由于内在认知负荷是由元素之间复杂的交互活动引起的,因而减少内在认知负荷的主要方法就是减少元素间的交互活动。[2]Peter et al改变了传统样例的教学方式,把样例分解成几个能单独理解的成分,他的五个实验最终结果一致表明,新的样例呈现方式降低了材料给学生带来的内在认知负荷。[3]
内在认知负荷与学习者的认知水平也有较大关系。[3]要减少内在认知负荷就必须考虑到学习者的认知水平。因为随着学习者认知水平的提高,其内在认知负荷自然就降低了。
(1)考虑认知水平,调整实验
由于利用如图1所示线圈来做实验会产生高的内在认知负荷,笔者尝试利用图2所示的楞次定律演示仪来进行规律探究。让条形磁铁直接靠近或远离闭合铝环时,闭合铝环被推开或被吸引。依据磁极的作用规律,可以判断铝环中感应磁场的方向,再利用安培定则,可以判断出感应电流的方向,从而分析验证出楞次定律。
图1
图2
新的探究实验大大降低了内在认知负荷:
1)铝环的匝数单一,不需要判断线圈的绕向和电路结构。(www.xing528.com)
2)学生已经掌握了电流环的磁场分布,知道了电流环与小磁针、条形磁铁的等效性。
3)学生能够熟练地使用安培定则判断环形电流与磁场的关系。
4)学生熟悉磁极之间的相互作用。通过铝环运动,学生直观地感受到感应磁场的方向。
教材中如图1所示的线圈实验改成验证性实验,安排在探究规律之后。因为学生的认知水平提高后再做该实验,会降低认知负荷。
(2)利用概念图,理解定律
楞次定律的表述很晦涩,其中含有几种交互元素,要厘清各元素之间的交互关系,需要多种认知活动,加重了认知负荷。可以通过图3所示的概念图来帮助学生理解各个元素之间的关系,利于降低认知负荷,理解定律。
图3
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