信息加工理论在生物学习中的应用

摘 要：本文以Atkinson和Shiffrin1968年提出的记忆信息的三重加工模型为依据，结合平常生物学习提出了信息加工策略。

关键词：信息加工；生物；学习

加涅曾经依据记忆信息的三重加工模型提出了信息加工学习理论。为了在生物学习中灵活应用这一理论，本文从记忆信息的三重加工理论原型出发对生物学习策略进行了初步探讨。记忆信息的三重加工模型主要核心是记忆存贮过程分为感觉记忆、短时记忆、长时记忆三级，各级都有保持记忆的结构（记忆贮存器）。根据上述原理生物学记忆信息加工模型如图1：

一、外界信息的输入阶段——培养兴趣、明确驱动

学习首先要有兴趣。兴趣是指一个人积极探究某种事物及爱好某种活动的心理倾向。人们历来很重视兴趣在学习中的作用，孔子就曾说过：知之者不如好之者，好之者不如乐之者。爱因斯坦也说过：兴趣是最好的老师。兴趣使人的探究和认识活动染上强烈的、肯定的情绪色彩，从而使这种活动为人所接受和喜爱。另外，兴趣是培养出来的。可能一开始，我们并没有对这一学科产生足够的兴趣，并没有被达到某种目的诱因所推动，所以在我们实际获得某种知识和技能之前，应先做出安排，定下一个小目标，实现之后再定下一个目标，这样会慢慢形成学习期望。

二、感觉记忆阶段——突出重点、唤起注意

注意的能量是有限的，大量涌入感觉记忆的生物学信息，在极短时间内被注意到的将会转入短期记忆，未注意到的将会消失。学习要学会把知识点简化，把握重点。要努力获得老师的肯定，当我们在某一板块的学习成果获得老师的赞赏时，内心会获得成就感，这一板块的知识也会无形的记忆深刻，同时会進一步激发我们的学习欲望，形成良性循环。

三、短时记忆阶段——信息组块、注重复述

短时记忆的特点之一是容量有限。庞杂的信息要能存储得下，就要将信息组块化，提高单位信息的容量。举例说明：

1.谐音组块：如生物体的微量元素有六种（Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu），占六个单元，用谐音“铁门碰新木桶”来记就只占一个单元。

2.情境组块：如蛋白质功能有催化、运输、免疫、调节。用一句话“催着运输走，免一次调节税”来帮助记忆，转换成：“码头上运来了一批货物，老板催促着工厂连夜运走，这样就可以少交一次税。”借助这一情境就把蛋白质的四个功能组合成了一个整体。

3.图文组块：如衰老细胞的特点有多条，联系图2就成了一个细胞的细胞质、细胞核、细胞膜三个方面。

[水分减少，体积变小，代谢速率减慢][酶活性降低（头发变白，酪氨酸酶活性下降）][色素积累（老年斑形成）][细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深][细胞膜通透性改变，物质运输功能降低]

经资料显示，短时记忆的另一个特点是暂时性。短时记忆的生物学信息经过复述就转入了长时记忆，未能及时复述的在30s后自动消失。这就要求我们经常重复地去复述知识点。

复述有保持性复述和整合性复述两种。比如说复述减数分裂的概念，对延长信息在短时记忆中的时间比较有效。整合性复述是对短时记忆中的信息进行深度的组织加工，如学习减数分裂学生需要将有丝分裂这一信息从长时记忆中提取出来，在当前工作区组织加工，组织后形成的新知识结构就会顺利转入长时记忆并得到有效贮存。我们平常学习不仅要经常重复，还要进行总结整合，使新旧知识有机结合在一起。

四、长时记忆阶段——建立网络、双重编码

长时记忆是信息的仓库，容量非常大。信息只有通过深度加工才能被长时记忆所接纳。比如说建立知识网络（如图3）：

[染色体是DNA的主要载体][染色体][DNA][基因][脱氧核苷酸][每条染色体上含有一个或两个DNA分子][是主要的遗传物质][基因是有遗传效应的DNA片段][每个DNA分子含有许多个基因][基因在染色体上呈线性排列][是遗传物质的结构和功能单位][基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息][每个基因中含有许多脱氧核苷酸]

图3 基因关系图

五、信息的提取——反复整合、及时反馈

记忆的关键不在于贮存了多少信息，而在于能提取多少信息，原知识被调用越多，应用就越灵活、越便捷。我们提取信息的过程并不始终是在与最初学习信息时相同的情境中进行的，我们所期望的是把学到的知识运用于各种类似的情境中去，以达到举一反三的目的。因此，学习过程必然有一个概括的阶段，也就是学习迁移的问题。为了促进学习的迁移，我们必须去经历不同的情境，努力寻找在不同情境中提取信息的机会。如学习减数分裂我们需要将有丝分裂这一信息从长时记忆中提取出来，在当前工作区组织加工，组织后形成的新知识结构就会顺利转入长时记忆并得到有效贮存。再遇到相关问题，再提取，再整合……如此反复，知识迁移问题、举一反三的能力就得到了培养。

结合以上分析，我们以Atkinson和Shiffrin1968年提出的记忆信息的三重加工模型为依据，结合平常生物学习提出了生物学学习的信息加工策略（见下表）。

上述探讨对认知的前几个阶段论述比较充分，而信息提取阶段与学生的概括能力、知识迁移能力关系密切，而这一部分的研究和论述还不完善，有待进一步的探讨。

参考文献：

[1]胡继飞，郑晓蕙.生物学教学心理学[M].广州：广东高等教育出版社，2002，3.

[2]加涅著，王小明译.教学设计原理（第5版）[M].上海：华东师大出版社，2007，6.

作者简介：

骆江昊（2000—），男，汉族，陕西西安人，高中，学生。主要研究方向：信息加工理论在生物学中的应用。