信息加工理論在地理現代教學媒體設計中的應用

姚麗芳 郭恒源

信息加工理論較好地闡釋了學生汲取、貯存、運算和使用信息的學習心理過程，借助該理論，可以有效指導地理課堂現代教學媒體的設計，優化地理教學過程。

一、加涅信息加工理論簡介

信息加工理論是運用實驗的方法研究人類在環境中如何進行信息的覺察、記憶、轉換、提取、使用等一系列信息加工的學習心理過程，其中融入了計算機技術、信息論和控制論的原理。如圖1是美國教育心理學家加涅提出的信息加工模式。

該模式展示了學習過程中的信息流程：來自環境中的信息刺激人的感受器，在感覺登記器中進行編碼形成感覺記憶，而只有那些被注意的信息才能進入短時記憶做進一步的加工。感覺登記和短時記憶對信息的保持時間很短，都不超過20秒。短時記憶的容量也有限，一般認為是7±2個組塊。短時記憶中的信息需經過復述、精加工和組織編碼等才有可能轉移到長時記憶中。從短時記憶或長時記憶中檢索出來的信息通過反應發生器進入反應生成階段，通過使效應器活動起來，產生一個影響環境的操作行為。

此外，加涅認為整個學習過程都是在“期望”和“執行控制”的作用下完成的。“期望”是活動過程引起的學習動機，它使信息加工沿一定的方向進行。“執行控制”負責對信息加工過程進行監視、檢查、調節和控制，其功能是使信息削弱或改變方向，使加工活動得以進行。

二、信息加工理論在現代媒體設計中的應用

1.利用媒體集成性，引發學生注意

現代媒體具有能將文本、聲音、動畫、視頻等多種媒體整合的高度集成性，能夠同時刺激人的視覺、聽覺，引起感覺記憶。信息加工理論認為，只有那些被注意的信息才能夠迅速進入短時記憶做進一步加工。所以地理教師在進行現代教學媒體設計時應注意突出信息重難點，引起學生注意。如制作PPT課件時，應盡可能將要點放在畫面左上角觀察頻度高的地方，或采用添加箭頭、下劃線、設置不同顏色、添加音頻、播放flash動畫等手段，使學習要點與其它信息區別開來，促成短時記憶。

2.利用媒體交互性，增加復述機會

復述是使短時記憶信息得以保持并轉入長時記憶的有效手段之一，教師應充分利用現代教學媒體具有的強大交互性優勢，給予學生復述的機會。復述可以是反復觀察地理圖片、觀看地理過程視頻，也可以是利用多媒體完成課堂練習。如初中地理教師講完世界“七大洲和四大洋”的名稱、分布、輪廓等內容之后，可以請學生上臺利用Google Earth軟件找出世界七大洲和四大洋的位置，或者拖拉由flash軟件制作的七大洲和四大洋拼圖。這些軟件可以隨時重復調用，也可控制操作過程，交互性強，學生通過復述可加深知識的記憶。

3.利用媒體表現力，設置關鍵線索

記憶的目的不在于能夠貯存多少信息而在于能夠提取多少信息。地理教師應利用現代教學媒體的豐富表現力，提供有利于學生回憶的線索。教師可通過媒體呈現圖片、資料、表格等方式提示學生，引發學生的回憶檢索功能。如要利用“等太陽高度線”知識解題時，由于此部分內容歷來是學生迷惑和學了就忘的知識難點，教師可利用幻燈片展示“等太陽高度線圖的繪制原理”圖（如圖2），幫助學生提取記憶，正確解題。

4.利用媒體開放性，強化學習期望

信息加工理論認為，任務驅動、反饋和評價對期望具有強化作用，能夠強化學生學習動機。由于一節課時間有限，現代教學媒體可借助計算機輔助教學，教學的時間和空間都是開放的。如講解“洋流對地理環境的影響”時，教師可課前讓學生分成小組對某子課題（洋流與氣候；洋流與海洋生物；洋流與污染；洋流與航運；洋流與戰爭；厄爾尼諾現象和拉尼娜現象）進行研究性學習，課堂上小組通過個人演講、圖片展示、PPT演示等方式展示研究成果。在任務驅動和小組間競爭下，各小組成員積極利用網絡技術，收集信息、提取信息、整理信息。教師最后對部分成果予以展示和獎品頒發的評價，再次強化學生學習動機。

5.融合傳統媒體，加深知識記憶

一般認為，教學媒體以兩種感知形態呈現優于單一感知形態顯示，三種優于兩種，因為多種感官同時學習某一知識，可在大腦的不同部位留下痕跡。實驗還表明，長時記憶的信息是以言語和視覺的形式存儲的。所以地理教師在進行現代教學媒體設計時，應根據具體情況適當融合文本、圖片、動畫等媒體，但是絕不能忽視教師語言這個最基本的傳統媒體：教師的語音應字正腔圓、語調要抑揚頓挫、語速應快慢得當，而不能過度依賴現代教學媒體，使課堂變成機灌的課堂。同時，教師可通過口語、手勢、表情和眼神等，給予及時反饋，增強學習動機。

三、現代媒體設計中應注意的問題

1.控制信息容量，避免過度超載

信息加工理論認為，短時記憶的容量有限。教師在進行地理課堂現代多媒體設計時，應注意控制媒體承載的信息容量，以簡潔明了的形式表現與教學內容最有關的知識點或者材料，留給學生感知、復述、回憶等信息加工及參與活動的時間，而不能利用大量圖片、材料充斥整個地理課堂。

2.呈現組塊化信息，強化知識編碼

編碼是以各種方式對輸入的信息進行組織，既是對新信息的積極轉換，也是對原有信息結構的重組或改建。使信息組塊化，不僅有助于擴大短時記憶的容量，也是信息編碼的一種方式。地理教師在呈現地理信息時，應盡量將地理知識組成有意義的塊狀，如可采用綱目式、結構式、表格式、信號式等形式呈現相關聯的內容，幫助學生建構知識體系。

信息加工理論明確闡述了學習過程中的信息流動過程以及這些不同過程所具有的特點。利用這些理論指導地理課堂的現代教學媒體設計，能夠更好地發揮現代教學媒體的優勢，增強學生地理學習效果，提高課堂教學效益。