1. 引言
分块理论(Chunking Theory)认为在教学中教学内容越细化，教师就越容易聚焦于具体的知识点，虽然有利于优化教学的效果，帮助学生掌握知识点。但也可能会使得教师过度关注知识点的掌握，不利于学生思维能力和正确意识的形成。在大单元教学中，教师可以将相关知识技能归纳到一个大综合的单元进行教学。
但是大单元教学通常具有丰富的信息，蕴含较多个信息块，这就不可避免地要求学生在较短的时间内同时处理多个信息单元。工作记忆是信息加工的主要场所，只能同时存储7个左右或加工2~3个信息单元[1]，而掌握大量的知识内容，这可能会增加学生的认知负荷，导致学习效果不佳。本文通过研究认知负荷理论可以帮助我们在进行大单元教学时去减轻学生学习时产生的认知负荷。
2. 认知负荷理论的内涵
认知负荷是指人们在认知外界事物时需消耗的心理资源。Sweller在1988年提出的认知负荷理论是基于人类认知结构和外界信息结构的相互作用过程进行研究[2]，围绕如何有效解决问题与学习。
认知负荷理论主要来源于两个理论：资源有限理论和图式理论。资源有限理论是指人们在认知过程中，由于自身如时间、精力、注意力的有限性，会面临资源分配和利用的限制，如果学习信息超过个体所能承受的心理资源总量，则会产生过度认知负荷，不利于学习。目前认为信息加工的过程中，存在短时记忆和长时记忆的两个场所，短时记忆是信息加工的主要场所，但它的容量很小，只能同时存储7个左右或者加工2~3个信息[3]，而且容易受到干扰。外界信息主要通过视觉感觉通道和听觉感觉通道两个输入被工作记忆初步加工和暂时储存，如果不进行重复、思考或者与已有知识联结就会很快被遗忘。长时记忆是信息存储的主要场所，储藏空间是无限的。因为工作记忆的记忆时长也相当有限，一般只有几十秒的时间，所以在教学中难点在于如何有效将工作记忆深度加工为长时记忆。所以如何合理分配信息资源也是认知负荷理论的一大难点。
图式理论是指图式就是表征存储在记忆中的一般概念的知识体系或心理结构[4]，可以看作是处理某个特定领域的认知模型，图式一方面可以帮助学生占用极少的心理资源去处理信息，减轻认知负荷。另一方面个体也可以将新信息与现有图式进行比较学习，从而调整和扩展图式，便于更深入地学习。
个体在学习中产生的认知负荷主要分为三个维度：内在认知负荷、外在认知负荷和相关认知负荷。内在认知负荷是源于认知任务自身，一般是与学习材料的难易以及学生现有的认知水平有关，学生的认知水平越低，学习材料越复杂，学生处理的信息越多越复杂，则会导致内在负荷越高。外在认知负荷一般是与认知任务的设计、呈现合理性有关，认知任务设计呈现越合理，外在认知负荷水平越低。相关认知负荷是指个体在已有图式对新信息进行处理整理等心理活动而产生的负荷，本质上对认知负荷理论就是解决如何提高相关认知负荷，降低内在认知负荷和外在认知负荷的问题。
3. 基于认知负荷理论的海洋权益意识教学设计思路
在认知负荷理论中，认知负荷理论认为有限储存的工作记忆和无限储存的长时记忆是相互关联的一体[5]。所以要综合考虑三种认知负荷之和不超过工作记忆处理加工外界信息产生的总体负荷，通过许多学者大量研究证实了一些影响认知负荷的效应，如：有效样例效应、自由目标效应、注意分散效应、冗余效应、阶段效应、通道效应等。
3.1. 自由目标效应
是指对目标进行泛化，降低目标的精确性，比如在高中地理的地方时计算时，精确到某一个地方的地方时的学习目标会使得学生计算材料与目标的差距，从而去调动已有图式去分析哪个图式可以缩小差距。
3.2. 有效样例效应
有效样例可以提供一个解决问题的范式，在一定程度上来说可以减少学生在寻找解决问题的方法时产生的认知负荷。样例的数量和变异性可以针对不同的教学情况。
3.3. 注意分散效应
注意分散效应主要和学习材料的本质以及呈现方式有关，相对分散的信息源或者不合理的呈现方式会使得学生分出一部分认知负荷去整合信息，这无疑增大了认知负荷。
3.4. 冗余效应
学习材料中重复多余的信息对学生的干扰。
3.5. 阶段效应
