邢台职业技术学院学报 基于学习科学的“以学为中心”教学研究与实践 刘庆华，邵博，郭安，张诗佳 (河北科技工程职业技术大学，河北邢台054035) 摘要：教学的核心任务是帮助学生学习，即“以学为中心”。教师若想帮助学生学习，就要 理解学生如何学习。基于多蝶依学习认知理论，可以认识学习的基本规律，厘清生成学习的三 个过程：进择、组织和整合。基于认知负荷理论，可以有放调控学习负荷，减少外在认知加工 负荷，调控基础认知加工负荷，促选生成认知加工负荷。基于学习动机理论，可以分析影响野 习动机的国素，调动和激发学习者的学习意愿。教师教学要把握学习规律，控制学习压力，激 发学习动力。将学习科学合理应用于教学中，有效促进“以学为中心”的教学改革。 关键词：学习科学： 以学为中心：教学孜革：深度学习 中图分类号：G712 文献标志码：A 文音编号：10086129(2023)0100005 学习科学是研究人如何学习的一门科学。将学习科学合理应用于教学中， 一方面可以理解教学背后 的原理与意义，使教学更加理性和科学；一方面可以提供科学实证的教学策略，提高教学的创生性和有 效性。“以学为中心”的教学改革是当前教育改革的主要内容之一。国内外教育者纷纷开展了“以学为 中心”的教学改革，并在实践中通过案例学习、合作学习、展示交流等多种形式进行探索，取得了很大 成效。然而，大多数改革主要是教学行为的模仿，或者是教学模式的变换。也有学者对其背后的理论根 源进行了研究，主要包括四种理论：人的全面发展、人本主义、建构主义、多元智能。此类研究探索了 “以学为中心”的理论渊源，有利于形成教育共识，但难以直接指导教学改革，形成实用的教学策略。 一、三种学习科学理论的应用研究 (一)基于多媒体学习的认知理论，研究学习规律 教师要想帮助学生学习，首先要深入认识人类学习的认知模式和认知过程，并以此来把握学生的学 习规律。当代国际顶尖教育心理学和学习科学专家加州大学理查德··梅耶教授构建了多媒体学习的认知 理论，建立了人类生成学习的S01模式。该模型揭示了学习的认知模式和认知过程，即生成学习包含 的三个基本认知过程：选择 、组织和整合 1.选择 选择是认知讨程的第一步，注意相关的外部信息。当外部信息（如语词和图像）讲入感觉记忆后， 以原有的感知方式形成表征信息（如声音和图像 )。此时，信息量极大，维持时间也很短。其中只有大 收越日期.20230203 北省高等学校科学研究项目 “职业教有教师教学创新团队的能力提升与测评机制研究” 项目编号：SZ2022119:河北省高等学校科学研究项目 ,“基于项目课程理念的职业本科专业教学标准 研空与字客” 项目编号：SY2022025:河北科工大重点研究项目 “基于学习科学的课堂教学有效策 容研究与实践” 项目编号：KGD小ZD202212:河北科工大重点研究项目 “本科层次职业学校教师发 展促进体系的建构与实践 项目端号：KGDJZD202102 作者简介：刘庆华(1973一)，河北那台人，河北科技职业技术大学教师发展中心，教授。 通说作者：部博(1985一)，河北邢台人。河北科技职业技术大学教师发展中心，讲师， C)1994-2023 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
第 40 卷 第 1 期 邢 台 职 业 技 术 学 院 学 报 Vol.40 No.1 2023 年 02 月 Journal of Xingtai Polytechnic College Feb. 2023 收稿日期：2023—02—03 基金项目：河北省高等学校科学研究项目——“职业教育教师教学创新团队的能力提升与测评机制研究”， 项目编号：SZ2022119；河北省高等学校科学研究项目——“基于项目课程理念的职业本科专业教学标准 研究与实践”，项目编号：SY2022025；河北科工大重点研究项目——“基于学习科学的课堂教学有效策 略研究与实践”，项目编号：KGDJZD202212；河北科工大重点研究项目——“本科层次职业学校教师发 展促进体系的建构与实践”，项目编号：KGDJZD202102 作者简介：刘庆华（1973—），河北邢台人，河北科技职业技术大学教师发展中心，教授。 通讯作者：邵博（1985—），河北邢台人。河北科技职业技术大学教师发展中心，讲师， 1 基于学习科学的“以学为中心”教学研究与实践 刘庆华，邵 博，郭 安，张诗佳 （河北科技工程职业技术大学，河北 邢台 054035） 摘 要：教学的核心任务是帮助学生学习，即“以学为中心”。教师若想帮助学生学习，就要 理解学生如何学习。基于多媒体学习认知理论，可以认识学习的基本规律，厘清生成学习的三 个过程：选择、组织和整合。基于认知负荷理论，可以有效调控学习负荷，减少外在认知加工 负荷，调控基础认知加工负荷，促进生成认知加工负荷。基于学习动机理论，可以分析影响学 习动机的因素，调动和激发学习者的学习意愿。