基于认知负荷理论的复杂学习整体任务设计探讨
课件设计中的认知负荷理论
认知负荷是指在学习过程中，学 习者需要处理的认知任务的总和 ，包括工作记忆和长时记忆中的 信息。
认知负荷的来源
01
02
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学习材料的复杂性
学习材料的难度、信息的 呈现方式等都会影响认知 负荷。
学习任务的难度
学习任务的要求、目标和 学习者的背景知识等都会 影响认知负荷。
学习者的个体差异
学习者的年龄、经验、能 力等方面的差异也会影响 认知负荷。
课件中过度使用媒体，导致学习者在 接受信息时产生认知超载。
媒体质量差
课件中的媒体素材质量差，影响学习 者的视觉和听觉体验，增加认知负荷 。
交互设计问题
交互设计不合理
课件中的交互设计不合理，影响 学习者的交互体验和认知加工效
率。
缺乏及时反馈
课件中缺乏及时、有效的反馈， 导致学习者无法及时了解自己的
学习状况。
任务设计
教育游戏的任务应具有挑战性且难度适中，避免过于复杂和繁琐 的任务，以免增加学习者的认知负荷。
情境创设
创设与现实生活相关的情境，使学习者更好地融入游戏，降低认 知负荷。
激励机制
通过合理的激励机制，激发学习者的学习兴趣和动力，降低认知 负荷。
CHAPTER 05
案例分析
优秀课件设计案例在此添加您来自文本17字此课件主要以静态内容为主，缺乏互动性和参与感，导 致学生学习兴趣降低。
此课件试图包含过多的内容，导致页面拥挤，信息过于 复杂，使学生难以理解和吸收。
案例二：缺乏互动性
课件中缺乏互动环节，如小游戏、实时反馈等，使得学 生在学习过程中感到枯燥乏味，无法保持长时间的集中 力。
CHAPTER 06
总结与展望
未来研究的方向
基于认知负荷理论的课堂教学设计研究
基于认知负荷理论的课堂教学设计研究引言在学校教学中，教师不仅要关注学生的学习兴趣和动机，还要关注他们的认知负荷情况。
认知负荷理论是由教育心理学家斯万特杰·斯文杰尔塞尔于1988年提出的。
该理论认为，学生在学习过程中所承受的认知负荷应该处于适度的水平，否则会陷入认知过载的状态，导致学习效果下降。
因此，基于认知负荷理论的课堂教学设计变得至关重要。
一、认知负荷理论的基本原理认知负荷理论主要包括工作记忆、长期记忆和外部记忆三个部分。
工作记忆是我们用于处理信息的“大脑工作区”，其容量有限。
长期记忆则是我们存储信息的地方，容量相对无限。
外部记忆则是我们依赖于外部工具（例如教材、幻灯片等）来存储信息的方式。
在课堂教学中，教师应注重管理学生的认知负荷。
首先，教师可以通过提供合适的学习材料和任务，减轻学生的工作记忆负荷。
其次，教师可以利用多媒体教学的方式，将信息以图像、声音等形式呈现，使学生更好地理解和记忆。
最后，教师还可以帮助学生将所学知识转化为长期记忆，通过复习等方式巩固知识。
二、基于认知负荷理论的教学设计方法1. 认知负荷分析在教学设计之前，教师可以对学习任务进行认知负荷分析。
这涉及到确定学习目标、了解学生的背景知识和技能、评估学习任务的复杂性等。
通过认知负荷分析，教师可以更好地把握学生的认知负荷水平，合理安排教学内容和方式。
2. 多媒体教学多媒体教学是基于认知负荷理论的一种教学设计方法。
通过使用图像、声音、视频等形式呈现信息，可以减轻学生的认知负荷。
同时，多媒体教学也能够增加学生的兴趣和参与度，提高学习效果。
3. 课堂互动课堂互动是另一种基于认知负荷理论的教学设计方法。
教师可以通过提问、讨论、小组活动等方式，促进学生的思考和交流。
这样一来，学生将主动参与学习，减轻了教师的教学负担，同时也激发了学生的学习兴趣和动力。
三、案例研究：应用认知负荷理论改进英语课堂教学以英语课堂教学为例，应用认知负荷理论的教学设计方法，可以有效提高学生的学习效果。
学习者的认知负荷理论在教学设计中的应用
学习者的认知负荷理论在教学设计中的应用：编织知识的织锦在教育的广阔天地中，学习者的认知负荷如同一片广阔的海洋，时而波涛汹涌，时而风平浪静。
教育者如何在这片海洋中航行，引领学生穿越认知负荷的波澜，成为教育的重要课题。
本文将从心理学的视角，探讨学习者的认知负荷理论在教学设计中的应用。
首先，让我们揭开认知负荷的神秘面纱。
认知负荷，如同学习者心中的织锦，编织着他们对知识的渴望和对成长的追求。
它是一种内在的力量，能够让学习者在面对困难和挑战时保持坚定的信念和毅力。
然而，认知负荷并非一成不变，它需要不断地被锻炼和磨练。
接下来，我们来看看认知负荷理论在教学设计中的应用。
认知负荷理论，如同学生在学习过程中的波折，决定了他们如何面对挑战，如何从失败中站起。
一个具有高认知负荷的学生，如同一个具有坚韧灵魂的战士，能够在学习的战场上所向披靡。
他们能够在面对困难时保持积极的心态，能够从失败中汲取教训，不断提升自己的学习能力。
然而，认知负荷理论在教学设计中的应用也面临着挑战。
社会的高压环境、家庭的过度期望和同伴的竞争，都可能对学生的心理健康和认知负荷产生负面影响。
教育者需要关注学生的心理健康，为他们提供一个安全、支持和包容的学习环境。
这样的环境如同温室，可以保护学生免受外界的伤害，让他们在温暖和关爱中茁壮成长。
最后，学生自身也需要积极参与认知负荷理论在教学设计中的应用。
他们需要意识到认知负荷的重要性，学会调整自己的心态，保持对目标的坚定信念和毅力。
同时，他们也需要学会求助，利用外部资源，如心理咨询、学习策略等，帮助自己克服认知负荷的挑战，实现自我价值。
综上所述，学习者的认知负荷理论在教学设计中扮演着重要的角色。
教育者需要关注学生的认知负荷，为他们提供心理支持；关注学生的心理健康，为他们提供一个安全、支持和包容的学习环境。
同时，学习者自身也需要积极参与认知负荷理论在教学设计中的应用，保持对目标的坚定信念和毅力。