在解决步骤较多的问题时，错误会更多地出现在子目标处，尤其是与主目标接近的子目标处。
4. 海洋内容大单元教学逻辑重构
单元设计是基于核心素养、依托课程标准，对教学内容进行分析、整合、重组，以某个学科大概念作为教学主题，用逻辑关系紧密的问题链作为引导，进行单元整体教学设计，统领安排整个单元教学活动[6]。教师在充分了解教材知识的基础上将原本零碎的知识点进行整合归纳，形成一个较为完整的单元，可以改变传统学科知识点的碎片化教学，使学生更好地建构知识结构，培养思维能力；也能有助于教师理解“学生为中心”教育理念，提升教师的格局，真正做到以人为本。
5. 高中地理海洋教学存在的问题
5.1. 海洋意识定义不清晰
就目前来说，还没有一个较为权威的观点去统一“海洋意识”定义。赵宗金等人认为海洋意识是指人们在长期的海洋实践活动中形成的对海洋自然规律、战略价值作用的反映和认知，是特定时期人海观念的综合表现[7]。全贤淑认为海洋意识是人们对海洋资源、功能、作用、特点等问题的基本认识和态度，从维度上分析主要包括资源意识、开发意识、开放意识和创新意识[8]。金如委、仲小敏结合课程标准认为海洋意识的内涵可以包括海洋战略意识、海洋科技意识、海洋权益意识、海洋资源意识、海洋生态意识、海洋经济意识，且以海洋战略意识为核心[9]。从以往学者们的研究成果可以看出，海洋意识还未能有一个明确的观点，但多数都是从意识维度出发，设定意识指标。本文结合特定时期国家对海洋意识的培养的要求，结合自身看法及对以往研究分析，认为海洋意识可分为：海洋战略意识(海洋生态、海洋参与、海洋灾害、海洋权益)、海洋权益意识(政治权益、经济权益、安全利益、科技利益、文化利益)、海洋开发意识(资源开发、科技开发)、海洋生态意识(海洋生态保护、可持续利用)、海洋参与意识。具体如图1。
图片来源：作者分析绘制。
Figure 1. Classification of ocean consciousness
图1. 海洋意识分类
5.2. 海洋内容不够系统化
03年课程标准下的旧教材分为“选修”与“必修”两个模块，必修中只保存了洋流、水圈、全球气候变化等与海洋有关的基础内容，且对海洋知识的要求较低[10]；其余大部分都集中于选修海洋地理中，而且选修海洋地理的学校较少，不利于学习海洋知识和培养海洋意识[11]。随着时代的发展，2017年地理新课标的颁布改革，海洋内容的设置有了很大的改善。17年的新教材分为“必修”“选择性必修”“选修”三个板块，并在选择性必修模块中新增了“海洋权益、海洋发展战略及其重要意义”、海洋空间资源开发与国家安全、海–气相互作用与全球水热平衡等，侧面表明了培养学生正确海洋意识的要求，旨在增强学生的海洋意识。但由于新高考改革的影响，必修中海洋内容不增反减，且较为基础，很难涉及到海洋意识深层次的培养，例如洋流在必修中仅有定义的相关内容，有关洋流的更详细的内容被挪到选择性必修之中，海洋内容零碎分散在不同的课本中，不利于学生系统学习。由于大部分地区重理轻文的观念，选修地理的人数在一定程度上有所缩减，这更不利于地理海洋意识教育。表1是关于2003课程标准与2017年课程标准对比分析。
Table 1. Comparative analysis of high school geography curriculum standards
表1. 高中地理课程标准对比分析
对比分析 |
2003地理课程标准 |
2017地理课程标准 |
背景与总体变化 |
海洋权益意识的内容较为薄弱，主要集中在海洋资源的开发利用和海洋地理知识的普及，缺乏对海洋权益的系统性阐述。 |
随着中国海洋强国战略的推进和海洋权益争端的增多，为了推进和平共处的发展理念，2017年版课程标准显著加强了对海洋权益意识的培养，内容更加全面、深入，并融入了国家战略和国际视野。 |
内容结构对比 |
海洋资源部分：主要介绍海洋资源的种类及其经济价值，如渔业资源、石油天然气等。 海洋地理部分：涉及领海、专属经济区等基本概念，但未深入探讨其法律意义和实际应用。 国际关系部分：对海洋权益争端的提及较少，缺乏具体案例分析。未形成完整的生态意识教育框架。 |
