认知负荷视域下高中物理课后作业改进初探.pdf
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1、第2 0 卷总第1 1 5 期中学理科园地复习与考试认知负荷视域下高中物理课后作业改进初探李宗伦,方一颖,林雪萍,郑渊方(福建师范大学物理与能源学院)摘要:针对高中物理课后作业负担大的现状,结合学者对作业的研究,以认知负荷理论为基础结合物理教学,提出统筹作业时间、优化作业数量、促进作业多元化、完善作业批改与反馈机制等改进措施,目的在于提高物理作业设计水平,提升物理作业有效性,提高教学质量,促进学生全面发展。关键词:高中物理;认知负荷理论;课后作业改进2022年,抓巩固提高,聚焦双减,重点提高“四个水平”是基础教育重点工作中的首要工作,其中,重点提高的“四个水平”中的一项为“提高作业设计水平”!
2、。“提高作业设计水平”是改进作业现状、提高教学质量的重要举措,这个工作对各门学科的教师来说是具体而实在的。对于物理教师来讲,深度反思当前物理作业现状,针对存在的问题进行有条理而适度的改进,真正落实立德树人,提高学生物理学科核心素养,促进学生发展是当务之急。1物理课后作业现状有研究通过问卷方式调查学生学习负担是什么,调查结果表明大部分学生认为学习中最大负担来自于作业太多,大部分教师也认为学生负担主要体现在作业太多 2 。长期以来,各类考试以纸笔测试为主,应对考试获得高分的“最有效”方式似乎就是做大量试题,题海战术颇为盛行,导致作业成为学生最大负担。现阶段高中物理课后作业现状调查结果表明,物理作业
3、量大,作业类型过于单一,内容枯燥无味、千篇一律,忽视作业的批改与反馈,学生感受不到物理作业的乐趣,从而失去学习物理的兴趣 3 。物理是一门以观察、实验为基础的科学,物理知识来源于自然、来源于生活,自然与生活也是物理作业的重要来源之一,多方面的物理作业既能满足学生对知识需求,又能够激发学习兴趣。根据当前高中物理作业现状结合物理教学提出优化作业数量、促进作业形式多元化、完善作业批改与反馈机制等措施,目的在于增强作业有效性、提高教学质量。2认知负荷理论对高中物理课后作业启示认知负荷理论是指导教学实践重要理论之一,最早于二十世纪八十年代由澳大利亚心理家Sweller提出,随着认知负荷理论的深入研究并逐
4、渐应用于教学领域,在教学领域占据重要地位 4 。根据认知负荷的特点可分为三大类:内在认知负荷(ICL)外在认知负荷(ECL)、相关认知负荷(GCL),认知负荷总量就是三者之和I5。将认知负荷理论与高中物理课后作业相结合得到以下几点启示:(1)控制作业总负荷在学生认知负荷总量之内受教育者每天时间、精力、认知能力有限,作业量太大易超出负荷,导致效率低下甚至无效率,统筹规划课后作业时间,提高课后作业质量,使作业产生的总负荷在学生认知负荷总量之内。(2)控制内在认知负荷内在认知负荷取决于学习材料本身以及学习者已具备知识之间的影响6 。由于学生认知能力、学习能力不同,作业设计要符合学生认知水平与能力水平
5、,进行分层作业设计满足不同层次学生从而控制内在认知负荷。(3)降低外在认知负荷外在认知负荷是指来源于教学材料的呈现方式和教学设计(6 。外在认知负荷与内容的不合理组织和设计有关,可通过重新组织和设计教学内容、改变呈现方式、促进作业类型多元化等方式,降低外在认知负荷。(4)提高相关认知负荷相关认知负荷是指促进图式建构和图式自动化过程的相关负荷,它与学生的认知努力有关 6 。引导学生进行深层次的图式建构与能力培养、及时进行作业批改与作业反馈能帮助学生提高学习兴趣、激发学习动机,提高相关认知负荷。3物理课后作业改进策略根据高中物理课后作业调查中发现的问题结合认知负荷理论与学生学习特点,从减轻总负荷、
6、控制内在认知负荷、降低外在认知负荷、提高相关认知负荷等四方面入手进行物理课后作业改进。3.1统筹时间、优化数量、提高质量,减轻学习总负荷3.1.1统筹规划各科作业时间由于中学阶段各科教学时间不同,学生每天作业总量应该根据学生各科教学情况而定,只有全科统筹安排才能防止各科教师“公说公有理,婆说婆有理”的现象产生。统筹安排各科作业时间,需要各学科教师共同协商,以便后续相关工作落到实处,各科教师应严格根据规划时间布置作业,使作*通讯作者89第2 0 卷总第1 1 5 期业产生的总负荷在学生认知负荷总量之内,有效减轻学生负担。根据学生每天各科作业时间,设计出表1 各科学生作业时间估计表。各科教师根据各
7、科教学情况在表格中记录作业时间,并将各科作业时间汇总,确保学生全科作业总时间都在某个范围中,使作业产生的负荷在学生总负荷之内。表1 各科学生作业时间估计表时间科目周一周二周三周四周五周末均分5 0.2 分,最高分7 9 分、最低分8 分,此时学生间差异明语文显,相同练习难以满足不同层次学生需求,容易造成优等生数学学生“吃不饱”,学困生“吃不了”的困境,此时应进行分层作英语业,以满足不同层次学生需求。物理根据学生水平由高到低依次分为A、B、C 三个层次,进行化学分层作业。作业难度与试题数占比可参考高考物理试题设历史计,按照简单试题:中等试题:较难试题为3:5:2 的比例进行政治分配8 。教师根据
8、不同层次学生实际能力调整试题占比,如C地理层次学生以基础习题为主,可以舍去较难试题;B层学生巩固生物基础知识、培养能力为主,试题可一定难度和综合性,适当增总计加简单试题和中等试题占比;A层学生以培养学生思维能3.1.2优化物理课后作业数量、提高课后作业质量力、解决实际问题能力、探究能力等为主,试题更具有综合我国学者李斌对初中生最佳物理作业量进行了对比实性,可参考3:5:2 的试题比例。针对不同层次学生进行分层验研究,适当减轻学生的物理作业量不会影响学生的学习成作业,能够减少学生低效甚至无效的作业,提高学生学习效绩,单靠加重学生作业量不能明显地提高成绩,学生物理作率,减轻学生负担。业量与物理学习
9、成绩不是线性关系,初中学生最佳物理作业3.3促进作业形式多元化,降低外在认知负荷量应该在授课时长的百分之二十到百分之四十之间 7 。由此外在认知负荷具有可变性,可通过改变作业呈现方式,可见,作业并非越多越好,但现实教学中盛行“题海战术”,导提高作业趣味性,以此降低外在认知负荷。针对物理课后作致作业总量大、重复率高、作业质量低等问题。如A中学“位业以书面作业为主、作业类型单一的现状,为改变单一作业移变化规律”课后作业为鲁科版高中物理必修一教材和学模式,培养学生多种智能,可以增设多种形式的课后作业。案,共计1 4 题,其中选择题7 题、计算题7 题。大部分学生完(1)课外阅读作业。如A中学“自由落
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