信息加工理論在生物學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

摘 要：本文以Atkinson和Shiffrin1968年提出的記憶信息的三重加工模型為依據(jù)，結(jié)合平常生物學(xué)習(xí)提出了信息加工策略。

關(guān)鍵詞：信息加工；生物；學(xué)習(xí)

加涅曾經(jīng)依據(jù)記憶信息的三重加工模型提出了信息加工學(xué)習(xí)理論。為了在生物學(xué)習(xí)中靈活應(yīng)用這一理論，本文從記憶信息的三重加工理論原型出發(fā)對(duì)生物學(xué)習(xí)策略進(jìn)行了初步探討。記憶信息的三重加工模型主要核心是記憶存貯過程分為感覺記憶、短時(shí)記憶、長(zhǎng)時(shí)記憶三級(jí)，各級(jí)都有保持記憶的結(jié)構(gòu)（記憶貯存器）。根據(jù)上述原理生物學(xué)記憶信息加工模型如圖1：

一、外界信息的輸入階段——培養(yǎng)興趣、明確驅(qū)動(dòng)

學(xué)習(xí)首先要有興趣。興趣是指一個(gè)人積極探究某種事物及愛好某種活動(dòng)的心理傾向。人們歷來很重視興趣在學(xué)習(xí)中的作用，孔子就曾說過：知之者不如好之者，好之者不如樂之者。愛因斯坦也說過：興趣是最好的老師。興趣使人的探究和認(rèn)識(shí)活動(dòng)染上強(qiáng)烈的、肯定的情緒色彩，從而使這種活動(dòng)為人所接受和喜愛。另外，興趣是培養(yǎng)出來的。可能一開始，我們并沒有對(duì)這一學(xué)科產(chǎn)生足夠的興趣，并沒有被達(dá)到某種目的誘因所推動(dòng)，所以在我們實(shí)際獲得某種知識(shí)和技能之前，應(yīng)先做出安排，定下一個(gè)小目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)之后再定下一個(gè)目標(biāo)，這樣會(huì)慢慢形成學(xué)習(xí)期望。

二、感覺記憶階段——突出重點(diǎn)、喚起注意

注意的能量是有限的，大量涌入感覺記憶的生物學(xué)信息，在極短時(shí)間內(nèi)被注意到的將會(huì)轉(zhuǎn)入短期記憶，未注意到的將會(huì)消失。學(xué)習(xí)要學(xué)會(huì)把知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)化，把握重點(diǎn)。要努力獲得老師的肯定，當(dāng)我們?cè)谀骋话鍓K的學(xué)習(xí)成果獲得老師的贊賞時(shí)，內(nèi)心會(huì)獲得成就感，這一板塊的知識(shí)也會(huì)無形的記憶深刻，同時(shí)會(huì)進(jìn)一步激發(fā)我們的學(xué)習(xí)欲望，形成良性循環(huán)。

三、短時(shí)記憶階段——信息組塊、注重復(fù)述

短時(shí)記憶的特點(diǎn)之一是容量有限。龐雜的信息要能存儲(chǔ)得下，就要將信息組塊化，提高單位信息的容量。舉例說明：

1.諧音組塊：如生物體的微量元素有六種（Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu），占六個(gè)單元，用諧音“鐵門碰新木桶”來記就只占一個(gè)單元。

2.情境組塊：如蛋白質(zhì)功能有催化、運(yùn)輸、免疫、調(diào)節(jié)。用一句話“催著運(yùn)輸走，免一次調(diào)節(jié)稅”來幫助記憶，轉(zhuǎn)換成：“碼頭上運(yùn)來了一批貨物，老板催促著工廠連夜運(yùn)走，這樣就可以少交一次稅?！苯柚@一情境就把蛋白質(zhì)的四個(gè)功能組合成了一個(gè)整體。

3.圖文組塊：如衰老細(xì)胞的特點(diǎn)有多條，聯(lián)系圖2就成了一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、細(xì)胞膜三個(gè)方面。

[水分減少，體積變小，代謝速率減慢][酶活性降低（頭發(fā)變白，酪氨酸酶活性下降）][色素積累（老年斑形成）][細(xì)胞核體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染色加深][細(xì)胞膜通透性改變，物質(zhì)運(yùn)輸功能降低]