海洋资源部分：在资源开发的基础上，增加了对资源主权和可持续利用的讨论。 海洋地理部分：详细阐述了领海、专属经济区、大陆架等概念的法律依据及其重要性。 国际关系部分：增加了对海洋权益争端的案例分析，并探讨了国际海洋法的作用。 |
核心概念与能力要求 |
核心概念：海洋资源、领海、专属经济区。 能力要求：了解海洋资源的分布及其经济价值，初步认识海洋地理概念。 |
核心概念：海洋权益、国际海洋法、海洋战略。 能力要求： 理解海洋权益的法律依据及其重要性。分析海洋权益争端的成因及其影响。提出维护国家海洋权益的策略。 |
教学案例与实践活动 |
教学案例：以海洋资源开发为主，如渔业、石油开采等。 实践活动：较少涉及海洋权益保护的具体实践。 |
教学案例：增加了海洋权益争端的案例，如钓鱼岛问题等。 实践活动：设计了更多与海洋权益保护相关的实践活动，如模拟国际海洋法庭辩论、海洋权益保护宣传等。 |
价值观与态度培养 |
主要强调海洋资源的经济价值，对海洋权益的关注较少。 |
强调海洋权益的国家战略价值，培养学生的国家主权意识。 倡导国际合作与法治意识，引导学生关注国际海洋法的发展与应用。 |
在对2003年版与2017年版的课程标准进行对比分析后，结合海洋权益的概念和分类，对2017年版课程标准海洋权益意识内容进行了整合，海洋权益的相关内容大都集中在地理2及选修中，且教学目标大豆集中在海洋权益的概念、如何保护海洋权益上，具体情况见表2。
6. 教学案例(海洋权益意识的培养)
6.1. 教学目标与核心素养
区域认知：认识海洋权益的相关概念，了解我国海洋发展战略。
综合思维：能知晓运用各种资料充分说明钓鱼岛及附属岛屿是我国的领土。
地理实践力：运用视频、图表等资料培养学生获取、识别、分析信息的能力。说明我国实施海洋发展战略的重要意义。
人地协调观：掌握我国海洋发展的相关战略及其内容，并能自觉维护海洋生态环境。
Table 2. Integration of consciousness content in the 2017 curriculum standards
表2. 2017年版课程标准意识内容整合
课本 |
课程标准 |
内容分析 |
地理必修2 |
2.8结合实例说明国家海洋权益海洋发展战略及其重要意义。 2.9运用资料说明南部海洋诸岛是中国领土的组成部分，钓鱼岛及其附属岛屿是中国固有领土，中国对其拥有无可争辩的主权。 |
1) 了解海洋权益的相关概念和范畴，理解维护我国海洋权益的重要性。2) 掌握我国海洋发展的相关战略及其内容，并能说明其重要意义。3) 能够用各种证据说明南部海洋诸岛、钓鱼岛及其附属岛屿是中国固有领土。 |
海洋地理 |
2.10根据《联合国海洋法公约》解释海水领海，毗邻区，专属经济区，大陆架公海和国际海底区域等概念。 2.11结合近些年发生的海洋争端事件，了解钓鱼岛及其附属岛屿属于中国的立场和依据，说明维护国家领土主权和海洋权益的重要性。 |
1) 理解和掌握国家领海，毗邻区，专属经济区，大陆架公海和国际海底区域的概念、范围、法律依据以及相关国际法和争议，并培养学生对海洋权益保护和国际海洋法的重要性的认识。2) 理解和掌握钓鱼岛的地理位置、资源特点以及相关争议，并培养学生对海洋地理的兴趣和关注。 |
政治地理 |
7.1解释国家领土的概念，从领土的角度说明国家的基本特征。 7.2说明我国国家版图的空间构成认识国家版图统一、完整的重要意义、 7.4结合实例了解边界纠纷与解决途径。 |
1) 理解和掌握政治地理中的领土概念、形成原因、变化和争议，并培养学生对国家领土问题的关注和理解。2) 理解和掌握政治地理中的国家版图概念、制定原则、变化和影响，并培养学生对国家版图问题的关注和理解。3) 理解和掌握政治地理中的边界纠纷概念、原因、解决方法，并培养学生对边界问题的关注和理解。 |
6.2. 重点难点
重点：知道海洋争端问题由来，我国解决争议问题的立场和主张。
