5种曲线与微课程的教学应用

由于学习者的思维、智力、注意力等方面的固有特质因素的影响，在课程学习方面会出现一些影响学习效果的效应。通过有关专家学者的试验、统计分析和研究，提出了“遗忘曲线、注意力曲线、压力曲线、知识构建乱度曲线、重点数与认知力关系曲线”5种曲线。教师在进行微课程教学设计过程中，应予以充分考虑和应用，并研究制定出相应的教育教学方法和手段，促进教育教学质量的提高。

1.遗忘曲线及教学应用

（1）遗忘曲线的原理

德国心理学家艾宾浩斯（H.Ebbinghaus）1885年研究发现，遗忘在学习之后立即开始，而且遗忘的进程并不是均匀的。最初遗忘速度很快，以后逐渐缓慢。他认为“保持和遗忘是时间的函数”，他用无意义音节（由若干音节字母组成，能够读出，但无内容意义即不是词的音节）作记忆材料，用节省法计算保持和遗忘的数量。根据他的实验结果绘成描述遗忘进程的曲线，即著名的艾宾浩斯记忆遗忘曲线^[8]。遗忘曲线如图3-31所示。

图3-31 遗忘曲线

研究还表明：最先忘记的是那些学习者不感兴趣的知识，而感兴趣的知识容易被记忆。

（2）遗忘曲线在微课程教学设计中的应用

教师应了解学习者对知识的遗忘曲线规律，在几个关键的遗忘临界点前，对学习者进行必要的学习干预，使其强化记忆，否则学习者将忘记大部分知识。教师可采取如下几种方法促使学习者尽量记住更多的知识：

● 在微课教学策划设计过程中，每集微课的结尾一定要有总结，对微课中的知识点、教学焦点进行强调和重复，促使学习者理解和记忆。

● 强化微课中知识点、教学焦点的趣味性，促使学习者对此具有浓厚的兴趣，以此提高学习者对教学焦点的记忆率。

● 翻转课堂教学过程中，对微课内容中的关键性知识要适当提出来并进行强化，在研讨、互动和完成综合性作业过程中，每间隔10分钟左右，对重点内容进行一次强化，课程结束前要对课程中的重点内容进行总结。

● 通过布置一些来源于行业企业的案例作为课后作业或课堂作业，提高学习者对专业的学习兴趣和学习效果。

2.注意力曲线及教学应用

（1）注意力曲线原理

注意力曲线有两种，一种是注意力与刺激之间的关系曲线，一种是注意力与时间之间的关系曲线。分别如图3-32和图3-33所示。

露西·乔·帕拉迪诺研究认为^[9]15-18：在倒U型的注意力曲线中，当学习者处于缺乏刺激和过度刺激的状态下，是难以集中注意力的。注意力最集中的时候也就是受到恰当程度刺激的时候。越觉得兴奋，就会分泌出越多的肾上腺素；分泌出越多的肾上腺素，也就会越兴奋。反过来也是一样的。越感到无聊，肾上腺素分泌得越少；肾上腺素分泌得越少，那么就越觉得无聊。无论是过度兴奋还是缺乏兴奋，注意力都会受到不良影响。因为，过度刺激会让注意力过分集中，过度集中看起来是在最佳状态：全部的注意力、深度的参与、忘记了逝去的时间。但实际上不是最佳状态，在极端的过度集中状态时，肾上腺素的分泌是停滞的。而真正处于最佳状态的时候，学习者是处在放松状态的。露西·乔·帕拉迪诺给出了受到不同刺激时注意力的状态，如表3-11所示^[9]15。

图3-32 注意力与刺激的关系曲线

图3-33 注意力与时间的关系曲线

表3-11 受到不同刺激时的注意力状态

图3-33给出了注意力与时间之间的关系曲线，在该曲线中排除了不同等级的刺激影响。在没有适当刺激的情况下，良好注意力的保持时间小于10分钟。研究结果表明，不同年龄段的人其良好注意力保持的时间不尽相同，即使是成年人也不超过18分钟。中小学学生一般在5～8分钟或者更少。

（2）注意力曲线在微课程教学中的应用

在一堂课中，学习者的注意力曲线随着时间在降低，课程快结束时注意力又在提高，与教师教的注意力正好相反。因此，教师在设计微课程教学过程中，无论是微课视频还是在翻转课堂教学过程中，都要充分认识到注意力曲线对教学效果产生的影响。可采取如下几项措施来降低学习者注意力对学习效果产生的不良影响：

1）在课程开始、学习者注意力较高阶段，教师要提高自身的注意力，做好一堂课的开头首先就要把学习者的注意力给控制住。所以，课程开头不要讲一些与课程关系不大的内容，把教学焦点放在承先、今日课题、动机引出3个方面。

承先是为了启后，如果没有启后，就不需要承先。有些微课内容不需要承先启后，直接通过案例引出课题即可。在微课教学设计中，承先的内容也不要使用“上一节课我们学习了……”作为开头语，可以使用“你对以前……还记得吗？”等启发式语句作为开头比较好。

