认知负荷理论，让我醍醐灌顶、茅塞顿开（附修改前后的教学设计）——北京周丽娟
【写在前面】
认知心理学，理论很多，貌似能解释很多事情，但对于一线老师来说，以“难懂”而著称！而且往往也会以“不实用”而著称！
然而，经过王珏老师的研究，找到了一个“最具教学指导性”的认知心理学理论——认知负荷理论。
认知负荷理论，可以简单表达为下面这张图！详情可参见我两年写的一篇文章：《"认知负荷理论"图解（1）》。
可以说，理解、掌握这个理论，不仅可以更好地解释别人的教学现象，更可以更好地指导自己的教学实践！
下面，就请看北京的周丽娟老师，在学习我的《基于学习科学的高效教与学方法》课程后，写的学习心得（被评为优秀作业），看看这个理论对教学的改进有多么巨大！
第三单元（认知负荷理论）学习体会
醍醐灌顶、茅塞顿开、恍然大悟、豁然开朗，尽管有些词语在前面的学习体会中已经用过，但这依然是我学习了第三单元——认知负荷理论后最真实的感受。（请原谅一名数学老师的表达能力）
由于工作原因，最近每天都在听课，自从完成了这一单元的学习后，在听课中我总是不自觉地运用认知负荷理论来分析教学过程中的优缺点。
比如，概念的讲解中信息组织方式不当，先直接给出概念然后再说明；
比如教师的PPT中，满屏文字、字太小、颜色对比度不够，呈现方式不当，语言表达过于啰嗦，增加了学生的外在认知负荷；
比如英语老师在单词的学习中，运用了关系图表，增加了相关认知负荷，提升了学生的学习效率等等。
相比三个不同的教学案例，我更想选择一个比较典型的案例来说明以上三个方面。案例来自于中职数学第一章《交集与并集》。
最初的教学设计是这样的：
1.教师直接给出交集与并集的概念，如下图：
2.然后通过练习巩固所学概念。
由于本部分知识看起来比较简单，又是高一刚开学不久，新鲜感尚存，所以学生在课堂上学习效果还是非常不错的。
但是随着学习的深入，学生很快就暴露出了问题，比如分不清交集与并集的概念，混淆交集与并集的符号表达。
原因分析：
1.信息组织方式不当。对于新的概念，应本着生活化的原则，借助学生身边熟悉的事物先情境后语义。
2.信息呈现方式不当。在概念呈现的过程中，将PPT当做板书的替代，没有发挥PPT的视觉呈现功能，对关键字没有重点突出，图形语言指示也不够明确。
3.相关认知负荷不够。对于交集与并集的概念特别是符号的分析不深入，导致学生记忆不深刻，出现混淆。
修改后的教学设计如下：
1.根据先情境后语义的原则，选择学生身边的事物创设问题情境。
在军训中，我们班的王明、曹勇、李冰三名同学被评为“训练标兵”，曹勇、王亮、黄军三名同学被评为“内务标兵”。那么，在军训中，我们班有哪几位同学获奖了？有哪几位同学是“双标兵”呢？（鉴于隐私，此处略去学生照片）
2.根据呈现通道原则，首先利用图形语言直观呈现（如下图），然后再总结文字定义。
3.对于定义中关键词进行重点标注。
4.利用类比比喻等方法增加相关负荷，区别交集与并集符号。
比如，可以借助“交”和“并”两个字的文字特征（如下图），类比交集与并集符号。
或将两个符号比喻成倒放和正放的杯子（如下图）。
交集杯口朝下，所以只有相同元素才会留下；并集杯口朝上，所以所有元素都会留在杯中。
在进行教学设计的时候一定要从学生的认知结构和思维特点出发，减少不必要的外在认知负荷，增加相关认知负荷，才能实现更好的学习效果。
【王珏老师补充说明】
从上文中，可以看出：周丽娟老师对“认知负荷理论”掌握非常透彻、运用非常恰当、精妙！
可见，掌握了“认知负荷理论”，就找到了一把快速提高教学能力的金钥匙！
——这正是“学习科学”的可贵能力：
明确告诉您原则和方法，不符合就一定不行，符合了就一定不错！
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