有助于提升教學效果的雙重通道原理

◇楊水梅（福建：連城縣新泉中心小學）

小學科學教育在培養學生的科學素養和思維能力方面具有重要的作用。然而，如何更有效地傳授科學知識并促進學生的思維發展，一直是教育工作者關注的問題。雙重通道原理是一種有潛力的教育方法，它結合了感性通道和理性通道，有助于提升教學效果。本文將探討雙重通道原理在小學科學教學中的應用，以及其對學生學習和思維發展的影響。

一、雙重通道原理的基本概念

雙重通道原理是一項關鍵的教育理論，由美國心理學家理查德·莫克（Richard C.Atkinson）和理查德·希費爾（Richard M.Shiffrin）于1968 年提出。該理論核心概念是將學習和記憶分為兩個關鍵部分：感性通道和理性通道。

（一）感性通道

感性通道是信息進入學習者大腦的第一個通道。這個通道主要負責接收外部信息，這些信息可以來自各種感覺，如視覺（看到圖像或文字）和聽覺（聽到聲音或語言）。在小學科學教學中，這意味著學生通過觀察實驗、聽教師講解或觀察自然現象等方式，接收各種感性信息。感性通道的作用類似于將知識的原始數據輸入大腦，但它并不負責信息的深度加工或存儲。

（二）理性通道

理性通道是信息在大腦內部進行深度加工和存儲的通道。一旦信息進入理性通道，學習者開始對其進行分析、組織和理解。這個通道負責將感性通道提供的信息轉化為知識和記憶，使之具有持久性和可檢索性。在小學科學教育中，理性通道的作用是幫助學生將所學的科學概念、原理和現象整理并存儲在他們的長期記憶中，以便將來應用和理解。

雙重通道原理的教育意義在于，通過同時激發感性通道和理性通道，可以提高學生的學習效果。同時，雙重通道原理為小學科學教學提供了理論依據，教育工作者可以通過充分理解這一原理，設計更具啟發性和效果的教學策略，有助于培養更具科學素養和思維能力的學生。這一理論的應用有望為小學科學教育注入新的活力和方法。

二、雙重通道原理在小學科學教學中的應用

在小學科學教學中，我們可以運用雙重通道原理設計更具啟發性的教學方法，從而促進學生的綜合發展。以下是一些應用雙重通道原理的具體教學策略。

（一）多感官教學

通過創造多感官體驗，可以激發學生的感性通道，使他們更深刻地體驗科學現象。例如，在學習關于植物生長的課程時，教師可以組織實地觀察，讓學生親自觸摸、嗅聞和觀察不同植物的生長過程。同時，教師還可以講述有趣的科學故事，讓學生通過聽覺感受科學知識的樂趣。互動討論也很重要，學生可以分享他們的觀察和感受，從而增強對科學概念的理解和記憶。

（二）概念映射

將科學概念可視化是應用雙重通道原理的另一有效方法。通過使用圖表、圖像和模型，教師可以幫助學生在理性通道中建立更有條理的知識結構，提高知識的保存和檢索能力。舉例來說，在學習地球運動的過程中，教師可以展示動畫模擬地球繞太陽公轉的過程，讓學生通過視覺和運動感受這一概念，同時也提供了理論知識的支持。

（三）實踐性學習

鼓勵學生進行實驗和探究性學習是雙重通道原理的重要應用之一。通過實際操作，學生能夠親身經歷科學過程，從而更深入地理解科學原理。例如，在學習化學反應時，學生可以親自參與實驗，觀察化學物質的變化，理解反應機制。這不僅提高了他們感性通道的體驗，也強化了理性通道中的知識記憶。

（四）合作學習

通過小組合作學習，學生可以相互交流和分享知識，促進思維發展，并在感性和理性通道之間建立聯系。在小學科學教學中，可以組織小組探究項目，讓學生合作解決科學問題，這有助于培養他們的合作精神和團隊合作能力。此外，學生在討論和合作中也會不斷地思考和反思，促使他們更全面地理解和應用科學知識。

三、案例分析和實踐經驗總結

（一）案例一：多感官教學在小學生物課堂上的應用

在一堂小學生物課中，我們積極采用了多感官教學策略，以教授有關植物的生長過程。這一策略的核心目標是，通過多種感官體驗，深入引導學生參與和理解科學知識，進一步促進他們的學習和思維發展。

首先，我們安排學生前往學校的植物園。這個生態環境提供了豐富的學習資源，在植物園中，學生得以親身觸摸、嗅聞、觀察各種不同的植物。他們可以用手觸摸葉子的紋理，用鼻子聞花朵的香氣，用眼睛仔細觀察不同植物的生長狀態和特征。這一過程中，學生的感官通道被充分激發，積累了大量的感性印象，使他們更加投入學習。

其次，我們播放了一個生動的科學故事，講述了植物生長的奇妙過程。這個故事通過聲音和情感的傳達，進一步激發了學生的感性通道。語音表現、音效和情感渲染都被巧妙運用，使學生能夠在聽覺和情感上更深刻地體驗植物的成長故事。這種情感投入促使學生對科學主題產生濃厚興趣，激發他們對學習的積極態度。

最后，通過互動討論的環節，學生被鼓勵分享他們在植物園考察和聽取科學故事后的觀察和體驗。學生積極參與討論，分享了他們的感受、想法和疑問。這個環節不僅鞏固了他們的學習成果，還促進了思維的碰撞和交流，使學生能夠將感性體驗與理性思考相結合，從而更深入地理解植物生長的科學原理。

