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标题 初中数学课堂教学中引入信息加工理论的策略探讨
范文

    叶广湖

    摘 要 信息加工理论阐明了信息内部加工的经过,其理论表示人处理信息的过程与计算机信息加工的过程相类似,涵盖了人脑如何关注、选取和接收外部信息,怎么对信息展开编码、转换及整合,怎么运用这些信息制定决策并引导自身的行为等。信息加工理论对初中数学教学发挥着重要的指导作用。本文通过分析信息加工的基本理论,结合初中数学知识,探讨信息加工理论在教学过程中的實际应用。

    关键词 信息加工 数学教学 策略探讨

    中图分类号:G633.6文献标识码:A

    信息加工理论将人的大脑与计算机信息处理系统进行对比。计算机由输入、输出系统、存储系统、CPU等结构组成。信息加工理论则将人体的眼镜、耳朵、鼻子等感官视作输入系统,将人脑作为CPU和存储系统,而手和嘴等当做输出系统。由此看来,人们在处理和加工信息的过程和计算机加工信息过程相似。将信息加工理论应用至初中数学教学中,能有效提升数学的教学质量,有助于加强学习的有效性,培养学生的创新意识和思维创造能力。

    1信息加工的基本理论

    1.1记忆理论

    信息加工理论表示人脑的工作记忆类似于计算机寄存器,长时记忆类似于外部存储器,以下为具体理念:人的感觉记忆是通过感官获得的保持在一秒钟之内的大量信息,信息保存时间不长,往往处于0.5至2秒间,若是信息获得关注,则将被工作记忆进行加工,若未被关注,则会迅速消散。工作记忆是人脑用于暂时存储和加工信息的记忆系统,存储量有限,在短期内仅能记忆7?个信息单位,任何信息需要进入工作记忆后才能被加工处理。长时记忆是存储大量信息的资料库,其可容纳的大小无论就记忆的种类或数量来说都是无限的,能储存很长时间的信息。

    1.2组块理论

    因为工作记忆的存储容纳数量受到限制,在处理的过程中,信息唯有进到工作记忆中,才会进行下一步的处理。若要扩大工作记忆的容纳数量,增强处理效果,可灵活应用组织的方法。组织是搭建信息之间的关联,使其整合为系统性的整体,转变成每个信息“组块”,降低个体的信息数,进而加大进入工作记忆信息的容量。

    1.3提取理论

    学生在处理难题时,需针对已掌握的基础内容通过认知处理来解决难题,学生所掌握的知识保留在长时记忆里,可通过其记忆获得原有知识,并将知识再返至工作记忆中,这就是信息经过提炼而获取的过程。有调查表示,信息提炼、获取的过程和其在长时记忆中的痕迹程度存在联系,而记忆痕迹程度又和相关信息的加工处理深度有一定的联系。

    2信息加工理论对初中数学的应用策略

    2.1知识的注意

    学生通过感官所得到的信息先来到感觉记忆,但其维持在感觉记忆的时长很短暂,若不能获取注意,将会遗失这块信息,所以在数学教学时,教师所采用的教学形式需要有效地吸引学生注意力。学生在学习过程中,不同的感觉器官都将起到影响作用,教室中也存在各方面的信息,外部讯息将通过感官,来到感觉记忆中。依照过滤器理论:人的神经体系在某块时间内只能处理特别指定的信息,且加工处理的容纳数量是有限制的。这表明,神经体系在组织某块信息的加工时有着过滤体系,这个过滤体系会有选择地对从各类感觉通道而来的信息开展处理,使一些信息可以顺利通过其中,并可以进入下一步的处理工作,而剩下的信息将被阻挡在过滤器外,无法继续获得加工。因此教师在教学过程中,需要灵活借助信息加工理论实施教学活动,以提高学生的学习质量。

    一是,处理图形信息。使用多种颜色的粉笔,在复杂的图像中分隔出基础图形,为学生带来视觉冲击,以吸引学生的学习注意力,进而使知识信息通过过滤器,进行接下来的信息处理工作。

    二是,应用复述措施。教师在数学教学过程中反复强调重点信息,即是复述措施,这是为了让重要内容能够顺利经过过滤器,继续获得处理。

    三是,利用数形联合的方式。数形联合能够帮助学生的视觉和听觉感官所接收的信息具有一致性,从而来自不同通道的信息也是统一的,即使是不同的通道信息通过,数学知识信息均能获得加工。

    2.2知识的组块

    基于信息加工理论,人的工作记忆容量大致是7个,若过了限制,新加入的信息将去除以往的信息。因此教师在组织初中数学教学时,为帮助学生加大进入工作记忆的信息数,需要引导学生将所学知识进行归纳,发掘数学学习的特征,通过特征进行联想,学生有利于使学生增加信息的加工和处理数量。

