【摘要】內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷是在工作記憶中同時進(jìn)行加工的元素的數(shù)量及其難度引起的認(rèn)知負(fù)荷。運(yùn)用認(rèn)知負(fù)荷理論，重組素材信息，適當(dāng)降低認(rèn)知任務(wù)本身的元素?cái)?shù)量以及各元素間的交互性，充分調(diào)用學(xué)習(xí)者固有的相關(guān)知識經(jīng)驗(yàn)背景，同時注重圖式構(gòu)建，促進(jìn)圖式結(jié)構(gòu)化與自動化，可以增大學(xué)生的剩余認(rèn)知資源，降低內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，幫助他們自主建構(gòu)解決問題的策略，培養(yǎng)問題解決能力。

【關(guān)鍵詞】內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷;知識經(jīng)驗(yàn)背景;圖式;問題解決能力

【中圖分類號】G623.5 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1005-6009（2015）41-0012-02

【作者簡介】徐建文，江蘇省常熟市教育局教學(xué)研究室（江蘇常熟，215500）副主任，正高級教師，江蘇省數(shù)學(xué)特級教師。

內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷是在工作記憶中同時進(jìn)行加工的元素的數(shù)量及其難度引起的認(rèn)知負(fù)荷。內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷的高低主要取決于認(rèn)知任務(wù)本身以及學(xué)習(xí)者固有的相關(guān)知識經(jīng)驗(yàn)背景。學(xué)習(xí)材料越復(fù)雜，學(xué)習(xí)者的相關(guān)專業(yè)知識越少，內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷就越高;反之則內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷就越低。如何運(yùn)用認(rèn)知負(fù)荷理論，適當(dāng)降低內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，增大學(xué)習(xí)者的剩余認(rèn)知資源，以更好地培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力呢？我們以蘇教版三下“解決問題的策略：從問題想起”為例展開了教學(xué)探索。

1.出示主題圖：老師帶300元去商場購物，買一套運(yùn)動服和一雙運(yùn)動鞋后最多剩下多少元？

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2.問題求的是什么？你是怎么理解的？

3.學(xué)生嘗試解答，交流三種典型的思路：（1）從問題出發(fā)分析，根據(jù)“最多”去選擇最便宜的運(yùn)動服和運(yùn)動鞋，直接解決問題;（2）從條件出發(fā)分析，羅列出運(yùn)動服和運(yùn)動鞋的四種搭配方法，分別求出剩下的錢，再比較;（3）隨便買一套運(yùn)動服和一雙運(yùn)動鞋，求出剩下的錢，并未理解問題中“最多”的含義。

4.引導(dǎo)反思：剛才是怎樣解決這個問題的？

本課教學(xué)“從問題想起”的策略，例題給出了很多已知條件，如果從條件出發(fā)思考，可以提出很多問題，解決問題的開放度高，內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷大。如果換個角度，從問題出發(fā)思考，則可有針對性地執(zhí)果索因，使解決問題的過程變得簡單、明了，從而凸顯“從問題想起”策略的優(yōu)勢和價值。然而，課堂實(shí)踐并非設(shè)想所愿，正如執(zhí)教老師課后反思時所說：“教的是策略，感覺卻在解題，策略的味道沒有出來?！?/p>

為什么策略的味道出不來呢？帶著這個問題，我們陷入了思考：首先，對于三年級的學(xué)生來說，例題包含的信息量非常大，且信息之間的關(guān)聯(lián)程度比較高。如果直接把這樣一個復(fù)雜的問題拋給學(xué)生，由認(rèn)知對象產(chǎn)生的認(rèn)知負(fù)荷就會很高。其次，內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷的高低在很大程度上取決于認(rèn)知者固有的相關(guān)知識經(jīng)驗(yàn)背景。學(xué)生在三年級上學(xué)期已經(jīng)學(xué)過“從條件想起”的策略，如果教學(xué)能關(guān)注到學(xué)生這個經(jīng)驗(yàn)儲備，并充分利用學(xué)生生成的“從條件想起”的資源，則可引發(fā)他們對“從條件想起”和“從問題想起”兩種思路的對比，從而讓他們強(qiáng)烈地感受到“從問題想起”的優(yōu)勢，加深他們對策略的深度體驗(yàn)?！皬臈l件想起”的思考模型將有助于學(xué)生構(gòu)建起“從問題想起”的思考模型。第三，例題中商品的數(shù)據(jù)相對較大，因而學(xué)生花在計(jì)算上的時間相對多了一些，而這節(jié)課重在讓學(xué)生體驗(yàn)“策略”的特點(diǎn)和思考方法，因此，可以在不影響策略學(xué)習(xí)的前提下，適當(dāng)降低材料的復(fù)雜性，把數(shù)據(jù)改得可以口算，讓學(xué)生騰出更多的精力和時間建構(gòu)解決問題的策略。

為減輕學(xué)生的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，增強(qiáng)學(xué)生的問題解決能力，我們再次進(jìn)行了實(shí)踐探索。

一、喚醒“從條件想起”的經(jīng)驗(yàn)