教师教学要把握学习规律，控制学习压力，激 发学习动力。将学习科学合理应用于教学中，有效促进“以学为中心”的教学改革。 关键词：学习科学；以学为中心；教学改革；深度学习 中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1008—6129（2023）01—0001—05 学习科学是研究人如何学习的一门科学。将学习科学合理应用于教学中，一方面可以理解教学背后 的原理与意义，使教学更加理性和科学；一方面可以提供科学实证的教学策略，提高教学的创生性和有 效性。“以学为中心”的教学改革是当前教育改革的主要内容之一。国内外教育者纷纷开展了“以学为 中心”的教学改革，并在实践中通过案例学习、合作学习、展示交流等多种形式进行探索，取得了很大 成效。然而，大多数改革主要是教学行为的模仿，或者是教学模式的变换。也有学者对其背后的理论根 源进行了研究，主要包括四种理论：人的全面发展、人本主义、建构主义、多元智能。此类研究探索了 “以学为中心”的理论渊源，有利于形成教育共识，但难以直接指导教学改革，形成实用的教学策略。 一、三种学习科学理论的应用研究 （一）基于多媒体学习的认知理论，研究学习规律 教师要想帮助学生学习，首先要深入认识人类学习的认知模式和认知过程，并以此来把握学生的学 习规律。当代国际顶尖教育心理学和学习科学专家加州大学理查德•E•梅耶教授构建了多媒体学习的认知 理论，建立了人类生成学习的 SOI 模式[1][2]。该模型揭示了学习的认知模式和认知过程，即生成学习包含 的三个基本认知过程：选择、组织和整合。 1.选择 选择是认知过程的第一步，注意相关的外部信息。当外部信息（如语词和图像）进入感觉记忆后， 以原有的感知方式形成表征信息（如声音和图像）。此时，信息量极大，维持时间也很短。其中只有大
邢台职业技术学院学报 2023年第1期 约1%的信息被注意到，经过“选择”后进入工作记忆。简而言之，“选择”即聚焦新知识。因此，选择 是生成学习的第一个关口，起到了筛选信息的作用，合理的“选择”对于认知过程非常重要。 2.组红 组织是认知时程的第二步，对洗择的信息讲行组织，形成连贯的信息摸型。经过“选择”后，少量 的信息讲入工作记忆。此时，信息是零碎、孤立和散乱的，无法产生生成学习，必须讲行梳理和联系 进而形成连贯 表征（如连贯的言语模型和图像模型）。 “组织”是将零碎 孤立和散乱的信息进行棕 理和联系，使之条理化、结构化、形象化、可视化和系统化。简而言之，“组织”即梳理新知识。这 过程是生成学习不可或缺的一步，只有有效“组织”的信息才能产生意义。否则，就如盲人摸象一般只 能看到局部的信息碎片。 3整合 整合是认知过程的第三步，将组织后的信息与原有的知识相结合。组织后的信息（如连贯的言语模 型和图像模型)依然相对独立，还没有被透彻理解，需要联系起来并与原有知识相结合。此时，必须激 活相关的原有知识，将其从长时记忆提取到工作记忆，使之与新知识充分联系和结合，建构新的认知图 式，并再次存储到长时记忆中，进而产生生成学习。简而言之，“整合”即联系新旧知识。这是生成 习的最关健一步，是深度学习的核心所在。 (二)基于认知负荷理论，研究学习压力 学习科学研究表明思维活动的主阵地是工作记忆，因此学习必然对工作记忆带来认知负荷。认知负 荷概念的背后是学习科学的容量有限原理：工作记忆具有存储容量小和保存时间短的特点，每次能够处 理的信息量很少，因而单位时间内认知的容量是有限的。宝贵的认知容量在加工信息时很容易被占满 无法进一步开展信息加工，导致认知负荷超载，这成为人类学习和认知的瓶颈所在。因此，教师教学必 须要清楚学生学习的认知负荷根源所在，以及调控认知负荷的教学原则。澳大利亚认知心理学家约翰·斯 威勒构建了认知负荷理论，理查德E·梅耶教授在此基础上进行了实证研究，指出学习过程中的认知负荷 有三种： 无关认知负荷 ,基础认知负荷和生成认知负荷 1.减少无关认知负荷 无关认知负荷又称为外在认知负荷，是一种与教学目标没有关系的无效认知负荷周。此类负荷产生的 原因是没有认清外在学习信息，造成了学习信息呈现方式不当或者学习策略不合理。例如，文本信息与 相应的图示信息不在同 一页，需要来回翻看：文本和图示信息与教学目标没有直接关系， 带来无关的 息材料。无关认知负荷是一种“有害”的认知负荷，额外增加了工作记忆的认知负荷，浪费了宝贵的认 知加工资源，加重了认知个体的学习负担，应该尽可能“减少”和“降低”。 2调节堪础认知负指 基础认知负荷又称为内在认知负荷，主要是由学习内容的原生性质带来的，与学习者能力水平有相 对关系。此类负荷发生在基础认知加工过程中，即选择和初步组织阶段，学习者对外在相关信息进行心 理表征的过程中。例如，对于复杂的问题，学习者相关的学习能力较低，需要较多的认知加工或者信息 处理，认知负荷随之增加。