只有在认知负荷理论的影响下，学生才能在教育的舞台上展现出最美的舞蹈，奏响心灵的交响曲。
基于认知负荷理论的教学设计与实践研究
基于认知负荷理论的教学设计与实践研究引言在教学过程中，教师需要根据学生的认知能力和负荷情况，进行合理的教学设计。
本文将介绍基于认知负荷理论的教学设计和实践研究，探讨其对教育教学的重要性和实用性，并分析其在实际教学中的应用。
一、认知负荷理论简介认知负荷理论是由教育心理学家斯沃洛维奇（John Sweller）在20世纪80年代提出的，它指出人类大脑在进行学习和处理信息时有限的认知资源，因此需要对信息进行合理的组织与管理，以减轻认知负荷。
二、教学设计中的认知负荷管理1. 分割信息根据认知负荷理论，教师应将复杂的学习内容分割成更小的片段，逐步引导学生适应和掌握。
这样做有助于减轻学生的认知负荷，提高学习效果。
2. 提供明确指导为了减轻学生的认知负荷，教师应明确地指导学生完成学习任务，提供具体的步骤和策略。
这样可以降低学习过程中的混乱和迷失感，使学生更加集中注意力和专注学习。
3. 提供反馈和练习机会教师在教学设计中可以加入反馈和练习的环节，通过及时的反馈帮助学生评估自己的学习成果，同时提供充足的练习机会来巩固所学知识。
这样可以增加学生对学习任务的自信和满意度，减轻认知负荷。
三、认知负荷管理的实践研究1. 实验研究通过实验研究，可以验证认知负荷理论在教学设计中的有效性。
例如，研究人员控制学习材料的复杂性和组织形式，观察学生的学习效果和认知负荷水平。
结果显示，合理的认知负荷管理可以显著提高学习成绩。
2. 教学案例分析实际教学案例分析可以进一步验证认知负荷理论的有效性。
通过对不同教学场景下的认知负荷管理策略的研究，可以发现有效的教学设计对于学生的学习成就和兴趣的提升具有重要影响。
四、基于认知负荷理论的教学设计在实际教学中的应用1. 在课堂教学中教育者可以根据学生的认知负荷状况，合理组织教学内容和活动。
通过教学课件的分段和结构化设计，以及教师对学生学习的明确指导和反馈，提高学生的学习效果。
2. 在远程教育中基于认知负荷理论的教学设计在远程教育中同样具有重要意义。
基于认知负荷理论的复杂学习整体任务设计探讨
基于认知负荷理论的复杂学习整体任务设计探讨目前的教学设计趋向于聚焦真实的学习任务，但由于这些任务的复杂性，使学习者的学习受到阻碍。
文章基于认知负荷理论介绍了复杂学习任务的设计，并结合认知负荷理论具体探讨了如何通过降低认知负荷来进行复杂学习的整体任务设计。
[关键字]认知负荷理论；复杂学习；整体任务设计引言我们知道教育和培训领域非常关注社会、商业和工业生产的新需求。
在当前科学技术快速发展、信息不断更新的社会中，为了使学生能够更好的就业，在教育教学方法上强调真实的学习任务和通过课程发展职业技能。
所以，教学设计理论应该支持学生培训项目的发展，最终能够使学生将所学知识和专业能力或是复杂认知技能迁移到不断变化的真实情境中。
因此教育界开始关注复杂学习的设计。
由于任务的复杂性势必会增加学习者的认知负荷，为更好地促进学习者的学习，我们必须考虑到人类大脑工作记忆的有限处理能力。
认知负荷理论(Cognitive Load Theory简称CLT)为进行复杂学习的教学设计提供了指导。
一认知负荷理论CLT是由澳大利亚的认知心理学家约翰·斯威勒(JohnSweller)及其同事在考察人是怎样学习和获得知识的理论基础上，提出的一种关注工作记忆负荷的心理学理论，它为研究和处理复杂学习的教学设计提供了一种新的理论框架。
认知负荷理论假定人类的认知结构由工作记忆和长时记忆组成。
其中工作记忆的容量是有限的，一次只能存储5-9条基本信息或信息块。
而长时记忆的容量几乎是无限的，其中存储的信息既可以是小的、零碎的一些事实，也可以是大的、复杂交互、序列化的信息。
CLT认为学习的过程要求工作记忆积极地用于理解和处理教学材料，并把即将习得的信息编码以图式的形式储存在长时记忆中，但由于工作记忆容量的有限性，如果超过了工作记忆的处理能力，学习就会无效。
而长时记忆中的图式则根据信息元素的使用方式来组织信息，提供知识组织和存储的机制，可以减轻工作记忆负荷。
认知负荷理论在教学设计和评估中的应用研究
认知负荷理论在教学设计和评估中的应用研究
认知负荷理论在教学设计和评估中的应用非常广泛，可以帮助教师设计更有效的教学策略和评估方法，从而提高学生的学习效果。
以下是认知负荷理论在教学设计和评估中的应用：
教学设计方面：教师可以根据学生的认知负荷水平和任务复杂度来设计教学策略。
例如，对于较复杂的任务，教师可以提供更多的解释和细节，以帮助学生理解和记忆新知识。
此外，教师还可以使用图表、示意图等辅助工具来减轻学生的认知负荷。
教学评估方面：认知负荷理论也可以用于评估学生的学习效果。
教师可以设计不同难度和负荷水平的测试，以测试学生的认知负荷水平和学习效果。
例如，对于初学者，教师可以提供更多的提示和支持来帮助他们理解新知识，而对于高级学习者，教师可以提供更具挑战性的测试，以检验他们的能力和知识水平。
个性化教育方面：认知负荷理论也可以帮助教师更好地个性化教育。
教师可以根据学生的认知负荷水平和学习效果，为他们提供不同的学习策略和支持，以帮助他们更好地理解和记忆新知识。
总之，认知负荷理论可以帮助教师设计更有效的教学策略和评估方法，从而提高学生的学习效果。
同时，
它还可以帮助教师更好地个性化教育，以满足不同学生的学习需求。
认知负荷与教学设计国内研究整理
大纲：一．认知符合基本理论二．认知负荷与教学设计三．负荷理论在教学设计中的应用：课堂、虚拟学习环境、课件四．基于认知负荷理论的各类课程教学设计举例五．总结：有效的教学设计1、认知负荷（主要介绍认知符合理论的基本情况）由澳大利亚心理学家John Sweller于1988年提出的认知负荷理论(The cognitive load theory，简称TCL。