老師帶300元錢去商場買一套130元的運(yùn)動服和一雙100元的運(yùn)動鞋，剩下多少元？根據(jù)學(xué)生的回答明確：由一套運(yùn)動服和一雙運(yùn)動鞋，可以求出“用去的錢”，再用“一共帶的錢-用去的錢=還剩的錢”。這種由條件到問題的思考方法，就是我們上學(xué)期學(xué)過的解決問題的策略——“從條件想起”。

二、探索“從問題想起”的策略

（一）體驗(yàn)“從問題想起”的必要性

1.增加一個信息：一雙運(yùn)動鞋50元。

如果老師帶300元錢，還想買一套運(yùn)動服和一雙運(yùn)動鞋，可能會剩下多少元？

2.繼續(xù)增加一個信息：一套運(yùn)動服150元。

和剛才相比，條件發(fā)生了什么變化？問題呢？“最多剩下”是什么意思，你是怎么想的？

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3.學(xué)生根據(jù)自己的想法解決問題。

4.比較：可以根據(jù)問題直接選條件，進(jìn)行計(jì)算;也可以先列出不同的組合，算出剩下的錢，再比較，選出符合要求的結(jié)果。

5.你喜歡哪一種方法？為什么？

6.小結(jié)：像這樣從問題出發(fā)直接去找條件，可以使問題解決變得簡單、明了。這就是今天我們要學(xué)習(xí)的解決問題的策略——“從問題想起”。

（二）感受“從問題想起”的思考方法

結(jié)合問題解決過程抽象出數(shù)量關(guān)系結(jié)構(gòu)圖，讓學(xué)生試著完整地表述“從問題想起”的思考過程。

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改變教學(xué)設(shè)計(jì)后的課堂，學(xué)生學(xué)得有趣、投入，課堂因靈動而顯得生機(jī)勃勃?！斑@樣的課堂，真正把策略的味道上出來了！”適當(dāng)降低內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，拓展學(xué)生建構(gòu)“從問題想起”的策略的空間，是這次教學(xué)改進(jìn)成功的主要原因，具體體現(xiàn)在以下三個方面：

第一，分割例題素材，逐步呈現(xiàn)。第二次教學(xué)分層次呈現(xiàn)素材，極大地降低了因例題難度引發(fā)的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，欲擒故縱的呈現(xiàn)方式拉長了學(xué)生思考、感悟的過程，加深了學(xué)生對策略的自我體會。

第二，充分調(diào)用學(xué)生已有的知識經(jīng)驗(yàn)。第二次設(shè)計(jì)，不再割裂“從條件想起”和“從問題想起”之間的聯(lián)系。已有的解題經(jīng)驗(yàn)和分析、推理圖式，為學(xué)生感受“從問題想起”的特點(diǎn)、構(gòu)建“從問題想起”的分析、推理模型做了充分的鋪墊和引領(lǐng)，這讓學(xué)生在構(gòu)建新知時節(jié)約了很多認(rèn)知空間。

第三，減少干擾因素，增加學(xué)生的互動交流。第二次設(shè)計(jì)把部分商品的價格進(jìn)行了微調(diào)，給學(xué)生的計(jì)算帶來了便利，增大了剩余認(rèn)知資源的空間，從而讓學(xué)生有充分思考、展示、評價的機(jī)會，他們積極參與推理、比較、反思等思維活動，主動實(shí)現(xiàn)了對解決問題的策略的自我構(gòu)建。

這次教學(xué)實(shí)踐讓我們對基于認(rèn)知負(fù)荷理論，減輕學(xué)生的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，優(yōu)化他們的認(rèn)知路徑，提高其問題解決能力有了更深入的認(rèn)識與理解。以下是我們從中獲得的一些啟發(fā)與思考：

1.重組素材信息，釋放認(rèn)知空間。

對學(xué)習(xí)者來說，內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷的高低在很大程度上取決于認(rèn)知任務(wù)本身，即元素?cái)?shù)量及各元素間的交互性。因此，在設(shè)計(jì)教學(xué)時，可以將復(fù)雜、困難的任務(wù)分解或簡化為簡單的任務(wù)，以降低學(xué)生的工作記憶負(fù)荷，讓他們騰出認(rèn)知空間在解決問題的過程中積累經(jīng)驗(yàn)、感悟策略。

2.注重圖式構(gòu)建，促進(jìn)圖式結(jié)構(gòu)化與自動化。

圖式是一種認(rèn)知結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑿畔⑴c產(chǎn)生的規(guī)則整合起來，成為只需少量存儲空間、無需控制性過程的自動化加工單元。圖式的構(gòu)建能有效減少問題解決過程中的認(rèn)知負(fù)荷，對概念的理解和問題的解決具有重要的意義。在教學(xué)時，教師要充分調(diào)動和利用學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)中的圖式，注重梳理圖式結(jié)構(gòu)，通過結(jié)構(gòu)圖促進(jìn)學(xué)生的理解，最終引導(dǎo)學(xué)生形成解決問題的策略。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]張忠華.在科學(xué)教學(xué)中減輕學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的策略[J].教學(xué)月刊小學(xué)版（綜合），2013（11）：29-31.