基础认知负荷受到学习材料的复杂度、抽象度等客观因素的影响，是一种“ ”的认知负荷，单纯的“降低”基础认知负荷是不合适的，合理的做法是“调节” 基础认知负荷，将 其调整到恰当的范围内。 3促进生成认知负荷 生成认知负荷又称为相关认知负荷，或者有效认知负荷阿。此类负荷主要是深层理解学习内容时产生 的，发生在生成认知加工过程中，即深入组织和整合阶段 ,学习者为理解新知识而进行的深层次学习过 程中。例如，当教师和学生组成学习团队，用沙龙形式进行教学时，学生可以找到归属感，提升学习兴 趣和动力，深层次理解新知识。生成认知负荷是一种“有益”的认知负荷，由学习者努力学习的意愿引 起，是生成学习的核心所在，应该在宝贵的认知加工资源满足的前提下，尽可能地“增加”和“促进” 认知负荷理论给教学带来的启示是，教师教学一方面要引导学生进行适当的认知加工，另一方面 避免学生出现认知负荷超载。认知负荷超出认知容量，学习者会有心无力：认知负荷过低，学习者学习 2 (C)1994-2023 China Academie Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.hutp:/www.enki.net
邢台职业技术学院学报 2023 年 第 1 期 2 约 1%的信息被注意到，经过“选择”后进入工作记忆。简而言之，“选择”即聚焦新知识。因此，选择 是生成学习的第一个关口，起到了筛选信息的作用，合理的“选择”对于认知过程非常重要。 2.组织 组织是认知过程的第二步，对选择的信息进行组织，形成连贯的信息模型。经过“选择”后，少量 的信息进入工作记忆。此时，信息是零碎、孤立和散乱的，无法产生生成学习，必须进行梳理和联系， 进而形成连贯的表征（如连贯的言语模型和图像模型）。“组织”是将零碎、孤立和散乱的信息进行梳 理和联系，使之条理化、结构化、形象化、可视化和系统化。简而言之，“组织”即梳理新知识。这一 过程是生成学习不可或缺的一步，只有有效“组织”的信息才能产生意义。否则，就如盲人摸象一般只 能看到局部的信息碎片。 3.整合 整合是认知过程的第三步，将组织后的信息与原有的知识相结合。组织后的信息（如连贯的言语模 型和图像模型）依然相对独立，还没有被透彻理解，需要联系起来并与原有知识相结合。此时，必须激 活相关的原有知识，将其从长时记忆提取到工作记忆，使之与新知识充分联系和结合，建构新的认知图 式，并再次存储到长时记忆中，进而产生生成学习。简而言之，“整合”即联系新旧知识。这是生成学 习的最关键一步，是深度学习的核心所在。 （二）基于认知负荷理论，研究学习压力 学习科学研究表明思维活动的主阵地是工作记忆，因此学习必然对工作记忆带来认知负荷。认知负 荷概念的背后是学习科学的容量有限原理：工作记忆具有存储容量小和保存时间短的特点，每次能够处 理的信息量很少，因而单位时间内认知的容量是有限的。宝贵的认知容量在加工信息时很容易被占满， 无法进一步开展信息加工，导致认知负荷超载，这成为人类学习和认知的瓶颈所在。因此，教师教学必 须要清楚学生学习的认知负荷根源所在，以及调控认知负荷的教学原则。澳大利亚认知心理学家约翰·斯 威勒构建了认知负荷理论，理查德•E•梅耶教授在此基础上进行了实证研究，指出学习过程中的认知负荷 有三种：无关认知负荷、基础认知负荷和生成认知负荷[3]。 1.减少无关认知负荷 无关认知负荷又称为外在认知负荷，是一种与教学目标没有关系的无效认知负荷[4]。此类负荷产生的 原因是没有认清外在学习信息，造成了学习信息呈现方式不当或者学习策略不合理。例如，文本信息与 相应的图示信息不在同一页，需要来回翻看；文本和图示信息与教学目标没有直接关系，带来无关的信 息材料。无关认知负荷是一种“有害”的认知负荷，额外增加了工作记忆的认知负荷，浪费了宝贵的认 知加工资源，加重了认知个体的学习负担，应该尽可能“减少”和“降低”。 2.调节基础认知负荷 基础认知负荷又称为内在认知负荷，主要是由学习内容的原生性质带来的，与学习者能力水平有相 对关系。此类负荷发生在基础认知加工过程中，即选择和初步组织阶段，学习者对外在相关信息进行心 理表征的过程中。例如，对于复杂的问题，学习者相关的学习能力较低，需要较多的认知加工或者信息 处理，认知负荷随之增加。基础认知负荷受到学习材料的复杂度、抽象度等客观因素的影响，是一种“必 需”的认知负荷，单纯的“降低”基础认知负荷是不合适的，合理的做法是“调节”基础认知负荷，将 其调整到恰当的范围内。 3.促进生成认知负荷 生成认知负荷又称为相关认知负荷，或者有效认知负荷[5]。此类负荷主要是深层理解学习内容时产生 的，发生在生成认知加工过程中，即深入组织和整合阶段，学习者为理解新知识而进行的深层次学习过 程中。例如，当教师和学生组成学习团队，用沙龙形式进行教学时，学生可以找到归属感，提升学习兴 趣和动力，深层次理解新知识。生成认知负荷是一种“有益”的认知负荷，由学习者努力学习的意愿引 起，是生成学习的核心所在，应该在宝贵的认知加工资源满足的前提下，尽可能地“增加”和“促进”。 认知负荷理论给教学带来的启示是，教师教学一方面要引导学生进行适当的认知加工，另一方面要 避免学生出现认知负荷超载。认知负荷超出认知容量，学习者会有心无力；认知负荷过低，学习者学习