该理论认为，当面对复杂的任务时，由于需要在工作记忆中同时加工多个信息源，会造成工作记忆资源上分配不足，产生认知超负荷。
以信息处理模型和标准记忆模型为基础，从认知资源的分配考虑教学设计。
在他看来，认知结构包括工作记忆和长时记忆，前者容量有限后者容量无限。
外界信息被学习者关注后进入工作记忆，信息处理开始，认知负荷由此产生。
它是学习者在学习过程中工作记忆进行信息存储、加工和提取等智力活动的总数量。
信息过多会使工作记忆超载而降低信息处理率。
依据来源认知负荷可分为三类:内在认知负荷、外在认知负荷和相关认知负荷①。
内在认知负荷指工作记忆对学习材料所含信息的数量及其交互性进行认知加工所产生的负荷，与学习材料的难度和学习者的认知水平相关，内在认知负荷取决于材料所含信息量与信息源间的互动度，它与学习者已掌握的相关认知图式数量成反比。
外在认知负荷与学习材料的呈现方式有关，是教学设计的结果，学习材料的不良设计会阻碍学习者对相关认知图式的关联与提取，通过优化教学设计可以减少外在认知负荷。
相关认知负荷与学习直接关联，是学习者将工作记忆中的认知资源用于建构、存储图式，监控学习过程并关注学习策略时所产生的认知负荷。
认知负荷理论的理论基础：资源有限理论和图式理论。
图式理论认为，图式是一种认知结构，知识在人的长时记忆中以图式形式存在。
图式使人们能够根据信息将被使用的方式对信息进行归类，通过足够的练习可以使认知活动自动化，自动化的认知过程是不需要意识控制和资源消耗的，因而可以弥补个体工作记忆容量有限的缺点，降低个体的认知负荷。
认知负荷理论在教学设计中的应用与优化策略研究
认知负荷理论在教学设计中的应用与优化策略研究一、引言教学是一门艺术，无论是传统的面授教学还是现代的在线教育，教师都需要设计合适的课程来促进学生的学习。
认知负荷理论是一种重要的指导教学设计的理论，它关注学生的认知过程和认知负荷的管理。
二、认知负荷理论的基本原理认知负荷理论由德国心理学家斯文·帕福默尔（Swen Pfaffl）和肯尼思·斯万德（Kenneth Swanson）于1988年提出，它认为学习过程中存在三种认知负荷：内在负荷、外在负荷和可调整负荷。
内在负荷是指学生为了理解和处理信息而必须投入的认知资源，外在负荷是指学习任务本身所产生的负荷，而可调整负荷是指教师根据学生的认知能力和学习任务的难度来调整的负荷。
三、认知负荷理论在教学设计中的应用1. 分解任务：根据认知负荷理论，教师可以将复杂的学习任务拆分成多个简单的子任务，使学生能够逐步理解和掌握知识。
例如，在教授数学求解问题的过程中，可以先让学生练习简单的算术计算，然后逐步引导他们理解和应用概念。
2. 提供支持：教师可以通过各种方式来提供支持，降低学生的认知负荷。
例如，可以使用图表、图像和示例来辅助讲解，引导学生更好地理解知识。
3. 教学反馈：及时的教学反馈可以帮助学生纠正错误和改进学习策略。
通过明确的指导和解释，学生可以更好地理解和应用知识，减少认知负荷。
四、认知负荷理论在教学设计中的优化策略1. 学习目标的明确性：教师在设计课程时应明确学习目标，使学生知道自己要学什么、学到什么程度。
这有助于学生集中精力进行学习，减少认知负荷。
2. 适度挑战：学习任务应既不过于简单，也不过于复杂，以便学生能够逐步理解和掌握知识。
过于简单的任务会导致学生的认知负荷过低，而过于复杂的任务则会使学生无法有效处理信息。
3. 多种表达方式：不同的学生有不同的学习风格和能力，教师应通过多种方式来表达和阐述知识，以适应不同学生的认知需求。
4. 个性化学习：根据学生的认知能力和学习进度，教师可以提供个性化的学习资源和教学策略，以减少学生的认知负荷。
基于认知负荷理论的学习任务设计研究
基于认知负荷理论的学习任务设计研究引言：学习任务设计是教育教学中重要的一环，它关系到学生的学习效果和学习动力。
在设计学习任务时，教师应充分考虑学生的认知负荷，以促进学习的有效进行。
本文将围绕基于认知负荷理论的学习任务设计进行研究和讨论。
一、认知负荷理论简介认知负荷理论由心理学家John Sweller提出，它指出人们在进行学习过程中所面临的认知负荷分为三个层次：内在负荷、外在负荷和构装负荷。
内在负荷指的是学习者必须投入的认知活动，如记忆、理解等；外在负荷则是教学材料的复杂程度；构装负荷是指学习者将内在负荷和外在负荷进行整合，形成新的知识结构的过程。
二、学习任务设计的基本原则1. 合理调整认知负荷的难度根据学生的知识水平和学习目标，教师可以适当调整学习任务的难度，确保学生既能够完成任务，又感受到一定的挑战，以促进他们对学习的积极投入。
2. 提供清晰明确的学习目标在学习任务设计中，教师应明确学习任务的目标和任务要求，让学生清楚知道他们需要完成什么内容和达到什么水平，以避免学习过程中的迷茫感，提高学习效果。
3. 分解任务，逐步引导学习对于复杂的学习任务，教师可以将其分解为多个小任务，逐步引导学生进行学习。
这样做能减少学生的认知负荷，提高学习效率。
4. 提供合适的学习资源和支持学习任务设计应包含丰富多样的学习资源，如书籍、网络资料等，以满足学生多样化的学习需求。
同时，教师还应提供必要的学习支持和反馈，帮助学生克服学习中的困难。
三、实践案例分析以高中英语课堂为例，设计一节关于阅读理解的学习任务。
1. 学习目标：通过阅读英文文章，提高学生的阅读能力和理解能力。
2. 任务设计：a) 分解任务：将一篇阅读材料分为若干段落，分段进行阅读理解训练。
b) 引导学习：首先，教师可以提供生词表，并对生词进行解释。
学生可以先预览文章，尝试理解生词的含义。
然后，教师可以提出一些问题，引导学生进行有针对性的阅读。
最后，学生进行文本的整体理解和思考，完成相关问题的回答。
认知负荷理论对微课程设计的建议
认知负荷理论对微课程设计的建议1. 引言1.1 认知负荷理论的概念认知负荷理论是指人脑在处理信息时所需要的认知资源和能力的总和。
