信息加工理论在地理现代教学媒体设计中的应用

姚丽芳 郭恒源

信息加工理论较好地阐释了学生汲取、贮存、运算和使用信息的学习心理过程，借助该理论，可以有效指导地理课堂现代教学媒体的设计，优化地理教学过程。

一、加涅信息加工理论简介

信息加工理论是运用实验的方法研究人类在环境中如何进行信息的觉察、记忆、转换、提取、使用等一系列信息加工的学习心理过程，其中融入了计算机技术、信息论和控制论的原理。如图1是美国教育心理学家加涅提出的信息加工模式。

该模式展示了学习过程中的信息流程：来自环境中的信息刺激人的感受器，在感觉登记器中进行编码形成感觉记忆，而只有那些被注意的信息才能进入短时记忆做进一步的加工。感觉登记和短时记忆对信息的保持时间很短，都不超过20秒。短时记忆的容量也有限，一般认为是7±2个组块。短时记忆中的信息需经过复述、精加工和组织编码等才有可能转移到长时记忆中。从短时记忆或长时记忆中检索出来的信息通过反应发生器进入反应生成阶段，通过使效应器活动起来，产生一个影响环境的操作行为。

此外，加涅认为整个学习过程都是在“期望”和“执行控制”的作用下完成的。“期望”是活动过程引起的学习动机，它使信息加工沿一定的方向进行。“执行控制”负责对信息加工过程进行监视、检查、调节和控制，其功能是使信息削弱或改变方向，使加工活动得以进行。

二、信息加工理论在现代媒体设计中的应用

1.利用媒体集成性，引发学生注意

现代媒体具有能将文本、声音、动画、视频等多种媒体整合的高度集成性，能够同时刺激人的视觉、听觉，引起感觉记忆。信息加工理论认为，只有那些被注意的信息才能够迅速进入短时记忆做进一步加工。所以地理教师在进行现代教学媒体设计时应注意突出信息重难点，引起学生注意。如制作PPT课件时，应尽可能将要点放在画面左上角观察频度高的地方，或采用添加箭头、下划线、设置不同颜色、添加音频、播放flash动画等手段，使学习要点与其它信息区别开来，促成短时记忆。

2.利用媒体交互性，增加复述机会

复述是使短时记忆信息得以保持并转入长时记忆的有效手段之一，教师应充分利用现代教学媒体具有的强大交互性优势，给予学生复述的机会。复述可以是反复观察地理图片、观看地理过程视频，也可以是利用多媒体完成课堂练习。如初中地理教师讲完世界“七大洲和四大洋”的名称、分布、轮廓等内容之后，可以请学生上台利用Google Earth软件找出世界七大洲和四大洋的位置，或者拖拉由flash软件制作的七大洲和四大洋拼图。这些软件可以随时重复调用，也可控制操作过程，交互性强，学生通过复述可加深知识的记忆。

3.利用媒体表现力，设置关键线索

记忆的目的不在于能够贮存多少信息而在于能够提取多少信息。地理教师应利用现代教学媒体的丰富表现力，提供有利于学生回忆的线索。教师可通过媒体呈现图片、资料、表格等方式提示学生，引发学生的回忆检索功能。如要利用“等太阳高度线”知识解题时，由于此部分内容历来是学生迷惑和学了就忘的知识难点，教师可利用幻灯片展示“等太阳高度线图的绘制原理”图（如图2），帮助学生提取记忆，正确解题。

4.利用媒体开放性，强化学习期望

信息加工理论认为，任务驱动、反馈和评价对期望具有强化作用，能够强化学生学习动机。由于一节课时间有限，现代教学媒体可借助计算机辅助教学，教学的时间和空间都是开放的。如讲解“洋流对地理环境的影响”时，教师可课前让学生分成小组对某子课题（洋流与气候；洋流与海洋生物；洋流与污染；洋流与航运；洋流与战争；厄尔尼诺现象和拉尼娜现象）进行研究性学习，课堂上小组通过个人演讲、图片展示、PPT演示等方式展示研究成果。在任务驱动和小组间竞争下，各小组成员积极利用网络技术，收集信息、提取信息、整理信息。教师最后对部分成果予以展示和奖品颁发的评价，再次强化学生学习动机。

5.融合传统媒体，加深知识记忆

一般认为，教学媒体以两种感知形态呈现优于单一感知形态显示，三种优于两种，因为多种感官同时学习某一知识，可在大脑的不同部位留下痕迹。实验还表明，长时记忆的信息是以言语和视觉的形式存储的。所以地理教师在进行现代教学媒体设计时，应根据具体情况适当融合文本、图片、动画等媒体，但是绝不能忽视教师语言这个最基本的传统媒体：教师的语音应字正腔圆、语调要抑扬顿挫、语速应快慢得当，而不能过度依赖现代教学媒体，使课堂变成机灌的课堂。同时，教师可通过口语、手势、表情和眼神等，给予及时反馈，增强学习动机。

三、现代媒体设计中应注意的问题

1.控制信息容量，避免过度超载

信息加工理论认为，短时记忆的容量有限。教师在进行地理课堂现代多媒体设计时，应注意控制媒体承载的信息容量，以简洁明了的形式表现与教学内容最有关的知识点或者材料，留给学生感知、复述、回忆等信息加工及参与活动的时间，而不能利用大量图片、材料充斥整个地理课堂。

2.呈现组块化信息，强化知识编码

编码是以各种方式对输入的信息进行组织，既是对新信息的积极转换，也是对原有信息结构的重组或改建。使信息组块化，不仅有助于扩大短时记忆的容量，也是信息编码的一种方式。地理教师在呈现地理信息时，应尽量将地理知识组成有意义的块状，如可采用纲目式、结构式、表格式、信号式等形式呈现相关联的内容，帮助学生建构知识体系。

信息加工理论明确阐述了学习过程中的信息流动过程以及这些不同过程所具有的特点。利用这些理论指导地理课堂的现代教学媒体设计，能够更好地发挥现代教学媒体的优势，增强学生地理学习效果，提高课堂教学效益。