邪台职业技术学院学报 2023年第1期 效率低下，浪费了宝贵的认知加工资源：认知负荷适度，学习者学习效果才会最佳。简而言之，压力过 大，学习效果差：压力过小，学习效率低。因此，教师教学始终要将学生的认知负荷科学合理地控制在 可承受的范围之内。如图1所示 (三)基于学习动机理论，研究学习动力 教师教学的主要目标是保讲学生讲行深度学习，而深度学习的前提 条件是学生具有学习意愿和动机。动机是指一种内部状态，用来激发和 维持目标导向的行为。学习动机反映了学生学习新知识的意愿，激发 引导和维持着学生的学习活动。如果说认知负荷是学习的一种压力和阻 力，那么学习动机则是学习的一种张力和动力。因此，教师要能够激发 学生的学习动机。国际上对于学习动机的研究有多种理论，其中弗罗姆 (Victor Vroom)期望理论的辐射度较广，弗罗姆认为，动机=效价×期 望值向 1.效价 图！认知负荷的调控模型 效价指的是目标对于个人的效用、意义、价值、重要性，以目标对个人的价值为主要体现，包括成就 价值、内在价值、外在价值和成本。成就价值，也就是学生从完成任务或者实现目标中获得的满足感：内 在价值，指满足感仅来自从事任务本身，而非某一特定任务结果：外在价值， 一种活动或目标能帮助获得 的外部奖励，如赞扬、认可、金钱、物品、职业发展等：最后还有成本，也就是影响效价的消极因素，包 括耗费的时间、与其他行为的冲突、各种情感成本。当一个学习任务发布时，学生会自发地从上述效价角 度出发，衡量完成任务所付出的成本，与获得的效用、价值，教师应从教学策略角度帮助学生建立正向效 价，抵消负向的成本考量 2.期望值 期望值指的是个人依据一定的经验，判断通过某种行为达到某种目标的主观概率。包括四个要素 一是经验，指的是学生在相似情境中的己有经验，会帮助其判断成功或失败影响的预期：二是归因，指 人对过往成功和失败的结果归因（内部外部 ,如学生自发将任务能否成功归因于能力、努力程度 任务难度、运气、心态、家庭背景、他人的帮助或阻碍：三是自我效能感，指个人对自己处理某项任务 的能力的判断：四是环境，也就是在完成任务时，感受环境是支持性的还是非支持性的，如人际交往、 交流模式、基调等。期望值多存在于学生个人经验、经历对能否顺利完成任务的自发性判断。在布置任 务及任务完成过程中，教师应多运用正向鼓励策略， 为学生创造支持性环境，帮助学生克服内心顾虑 顺利完成任务，达成学习目标。 二、基于学习科学的教学改革研究与实践 河北科技工程职业技术大学教师发展中心组建了“学习科学”研究团队，以多媒体学习认知理论 认知负荷理论、学习动机理论等学习科学研究成果为基础，潜心研究学习的基本规律、学习负荷的来源 和类型、影响学习动机的因素，以及相应的教学原则和策略，开发了“以学为中心”的教研体系，并在 实践中应用和推广，取得了 一定的成效 (一)学习科学理论支持下的“以学为中心”教研体系 学习科学理论支持下的“以学为中心”的教研体系的研究内容主要包括：人的信息加工模型、认知 的三个过程、三种认知负荷、学习动机等，涉及到“学习基本过程”等3个研究专题，“信息加工模型” 12个研究模块，以及相关的学习科学原理和教学原则剧等研究内容。该教研体系将学习科学最新研究 成果与教学实践应用相结合，可以直接应用于教学设计、教学实施过程，研究具有实用性、有效性。如 表1所示。 表1学习科学理论支持下的“以学为中心”教研体系 研究专圈 研究模块 研究内容 1学习热本1山信息加工模型 三种记忆模式：感觉记忆、工作记忆、长时记忆： C)1994-2023 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved. http://www.cnki.net
邢台职业技术学院学报 2023 年 第 1 期 3 效率低下，浪费了宝贵的认知加工资源；认知负荷适度，学习者学习效果才会最佳。简而言之，压力过 大，学习效果差；压力过小，学习效率低。因此，教师教学始终要将学生的认知负荷科学合理地控制在 可承受的范围之内。如图 1 所示。 （三）基于学习动机理论，研究学习动力 教师教学的主要目标是促进学生进行深度学习，而深度学习的前提 条件是学生具有学习意愿和动机。动机是指一种内部状态，用来激发和 维持目标导向的行为。学习动机反映了学生学习新知识的意愿，激发、 引导和维持着学生的学习活动。如果说认知负荷是学习的一种压力和阻 力，那么学习动机则是学习的一种张力和动力。因此，教师要能够激发 学生的学习动机。国际上对于学习动机的研究有多种理论，其中弗罗姆 （Victor Vroom)期望理论的辐射度较广，弗罗姆认为，动机=效价×期 望值[6]。 1.