认知负荷理论认为，人的认知系统有其容量限制，当学习任务超出这个容量限制时，学习效果就会降低。
认知负荷理论主要包括三种负荷：内在认知负荷、外在认知负荷和交互认知负荷。
内在认知负荷是指学习者在处理任务时所需的认知资源，例如记忆、注意力和思考能力。
外在认知负荷是指学习任务本身所要求的操作和处理，例如阅读、计算等。
交互认知负荷是指学习者与学习环境之间的交互所产生的认知负荷。
认知负荷理论认为，有效的学习设计应该根据学习者的认知负荷特点来进行，以提高学习效果和效率。
在微课程设计中，认知负荷理论可以帮助教师更好地理解学习者的认知过程，从而设计更符合学习者认知负荷特点的微课程内容和任务。
1.2 微课程的特点1. 短时性：微课程通常以短时长的视频或文稿形式呈现，内容简洁明了，便于学习者快速获取知识或技能。
2. 精炼性：微课程注重精炼核心内容，避免冗长繁琐的讲解，让学习者能够集中注意力，提高学习效率。
3. 多样性：微课程形式多样，可以是动画、PPT、实景演示等多种形式，满足不同学习者的需求。
4. 可交互性：一些微课程设计师还会在微课程中加入一些互动环节，如选择题、填空题等，增加学习者参与感和学习动力。
5. 可随时随地学习：由于微课程的短时性和在线性，学习者可以随时随地通过手机、平板电脑等设备进行学习，提高了学习的便捷性和灵活性。
6. 个性化学习：一些微课程平台会给学习者推荐个性化的学习内容，根据学习者的学习情况和兴趣爱好，提供定制化的学习体验。
微课程具有短时性、精炼性、多样性、可交互性、可随时随地学习和个性化学习等特点，为学习者提供了一种灵活高效的学习方式。
认知负荷理论对微课程设计的影响和建议将在接下来的内容中详细讨论。
2. 正文2.1 认知负荷理论对微课程设计的影响认知负荷理论为微课程设计提供了重要的指导和参考。
认知负荷理论与教学设计研究
认知负荷理论与教学设计研究教育是促使学生全面发展的重要途径，而教学设计则是教育实践中至关重要的一环。
随着科技的进步和教育改革的深入推进，学生的学习效果成为了教育者和研究者们关注的焦点。
为了提高学生的学习效果，认知负荷理论逐渐成为了教学设计研究的重点。
认知负荷理论由德国心理学家斯万德纳（John Sweller）于上世纪80年代提出，他认为人的学习过程中会受到认知负荷的限制。
简而言之，认知负荷是指在学习过程中，人们的认知资源被任务的难度和学习者的能力超过了，使得学习效果受到限制。
为了提高学习效果，教学设计需要根据学习者的认知负荷水平来制定学习任务。
在教学设计中，通过合理安排认知负荷可以提高学生的学习效果。
首先，教师应该关注学生的学习能力和学习经验，了解学生的认知负荷水平。
然后，根据学生的认知负荷水平，选择适当的教学策略和材料。
对于认知负荷较低的学生，可以提供更简单和明了的材料和指导；对于认知负荷较高的学生，可以适当增加教学难度，引导他们自主学习。
此外，教师还可以通过分组合作和讨论互动等方式，减轻学生的个体认知负荷。
除了教师的角色，学习环境的设计也是影响认知负荷的重要因素。
学习环境可以包括物理环境和社会环境两个方面。
在物理环境方面，教室的布置、学习工具的选择等都会影响学生的认知负荷。
例如，一个杂乱的教室会增加学生的认知负荷，而一个整洁清晰的教室则有利于学生的学习。
在社会环境方面，教师的指导和同学之间的互动也会对认知负荷产生影响。
教师鼓励学生合作学习，以及同学之间的互动和讨论，可以帮助学生共同解决问题，减轻个体的认知负荷。
虽然认知负荷理论在教育实践中已经取得了一定的成果，但也存在一些挑战。
首先，学生的认知负荷水平是动态变化的，由环境、情绪等多种因素影响。
因此，教师需要不断观察学生的学习状况，并根据实际情况进行相应的调整。
其次，教师的设计能力和专业素养也对教学效果产生重要影响。
教师应该不断提升自己的专业水平，掌握教学设计的理论和实践方法，以更好地应对学生的认知负荷。
基于认知负荷理论的教学设计
基于认知负荷理论的教学设计作者：伍溪燕来源：《中小学课堂教学研究》2019年第01期【摘要】[HT5K]认知负荷理论是基于人类认知结构与外界信息结构交换作用而决定教学设计的理论，包括内在认知负荷、外在认知负荷和有效认知负荷。
“不等式的性质3”历来是“不等式的性质”教学的难点，以“加法、平均分”促进对不等式的性质3中乘法、除法的理解，基于认知负荷理论，以“减负增效”为基本原则，优化“不等式的性质”教学设计。
【关键词】[HT5K]认知负荷理论；不等式的性质3；教学设计一、认知负荷理论认知负荷理论由澳大利亚教育心理学家斯威勒于20世纪80年代提出，是基于人类认知结构与外界信息结构交换作用而决定教学设计的理论。
它包括内在认知负荷、外在认知负荷和有效认知负荷。
1内在认知负荷所谓内在认知负荷是指学习材料本身对学习者提出的认知要求。
学习材料本身包含的信息元素（如概念、规则的基本成分）的数量越多、元素间交互性越强，内在认知负荷就越高，因此内在认知负荷反映了学习材料的复杂性与难度[1]。
它既与学习材料有关，也与学习者原有的学习经验、认知情况有关。
另外，对学习材料的学习要求很大程度上影响着学生的内在认知负荷，譬如函数概念的学习，初中阶段要求学生理解一个变量对另一个变量的依赖关系，高中阶段要求学生从集合间的对应角度来理解函数概念。
显然，这两者的认知负荷不同。
一般而言，对学习材料的学习要求较固定。
因此，教学设计可充分考虑学生原有的认知情况，在保证数学知识科学性的前提下降低知识结构难度，从而降低学习者的内在认知负荷。
譬如在初中“不等式的性质2”的验证中，将 a乘以c表述为c个a相加，这既保留了知识的科学性，又降低了知识结构难度，进而降低了内在认知负荷。
2外在认知负荷外在认知负荷指学习材料的组织和呈现方式所带来的额外认知要求。
