知负荷[2]。学习材料的简洁与简单，取决于信息元素间的交互性，即学习要素在孤立的情境下被理解的程度。低交互性的学习材料在不考虑其它因素的孤立情境下，就能被理解和学习；而高交互性的学习材料，在孤立的情境下不简单被理解，只有学习某个元素并理解各元素之间的相互关系后，才能真正理解学习材料的意义。例如，在人体解剖学的学习材料中，骨学局部的内容就属于元素交互性较低的例子，尽管需要把握大量的医学名词，但只需记忆就可以把握；而脑神经就属于元素交互性高的学习材料，虽然脑神经的名称能很快被记忆，但还需要把握脑神经的走行、纤维成分与作用才能完全理解。元素的交互性越高，学习时需要工作记忆同时加工的信息数量就越多，所产生的内在负荷就越重。综合度从小到大的策略是指根据元素的交互性，先呈现相对独立的元素，然后渐渐提升任务的综合度，这样分步渐进的策略比一步到位的策略更加适用新手学习[2]。因此，人体解剖学在进展教学设计时，应首先分析各个章节对于学生的难易程度，对于学习材料根据互动性凹凸高进展排序，先呈现相对独立的元素，待后期全部的互动性元素到位后再一次性全部呈现全部元素及互动性。例如，教师在讲授骨学标志或颅底内面观时，先不要表达骨学标志是哪块详细肌肉的附着点或穿过孔裂的详细构造，到后期讲肌肉或神经血管时，再把骨性标志和肌肉，孔裂和神经、血管等元素和元素间的关系等信息一次性全部呈现出来，以此来减轻内在负荷，加深学习者理解。

2.2依据留意聚焦原则

[2]设计多媒体教学课件，降低外在认知负荷制作多媒体课件时，将多种信息源整合在一起成为单一的信息源，根据空间接近原则和时间接近原则呈现信息，并在空间上整合文字与图表信息，以集中