經(jīng)資料顯示，短時(shí)記憶的另一個(gè)特點(diǎn)是暫時(shí)性。短時(shí)記憶的生物學(xué)信息經(jīng)過復(fù)述就轉(zhuǎn)入了長(zhǎng)時(shí)記憶，未能及時(shí)復(fù)述的在30s后自動(dòng)消失。這就要求我們經(jīng)常重復(fù)地去復(fù)述知識(shí)點(diǎn)。

復(fù)述有保持性復(fù)述和整合性復(fù)述兩種。比如說復(fù)述減數(shù)分裂的概念，對(duì)延長(zhǎng)信息在短時(shí)記憶中的時(shí)間比較有效。整合性復(fù)述是對(duì)短時(shí)記憶中的信息進(jìn)行深度的組織加工，如學(xué)習(xí)減數(shù)分裂學(xué)生需要將有絲分裂這一信息從長(zhǎng)時(shí)記憶中提取出來，在當(dāng)前工作區(qū)組織加工，組織后形成的新知識(shí)結(jié)構(gòu)就會(huì)順利轉(zhuǎn)入長(zhǎng)時(shí)記憶并得到有效貯存。我們平常學(xué)習(xí)不僅要經(jīng)常重復(fù)，還要進(jìn)行總結(jié)整合，使新舊知識(shí)有機(jī)結(jié)合在一起。

四、長(zhǎng)時(shí)記憶階段——建立網(wǎng)絡(luò)、雙重編碼

長(zhǎng)時(shí)記憶是信息的倉庫，容量非常大。信息只有通過深度加工才能被長(zhǎng)時(shí)記憶所接納。比如說建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)（如圖3）：

[染色體是DNA的主要載體][染色體][DNA][基因][脫氧核苷酸][每條染色體上含有一個(gè)或兩個(gè)DNA分子][是主要的遺傳物質(zhì)][基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段][每個(gè)DNA分子含有許多個(gè)基因][基因在染色體上呈線性排列][是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位][基因的脫氧核苷酸排列順序代表遺傳信息][每個(gè)基因中含有許多脫氧核苷酸]

圖3 基因關(guān)系圖

五、信息的提取——反復(fù)整合、及時(shí)反饋

記憶的關(guān)鍵不在于貯存了多少信息，而在于能提取多少信息，原知識(shí)被調(diào)用越多，應(yīng)用就越靈活、越便捷。我們提取信息的過程并不始終是在與最初學(xué)習(xí)信息時(shí)相同的情境中進(jìn)行的，我們所期望的是把學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用于各種類似的情境中去，以達(dá)到舉一反三的目的。因此，學(xué)習(xí)過程必然有一個(gè)概括的階段，也就是學(xué)習(xí)遷移的問題。為了促進(jìn)學(xué)習(xí)的遷移，我們必須去經(jīng)歷不同的情境，努力尋找在不同情境中提取信息的機(jī)會(huì)。如學(xué)習(xí)減數(shù)分裂我們需要將有絲分裂這一信息從長(zhǎng)時(shí)記憶中提取出來，在當(dāng)前工作區(qū)組織加工，組織后形成的新知識(shí)結(jié)構(gòu)就會(huì)順利轉(zhuǎn)入長(zhǎng)時(shí)記憶并得到有效貯存。再遇到相關(guān)問題，再提取，再整合……如此反復(fù)，知識(shí)遷移問題、舉一反三的能力就得到了培養(yǎng)。

結(jié)合以上分析，我們以Atkinson和Shiffrin1968年提出的記憶信息的三重加工模型為依據(jù)，結(jié)合平常生物學(xué)習(xí)提出了生物學(xué)學(xué)習(xí)的信息加工策略（見下表）。

上述探討對(duì)認(rèn)知的前幾個(gè)階段論述比較充分，而信息提取階段與學(xué)生的概括能力、知識(shí)遷移能力關(guān)系密切，而這一部分的研究和論述還不完善，有待進(jìn)一步的探討。

參考文獻(xiàn)：

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[2]加涅著，王小明譯.教學(xué)設(shè)計(jì)原理（第5版）[M].上海：華東師大出版社，2007，6.

作者簡(jiǎn)介：

駱江昊（2000—），男，漢族，陜西西安人，高中，學(xué)生。主要研究方向：信息加工理論在生物學(xué)中的應(yīng)用。