由于学习材料的不同组织、呈现方式带来的外在认知负荷不同，教学设计显得尤为重要。
外在认知负荷好比误差，存在且无法消除，但可以通过一定的方法降低。
认知负荷理论在教学设计中的应用及其启示
三、认知负荷理论对教学设计的 启示
1、学生个体差异
每个学生工作记忆容量不同，对同一任务的认知负荷也会有所不同。在教学 设计中，教师应学生的个体差异，采用个性化的教学方法和策略，以满足不同学 生的需求。
2、培养自主学习能力
认知负荷理论强调学生的自主学习能力。在教学设计中，教师应注重培养学 生的自主学习能力，帮助他们学会如何分配注意力、管理时间和任务、自我评估 等。这将有助于学生在学习过程中更好地控制认知负荷。
根据认知负荷理论，将复杂任务分解为更小、更易于管理的子任务，有助于 降低认知负荷。因此，在教学设计中，教师应将课程内容分解为模块，逐步引导 学生从基础概念开始，逐步深入到更复杂的问题。
2、交互式教学
交互式教学通过增加学生与教师、同学之间的互动，提高学生的参与度，从 而降低认知负荷。通过小组讨论、角色扮演等方式，学生可以在轻松的氛围中学 习和交流，将更多精力投入到思考和解决问题上，而不是记忆大量信息。
正文
1、减轻学生的认知负荷
在高一英语阅读教学中，学生的认知负荷主要来源于两个方面：内在认知负 荷和外在认知负荷。内在认知负荷与阅读材料的难度和复杂性有关，而外在认知 负荷则与教师的教学策略和课堂环境有关。为了减轻学生的认知负荷，教师可以 采取以下措施：
（1）选择适合学生水平的阅读材料：教师应根据学生的实际英语水平，选 择难度适中的阅读材料。阅读材料应具有趣味性和实用性，以激发学生的阅读兴 趣。
在减轻学生认知负荷的基础上，教师可以采取以下措施提高学生的学习效果：
（1）培养学生的阅读技巧：教师可以通过引导学生进行预测、略读、扫读 等技巧的训练，提高学生的阅读速度和理解能力。
（2）拓展学生的词汇量：词汇量是影响阅读理解的重要因素。教师可以组 织词汇学习活动，帮助学生积累词汇，提高阅读的效果。
基于认知负荷理论的高中生物实验教学设计
基于认知负荷理论的高中生物实验教学设计认知负荷理论（Cognitive Load Theory）是由心理学家John Sweller提出的一种教学理论，它主要关注学习者在学习过程中的认知负荷大小和管理。
在教学设计中，根据学生的认知能力和认知负荷，可以有效地提高教学效果和学生对实验的理解。
1. 减少冗余负荷：教学设计应该简单明了，避免使用过多的装饰性信息，减少学生注意力的分散。
实验操作步骤和相关原理应该清晰明了，避免冗长的描述。
2. 分解复杂任务：如果实验任务较为复杂，可以将任务分解成较小的部分，逐步引导学生完成。
可以先进行观察和数据记录，再进行实验操作，最后对实验结果进行分析和总结。
3. 提供足够的例子和练习：根据认知负荷理论，学生的认知负荷可以通过提供足够的例子和练习来减轻。
在实验教学中，可以提供多个实验样本，让学生进行观察和分析，从而加深对实验原理的理解。
4. 提供合适的支持：根据学生的认知能力和经验水平，提供不同程度的支持和指导。
对于初学者，可以提供更为详细的实验操作步骤和提示；对于高年级学生，可以鼓励他们进行更深入的思考和探究。
5. 引导学生积极参与：对于高中生物实验教学，可以设计一些互动性强的问题和讨论，引导学生积极参与到实验过程中。
通过学生的参与，可以提高他们对实验的认知负荷，并促进对实验原理的理解和应用。
基于认知负荷理论的高中生物实验教学设计，旨在通过简化任务、提供支持和引导学生参与，减轻学生的认知负荷，提高学生对实验的理解和学习效果。
教师需要根据学生的不同需求和能力水平，进行差异化的指导和支持，以帮助他们更好地完成实验任务。
认知负荷理论我们如何处理复杂的认知任务
认知负荷理论我们如何处理复杂的认知任务认知负荷理论在我们处理复杂的认知任务时起到了重要的指导作用。
本文将会介绍认知负荷理论的基本概念，并探讨如何应用这一理论来提高我们处理复杂认知任务的效率和准确性。
一、认知负荷理论的基本概念认知负荷理论是指由心理学家约翰·斯万·斯勒的提出的一种理论，用于解释人类大脑在处理信息时的负荷程度。
根据该理论，认知负荷可以分为三种不同的类型：1. 老练认知负荷：这种负荷是指我们已经掌握并能够自动处理的任务，不需要过多的注意力和思考。
例如，我们行走时如何保持平衡或者开车过程中的操作，这些已经成为我们日常生活的一部分。
2. 陌生认知负荷：这种负荷是指我们在处理一些我们不熟悉或者新颖的任务时所面临的负荷。
例如，学习一门新的外语、解决一个复杂的数学问题等。
在处理这些任务时，我们需要投入更多的认知资源来解决问题。
3. 伴随认知负荷：即使在处理老练任务时也可能存在一些伴随的认知负荷。
例如，在开车时我们可能需要同时进行导航和交通规则的遵守, 这些任务并不是自动化的，需要我们付出更多的认知努力。
二、利用认知负荷理论来处理复杂任务在面对复杂的认知任务时，我们可以采取一些方法来减轻或者合理分配负荷，以提高处理的效率和准确性。
以下是一些实用的技巧：1. 分解任务：将复杂的任务分解成更小、更容易处理的子任务，并逐个完成。
这样可以降低任务的整体认知负荷，并有助于更清晰地理解和解决问题。
2. 多任务处理：对于一些不需要过多认知资源的任务，可以在处理主要任务的同时，进行一些相对简单的附加任务。
例如，在等待电梯的时候可以阅读一些文献或者回复一些简单的邮件。
3. 利用外部工具：合理利用外部工具来辅助完成任务。
例如，在处理一些复杂的数学问题时，可以使用计算器来减轻心算的负荷，或者使用笔记本来记录重要信息，避免记忆过大的负荷。
4. 制定计划：提前制定任务处理的计划和时间表，将任务分配到不同的时间段。
基于认知负荷理论的初中语文教学改革探析以《孤独之旅》教学设计为例
（3）理清文章思路，把握课文大意：