效价 图 1 认知负荷的调控模型 效价指的是目标对于个人的效用、意义、价值、重要性，以目标对个人的价值为主要体现，包括成就 价值、内在价值、外在价值和成本。成就价值，也就是学生从完成任务或者实现目标中获得的满足感；内 在价值，指满足感仅来自从事任务本身，而非某一特定任务结果；外在价值，一种活动或目标能帮助获得 的外部奖励，如赞扬、认可、金钱、物品、职业发展等；最后还有成本，也就是影响效价的消极因素，包 括耗费的时间、与其他行为的冲突、各种情感成本。当一个学习任务发布时，学生会自发地从上述效价角 度出发，衡量完成任务所付出的成本，与获得的效用、价值，教师应从教学策略角度帮助学生建立正向效 价，抵消负向的成本考量。 2.期望值 期望值指的是个人依据一定的经验，判断通过某种行为达到某种目标的主观概率。包括四个要素， 一是经验，指的是学生在相似情境中的已有经验，会帮助其判断成功或失败影响的预期；二是归因，指 一个人对过往成功和失败的结果归因（内部外部），如学生自发将任务能否成功归因于能力、努力程度、 任务难度、运气、心态、家庭背景、他人的帮助或阻碍；三是自我效能感，指个人对自己处理某项任务 的能力的判断；四是环境，也就是在完成任务时，感受环境是支持性的还是非支持性的，如人际交往、 交流模式、基调等。期望值多存在于学生个人经验、经历对能否顺利完成任务的自发性判断。在布置任 务及任务完成过程中，教师应多运用正向鼓励策略，为学生创造支持性环境，帮助学生克服内心顾虑， 顺利完成任务，达成学习目标。 二、基于学习科学的教学改革研究与实践 河北科技工程职业技术大学教师发展中心组建了“学习科学”研究团队，以多媒体学习认知理论、 认知负荷理论、学习动机理论等学习科学研究成果为基础，潜心研究学习的基本规律、学习负荷的来源 和类型、影响学习动机的因素，以及相应的教学原则和策略，开发了“以学为中心”的教研体系，并在 实践中应用和推广，取得了一定的成效。 （一）学习科学理论支持下的“以学为中心”教研体系 学习科学理论支持下的“以学为中心”的教研体系的研究内容主要包括：人的信息加工模型、认知 的三个过程、三种认知负荷、学习动机等，涉及到“学习基本过程”等 3 个研究专题，“信息加工模型” 12 个研究模块，以及相关的学习科学原理和教学原则[7][8] [9]等研究内容。该教研体系将学习科学最新研究 成果与教学实践应用相结合，可以直接应用于教学设计、教学实施过程，研究具有实用性、有效性。如 表 1 所示。 表 1 学习科学理论支持下的“以学为中心”教研体系 研究专题 研究模块 研究内容 1.学习基本 1.1 信息加工模型 三种记忆模式：感觉记忆、工作记忆、长时记忆；
邢台职业技术学院学报 2023年 第1期 过程 认知的三个过程：达择、组织、整合 2容量有限与双通道原 4促进“组织”的教学略 、强调重 小标系同 15促进“整合”的教学策略 具体先导、具体示范 内在认知负荷、外在认知负荷、相关认知负荷 2调控认知 的学 负荷 23成少“外在认知负荷”的教学原则 确期望 2.4促进“相关认知负荷”的教学原则 多媒体、人性化、具体化、抛锚式 3发习装器 其工、 直实年务、建立联系、适度自主 动机 3.3建立期望值的教学策略 确期望、解释评价、律 设性反馈、正确归因、公平对待、支持性环境 (二)学习科学理论支持下的“以学为中心”的教学实践研究 学习科学理论支持下的“以学为中心”的教学实践研究通过文献研究、团队学习、学术交流、教学 实证等方式展开。在“以学为中心”的教研体系基础上，开发了“以学为中心”的教研平台，组建了学 习科学接训而团队，诵村“带着做”的方式讲行教研话动，按工作坊方式展开教学实践研究。教师以团 队形式参加学习和研过，边学习边利用学习科学理论对所授课程的教学设计和实施讨得井行代化。教 团队协作完成任务、分享展示、 交流研讨。教师对研究内容进行“输出式学习” 在深层次研究和理解 的基础上，应用于自身的教学实践，在实践中检验研究成果。同时，培训师团队进行适时引导和反馈， 带着全体教师加深理解、澄清认识、明确做法，形成了学习共同体。如表2所示。 表2学习科学理论堂持下的“以学为中心”教学实践研究 专 教研实践内容 教研准备 1.学习基本过程 习研讨，并利用调控认知负荷的教学原则优化教学设计材料、学习材料，并在教学中实证，写 2调控认知负荷 学结和数学反思材料（完成教所阶段成果：优化后的教学设计材料、学习村科、教反思材用 3.激发学习动机 材任多书、心得体会总 )使少后的 教研成果 3利用学习 科学的规律、原理、策略在教学中应用。在实践中检验，形成典型教学案例、论文、课 题等研究成 (三)学习科学理论支持下的“以学为中心”的教学研究成果 学习科学理论支持下的“以学为中心”的数学实践斑能将先讲理论井行研究实践，又能高效输出学 习成果，组建了学习团队和学习共同体，提高了教学的创生性和科学性，实现了多元化效果，促进了 资队伍整体能力水平的有效提升。下面以2019年至2022年河北科技工程职业技术大学的三方面成果 为例介绍相关成果。 1教师教学能力 在上述研究的指导下，教师整体教学能力和效果快速提升。其中，教师代表获得国家级教学能力比 赛一等奖3项、 二等奖4项、三等奖4项，省级教学能力比赛一等奖14项、二等奖15项、三等奖4项， 位列全国前列。 2.教师团队建设 (C)1994-023 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
