信息加工理论

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1、教学研究朱雪兵（29）教学研究信息加工理论，是指从信息加工的角度，研究人类学习的内部过程。它以信息加工观点为核心，将信息论、系统论、控制论和计算机科学等当代最新理论和科技成果的精华吸纳到其理论研究之中，运用实验的方法研究信息加工这一学习的心理过程。新课程的一个重要理念就是引导学生积极主动地学习。因此，要重视学生主动参与、乐于探究、勤于动手的情感培养；重视学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力的培养；重视发现过程与学习方法的培养。根据信息加工理论，学生进行化学学习的过程也就是对化学信息进行加工的认知过程，是运用序化、编码、重组、贮存、提取等方法，

2、对化学知识进行加工，揭示化学知识间的内在联系，使之系统化、体系化的过程。因此，在化学教学的过程中，教师应研究和运用信息加工理论指导学生；在化学学习过程中，学生也需要积极主动地对化学信息进行加工，以达到认知结构的同化和顺应。1信息加工理论指导化学新课程的具体应用1.1化学信息的“序化”加工信息加工理论吸取了系统论的有序性原理，认为任何系统都是由若干相互联系、相互作用的要素构成的。系统的结构，即各个要素排列、组合的顺序、层次，决定着系统的功能，如果各要素排列有序、组合最佳、结构严密，就能获得系统的最优功能，从而达到一加一大于二的效果。因此，在化学学习过程中，教师要指导学生将化学知识信息按一定的

3、逻辑联系组织起来，使其成为具有一定结构的、井然有序的知识整体。化学学科具有综合性、实用性的特点，其知识包罗万象，知识点繁多而分散，学生往往感到难学，教师应设法帮助学生按照化学学科知识的内在联系，对它们进行组合建构，形成知识体系。例如在新课程化学学习过程中，学生在进行以“空气污染——源自何方”为课题的化学研究性学习时，根据课题设计要求，学生通过调查发现了许多种污染气体，此时，为了使研究性学习能顺利进行下去，教师可指导学生首先将污染气体按人为因素和自然因素进行分类，然后将人为因素再按生产方面、生活方面等进行归类，以实现信息的“序化”加工。通过“序化”加工，使杂乱的知识有序化，这样学生学习就感到

4、比较容易，而且记忆持久。1.2化学信息的“编码”加工编码是一个涉及觉察信息、从信息中提取一种或多种分类特征，并对此形成相应的记忆痕迹的过程。在整个化学学习过程中，信息编码是至为重要的。通过这种信息加工手段，可以使零乱的化学信息组合成有内在联系的有序的认知结构，既有利于学生的理解，也有助于信息的贮存和提取。教育家布鲁纳认为，学生有意义的学习本质就是建立编码系统，可以使知识“增值”，收到举一反三的效果。例如在学习“酸的通性”（29）教学研究时，教师可引导学生在分析、归纳酸的结构的基础上，抓住酸电离出的阳离子全部都是氢离子的特征，找到了酸具有通性的原因，然后围绕酸的通性，将有关的盐酸、硫酸及硝酸

5、的性质进行有序的比较，从而形成化学认知编码系统。1.3化学信息的“重组”加工化学学习过程实质上是学生对化学认知结构的建构与重组的过程，这种认知结构主要是由化学教学知识体系的结构转化而来的。为帮助学生建立良好的化学认知结构，一方面，要对化学素材进行改造、加工，革新化学知识呈现的方式和程序，将教材“静态”知识动态化，文字知识图像化，抽象知识具体化，努力使课本知识由“储存”状态转化为“输出”状态；另一方面，重视设法引发学生的认知冲突，所谓认知冲突，就是原有认知结构与新知识间无法包容的矛盾。它是帮助学生对化学知识信息进行重组的一种重要方式。例如：在“化学反应速率”部分，教师可提供这样一个化学事实：

6、钠与乙醇的水溶液反应时，增大乙醇的浓度，反应速率反而减小。这与学生刚学过的浓度对反应速率的影响规律相矛盾，认知冲突由此而生。通过讨论，学生对影响反应速率的内因和外因的关系有了更深刻的理解（钠与水反应较钠与乙醇反应要剧烈的多，当乙醇溶液浓度增大时，钠与乙醇的反应逐渐居于主要地位，反应物性质这一内因起了决定性作用，所以反应速率减小）。又如在“化学平衡”部分，教师可提出这样一个问题：能否利用反应Na+KCl=NaCl+K来制取钾？这显然与学生认知结构中的金属活动顺序相矛盾。通过讨论可知：由于钾的沸点低于钠，只要反应温度控制在高于钾的沸点而低于钠的沸点，钾的蒸气不断从反应体系中逸出，平衡右移，即制

7、得金属钾。这样，学生对化学平衡的原理及应用有了新的认识。1.4化学信息的“同化”加工同化加工是指学生用认知结构中原有的适当观念来解释、固定新学习的知识，使新学习的化学知识纳入原有的认知体系中。例如：学习了氢气的实验室制法，掌握了制备氢气的装置及原理，在学习二氧化碳的制取时，我们就可以让学生在二者制备时反应物的状态、反应的条件等方面进行比较，这样就较顺利的利用已掌握的知识同化了新的知识，使学生的化学认知结构更加丰富和发展。