基于信息加工理論的地理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

凌鋒

一、阿特金森一希弗林記憶信息加工過程模式

在阿特金森—希弗林記憶信息加工過程模式中（如圖1），將記憶信息加工過程分成三個(gè)前后交流但又彼此獨(dú)立的階段。其中，感官收錄階段是指?jìng)€(gè)體憑借視、聽、嗅、味等感覺器官感應(yīng)到外界環(huán)境刺激時(shí)所引起的3秒以內(nèi)的短暫記憶階段;短期記憶階段是指感官收錄后再經(jīng)注意而在時(shí)間上延續(xù)到30 秒以內(nèi)的記憶階段;長(zhǎng)期記憶階段是指保持信息長(zhǎng)期不忘的永久記憶階段。

二、阿特金森一希弗林記憶信息加工教學(xué)過程的程序設(shè)計(jì)

在“氣壓帶和風(fēng)帶”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)中，我們借鑒阿特金森—希弗林記憶信息加工教學(xué)過程的基本程序（如圖2），構(gòu)建了如下內(nèi)容。

（一）創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)環(huán)境刺激——教學(xué)過程的基礎(chǔ)點(diǎn)

教師利用社會(huì)生活實(shí)踐中學(xué)生經(jīng)常接觸到的一些事物現(xiàn)象或者備受學(xué)生關(guān)注的一些時(shí)事熱點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)“認(rèn)識(shí)沖突”情境，刺激學(xué)生內(nèi)心的“心理需求”，從而引起學(xué)生的注意，產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。以“氣壓帶和風(fēng)帶”一節(jié)為例，利用學(xué)生感興趣的戰(zhàn)爭(zhēng)事件和自然景觀，通過文字資料和視頻影像創(chuàng)設(shè)引發(fā)刺激的環(huán)境氛圍，為獲取更多的感官信息奠定基礎(chǔ)。

認(rèn)知情境1 ? “戰(zhàn)爭(zhēng)資料篇”：二戰(zhàn)時(shí)，根據(jù)日本軍事氣象學(xué)家荒川秀俊的建議，制作“氣球風(fēng)船”，使用定時(shí)裝置攜帶燃燒彈，兩三天飄到美國(guó)后從高空降落，使得美國(guó)森林大火此起彼伏。美國(guó)政府莫明其妙，防不勝防。請(qǐng)問，日本的氣球是如何飄到美國(guó)的？

認(rèn)知情境2 ?“景觀視頻篇”：播放錄像片“世界各地的氣候”，畫面上依次出現(xiàn)非洲撒哈拉沙漠地區(qū)炎熱干燥、沙丘戈壁的自然景觀，東南亞地區(qū)高溫多雨、布滿椰林的自然景觀，西歐地區(qū)溫和濕潤(rùn)、落葉闊葉林的自然景觀，俄羅斯北冰洋沿海地區(qū)冰天雪地、苔原冰原的自然景觀。請(qǐng)問，世界上不同地方為什么會(huì)有不同的自然景觀？

（二）科學(xué)探究，增強(qiáng)感官收錄——教學(xué)過程的關(guān)鍵點(diǎn)

學(xué)生感官信息的收錄是有選擇性的，與自身的動(dòng)機(jī)、經(jīng)驗(yàn)以及能力等因素相關(guān)。因此，在科學(xué)探究前，教師給予必要的引導(dǎo)和幫扶，使學(xué)生對(duì)需要進(jìn)一步處理的信息加以注意，能獲得更多有效的感官信息。在科學(xué)探究后，學(xué)生及時(shí)把有效的感官信息記錄下來，使之上升為短期記憶。以“氣壓帶和風(fēng)帶”一課為例，教師首先講解點(diǎn)撥“緯度與氣溫的關(guān)系”和“影響大氣水平運(yùn)動(dòng)的因素”等關(guān)鍵知識(shí)，引起學(xué)生的注意;然后，學(xué)生參與“單圈環(huán)流”和“三圈環(huán)流”探究活動(dòng)，獲得感官信息;最后，學(xué)生記錄有效的感官信息（繪制單圈環(huán)流分布模式圖、繪制全球氣壓帶和風(fēng)帶分布模式圖），獲得更多的短期記憶。