邢台职业技术学院学报 2023 年 第 1 期 4 过程 认知的三个过程：选择、组织、整合 1.2 容量有限与双通道原理 容量有限原理、双通道原理 1.3 促进“选择”的教学策略 明晰目标、前置问题、后置问题、强调重点 1.4 促进“组织”的教学策略 总概述、小标题、联系词、绘图表 1.5 促进“整合”的教学策略 具体先导、具体示范 2.调控认知 负荷 2.1 三种认知负荷 内在认知负荷、外在认知负荷、相关认知负荷 2.2 调节“内在认知负荷”的教学原则 切块呈现、提前准备、调整通道 2.3 减少“外在认知负荷”的教学原则 聚焦要义、标记结构、空间邻近、时间邻近、明 确期望 2.4 促进“相关认知负荷”的教学原则 多媒体、人性化、具体化、抛锚式 3.激发学习 动机 3.1 影响学习动机的因素 学习动机、影响因素 3.2 确立效价的教学策略 基于兴趣、真实任务、建立联系、适度自主 3.3 建立期望值的教学策略 适度挑战、提供帮助、明确期望、解释评价、建 设性反馈、正确归因、公平对待、支持性环境 （二）学习科学理论支持下的“以学为中心”的教学实践研究 学习科学理论支持下的“以学为中心”的教学实践研究通过文献研究、团队学习、学术交流、教学 实证等方式展开。在“以学为中心”的教研体系基础上，开发了“以学为中心”的教研平台，组建了学 习科学培训师团队，通过“带着做”的方式进行教研活动，按工作坊方式展开教学实践研究。教师以团 队形式参加学习和研讨，边学习边利用学习科学理论对所授课程的教学设计和实施过程进行优化。教师 团队协作完成任务、分享展示、交流研讨。教师对研究内容进行“输出式学习”，在深层次研究和理解 的基础上，应用于自身的教学实践，在实践中检验研究成果。同时，培训师团队进行适时引导和反馈， 带着全体教师加深理解、澄清认识、明确做法，形成了学习共同体。如表 2 所示。 表 2 学习科学理论支持下的“以学为中心”教学实践研究 专题 教研实践内容 教研准备 1.教学设计与实施方案 2.学习材料（课件、网课、校本教材、引导材料等） 1.学习基本过程 学习研讨，并利用促进认知过程的教学策略优化教学设计材料、学习材料，并在教学中实证，写出 教学总结和教学反思材料（完成教研阶段成果：优化后的教学设计材料、学习材料、教学反思材料 等三项材料） 2.调控认知负荷 学习研讨，并利用调控认知负荷的教学原则优化教学设计材料、学习材料，并在教学中实证，写出 教学总结和教学反思材料（完成教研阶段成果：优化后的教学设计材料、学习材料、教学反思材料 等三项材料） 3.激发学习动机 学习研讨，并利用激发学习动机的教学策略优化教学设计、学习材料，并在教学中实证，写出教学 总结和教学反思材料（完成教研阶段成果：优化后的教学设计材料、学习材料、教学反思材料等三 项材料） 教研成果 1.全套任务书、心得体会总结 2.优化后的教学设计与实施方案和学习材料（课件、网课、校本教材、引导材料等） 3.利用学习科学的规律、原理、策略在教学中应用，在实践中检验，形成典型教学案例、论文、课 题等研究成果 （三）学习科学理论支持下的“以学为中心”的教学研究成果 学习科学理论支持下的“以学为中心”的教学实践既能将先进理论进行研究实践，又能高效输出学 习成果，组建了学习团队和学习共同体，提高了教学的创生性和科学性，实现了多元化效果，促进了师 资队伍整体能力水平的有效提升。下面以 2019 年至 2022 年河北科技工程职业技术大学的三方面成果 为例介绍相关成果。 1.教师教学能力 在上述研究的指导下，教师整体教学能力和效果快速提升。其中，教师代表获得国家级教学能力比 赛一等奖 3 项、二等奖 4 项、三等奖 4 项，省级教学能力比赛一等奖 14 项、二等奖 15 项、三等奖 4 项， 位列全国前列。 2.教师团队建设