    例如,教师在讲解平行四边形的定理和判定时,可以基于信息加工理论进行规律总结:“4对,3+1”。“4对”表示图形的几个性质定理。“3+1”是指两组对边分别平行的四边形是平行四边形;两组对边分别相等的四边形是平行四边形;对角线互相平分的四边形是平行四边形;一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;两组对角分别相等 的四边形是平行四边形。通过归纳总结,促进学生加强对图形的性质定理和条件的印象。同时可使学生结合基础知识点间的联系,进行信息“组块”,使进入工作记忆的信息数增多,进一步加强工作记忆的加工能力。三是在基础知识进入到学生的工作记忆后,学生若需运用基础知识,则不用再从长时记忆中进行寻找,这大大提高了学生提取知识信息的效率,进而建设提取知识的时长。

    2.3知识结构

    知识结构指学生对数学的认识构造,是通过学习者向外显知识的认知、感受、理解、吸收,从而储藏在长时记忆中相关联的描述性知识、系统性知识和过程性知识所组成的结构。CPFS结构是能够促进知识内容的保存和提取的结构,由概念域、概念系、命题域、命题系等组成。其中概念域是表示在一个概念中的不同表现方式的合成,概念系表示就是在个体头脑中形成的概念网络,其中概念间存在某种联系。命题域表示一个等价命题网络的图式为典型命题A的命题域。命题系表示一个半等价命题网络的图式。? ? ? ? ? ? ? (下转第184页)(上接第182页)

    针对具体理论,教师在组织初中数学教学时,应当积极引导学生将数学的知识内容展开关联,搭建成稳固的CPFS结构。

    一是,在教学过程中,帮助学生了解和形成概念域和概念系。在概念化学习时应当从多维度、多层面、多方向去进行深刻的了解和掌握,进而促进概念域的形成。

    例如,教师在讲解平行四边形的图形概念时,运用以下方法进行定义,平行四边形是在同一个二维平面内,由两组平行线段组成的闭合图形;具有两对平行边的简单(非自相交)四边形被称为平行四边形;平行四边形的相对或相对的侧面具有相同的长度,并且平行四边形的相反的角度是相等的,如此便能帮助学生从不同方向去理解和形成平行四边形的概念域。而平行四边形概念系是表示其概念和其他概念间的关联,例如和正方形、圆形之间的关联,只有明确了相关的概念域和概念系,才能促进学生对平行四边形概念形成较完整清楚的图式。

    二是,教师在进行初中数学课堂教学时,有针对性地引导学生形成命题域和命题系。学生在解决问题时需要在长时记忆中提取原有知识,将其返至工作记忆,这样才能进行信息的加工和处理。但由于长时记忆的容量足够,这对知识信息的寻找增加了难度,为了让相关信息在运用时,在较短时间被检索成功,则需要教师引导学生产生命题域和命题系,原因在于在学生需要某块所学知识时,可以高效地搜索到所对应的内容,无需根据顺序去進行检索,这样可有效缩短检索的所用时长。

    例如,三角形是等边三角形在以下等价命题的图式:等边三角形每条边上的中线、高线和角平分线互相重合;三个内角都相等的三角形为等边三角形;两个内角为60度的三角形为等边三角形,这即是三角形为等边三角形的命题域。另外,还需要帮助学生培养命题系的形成,教师在进行初中数学的教学过程中,将对应的命题组合在一起而实现命题系,方便展开查找。例如,以下命题形成命题系:判断2个三角形全等,两个三角形的三边完全相等;两个三角形的两边及其这两边的夹角完全相等;两个三角形的两角及其这两角的夹边完全相等;两个三角形的两角及其这两角的邻边完全相等;两个直角三角形的斜边及其任意一边完全相等。在这些命题系里的命题均和证明两条线段相等相关。这些命题域和命题系,在人体的长时记忆里会进一步转化为相关图式,同时将相同类别的问题构建为组块,在需要获取集合组块其中的信息时,将会激发命题域、命题系中的相关信息,进而将整体的命题域、命题系中的信息激发。

    3结语

    近几年来,教师一直在追求高效的初中数学课堂教学.但对于高效的定义常常根据学习的结果来进行衡量,却没有重视学习的过程,教师应当转变传统的教学思想,坚持以学生为本,充分发挥学生的学习主动性,积极地在教学实践中运用科学的理论指导,将信息加工理论和问题解决相结合,帮助学生进行有灵活性、系统性的学习方式,进而提升学习质量。

    参考文献

    [1] 陈杏友佩.从加涅“信息加工”理论看数学学习的迁移[J].课程教育研究,2017(24):176-177.

    [2] 李士持,吴颖康.数学教学心理学[M].上海:华东师范大学出版社,2011.

    [3] 张学民.实验心理学[M].北京:北京师范大学出版社,2009.

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更新时间:2025/3/21 20:47:14