探究活動(dòng)1 ?“單圈環(huán)流篇”：教師講解點(diǎn)撥緯度與氣溫的關(guān)系（赤道地區(qū)全年太陽高度角較大，獲得太陽輻射能較多，氣溫較高;兩極地區(qū)全年太陽高度角較小，獲得太陽輻射能較少，氣溫較低）。學(xué)生根據(jù)熱力環(huán)流的形成原理，描述單圈環(huán)流的形成過程（赤道地區(qū)大氣受熱上升，形成低壓;兩極地區(qū)大氣冷卻下沉，形成高壓。在近地面水平方向上氣流由兩極地區(qū)吹向赤道地區(qū)，在高空水平方向上氣流從赤道地區(qū)吹向兩極地區(qū)，由此形成單圈環(huán)流），并繪制單圈環(huán)流分布模式圖（見課本33頁的活動(dòng)）。

探究活動(dòng)2 ?“三圈環(huán)流篇”：教師講解點(diǎn)撥大氣水平運(yùn)動(dòng)除了高低緯之間受熱不均的因素外，還與地轉(zhuǎn)偏向力有密切關(guān)系。學(xué)生以北半球?yàn)槔治龃髿獾倪\(yùn)動(dòng)狀況，描述低緯環(huán)流圈、中緯環(huán)流圈和高緯環(huán)流圈的形成過程（高空大氣赤道地區(qū)向北運(yùn)動(dòng)，受地轉(zhuǎn)偏向力影響，南風(fēng)偏轉(zhuǎn)成西南風(fēng)，至北緯30°高空偏轉(zhuǎn)成西風(fēng)，氣流聚集，堆積下沉，近地面形成高壓，稱為副熱帶高氣壓帶;近地面大氣由副熱帶高氣壓帶吹向赤道低氣壓帶，受地轉(zhuǎn)偏向力影響，在赤道和北緯30°之間形成東北信風(fēng)帶，由此形成了低緯環(huán)流圈。近地面大氣從副熱帶高氣壓帶向北運(yùn)動(dòng)，受地轉(zhuǎn)偏向力影響，形成西南風(fēng)，稱為盛行西風(fēng);近地面大氣從極地高氣壓帶向南運(yùn)動(dòng)，受地轉(zhuǎn)偏向力影響，形成東北風(fēng)，稱為極地東風(fēng);冷而重的極地東風(fēng)和暖而輕的盛行西風(fēng)在北緯60°附近相遇，暖而輕的盛行西風(fēng)被迫爬升，形成副極地低氣壓帶;氣流上升到高空又分別向南、向北運(yùn)動(dòng)，由此形成了中緯環(huán)流圈和高緯環(huán)流圈），并繪制全球氣壓帶和風(fēng)帶分布模式圖（見課本35頁的活動(dòng)）。

（三）理解歸納，形成刺激編碼——教學(xué)過程的核心點(diǎn)

短期記憶在有限的時(shí)間內(nèi)，除了接受和摒棄從感官收錄輸入進(jìn)來的信息外，還有對(duì)信息性質(zhì)的深一層認(rèn)識(shí)與理解的作用。感官信息理解之后刻意予以保留，收到長(zhǎng)期記憶之中。以“氣壓帶和風(fēng)帶”一課為例，利用學(xué)生繪制全球氣壓帶和風(fēng)帶分布模式圖，尋找氣壓帶和風(fēng)帶的分布規(guī)律;利用學(xué)生描述三圈環(huán)流的形成過程，歸納總結(jié)氣壓帶的成因、氣壓帶和風(fēng)帶的干濕性質(zhì)，從而使知識(shí)形成有效的編碼，收到長(zhǎng)時(shí)記憶之中。