邢台职业技术学院学报 2023年第1期 在上述研究的指导下，教师团队教学水平和能力大幅提升。在教师教学共同体基础上，组建了教师 教学创新团队。应用相关理论，立项建设国家级教师教学创新团队2个，省级教师教学创新团队4个， 位列全国前列。 3.课程资源建设 在上述研究的指导下，课程资源建设取得了明显成效。教师应用相关理论，建设国家级课程思政示 范课程1门、国家级精品在线开放课程8门、省级精品在线开放课程30门、主持省级教学资源库4个。 “十三五”国家规划教材10部，位列全国前列。 三、结束语 数学的核心任条是助学生学习 ,即“教”的目的是“学”。教师若想更好地开展教学，有效地帮 助和引导学生学习，就要理解学生如何学习。学习科学研究表明：学习既有内在规律，又有负荷和压力 还有动机和动力。教学要把握学习规律，控制学习压力，激发学习动力。以学习科学为指导，教师的教 学能力会得以有效提升。将学习科学合理应用于教学中，可以有效促进“以学为中心”的教学改革。将 学习科学和教学科学紧密结合，将会对教育教学产生深远影响。 参考文献： [1]洛根费奥雷拉，理查德E梅耶，陆琦，盛群力.学习是一种生成活动).数字教有，2016,2(02)： 85.00 2理查德E梅耶应用学习科学M.盛群力，丁旭，钟丽佳，译.北京：中国轻工业出版社，2019 [3]王建中，曾娜，郑旭东.理查德·梅耶多媒体学习的理论基础.现代远程教育研究，2013(02)：15-24， [4龚德英.多媒体学习中认知负荷的优化控制D.重庆：西南大学，2009. 「51战春雨.弗鲁损期望理论对大学生自主学习的激励研究山几.文化创新比较研究，2017,1(30)：11-12 [6毛伟，盛群力.梅耶多媒体教学设计10条原则：依托媒体技术实现意义学习).现代远程教有研究，201 (01):26-35. [7)徐姗姗.我国综合性大学本科生学习动机研究一一以经济学类本科生为样本的实证研究D.济南：山东 大学，2015：17-19. [8)朱雪宁.案例课堂的激励技巧 期望理论在案例课堂中的应用.文教资料，2017(04)：207-208 The Research and Practice of "Learning-centered"Teaching Based on Science of Learning LIU Qing-hua,SHAO Bo,GUO An,ZHANG Shi-jia (Hebei Vocational University of Technology and Engineering,Xingtai,Hebei 054035,China) Abstract:The core task of help a that isbelearing-ceerfteachersa to help students learn,they need to understand how students leam.Based on the cognitive theory of multimedi learning.we can recognize the basic laws of learning and clarify the three processes of generative learning selection,organization and integration.Based on the cognitive load theory.we can effectively regulate the learning load,reduce the extrinsic cognitive processing load,regulate the basic cognitive processing load,and promote the generative cognitive processing load.Based on learning motivation theory,factors affecting learning motivation can be analyzed,and learners'willingness to learn can be mobilized and stimulated.During teaching process,teachers should grasp the laws of learning.control learning pressure,and stimulate learning motivation. promote the"earing-centeredteaching Keywords:learning science:learning-centered,teaching reform deep leaing (C)1994-023 China Academie Joural Electronic Publishing House.All rights reserved. http://www.cnki.net
