应用信息加工理论提高初中数学课堂教学效率的研究

温镜军

广州市绿翠现代实验学校

近些年我国新课改进程逐步加快，促使初中数学教学获取较快发展，初中数学课堂教学理念在逐渐丰富，教学思想也开始朝着多元化方向全面发展。但是当前初中数学教学也存在较多不足之处，在各类理论知识教学中缺乏理性分析。在任务化教学中，教学难以获取有效创新与评价，在教学中存在低水平重复教学问题。所以当前要从多个角度分析提升初中数学实效性的基本途径，促使学生能从经验教学转为学术教学。

一、信息加工理论基本内涵

（一）记忆理论

信息加工理论主要是将人体记忆分为感觉记忆、长时记忆以及工作记忆。其中工作记忆等同于计算机中的关键设备寄存器，长时记忆就是计算机中的存储器。感受记忆在多种感觉系统的信息数据获取过程中，将此类信息数据保留短暂的时间。提高此类信息重视度，将其作为工作记忆进行有效处理。工作记忆是存储在人们记忆系统中的信息，实际存储容量受限，各项信息要得到大量有效处理需要进入到工作记忆中。长时记忆属于完整的信息库，容量无限，能将信息长期保存[1]。

（二）组块理论与编码理论

工作记忆容量受限，在工作过程中，工作记忆对信息加工具有较大作用，各类进入到工作记忆的信息，才能得到有效加工。目前为了使得工作记忆信息容量全面扩大，提升信息加工效率，可以发挥出组织策略。组织实质就是强化信息知识之间的联系性，使得多项信息能建立为完整整体，将不同知识连接为完整的知识模块，降低独立信息数量，使得进入工作记忆中的信息总量不断扩大。在编码中要在信息加工过程中融入各类信息。通过人工录入，然后将信息进行加工转化，提升信息利用价值，编码基本作用就是保持维持性和精确性复述。

（三）提取理论

学生在解答各类难度的问题过程中，要合理利用已学知识以及不同操作来解答问题。已学知识长期存储在学生记忆中，学生要想获取此部分知识，要重新转回到工作记忆中，此过程就是重要的信息提取阶段。从各项教学研究中能得出，信息提取、信息存储、信息记忆之间联系较大。通过对各类信息深度加工能加深记忆痕迹强度。在此项理论中明确提出，信息有效提取与信息存储形式有较大联系，也与长时间记忆具有较大关联[2]。

二、应用信息加工理论提高初中数学课堂教学效率

（一）强化各类知识点注意

从信息加工理论相关记忆的知识来看，学生要从感觉器官中获取各类信息才能建立感觉记忆，信息在感觉记忆中实际停留时间较短，如果不能提高重视度，将会导致此部分知识逐渐丢失。在初中数学课堂教学过程中，教师要对各类知识有效整合，对知识呈现形式进行控制，提高学生注意力。在课堂教学中，学生各类感官作用要全面发挥，教学中会产生多项信息，此类信息进入到学生感觉器官中，能存储为感觉记忆。依照过滤器理论能得出，在信息加工处理过程中神经系统要建立以下机制。神经系统在特定时间段中能对各类信息进行加工存储，但是实际规定时间段内加工量有限。所以每位学生在学习加工过程中具有对应的过滤机制，此类过滤机制能对不同通道信息进行选择性加工，多项信息能经过过滤器得到加工应用。

所以现阶段基于信息加工理论的初中教学课堂中，教师在教学中应用不同颜色粉笔对图像信息进行加工。在黑板上画出不同图形，从基本图形向复杂图形过渡，层层递进，提高学生注意力。促使信息能有效过滤，对信息进行加工。其次要重视复述应用价值，对各类知识合理应用，通过信息过滤器对信息进行有效加工。还要将不同事物进行对比，探求异同点，进行知识点转换理解。比如在有理数加减运算练习中，正数和负数能有效抵消，让学生联想到正电子与负电子"中和"，合并同类项教学中，让学生联想到相同单位数量相加减，要将数量相加减其余不变。之后是应用数形结合，最后是课堂黑板板书，学生所学的知识通过过滤之后所得信息是相同的，能进行有效加工[3]。