a.按照故事情节发展的脉络，将课文分为三个部分：出发之前、旅途之中、 到达目的地之后。
b.请学生复述故事，师生加以评 价小结。
3、研讨与赏析
（1）师生共同研读课文第一部分，找出杜小康出发之前对“孤独”的理解 的句子，品味“孤独”的内涵。讨论回答：
a.什么是孤独？你是怎样理解 “孤独”的？
《孤独之旅》是一篇讲述成长和孤独的文章，对于初中生来说具有一定的理 解难度。根据认知负荷理论，教师在设计本课的教学方案时，需要考虑以下几点：
1、任务复杂性分析：文章的主题和情节相对复杂，涉及主人公的成长历程、 情感变化以及孤独的感受等。因此，教师在设计任务时需充分考虑学生的认知能 力和水平，避免任务过于复杂导致认知负荷过重。
3、运用多种教学策略降低学生的认知负荷在语文教学中教师可以运用多种 教学策略以降低学生的认知负荷其中包括采用比喻、类比等形象化的讲解方式引 导学生进行归纳总结利用思维导图等可视化工具帮助学生建立知识框架采用小组 合作学习和探究性学习等方式培养学生的合作精神和提高他们的探究能力这些教 学策略都可以在一定程度上降低学生的认知负荷提高学习效果。
2、教学内容的组织：文章的内容较多，需要教师合理安排教学顺序和方式。 教师可以根据文章情节的发展手段如图片、音乐等辅助教学，以降低学生的认 知负荷。
3、教学策略的选择：为了降低学生的认知负荷，教师可以采用一些教学策 略来帮助学生更好地理解和掌握知识。例如，教师可以组织小组讨论和角色扮演 等互动活动，让学生在合作与交流中学习和理解文章。此外，教师还可以引导学 生运用思维导图等工具进行知识梳理和总结，以帮助他们更好地掌握文章的主旨 和要点。
三、研究方法
本次演示采用文献资料法和案例分析法进行研究。其中，文献资料法主要是 通过查阅相关文献资料，了解文言文阅读教学的研究现状和发展趋势；案例分析 法主要是通过分析《岳阳楼记》的教学目标设计，探讨文言文阅读教学目标设计 的策略和方法。
基于认知负荷理论的复杂学习教学设计
作者： 赵立影[1];吴庆麟[1]
作者机构： [1]华东师范大学心理与认知科学学院,上海200062
出版物刊名： 电化教育研究
页码： 44-48页
年卷期： 2010年 第4期
主题词： 认知负荷;复杂学习;教学设计;知识反转效应
摘要：目前教学设计开始重点关注真实的学习任务设计，通常这些任务比较复杂，容易使学习者产生较高的认知负荷水平。
本文从论述认知负荷理论的基本观点出发，具体分析在复杂学习中改变认知负荷的各种教学策略以及随着学习进程的推进可以采用的评价个体认知负荷的方式。
基于认知负荷理论的微课设计策略研究
基于认知负荷理论的微课设计策略研究微课因其独有的特点，逐渐成为教学资源设计与开发的热点。
然而现有的这类资源中不乏问题的存在。
如缺少理论指导、设计过程不合理、应用方式不得当等等，甚至没有充分体现和发挥微课资源的优势。
本研究针对微课存在的问题为切入点，提出基于认知负荷理论的微课设计策略，切实起到辅助学习者自主学习的作用。
一、认知负荷的概念有关认知负荷理论，最早可以追溯到1956年美国心理学家Miller 的研究。
上个世纪70年代，认知负荷开始作为专门术语正式出现。
澳大利亚的心理学家John Sweller在20世纪80年代末对认知负荷理论进行了系统的实验研究。
根据研究结论，他将认知负荷定义为：在一个特定的工作时间内，工作任务施加给个体的心理活动总量。
有研究指出，认知负荷是个体的智力活动强加在工作记忆上的总数；也有研究认为认知负荷要从理论和实践两个层面进行考虑：理论层面主要是指个体在完成所给认知任务而需要使用的心理资源数量；实践层面主要是指在单位的时间内，个体所知觉到的需要进行认知加工任务的数量。
二、认知负荷的分类随着研究的深入，人们对认知负荷理论的认识不断提高。
根据影响认知负荷的主要因素，Sweller等人把认知负荷分成了三种类型，即外在认知负荷、内在认知负荷以及相关认知负荷。
（一）内在认知负荷影响内在认知负荷的主要因素是学习材料的复杂程度与学习者原有的认知水平。
学习材料的复杂程度主要是指学习材料间的逻辑关系及交互活动，与学习材料所涉及的图式及元素的数量相关。
如果学习材料与学习者大脑中所存储的图式之间联系不紧密，那么学习者就需要临时在工作记忆中构建和大脑中存储的图式相互间的联系；如果学习者的长时记忆中没有现成的、可以直接使用的图式，那么学习者就需要在工作记忆中临时构建新的图式。
除此之外，面对相同的学习材料，不同的学习者对学习材料感受到的复杂程度与难易性有可能是不相同的。
在学习一个新的材料时，学习者如果对这个材料涉及到的知识有一定的了解与掌握，甚至具有丰富的专业知识，就能够很快地对这些信息进行加工和处理，并与它们已经构建的图式建立联系，这样就减轻了学习者工作记忆的负担。
基于认知负荷理论的问题式教学探究
中图分类号：G434文献标志码：A文章编号：2096-0069（2019）04-0017-07
波普尔曾说：科学和知识的提升始于问题，终于问题。[1]爱因斯坦进一步指出：发现问题比解决问题更为重要。[2]因为学生的思维发展、知识增长，往往是从提出问题开始的，能够提出问题对于学生而言是一项终生需要的能力。基于此背景，问题式教学应运而生。问题式教学围绕“问题”开展，致力于培养学生的问题意识。自1980年《关于行动的议程》文件中提出应将“问题解决”作为学校的一种教学模式以来，问题式教学就被广泛应用于各级各类教育的教学实践中。[3]既往的大量研究虽然证实了问题式教学确实有利于培养学生的问题意识，提升教学成效，但其有效性是以“问题”是适切的为前提。不少教师在创设问题情境与组织教学活动过程中忽略了学习者认知负荷的情况，“问题”的难度超出了学生的认知水平，致使学生在学习的过程中出现认知超负荷，从而严重影响教学成效。鉴于此，本文拟在认知负荷理论的指导下，构建基于认知负荷理论的问题式教学模式，将任务产生的认知负荷尽量控制在学习者的认知负荷范围内，以期更好地促进问题式教学的有效开展。