难点：运用实例，分析说明我国建设海洋强国的战略目标和战略措施。能够说明我国对于所属海域的领土主权，以及我国解决问题的立场和主张。
6.3. 教学过程
教学过程见表3。
Table 3. Teaching process of marine rights and interests
表3. 海洋权益教学过程
环节 |
师生活动 |
设计意图 |
课程导入 |
视频导入：引用詹其雄船长撞击日本军舰的视频。提出问题“海洋为什么会引人争夺？”引出海洋是“聚宝盆”的特点 |
(信息集中，集中学生注意力。相对分散的信息源或者不合理的呈现方式会使得学生分出一部分认知负荷去整合信息) |
正式授课 |
一、了解我国海洋国情 1) 我国的海洋国情 师：展示中国地图(竖版)，提出问题：中国的国土面积是多少？ 生：意识到还有300平方千米的海洋面积。 师：引导学生结合中国主要资源分布图，让学生意识到海洋对我们的重要性，进一步归纳我国的海洋国情。 生：同桌讨论，探究并归纳我国的海洋国情。 2) 我国的海洋资源 师：通过多媒体播放提炼海盐、淡化海水、以及渔业资源分布的视频，助力学生深入了解海洋化学资源、水资源和生物资源的开发利用现状。 海水淡化有什么优势？ 海水化学资源开发的主要方向有哪些？ 有哪些海洋生物资源开发的相关产业？ 师：多媒体播放相关海洋工程视频如海牛号等视频或图片，让学生知道海洋资源开发有哪些方面，海洋空间资源的开发范围、海洋资源的开发利用形式。让学生认识到海洋资源对我国经济、以及海洋权益的作用，与下文衔接。 二、海洋权益 1) 海洋权益的概念 师：展示海洋权益的概念。 生：理解海洋权益的概念，知晓海洋权益可细分为政治、经济、科学、文化权益等。 钓鱼岛及其附属岛屿：让学生展示课前搜集的钓鱼岛的资料，包括史料、公开发布的声明以及法律法规等材料，展示我国对钓鱼岛及其附属岛屿的领土主权，是“有史为凭、有法为据”的。 师：补充学生回答，明确我国维护我国海洋权益的立场。 2) 了解我国对各类海域的划分 过渡：我国对所属海域诸岛及其周边水域拥有的主权。那么，分组讨论我们国家享有哪些海洋权益？ 3) 为什么要维护海洋权益 【合作探究】：展示有关领土主权和海洋权益的声明和“黄岩岛”的相关资料，对以下问题进行解答。 a) 我国在所属海域享有哪些主要的领土主权？ b) 我国解决中菲两国的黄岩岛争端的立场和主张是什么？ c) 为什么要维护我国的海洋权益？ |
首先，展示竖版中国地图有助于改善学生对海洋国土的认知，改变重陆轻海的观念。增进学生对海洋国土的了解，有助于培养学生的观察力和逻辑思维能力。 (有效样例效应：通过海洋版图的竖版减少学生整合信息的负荷) 将海洋国情内容与选择性必修三教材中“海洋空间资源”进行有效衔接。 (与已有图式进行结合，丰富已有图式，促使学生从生手转变为熟手) 搜集资料、课上展示活动运用合作探究的形式引导学生建构知识，有利于培养学生的创新思维与探究能力。(有效样例效应：以钓鱼岛为例，帮助学生更好理解海洋权益的重要性，树立海洋权益意识) 注意分散效应(选择合作探究这个呈现方式，提高学习材料的紧密程度，降低外部认知负荷，从而整体减少学生的认知负) |
在本研究中，我们基于认知不合理论设计了一个高中地理海洋权益意识的单元，旨在提高学生对海洋环境保护和可持续发展的认知，我们也意识到这项研究存在一些限制。首先，样本规模相对较小，可能不能代表整个高中学生群体。其次，研究仅关注了海洋权益意识的单一方面，其他因素对学生行为的影响可能需要进一步研究。
基于这些结果和限制，我们建议在未来的研究中进一步扩大样本规模，探索更多因素对学生海洋权益意识的影响，并结合其他教育手段和实践，推动学生更积极地参与到海洋环境保护中。
致 谢
在此，我要向所有在我成长、学习和工作中给予帮助和支持的人表示由衷的感谢。首先，感谢我的家人，你们的无私关爱和默默付出是我前行的动力；其次，感谢我的导师和同事们，你们的指导与鼓励让我不断进步；最后，感谢朋友们一直以来的陪伴与支持，你们的信任让我更加坚定。无论未来如何，我都将铭记这段时光，并怀着感恩之心继续前行。