2）在课程进入中间、学习者注意力下降之时，教师要适当地、多次地应用刺激手段提高学习者的注意力，刺激的内容应与课程内容相关，起到正能量刺激作用，不要为了刺激而刺激，那样提高的注意力维持时间很短。

3）在课程进入尾声时，教师要提高自身的注意力，将课程内容的结尾、结论、总结和作业等安排、讲授好，要利用好学习者在此时注意力高涨的机遇，师生双方的注意力都在高峰期，其教学效果必然会得到提高。

3.压力曲线及教学应用(https://www.xing528.com)

（1）压力曲线原理

现在的职业教育倡导以学习者为中心、互动教学占据很多的时间。但有时会发现：课程刚开始的一段时间内学习者特别活跃兴奋，回答问题积极性高，但随着时间的推移，回答问题的活力与兴奋度逐步降低，学习者的学习积极性表现与大脑所受的压力之间出现倒盆的曲线关系，如图3-34所示。

学习者的表现开始降低的原因，一是学习者的注意力达到临界点；二是学习者感受到学习的压力，还没有吸收好前一个教学焦点又被淹没在下一个教学焦点里面。

（2）压力曲线在微课教学设计中的应用

● 在一集微课中虽然只讲授一个知识点/技能点，但要将这个知识点/技能点分解为5～7个教学焦点。这些教学焦点之间有一定的内在关系和先后顺序，在微课设计过程中，要充分注意这个问题。上一个教学焦点讲授清楚了，学习者领会透了之后，再讲授下一个教学焦点。

● 必要时，在一个教学焦点结束之时，应该通过提问的方式提醒、了解学习者要掌握好该教学焦点。

● 两个相邻教学焦点之间，适当增加桥联内容，使其平滑过渡，这样能够使学习者很容易地将两个教学焦点联系起来，起到承上启下的作用。

图3-34 学习者的压力曲线

● 通过图示、视频或动画等方式将不易理解的教学焦点呈现出来，注明之间的逻辑关系、前因后果和相互作用，使学习者更容易深刻理解。

4.知识构建乱度曲线及教学应用

（1）知识构建乱度曲线的原理

在授课过程中，越来越多的知识在学习者大脑中积累，大脑就会开始自动进行知识结构、框架的建构，经过知识的“吸收→重组→混乱→再重组→建构→吸收”的过程而形成新知识或自我知识体系。这一系列过程不是随机发生的，是教师经过不同的引导与催化作用在学习者大脑中产生的。知识构建乱度曲线如图3-35所示。

图3-35 知识构建乱度曲线

在图3-35中，学习者大脑中开始进行知识吸收构建，但还没有形成有序的新知识体系，处在混乱状态。随着知识、时间的增多，导致大脑中混乱度在增加。当经过不断分析、重组和吸收后，会出现豁然开朗的情况，一个新的、自己理解和掌握的知识体系则在大脑中构建起来。一旦新的知识体系构建起来，大脑内也就不混乱了。

（2）知识构建乱度曲线在微课程教学设计中的应用

● 在微课程设计过程中，要提前调查理解不同学习者的知识基础、接受新知识能力和思维习惯等，合理设计微课内容、顺序和要点，减少学习者思考问题、知识重组的难度和时间，使其尽快进入豁然开朗状态。

● 对于有些专业性、难以理解的术语、定义、理论，要从学习者生活环境中寻找出一种便于理解、接受的解析方法，可通过案例对这些术语、定义、理论进行解析，降低学习者的理解难度，减少知识构建时间。

● 在翻转课堂教案设计过程中，应尽量采取生生互动方式使学习者对疑难问题得到解决，鼓励学习者的发散思维和不同角度思考。必要时，教师进行补充或更正。

5.重点数与认知力关系曲线及教学应用

（1）重点数与认知力关系曲线原理

认知心理学家认为，成人能短时间记住的东西一般是5～7个。如果在一集微课中设计的内容、知识量过大以及教学焦点过多，则学习者无法全部吸收。反之，如果微课中提供的知识量过少则学无所获，或者没法将知识点解析清楚导致学习者没有理解和掌握。重点数与认知力的关系曲线如图3-36所示。

图3-36 重点数与认知力关系曲线

（2）重点数与认知力关系曲线在微课程教学中的应用

● 在每一集微课设计中，要针对知识点/技能点进行详细分析研究，提炼出3～5个教学焦点，原则上不要超过7个。

● 在微课教学设计中，对第4个以后的教学焦点的讲解要注意方式方法，适当应用刺激措施，提高学习者的注意力，提高学习者的认知水平和学习效果。

● 在翻转课堂教案设计中，一堂课（2节课连上）中涉及的新知识点、知识点综合应用以及技能点训练、创新课题等内容不宜过多，总共掌握在5～7个即可。

● 课后作业、创新课题等内容也不宜过多，重点培养学习者知识应用能力和创新研究能力，不要搞题海战术。