前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的中職專業課程教學設計，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

摘要：以認知負荷理論從信息加工角度科學分析學情，中職學生學習中存在前知識水平低、學習材料交互性高、認知水平差異大和學習動力、興趣不夠的問題，形成了專業課程學習中內部認知負荷高，個體間認知負荷差異大和關聯認知負荷低的一般現實。從降低外在認知負荷，兼顧認知差異和提高關聯認知負荷的角度設計教學，在組織和呈現信息時，綜合考慮學習材料的復雜性、學生的前知識水平，對教學內容和材料進行可視化、微型化和多樣化設計，以適合中職學生認知需要，提高學習效率。

關鍵詞：認知負荷理論；專業課程；教學設計

隨著職業教育教學改革的不斷深入，課堂教學的效益和人才培養的質量越來越受到廣泛關注。教育是基于人的，課堂教學是教師領導著學生間接認識世界的過程，教學設計強調教師對學生學習狀態、新知識理解水平等方面的診斷分析，主張以學定教，即“基于學的教”，凸出“學生立場”“學生意識”。但日常教學設計中，教師對學生的分析更多地只停留徘徊于學生的學習狀態上，學情分析只是表象性的在感知層面和經驗層面被描述為“學習缺乏動力”“對學習缺乏興趣”“學習態度不端正”等，而忽視了學生認知層面的科學分析。這樣的教學設計沒有以學生原有的知識經驗作為新知識的生長點，沒有根據學生已有的經驗基礎和不同的知識能力水平來開展教學，不能適應學生發展的需要。

一、認知負荷理論對中職專業課程教學設計的啟示

認知負荷理論是繼建構主義理論后的又一個心理學理論，其主要觀點認為，人的認知結構由工作記憶和長時記憶組成，其中，工作記憶的容量非常有限，但長時記憶的容量本質上是無限的。學習的過程實質是工作記憶理解和處理教學材料，并將獲得的信息加工、編碼，以圖式的形式儲存到長時記憶中的過程。由于工作記憶容量有限，如果學習者所要加工的信息量超出了其工作記憶所能加工的信息量，學習就變得無效。[1]認知負荷理論認為，每一位學習者所經歷的各種認知活動，都需要消耗認知資源，若所有活動所需的資源總量超過了工作記憶的容量，個體就會產生認知負荷，從而影響學習或問題解決的效率。認知負荷被認為有三種類型：內部認知負荷，外部認知負荷和關聯認知負荷。[2]內部認知負荷主要取決于學習材料的復雜程度和學習者前知識水平間的交互；外部認知負荷主要取決于學習材料的組織、呈現形式，通常由不當的教學設計引起；關聯認知負荷是與學習者在學習過程中努力程度相關的認知負荷。其中，內部認知負荷和外部認知負荷對學習活動具有反向干擾作用，而關聯認知負荷對學習活動具有正向促進作用。學習活動中，三種認知負荷相互疊加，相互作用。認知負荷理論從信息加工的角度為中職專業課程教學科學分析學生學情，尤其是從認知層面分析，科學選擇符合學生認知特點和水平的教學策略與方法提供了依據。教學預設，要客觀認識和分析學生學習中存在的認知負荷，使總的認知負荷不超出他們能承受的負荷范圍，以保證學習活動與學生的認知能力和水平相匹配相適應，保證學習活動的有效性。

二、中職學生專業課程學習中的認知負荷分析

根據認知負荷的類型及其成因，對中職學生專業課程學習中的認知負荷進行分析。1.學生前知識經驗弱（基礎能力薄弱）。任何學習活動，都涉及學習者原有的認知結構，學習者是以其自身已有的經驗和前知識，來理解建構新的知識與信息的。他們根據已有經驗，利用前知識，對外部信息進行主動的選擇、加工和處理，從而獲得自己的理解和意義，最終形成自己的知識結構。由于教育的選拔與甄別，入讀中職學校的學生普遍前知識經驗弱，復雜或繁瑣的學習內容會增加他們的內部認知負荷。2.學習材料內容交互性高。中職專業課程都有自己的理論體系，尤其是工科類專業，內容高度交互。以汽車制動系統中的制動器為例，其工作原理分析關聯了機械制圖、機械傳動以及液壓傳動等學科方面的知識，液壓傳動又關聯了物理學科的知識。高度交互的學習材料，需要操作多種信息元素，并同時理解各信息元素間的相互關系，才能真正理解所學材料的意義，對于具有高水平前知識經驗的學習者而言，可以輕松選擇已有信息建立新的圖式，但對于只有低水平前知識經驗的中職學生而言，高度交互的學習材料是認知過程中的負擔，會增加他們的內部認知負荷，阻礙他們的學習活動。中職專業課程教學要結合學生的前知識經驗和學習材料的交互性，通過改變學習材料的組織和呈現方式，降低學生的認知負荷。3.學生認知水平差異大。學習材料的復雜性一方面取決于材料本身的特性，另一方面還取決于學習者的前知識和圖式。對一個學習者而言難而復雜的學習材料對另一個經驗更豐富的學習者而言卻可能是簡單的，同一學習材料，對于不同前知識水平的學生，其產生的認知負荷是不同的。中職生較普高生的認知差異懸殊更大，僅以中考分數（滿分750分）為參照，普通高中在校生差異最多200分，而中職一個班學生中考成績分差往往在400分以上。因此，中職專業課程教學設計須兼顧不同認知水平的學生，采取多元化的資源形態調節他們的認知負荷，促進他們更好發展。4.學生學習動力和興趣不夠。由于過往挫敗的學習經歷，中職學生對于學習普遍存在習得性無助感，學習的動力不足，興趣不濃厚，稍有困難，就會退縮和放棄，學習活動中關聯認知負荷低。中職專業課程教學設計在教學內容與形式上要幫助學生跨越認知上的障礙，激發學生學習興趣，提高關聯認知負荷。

