基于信息加工理论的地理课堂教学设计

凌锋

一、阿特金森一希弗林记忆信息加工过程模式

在阿特金森—希弗林记忆信息加工过程模式中（如图1），将记忆信息加工过程分成三个前后交流但又彼此独立的阶段。其中，感官收录阶段是指个体凭借视、听、嗅、味等感觉器官感应到外界环境刺激时所引起的3秒以内的短暂记忆阶段;短期记忆阶段是指感官收录后再经注意而在时间上延续到30 秒以内的记忆阶段;长期记忆阶段是指保持信息长期不忘的永久记忆阶段。

二、阿特金森一希弗林记忆信息加工教学过程的程序设计

在“气压带和风带”一节的教学设计中，我们借鉴阿特金森—希弗林记忆信息加工教学过程的基本程序（如图2），构建了如下内容。

（一）创设情境，引发环境刺激——教学过程的基础点

教师利用社会生活实践中学生经常接触到的一些事物现象或者备受学生关注的一些时事热点，创设“认识冲突”情境，刺激学生内心的“心理需求”，从而引起学生的注意，产生强烈的求知欲。以“气压带和风带”一节为例，利用学生感兴趣的战争事件和自然景观，通过文字资料和视频影像创设引发刺激的环境氛围，为获取更多的感官信息奠定基础。

认知情境1   “战争资料篇”：二战时，根据日本军事气象学家荒川秀俊的建议，制作“气球风船”，使用定时装置携带燃烧弹，两三天飘到美国后从高空降落，使得美国森林大火此起彼伏。美国政府莫明其妙，防不胜防。请问，日本的气球是如何飘到美国的？

认知情境2  “景观视频篇”：播放录像片“世界各地的气候”，画面上依次出现非洲撒哈拉沙漠地区炎热干燥、沙丘戈壁的自然景观，东南亚地区高温多雨、布满椰林的自然景观，西欧地区温和湿润、落叶阔叶林的自然景观，俄罗斯北冰洋沿海地区冰天雪地、苔原冰原的自然景观。请问，世界上不同地方为什么会有不同的自然景观？

（二）科学探究，增强感官收录——教学过程的关键点

学生感官信息的收录是有选择性的，与自身的动机、经验以及能力等因素相关。因此，在科学探究前，教师给予必要的引导和帮扶，使学生对需要进一步处理的信息加以注意，能获得更多有效的感官信息。在科学探究后，学生及时把有效的感官信息记录下来，使之上升为短期记忆。以“气压带和风带”一课为例，教师首先讲解点拨“纬度与气温的关系”和“影响大气水平运动的因素”等关键知识，引起学生的注意;然后，学生参与“单圈环流”和“三圈环流”探究活动，获得感官信息;最后，学生记录有效的感官信息（绘制单圈环流分布模式图、绘制全球气压带和风带分布模式图），获得更多的短期记忆。

探究活动1  “单圈环流篇”：教师讲解点拨纬度与气温的关系（赤道地区全年太阳高度角较大，获得太阳辐射能较多，气温较高;两极地区全年太阳高度角较小，获得太阳辐射能较少，气温较低）。学生根据热力环流的形成原理，描述单圈环流的形成过程（赤道地区大气受热上升，形成低压;两极地区大气冷却下沉，形成高压。在近地面水平方向上气流由两极地区吹向赤道地区，在高空水平方向上气流从赤道地区吹向两极地区，由此形成单圈环流），并绘制单圈环流分布模式图（见课本33页的活动）。