總結(jié)本質(zhì)1 ?“尋找規(guī)律篇”：學(xué)生根據(jù)全球氣壓帶和風(fēng)帶分布模式圖，找出氣壓帶和風(fēng)帶的分布規(guī)律：全球共有七個(gè)氣壓帶、六個(gè)風(fēng)帶;全球氣壓帶與風(fēng)帶相間分布;若不考慮風(fēng)帶，全球高、低氣壓帶相間分布;氣壓帶、風(fēng)帶及其風(fēng)向在地球上呈以赤道為對(duì)稱軸的軸對(duì)稱分布;低緯風(fēng)向與高緯風(fēng)向一致，與中緯風(fēng)向正好相反。

總結(jié)本質(zhì)2 ?“歸納成因篇”：學(xué)生根據(jù)引起大氣運(yùn)動(dòng)的因素，分析氣壓帶的形成原因（赤道低氣壓帶是空氣受熱膨脹上升形成的熱低壓，副熱帶高氣壓帶是受地轉(zhuǎn)偏向力影響空氣堆積下沉形成的，副極地低氣壓帶是暖而輕的盛行西風(fēng)被迫爬升形成的，極地高氣壓帶是空氣冷卻收縮下沉形成的冷高壓），歸納總結(jié)基本規(guī)律（赤道低氣壓帶和極地高氣壓帶是熱力原因形成的，副熱帶高氣壓帶和副極地低氣壓帶是動(dòng)力原因形成的）。

總結(jié)本質(zhì)3 ?“性質(zhì)影響篇”：根據(jù)大氣的垂直運(yùn)動(dòng)（上升和下沉）和水平運(yùn)動(dòng)（高低緯間的運(yùn)動(dòng)和海陸間的運(yùn)動(dòng)），分析氣壓帶和風(fēng)帶的性質(zhì)（副熱帶高氣壓帶和極地高氣壓帶，盛行下沉氣流，下沉增溫，水汽不易凝結(jié)，多晴朗天氣;赤道低氣壓帶和副極地低氣壓帶，盛行上升氣流，上升降溫，水汽易凝結(jié)，多陰雨天氣;信風(fēng)帶從較高緯度地區(qū)吹向較低緯度地區(qū)，從陸地吹向海洋，多晴朗天氣;西風(fēng)帶從較低緯度地區(qū)吹向較高緯度地區(qū)，從海洋吹向陸地，多陰雨天氣），歸納總結(jié)基本規(guī)律（低壓濕、高壓干，西風(fēng)濕、信風(fēng)干）。

（四）鞏固應(yīng)用，貯存提取信息——教學(xué)過程的突破點(diǎn)

將歸納總結(jié)的一般規(guī)律（編碼）運(yùn)用于新的具體情境中，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生將心理事件轉(zhuǎn)換為行為事件，能更好地收到其長(zhǎng)期記憶中，以后出現(xiàn)有關(guān)該信息記憶方面的知識(shí)，學(xué)生就可以調(diào)用長(zhǎng)時(shí)記憶中的編碼加以解決。以“氣壓帶和風(fēng)帶”一課為例，利用氣壓帶和風(fēng)帶的分布規(guī)律和不同性質(zhì)，分析主要?dú)夂蝾愋偷某梢蚝蜌夂蛱攸c(diǎn)，活學(xué)活用，能起到鞏固提升的作用。

學(xué)以致用“氣候類型篇”：根據(jù)不同氣壓帶或風(fēng)帶控制下形成不同氣候類型的原理，分析主要?dú)夂蝾愋偷某梢?，并總結(jié)氣候特點(diǎn)（在赤道低氣壓帶控制下形成全年高溫多雨的熱帶雨林氣候;在副熱帶高氣壓帶和盛行西風(fēng)帶交替控制下形成夏季炎熱干燥、冬季溫和多雨的地中海氣候;在盛行西風(fēng)帶控制下形成全年溫和濕潤(rùn)的溫帶海洋性氣候）。

總之，課堂教學(xué)設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。教師應(yīng)根據(jù)阿特金森—希弗林記憶信息加工理論設(shè)計(jì)課堂教學(xué)過程，吸引學(xué)生的注意力，提高信息加工效率，變短期記憶為長(zhǎng)期記憶，從而真正實(shí)現(xiàn)課堂的有效教學(xué)。endprint