（二）案例二：概念映射的實際應用

在一堂小學天文學課中，我們采用了概念映射這一教學策略，旨在解釋太陽系的結構。這一案例展示了如何通過概念映射幫助學生在理性通道中建立有條理的知識結構，以及這種教學方法對知識記憶和理解的影響。

課程開始時，我們引入太陽系這一主題，激發了學生對宇宙的好奇心。然后，我們提出探討太陽系結構的問題，讓學生明確學習的目標。為了讓學生更好地理解太陽系的組成和運動，我們引導他們繪制概念映射。學生使用紙張或電子工具，在圖表和圖像的幫助下，繪制了太陽、行星、衛星等天體之間的關系。他們標示了各個天體的名稱、位置和軌道，以及它們之間的相互作用。這個過程不僅要求學生整理和組織信息，還鼓勵他們思考天文學的基本概念。

在學生繪制完概念映射后，我們組織了互動和討論環節。學生分享了他們的概念映射，并解釋了他們所理解的太陽系結構。這個環節有助于學生相互學習，擴展了他們的視野，也提供了糾正錯誤和深化理解的機會。

在課堂結束時，我們進行了知識檢測，以評估學生對太陽系的理解程度。學生需要回答與課程內容相關的問題，并使用他們繪制的概念映射來支持他們的回答。結果顯示，學生的知識理解能力明顯增強，能夠更自信地解釋太陽系的組成和運動。此外，通過他們的概念映射，我們也能夠識別出學生可能存在的誤解和困惑，從而提供有針對性的反饋和指導。

總結：這一案例示范了概念映射在小學天文學課堂上的實際應用。通過繪制概念映射，學生在理性通道中建立了有條理的知識結構，更好地理解了太陽系的結構和運動。知識檢測的結果表明，這種教學策略有效提高了學生的知識理解能力和自信，為他們深入學習和探索宇宙奠定了堅實的基礎。概念映射不僅幫助學生獲取了知識，還培養了他們的圖像思維和信息組織能力，這些都是科學教育中重要的素養。

（三）案例三：實踐性學習的化學實驗

在一堂小學科學課中，我們積極推崇實踐性學習，以促進學生對化學知識的深刻理解。這一案例展示了如何通過化學實驗，鼓勵學生積極參與并通過感性和理性通道共同建立對化學原理的理解。

課程開始時，我們引入一系列簡單的化學實驗，其中包括混合不同的液體或固體以觀察化學反應。激發學生對實驗的好奇心，明確他們將要探究的問題，激發他們的學習興趣。

在教師的指導下，學生分成小組進行實驗。他們按照實驗步驟，仔細測量和混合化學物質，觀察并記錄反應的變化。在這個過程中，學生親身經歷了化學反應的過程，這一體驗激發了他們的感性通道。他們可以看到顏色的變化、氣體的產生以及溫度的變化，這些都是化學反應的視覺、聽覺和觸覺體驗。

實驗后，學生被鼓勵分析他們所收集的數據，并討論實驗的結果。他們比較了實驗前后的變化，嘗試解釋為什么會發生這些變化。這一步驟有助于學生在理性通道中建立對化學原理的理解。他們開始將實驗觀察與課堂學習的知識相聯系，形成對反應機制和化學原理的認識。

通過實驗，學生的興趣明顯增加，他們開始對化學產生濃厚興趣。他們不僅更好地理解了課堂內容，還提高了實驗設計、數據記錄和分析的技能。這種實踐性學習不僅促進了感性通道的體驗，還幫助學生在理性通道中建立了更深刻的知識結構。

（四）案例四：合作學習的影響

在小學科學項目中，我們積極倡導合作學習，鼓勵學生分成小組，共同解決一個科學問題。這一案例強調了合作學習對學生思維發展、團隊合作和科學學習的積極影響，以及如何通過互動在感性和理性通道之間建立有機聯系。

首先，學生被分成小組，每個小組的成員需要共同合作解決一個特定的科學問題。這種分組合作有助于學生互相交流和分享不同的觀點和想法，促進了思維的碰撞和多元化的視角。

小組成員一起進行實驗，討論并比較實驗結果。他們需要共同制訂實驗方案、收集數據、分析實驗結果，這要求他們有效地合作和協調行動。通過實驗和討論，學生不僅深入理解了科學問題，還培養了解決問題和合作的能力。

每個小組需要展示他們的研究結果，向全班同學和教師介紹他們的發現和結論。這個環節不僅促進了學生口頭表達能力的提高，還鼓勵他們分享和傳遞知識。同時，其他小組成員也提出問題和反饋，進一步推動了科學思考和學習。

通過合作學習，學生之間的互動不僅在感性通道中強化了實驗體驗，還在理性通道中促進了知識的構建和理解。小組內外的討論和互動幫助學生更全面地思考科學問題，將感性的觀察與理性的分析有機地結合起來。這種有機結合使學生更深入地理解了科學知識，同時也培養了批判性思維和問題解決能力。

總結：雙重通道原理作為一種教育理論，為小學科學教學提供了有力的理論支持。通過在教學中應用雙重通道原理，我們可以更好地激發學生的學習興趣，促進其思維發展，提高學習效果。因此，小學科學教育領域應重視雙重通道原理的應用，并進一步研究如何將其融入具體的教學實踐中，以更好地培養未來的科學家和思考者。