基于认知负荷理论对PPT设计的探索

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摘 要：PPT是一个由Microsoft公司开发的演示文稿程序，随着信息技术的发展它已被教师、学生和培训人员广泛使用。本文基于认知负荷理论，分别从内在认知负荷、外在认知负荷和相关认知负荷三个层面对目前ppt设计方面出现的常见问题给予剖析，通过控制内在认知负荷、降低外在认知负荷和增加相关认知负荷的设计思想提高学习内容的呈现效果，从而达到有效教学的目的。

关键词：PPT 认知负荷；认知负荷理论

中图分类号：G434

信息时代PPT让我们摆脱了一支粉笔一块黑板的传统教学，取而代之的是数字化的课堂：信息量增加，节省了大量的书写时间，也大大减少了教师的工作量；内容形象丰富，激发学生的学习兴趣，也有效突出学习的重难点等等。但是与此同时，PPT作为一种现代化教学媒体，一种新的授课方式辅助课堂教学，在设计上存在一些问题会影响教学效果的发挥。

1 PPT设计中衍生出的问题

1.1 文字量的控制

教师在使用PPT授课时因其方便快捷的特点常常出现懒惰的现象，如把书本文字搬家到屏幕上，导致时而出现满屏密密麻麻文字的现象，加上没有足够的时间阅读使学生失去了解新事物的兴趣。或者图表过多却没有相应的文字匹配注释，让学生在短时间内没有捕捉到有效信息。

1.2 内容结构不合理缺乏层次感

许多PPT内容丰富全面，呈现的信息详细具体，但是整个内容体系缺少层次逻辑性，导航的使用缺少灵活性，这样的PPT虽内容含量足但也称不上理想教学产品，一堂课下来学生脑海里缺乏知识的整体结构，对内容的记忆产生严重影响。

1.3 无关装饰较多分散注意力

有些教师为了体现PPT制作得精美技巧的高超，会在页面角落处添加一些小动画或是学生喜欢的图片，以期能够吸引学生的注意力，但无关的装饰信息会分散学生的注意思维，甚至会颠覆信息呈现内容的主次。

1.4 模板不统一让人眼花缭乱

许多PPT为了注重视觉的美观常常使用多个背景图，多种边框，而且字体的大小，颜色或是字体都没有统一的标准，有时文字和背景图的颜色融为一体分辨不清，或是一页PPT上出现了五六种以上不同颜色的文字，学生很难分清主次内容。

1.5 自定义动画切换方式太复杂

PPT自定义动画的切换方式有很多种，而且出现的速度也可控制。如果常常使用复杂的切换方式，时间又控制不好的话，往往播放效果不是很好，从而降低了教学效果。

综上述PPT设计方面出现的问题，笔者找到了一个比较系统的理论――认知负荷理论，来提出一些解决策略。

2 基于认知负荷理论对PPT设计提出的建议

认知负荷理论（The Cognitive Load Theory）是由澳大利亚心理学家John Sweller等人提出的，其中，认知负荷是指学习者在学习过程中，在工作记忆中进行信息存储、信息提取和信息加工处理等一系列活动付出的“心理能量”[1]。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。为了让PPT达到最优化的教学效果，设计原则应该遵循控制内在认知负荷、降低外在认知负荷和提高相关认知负荷[2]。

2.1 控制内在认知负荷

内在认知负荷是在学习材料的内在性质与学习者的专业技能之间的相互作用中产生的。简而言之负荷的大小取决于：一是学习者本身已有的图式，二是所要学习的知识的难易程度。这两者显然是不可改变的，但是我们可以对它进行控制，在设计PPT时可以做到：

2.1.1 呈现储备知识

呈现储备知识也就是课前的预习准备，可以给学生呈现已学过的知识框架或是一些复习题，让学生可以迅速提取出已有图式中的有效信息，为本课时内容的学习进行铺垫，也能让教师了解到学生中的已有知识差别所在，从而更有针对性地教学。

2.1.2 多元转化呈现信息

虽然所学知识的难度系数无法改变，但我们可以改变它的呈现形式。大段文字描述的内容教师可以加工成图形图表；图形图表需要记住的可以用文字加以诠释；文字图片配合描述的内容可以制作简单动画等等，这样改变呈现方式虽没降低知识本身的难度却有效地帮助学习者理解信息内容控制了内在认知负荷。

2.2 降低外在认知负荷

外在认知负荷与学习过程不直接相关但可通过教学设计来调整。降低外在认知负荷要比内在负荷容易得多。

2.2.1 减少冗余信息

设计PPT时为了简单明了要做到：（1）删除一切与主要内容无关的图片、动画声音等装饰性信息；（2）当声音和文字表达同一信息时删除一种媒体；（3）当图片可以表述清楚时一定不要用文字描述；（4）PPT页面转换时的动作不能太复杂，时间不宜过长。

2.2.2 风格设计统一

设计PPT时要有统一的模板，背景图要能突出文字，文字的颜色不宜过多，导航图标含义明确有固定的位置，让学生在浏览信息时感到风格熟悉减少阅读时间从而降低了外在认知负荷[3]。

2.3 提高相关认知负荷

相关认知负荷是由学习过程中用于建构图式或图式自动化活动引起的，它不仅不阻碍学习反而促进学习。为了提高相关认知负荷，设计PPT时应做到：

2.3.1 样例与实际联系

教师在PPT上呈现样例会让学习者对样例形成自我解释和理解活动，促使学习者把有限的认知资源分配到有效的学习活动中[4]，让学生感到学习的知识在生活中是有实际用途的，从而增加学习者积极建构的兴趣，对增加相关认知负荷有促进作用。

2.3.2 导航归航

导航归航也就是说教师设计PPT的总结部分，让学生了解本堂课所学的重点框架是什么，这样学生头脑中一个个零星分散的知识就可以各归各位，清晰地呈现出来可以让学生更好地构建自己的知识体系，也可以找到自己学不会的是哪个分支体系，一些零散的内容是属于哪个分支体系，同时对于章节复习奠定基础，对提高相关认知负荷有很大帮助。

2.3.3 设计思维导图作业

教师可以依据教学大纲设计不同形状的思维导图，每个节点都留给学生自己去完成，这样一来学生在作业时不仅要回忆课堂所讲授的知识体系，还要从中加以整理找出之中的联系才能完成整个思维导图，这为知识的梳理和再建构提供帮助，从而提高了相关认知负荷。

3 结束语

用认知负荷理论来指导PPT的设计，让信息内容呈现的更简洁，提高教学效率是每个研究人员应该努力的方向。本文以认知负荷理论来指导PPT设计，分别从调整内在认知负荷、降低外在认知负荷和提高相关认知负荷三个方面提出设计建议，希望对优化教学提供帮助。

参考文献：

[1]吴先强，韦斯林.国外认知负荷理论与有效教学的研究进展及启示[J].全球教育展望，2009（2）.

[2]赵宁.认知负荷理论在PPT设计中的应用[J].课程教育研究，2012（8）.

[3]杨丽勤，郭峰.基于认知负荷理论的PPT课件设计原则[J].中国教育信息化，2012（2）.

[4]Ainsworth S，Loizou A T.The effects of self-explaining when learning with text or diagrams.Cognitive Science，2003.