（二）知识的有效组块与编码

依照信息加工理论应用，工作记忆实际容量为7个，超出此限度要求，新旧知识能进行有效替换，将工作记忆中各项信息通过组块单元展示。所以当前在教学过程中，为了促使学生在工作记忆中的信息量能有效补充，在教学过程中要对所学知识基本变化规律进行分析，让进入到记忆单元的知识增多。比如在人教版九年级上册《圆》教学过程中，圆的相关性质判定中，概括就是圆是中心对称图形，对称中心是圆心。圆是轴对称图形，对称轴就是直径所在直线。这样能让学生将所学的知识有效整合联系，提升记忆处理效率。当各类基础知识进入到学生工作记忆之后，学生能在最快的时间内提取知识信息，不需要消耗较多时间进行检索。让学生能基于重点概念知识建立记忆网络，在解答各类问题过程中能对记忆网络进行有效检索，提升知识检索与复习记忆能力，加深学习印象。

针对工作记忆中的各类信息，通过有效编码之后才能转入到长时记忆中，编码基本策略要实施维持性复述，就是在其他学科学习中常用的背诵。此方式能对简单化信息合理应用，对难度较大的复杂信息要进行精致复述。此类方式要对信息重新编排与组织，然后通过谐音、联想等进行编码。比如在学习轴对称图形基本概念时，可以将自身身体视为轴对称图形。在分析函数基本定义时，可以联想到随着自身年龄增长，身高和体重也在不断变化，这样联想能获取函数内涵[4]。

（三）分析知识的结构

知识结构就是学生在数学学习过程中建立的知识认知结构，是基于学生对基础知识进行感知与理解，长期存储与内化的过程。将各类程序性知识以及陈述知识进行连接，建立完整的知识结构。CPFS结构属于较为完整的数学认知结构，能便于对各类知识点存储和应用，此类结构主要是关乎概念、命题、概念域、命题域产生的结构。所以当前在教学过程中要引导学生将各类知识点有效串联，建立稳定的学习结构。在概念性知识学习过程中教师要从多个方面、不同问题背景、不同层次对概念性知识进行解读，建立概念域。比如三角形外接圆与内接圆，通过三角形的三个顶点做一个圆，这个圆就是三角形外接圆。外接圆圆心就是三角形三条边垂直平分线交点，是三角形外心，此三角形就是内接三角形，这样能建立图形概念的概念域。

其次在教学过程中要帮助学生建立命题系与命题域，大多数学生解答各类问题需要从长时记忆中搜寻与问题解答相关的知识，促使此类知识能回归到工作记忆，然后进行有效加工处理。长时记忆容量较大，在信息检索过程中难度较大，为了促使各类信息检索便捷性更高，并不是通过相应顺序进行搜索，要对实际搜寻时间进行控制。例如在三角形学习中，等边三角形一些等价命题图式是，三边相等的三角形<=>等边三角形，其中一个角为60°的等腰三角形<=>等边三角形，三个内角相等的三角形<=>等边三角形，如此便能建立等边三角形命题域。

（四）教学思考

在初中数学教学过程中各类知识有效呈现与学生已有的知识体系以及认知能力相关，当前不同知识具有不同的呈现方式。每个信息都具有对立的载体，比如文字、图像、语言、动画等，教学中各个教学形式选取要时刻与学生认知结构和学习能力保持紧密联系，这样能提升信息加工效率。现阶段要想全面提升初中数学课堂教学效率，要不断增加单位时间内知识信息量，对课堂信息容量进行控制，让学生能最短时间内掌握更多知识，而不是无计划的留给学生较多的思考与加工时间，这样学生学的多，遗忘的也快。要为学生预留充足的认知操作时间。要与学生思维变化特点有效对应，通过形象化思维让学生进行认知操作。

三、结语

信息加工就是强化新旧知识之间的联系性，促使新信息更容易掌握与记忆。信息加工中将获取的各项知识与已有的生活经验强化联系，通过工作记忆完成各项加工过程，使得学生思维能力有效激活，学生合理应用信息加工意识，提升教学效率。

参考文献：

[1]刘海涛.基于信息加工理论的初中数学教学[J].教学与管理（中学版）,2013(7):68-70.

[2]沈燕芳.信息加工理论视角下的初中数学问题解决[J].数学教学通讯,2013(19):44-45.

[3]周静.基于信息加工理论的数形结合的教学[J].现代教育论丛,2012(1):14-17.

[4]刘海涛.基于信息加工理论的初中数学教学[J].教学与管理（中学版）,2013,(7):68-70.