邢台职业技术学院学报 2023 年 第 1 期 5 在上述研究的指导下，教师团队教学水平和能力大幅提升。在教师教学共同体基础上，组建了教师 教学创新团队。应用相关理论，立项建设国家级教师教学创新团队 2 个，省级教师教学创新团队 4 个， 位列全国前列。 3.课程资源建设 在上述研究的指导下，课程资源建设取得了明显成效。教师应用相关理论，建设国家级课程思政示 范课程 1 门、国家级精品在线开放课程 8 门、省级精品在线开放课程 30 门、主持省级教学资源库 4 个、 “十三五”国家规划教材 10 部，位列全国前列。 三、结束语 教学的核心任务是帮助学生学习，即“教”的目的是“学”。教师若想更好地开展教学，有效地帮 助和引导学生学习，就要理解学生如何学习。学习科学研究表明：学习既有内在规律，又有负荷和压力， 还有动机和动力。教学要把握学习规律，控制学习压力，激发学习动力。以学习科学为指导，教师的教 学能力会得以有效提升。将学习科学合理应用于教学中，可以有效促进“以学为中心”的教学改革。将 学习科学和教学科学紧密结合，将会对教育教学产生深远影响。 参考文献： [1]洛根·费奥雷拉，理查德 E·梅耶，陆琦，盛群力.学习是一种生成活动[J].数字教育，2016，2（02）： 85-92. [2]理查德 E·梅耶.应用学习科学[M].盛群力，丁旭，钟丽佳，译.北京：中国轻工业出版社，2019. [3]王建中，曾娜，郑旭东.理查德·梅耶多媒体学习的理论基础[J].现代远程教育研究，2013（02）：15-24. [4]龚德英.多媒体学习中认知负荷的优化控制[D].重庆：西南大学，2009. [5]战春雨.弗鲁姆期望理论对大学生自主学习的激励研究[J].文化创新比较研究，2017，1（30）：11-12. [6]毛伟，盛群力.梅耶多媒体教学设计 10 条原则：依托媒体技术实现意义学习[J].现代远程教育研究，2017 （01）：26-35. [7]徐姗姗.我国综合性大学本科生学习动机研究——以经济学类本科生为样本的实证研究[D].济南：山东 大学，2015：17-19. [8]朱雪宁.案例课堂的激励技巧——期望理论在案例课堂中的应用[J].文教资料，2017（04）：207-208. The Research and Practice of“Learning-centered”Teaching Based on Science of Learning LIU Qing-hua，SHAO Bo，GUO An，ZHANG Shi-jia （Hebei Vocational University of Technology and Engineering, Xingtai, Hebei 054035, China） Abstract: The core task of teaching is to help students learn, that is, to be "learning-centered". If teachers want to help students learn, they need to understand how students learn. Based on the cognitive theory of multimedia learning, we can recognize the basic laws of learning and clarify the three processes of generative learning: selection, organization and integration. Based on the cognitive load theory, we can effectively regulate the learning load, reduce the extrinsic cognitive processing load, regulate the basic cognitive processing load, and promote the generative cognitive processing load. Based on learning motivation theory, factors affecting learning motivation can be analyzed, and learners' willingness to learn can be mobilized and stimulated. During teaching process, teachers should grasp the laws of learning, control learning pressure, and stimulate learning motivation. The rational application of learning science to teaching can effectively promote the "learning-centered" teaching reform. Key words: learning science; learning-centered; teaching reform; deep learning