（二）问题式教学
问题式教学起源于20世纪50年代，可追溯至苏格拉底的“产婆术”。“产婆术”指出通过引导学生自主探索达到学习的目的，是问题式教学思想的初步体现[12];杜威的“五步教学法”是问题式教学的进一步发展，包含发现问题、明确问题、提出假设、验证假设、得出结论的完整的问题解决过程[13]。随着教学模式和教学实践研究的不断深入，美国学者唐娜.奥格尔（Donna Ogle）于1986年提出K-W-L模式。K-W-L模式的流程是：首先明確学生头脑中已有的知识结构（what I know），然后通过小组协作探究确定解决问题所需的其他信息（what I want to know），最后学生对整个学习过程进行总结和反思（what I learnt）[14]。解决问题的过程都由表格记录，因此可以观察到学生的整个学习过程。
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——————————*基金来源：本文为江苏省“十一五”教育科学规划重点资助课题“学习科学与技术支持的理论与实践研究”（项目编号：B—a/2006/01/017）的阶段性成果。
收稿日期：2008年9月24日39第19卷 现代教育技术 V o1. 19 2009年第3期 Modern Educational Technology No.3 2009基于认知负荷理论的复杂学习整体任务设计探讨*倪其育 刘丽丽（扬州大学 新闻与传媒学院，江苏扬州 225002）【摘要】目前的教学设计趋向于聚焦真实的学习任务，但由于这些任务的复杂性，使学习者的学习受到阻碍。
文章基于认知负荷理论介绍了复杂学习任务的设计，并结合认知负荷理论具体探讨了如何通过降低认知负荷来进行复杂学习的整体任务设计。
【关键字】认知负荷理论；复杂学习；整体任务设计【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009—8097（2009）03—0039—03引言我们知道教育和培训领域非常关注社会、商业和工业生产的新需求。
在当前科学技术快速发展、信息不断更新的社会中，为了使学生能够更好的就业，在教育教学方法上强调真实的学习任务和通过课程发展职业技能。
所以，教学设计理论应该支持学生培训项目的发展，最终能够使学生将所学知识和专业能力或是复杂认知技能迁移到不断变化的真实情境中。
因此教育界开始关注复杂学习的设计。
由于任务的复杂性势必会增加学习者的认知负荷，为更好地促进学习者的学习，我们必须考虑到人类大脑工作记忆的有限处理能力。
认知负荷理论（Cognitive Load Theory 简称CLT ）为进行复杂学习的教学设计提供了指导。
一 认知负荷理论CLT 是由澳大利亚的认知心理学家约翰·斯威勒（John Sweller ）及其同事在考察人是怎样学习和获得知识的理论基础上，提出的一种关注工作记忆负荷的心理学理论，它为研究和处理复杂学习的教学设计提供了一种新的理论框架。
认知负荷理论假定人类的认知结构由工作记忆和长时记忆组成。
[1]其中工作记忆的容量是有限的，一次只能存储5-9条基本信息或信息块。
而长时记忆的容量几乎是无限的，其中存储的信息既可以是小的、零碎的一些事实，也可以是大的、复杂交互、序列化的信息。
CLT 认为学习的过程要求工作记忆积极地用于理解和处理教学材料，并把即将习得的信息编码以图式的形式储存在长时记忆中，但由于工作记忆容量的有限性，如果超过了工作记忆的处理能力，学习就会无效。
而长时记忆中的图式则根据信息元素的使用方式来组织信息，提供知识组织和存储的机制，可以减轻工作记忆负荷。
工作记忆负荷受以下因素影响：一个是学习任务的内在特征（内部认知负荷），另一个是任务的呈现形式（外部认知负荷）。
内部认知负荷由所要学习的材料的本质与学习者的专业知识之间的交互决定，不能被教学设计所改变。
如具有很高的相互作用的任务，不管其呈现方式如何，其内部认知负荷依然很高。
外部认知负荷源于材料组织和呈现的方式，以教学设计的结果形式存在，可通过重新组织信息来改变。
认知负荷理论认为，过高水平的认知负荷可能直接来源于呈现给学生的教学材料的复杂性，降低了外部认知负荷的教学设计可以促进学习。
[2]最有可能从教学设计中获益的是那些需要处理复杂信息的领域，如我们常说的复杂学习。
在复杂学习中，将要学习的信息成份之间彼此相互作用产生了高水平的内部认知负荷，因此要确保尽可能多的工作记忆被释放，才能达到学习的最优化。
二 复杂学习任务的设计复杂学习旨在对知识、技能、态度的融合，各种不同性质要素技能的协调以及把所学的知识迁移到日常生活和工作中。
[3]复杂学习是指向有意义学习的一种学习活动。
在复杂学习的情景里，学习者面对的总是结构不良的、开放性的、情境化的真实任务。
学习者通过解决这些富于挑战性的复杂问题，不仅能获得整合型的知识，真正体验到学习的意义，而且能发展成为适应社会需要的创新型人才。
我们知道学习任务的设计是教学设计中的重要内容，而目前的教学理论以真实的学习任务作为驱动力，以培养学习者复杂的认知技能为目标，但由于这些任务的复杂性，人类大脑工作记忆有限的处理能力将会阻碍学习者的学习，因此研究复杂学习任务的设计就成了教学设计当前的热点。
1 传统学习任务的设计在20世纪80年代以前,学习任务设计领域主要是原子论的部分任务设计理论占支配地位，这种传统的原子论方法是让学生从相对比较简单的学习任务开始，然后过渡到增加难度的复杂任务。
这样复杂的任务被分解成相对独立的简单部分或者通过从部分到整体的方式，慢慢融入到整体任务练习，直到训练项目的最后，学习者才有机会练习整体任务。
这种方法对于学习那些孤立的元素间相互作用弱的学习任务来说，减轻了外部的认知负荷，对学习有很好的效果。