三、認知負荷理論視域下中職專業課程教學的設計

綜合考慮中職學生前知識水平低和中職專業課程內容復雜，需要很強信息加工處理能力，中職學生個體與個體間存在認知特點和水平差異較大的矛盾，需要研究教材，從教學內容和學習材料的設計入手，設計多樣化的呈現方式和多元化的資源形態，降低由此產生的認知負荷，激發學生學習興趣，提高關聯認知負荷。1.可視化設計。中職專業課程中很多以文字符號表征的概念和工作原理，以及無法直接觀察、經歷和體驗的現象，都是中職學生高認知負荷的學習內容。以可視模式（圖形、圖像等）為代表的視覺呈現方式包含很高的信息內容,能幫助學生在問題間建立起具體而清晰的聯系，減少相關匹配信息的搜索，降低學習過程中的認知負荷。教學中對這些以文字符號表征的內容進行數字化采集，以動畫演示、教學視頻等形式呈現，具有良好的交互體驗，能化抽象為形象，可以快速幫助學生想象整個問題。以汽車制動器的工作原理分析為例，運用動畫演示其完整的工作過程，從腳踩下制動踏板，液壓缸內部容積變化油液受到擠壓，制動輪缸活塞向外張開，制動輪缸活塞在油液壓力作用下向外推動制動蹄，直至制動蹄上的摩擦片與制動鼓緊緊貼合，產生足夠大的摩擦力，使得制動鼓停止轉動，一系列無法直接觀察的現象都被直觀地以數字媒體展現。不僅清晰表達了各零部件結構和相互間的關系，更形象地表達了構件間的相互運動，學生只需要在工作記憶中操作少數信息元素就可以開展有效的學習。尤其是新知學習的起始階段，學生的大腦中還沒有形成所學新知的基本圖式，可視化的呈現形式更能幫助他們形成一定的認知支架。2.微型化設計。復雜的教學內容，包含了很多的關聯元素，要完全理解，必須將這些關聯元素同時在工作記憶中進行處理。如果教學內容自身的關聯元素數量大于工作記憶能夠處理的數量，就會很難理解。許多前知識水平高的學習者可以自己將學習內容分成許多小單元，并將這些小單元恰當地排序，進而便于知識建構。對于前知識水平低的中職學生，教師可對傳統的大容量、大粒度課程知識內容進行知識點提煉，開發有效的課程學習資源，幫助學生分離關聯元素。將教學資源分割成相對獨立、內容簡短的小單元、小模塊，制作成微型化教學資源。如微課、微視頻等，以分離的形式呈現出來，經工作記憶進行處理，并存儲到長時記憶中以降低學生的認知負荷。學生根據自己的學習基礎選擇所要學習的內容，控制信息單元呈現的順序，通過控制學習節奏和學習序列恰當地平衡工作記憶中一次加工信息的速度和總量，避免認知負荷超載。微型課程教學資源不僅就現學的課程內容進行建設，還可將與之關聯的前知識加以設計，彌補學生前知識的不足，使教學內容與學生的信息加工能力、前認知水平匹配。如，液壓傳動主要關聯的是初中物理的帕斯卡原理，學生如果對帕斯卡原理已經遺忘或原本就不理解，學習液壓傳動就會有高認知負荷，教師可將帕斯卡原理制作成微型化教學資源供學生選擇學習。3.多元化設計。整體上，中職學生的前知識水平相對較低，但個體上學生的認知水平和能力存在較大差異，相同的教學材料，對于具有不同前知識水平的學生而言，其產生的認知負荷的數量和種類是不盡相同的。因此，中職專業課程教學的設計還要兼顧不同層次的學生，設計多元化的教學資源，實施“個性化”的教學。例如，前知識水平低的學生，在教學資源設計上要多提供一些諸如表格、思維圖等引起較低認知負荷的內容,防止他們因認知負荷超載而降低課堂學習效率。對于前知識水平較高的學生，則需要為他們提供一些內容交互性高、復雜的材料，在保證負荷總量不超標的情況，讓他們盡量滿負荷工作，以實現最大化發展。[3]從認知負荷視域深入分析中職學生專業課程學習中認知負荷的類型及產生原因，并根據學生個性特點和認知差異對課程教學內容進行設計，可恰當調控學生的認知負荷，構建出適合學生工作記憶加工的學習對象，以支持和促進學生的學習。認知負荷理論幫助我們深刻理解了學習的信息加工過程，為“以學定教”提供了有力的指導。

參考文獻：

[1]唐劍嵐，周瑩.認知負荷理論及其研究的進展與思考[J].廣西師范大學學報:哲學社會科學版，2008（2）.

[2]陳巧芬.認知負荷理論及其發展展[J].現代教育技術，2007（9）.

[3]先強，韋斯林.國外認知負荷理論與有效教學的研究進展及啟示[J].全球教育展望，2009（2）.

作者:許偉紅