探究活动2  “三圈环流篇”：教师讲解点拨大气水平运动除了高低纬之间受热不均的因素外，还与地转偏向力有密切关系。学生以北半球为例，分析大气的运动状况，描述低纬环流圈、中纬环流圈和高纬环流圈的形成过程（高空大气赤道地区向北运动，受地转偏向力影响，南风偏转成西南风，至北纬30°高空偏转成西风，气流聚集，堆积下沉，近地面形成高压，称为副热带高气压带;近地面大气由副热带高气压带吹向赤道低气压带，受地转偏向力影响，在赤道和北纬30°之间形成东北信风带，由此形成了低纬环流圈。近地面大气从副热带高气压带向北运动，受地转偏向力影响，形成西南风，称为盛行西风;近地面大气从极地高气压带向南运动，受地转偏向力影响，形成东北风，称为极地东风;冷而重的极地东风和暖而轻的盛行西风在北纬60°附近相遇，暖而轻的盛行西风被迫爬升，形成副极地低气压带;气流上升到高空又分别向南、向北运动，由此形成了中纬环流圈和高纬环流圈），并绘制全球气压带和风带分布模式图（见课本35页的活动）。

（三）理解归纳，形成刺激编码——教学过程的核心点

短期记忆在有限的时间内，除了接受和摒弃从感官收录输入进来的信息外，还有对信息性质的深一层认识与理解的作用。感官信息理解之后刻意予以保留，收到长期记忆之中。以“气压带和风带”一课为例，利用学生绘制全球气压带和风带分布模式图，寻找气压带和风带的分布规律;利用学生描述三圈环流的形成过程，归纳总结气压带的成因、气压带和风带的干湿性质，从而使知识形成有效的编码，收到长时记忆之中。

总结本质1  “寻找规律篇”：学生根据全球气压带和风带分布模式图，找出气压带和风带的分布规律：全球共有七个气压带、六个风带;全球气压带与风带相间分布;若不考虑风带，全球高、低气压带相间分布;气压带、风带及其风向在地球上呈以赤道为对称轴的轴对称分布;低纬风向与高纬风向一致，与中纬风向正好相反。

总结本质2  “归纳成因篇”：学生根据引起大气运动的因素，分析气压带的形成原因（赤道低气压带是空气受热膨胀上升形成的热低压，副热带高气压带是受地转偏向力影响空气堆积下沉形成的，副极地低气压带是暖而轻的盛行西风被迫爬升形成的，极地高气压带是空气冷却收缩下沉形成的冷高压），归纳总结基本规律（赤道低气压带和极地高气压带是热力原因形成的，副热带高气压带和副极地低气压带是动力原因形成的）。

总结本质3  “性质影响篇”：根据大气的垂直运动（上升和下沉）和水平运动（高低纬间的运动和海陆间的运动），分析气压带和风带的性质（副热带高气压带和极地高气压带，盛行下沉气流，下沉增温，水汽不易凝结，多晴朗天气;赤道低气压带和副极地低气压带，盛行上升气流，上升降温，水汽易凝结，多阴雨天气;信风带从较高纬度地区吹向较低纬度地区，从陆地吹向海洋，多晴朗天气;西风带从较低纬度地区吹向较高纬度地区，从海洋吹向陆地，多阴雨天气），归纳总结基本规律（低压湿、高压干，西风湿、信风干）。

（四）巩固应用，贮存提取信息——教学过程的突破点

将归纳总结的一般规律（编码）运用于新的具体情境中，实现了学生将心理事件转换为行为事件，能更好地收到其长期记忆中，以后出现有关该信息记忆方面的知识，学生就可以调用长时记忆中的编码加以解决。以“气压带和风带”一课为例，利用气压带和风带的分布规律和不同性质，分析主要气候类型的成因和气候特点，活学活用，能起到巩固提升的作用。

学以致用“气候类型篇”：根据不同气压带或风带控制下形成不同气候类型的原理，分析主要气候类型的成因，并总结气候特点（在赤道低气压带控制下形成全年高温多雨的热带雨林气候;在副热带高气压带和盛行西风带交替控制下形成夏季炎热干燥、冬季温和多雨的地中海气候;在盛行西风带控制下形成全年温和湿润的温带海洋性气候）。

总之，课堂教学设计是一个非常复杂的过程。教师应根据阿特金森—希弗林记忆信息加工理论设计课堂教学过程，吸引学生的注意力，提高信息加工效率，变短期记忆为长期记忆，从而真正实现课堂的有效教学。endprint