但对于学习那些在它们直接部分或建构技巧方面需要很多条件的复杂任务时，这种教学不能有效地处理融合各个部分，因为整体总是大于部分之和，这样不利于对任务的整体掌握，更不利于将任务迁移到新的问题情境。
教学设计者David Merrill 关于“教学首要原则”的创新性研究告诉我们，将来的学习任务设计应该支持学习需要和高效迁移复杂认知技能或者是适应真实世界环境变化的技能的学生培训的发展。
2 整体学习任务的设计80年代后建构主义的学习观和教学观对学习任务设计领域的研究者产生了重大的影响。
在这一背景下，一些研究者在对传统的学习任务设计方法探讨的基础上，开始试图建立一种不忽略任务元素间的复杂性关系而能合理处理任务复杂性的模式。
整体任务设计应运而生，它以“学习任务”作为核心，旨在帮助学习者学会解决复杂问题、发展推理技能，最终展开自我导向的学习。
它将学习任务作为一个连贯的，相互关联的整体，然后从很简单，但有意义的代表整个学习任务的整体开始逐步过渡到复杂的整体。
整体任务的设计为学生的学习需要和所专业技能或复杂认识技能迁移到日益变化的真实世界情境提供了发展支持。
从以上分析我们可以概括出整体任务设计具有三个基本特征：第一，以“学习任务”为核心，将整个有意义的任务作为学习的驱动力；第二，重点关注的是学习者（以学习者为中心）的能力的发展，而不是获得独立的、零碎的知识；第三，重新重视学习任务迁移的研究。
从这三个特征我们可以看出，整体任务设计模式为学习任务设计领域长期存在的三个问题，即分裂性、片断化、迁移矛盾提出了解决办法。
接下来，我们将围绕这三个方面具体讨论如何通过降低认知负荷来进行复杂学习的整体任务设计。
三 复杂学习的整体任务设计1 设立整体表现性目标传统的学习任务设计主要关注学习领域的某个特殊的目标，如认识、心智运动和情感领域（Bloom，1956），也就是通常所说的知识（Knowledge）、技能(Skills)和态度（Attitudes）；另一个关注就是关于陈述性知识和程序性知识，以及智力技能。
[4]但是当我们学习现实生活中的复杂的任务时，这种分成独立的表现性目标的分类作用并不是很理想，那么我们就需要设立整体表现性目标。
整体任务设计要求设立一个完整的目标情景，关注的是各独立目标的整合，趋向于从任务一开始协调和融合建构技巧，迫使学生快速地发展一种对待整体任务的全面视角。
整体任务设计通过强调整体表现性目标的重要性，取代了传统的原子论模式。
例如，有一项复杂的任务，一些方面要求问题的解决，另一些方面要求程序的应用。
在原子论模式中，你可能首先教规则的应用，然后是高级规则，最后是问题的解决，这样很少有机会教授问题解决和程序应用方面的协调与融合。
而在整体任务设计中，教授复杂任务的不同要素的整合目标和教授单独的目标同样的重要。
也就是说，在培训的一开始，部分的任务就需要通过高水平的策略被协调和控制。
因此，在复杂学习的任务设计中，应该用高度整合的整体目标来取代部分的独立目标。
我们知道复杂学习要求学习者在真实的任务环境中处理一些复杂的、非良构的问题。
但是由于新手对环境的陌生感，再加之整体任务设计要求的整体性表现目标的呈现，比起部分任务的方法，这更加大了学习者的认知负荷。
那么我们如何通过学习任务设计来降低学习者的认知负荷最终达到学习的最优化呢？这就需要我们在整体任务的设计中给学习者提供一定的支持，在这种帮助下，新手就会慢慢地在长时记忆中形成图式和规则自动化，以减轻工作记忆的负担。
当学习者成功完成所预期的目标，支持应慢慢减少直到它不需要。
[5]因为根据CLT，过多的或不足的支持都能阻碍学习者的操作。
以下我们主要介绍运用已解决的例子和简单复杂序列两种策略来支持复杂学习的整体任务设计。
运用已解决的例子 学习已经解决的例子，使学生面临的不仅仅是一个给定的情境或一个预期的目标情景，也是一个例子的解决方式。
[6]学习这些例子作为执行日常问题解决任务的补充是有用的。
因为它把注意力集中在问题情境和相关的解决步骤上，因此能使学生引导出普遍的解决方式，而且通过学习这些例子也可以了解专家是如何解决新遇到的问题的，这对于规则的形成和图式的自动化都是有好处的。
非良构问题解决方法的掌握，对于再次在新环境中遇到的问题，学习者的认知负荷就会降低。
所以在以整体表现性目标为导向的整体任务模式的设计中，先运用已经解决的例子比真正解决相同的问题更有助于图式的建构。
简单复杂序列 即使是用整体任务模式设计复杂学习，我们也不可能从一门课程或训练项目的一开始就运用高度复杂的学习任务，因为这会给学习者增加过多的认知负担，同时会伴有学习业绩动机上的消极作用（S weller，V an Merriënboer&Peas，1998）。
除了上面运用的已解决的例子外，另一个解决方法就是让学生从相对比较简单的学习任务开始，然后过渡到增加难度的复杂任务。
但这种方法不同于前面所说的原子论的部分任务的方法，我们把它叫做以整体为核心的从简单到复杂的序列。
例如一项任务包括有A，B，C 三个技能，传统的方法是先练习A，然后是B，再是C，也就是说在一项技能学会时再加入新的任务，完全割裂任务间的联系。
但在整体任务设计模式中，我们就要把A，B，C看成一个整体，假如它们之间一共有10个联系，从易到难依次为：1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，那么在学习中，我们可以4041先学习它们之间的3个联系（第1，2，3），随着学习的深入再慢慢学习其它的联系（第4，5，6，7），最后进一步学习更复杂的联系（第8，9，10），如图1所示：图12 关注学习者能力的发展教育提倡创新能力的培养，建构主义要求以人为本，以学习者为中心，建构以学习者为中心的学习环境，那么我们的学习任务设计就不应该还是使学习者获得一些零碎的、不完整的知识，而是使学习者获得某方面的专业能力，最终能解决现实生活中遇到的真实任务，这才是我们教学的主要目的。