基于“雙重編碼理論”和“腦科學(xué)理論”視角下的有效教學(xué)

楊華龍

（哈爾濱市第六中學(xué)校，黑龍江 哈爾濱 150300）

雙重編碼理論的提出者佩維奧先生認(rèn)為人腦中存在兩個(gè)分別以語言和意象為基礎(chǔ)核心的加工系統(tǒng)，人類對周圍事物的認(rèn)知正是在這兩個(gè)表征系統(tǒng)的支持與配合下完成的。而大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明受試者在記憶信息時(shí)，對于非言語性信息記憶的效果要好于言語性信息記憶的效果。

腦科學(xué)理論認(rèn)為在學(xué)習(xí)過程中大腦必須相互參照多元信息，并加以整合才能理解，但由于多元信息結(jié)構(gòu)處于分離狀態(tài)，大腦將注意分散去搜索相關(guān)信息而浪費(fèi)整合信息需要的認(rèn)知資源或能量，在無形中減損了有意義學(xué)習(xí)的過程。這充分說明了要想提高記憶的效率和對信息的理解程度，就需要把言語性信息和非言語性信息結(jié)合起來，只注重言語性信息的記憶會(huì)使學(xué)習(xí)效率降低。

雙重編碼理論與腦科學(xué)理論讓我們認(rèn)識到圖像信息與語言信息同時(shí)呈現(xiàn)時(shí)，學(xué)生優(yōu)先選擇記憶圖像信息且記憶效果要比記憶語言信息的效果好，而且要想提高記憶的效率唯有發(fā)揮其腦區(qū)優(yōu)勢。受兩大理論的啟發(fā)，筆者對有效教學(xué)提出了自己的看法：

多媒體是實(shí)現(xiàn)圖像語言雙通道教學(xué)的一種有效方式，用于數(shù)學(xué)課堂中主要指的是PPT與幾何畫板的使用。調(diào)查顯示只有7.1%的老師經(jīng)常使用PPT，有一半老師幾乎沒用過幾何畫板，而另一半老師也只不過是偶爾用一下，可見教師完全不重視多媒體教學(xué)。相對于傳統(tǒng)式的粉筆教學(xué)，多媒體教具的出現(xiàn)極大程度的提高了教師的教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

比如幾何畫板具有形象直觀、動(dòng)態(tài)演示的優(yōu)點(diǎn)，這有助于學(xué)生深化數(shù)與形之間的聯(lián)系、幾何圖形的動(dòng)態(tài)理解等，更好地提升其創(chuàng)造能力.幾何畫板軟件克服了傳統(tǒng)教學(xué)方法在反映變量關(guān)系和動(dòng)態(tài)屬性時(shí)的弱點(diǎn)，能有效突破數(shù)學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在研究指數(shù)函數(shù)的底數(shù)的變化是怎樣影響函數(shù)圖像的變化趨勢這個(gè)問題時(shí)，可以借助于幾何畫板，如圖所示：

在利用導(dǎo)數(shù)證明與不等式有關(guān)的命題時(shí)，經(jīng)常會(huì)利用ex≥x+1和lnx≤x?1這兩個(gè)已知不等式去證明，可實(shí)際情況卻是很多學(xué)生由于記不住這兩個(gè)不等式，導(dǎo)致在遇到與此有關(guān)的問題時(shí)不會(huì)證明。如果用幾何畫板畫出這兩個(gè)不等式所對應(yīng)的圖像，馬上就會(huì)發(fā)現(xiàn)圖像與圖像之間有著很好的對稱性，便于記憶。

總之，利用幾何畫板將不太好記憶的語言或者數(shù)學(xué)符號轉(zhuǎn)化成圖像再借助于PPT去呈現(xiàn)，可以增強(qiáng)學(xué)生對圖像性質(zhì)的理解，而且利用圖像記憶的知識也不易忘記，能夠有效減緩因遺忘知識點(diǎn)而出現(xiàn)的懂而不會(huì)問題。

根據(jù)奧蘇伯爾有意義學(xué)習(xí)理論，知識積累到一定程度就應(yīng)該整合相關(guān)聯(lián)的知識，把原本有聯(lián)系的零散知識點(diǎn)串聯(lián)起來形成一個(gè)知識網(wǎng)絡(luò)，更容易和新知識相結(jié)合，提高編碼效率，增強(qiáng)記憶和理解。

調(diào)查顯示，很多學(xué)生學(xué)完了知識不會(huì)用，究其原因來看可能是老師講的不夠系統(tǒng)，雖然教師也總結(jié)知識點(diǎn)，但只局限于每一章節(jié)的總結(jié)，而事實(shí)上有聯(lián)系的知識可能出現(xiàn)在很多不連續(xù)的章節(jié)中，教師要做的就是把這些不連續(xù)的章節(jié)中有聯(lián)系的知識篩選出來重新整合，講給學(xué)生。這樣一來，學(xué)生腦中的知識點(diǎn)就不是零散的，而是一個(gè)完整的系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，學(xué)生能看到知識之間的來龍去脈，能夠意識到這個(gè)知識系統(tǒng)能幫助我解決哪些問題等等。

教師可以在某個(gè)時(shí)期就一個(gè)知識點(diǎn)形成專題帶領(lǐng)同學(xué)們復(fù)習(xí)，但是一定要上升到一定的高度才行。

比如復(fù)習(xí)函數(shù)的單調(diào)性，不能只局限在復(fù)習(xí)單調(diào)性的定義，單調(diào)區(qū)間的書寫，證明單調(diào)性的一般步驟等。要側(cè)重于它的應(yīng)用即單調(diào)性有什么用，能幫助我解決哪些問題？

比如教師可以告訴學(xué)生單調(diào)性可以求最值，可以解方程，可以比大小，還可以解不等式，以后學(xué)生碰到與最值，不等式，比大小有關(guān)的問題時(shí)，便能聯(lián)想到單調(diào)性。

比如在第一章就講了求值域的幾種重要方法：圖像法，單調(diào)性法，以及換元法。要跟學(xué)生滲透這些方法對于后幾章的指數(shù)函數(shù)，對數(shù)函數(shù)，冪函數(shù)，三角函數(shù)，同樣管用。還要讓學(xué)生意識到數(shù)列其實(shí)也是函數(shù)，因此求數(shù)列最值也可以從這幾個(gè)方法出發(fā)。

再講抽象函數(shù)奇偶性的證明時(shí)，采用了賦值法，經(jīng)常把x變成?x，在二項(xiàng)式定理中令x=1,便得到了所有項(xiàng)系數(shù)的和；在推導(dǎo)兩角和與差正余弦公式的時(shí)候，當(dāng)已知sin(α+)β的公式時(shí)，只需把β?lián)Q成-β就得到了兩角之差的正弦公式，令β=α便得到了二倍角公式等等。讓同學(xué)體會(huì)到賦值法不僅在函數(shù)中應(yīng)用廣泛，在其他很多問題上也一樣有用武之地。

有許多同學(xué)函數(shù)題做的很明白，可是卻不會(huì)利用函數(shù)觀點(diǎn)解決一個(gè)沒見過的問題。這也屬于懂而不會(huì)的范疇，教師先要和同學(xué)講清楚什么是函數(shù)觀點(diǎn)：即運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)在一個(gè)問題中是否有兩個(gè)變量，能不能建立兩個(gè)變量之間的關(guān)系式，這個(gè)關(guān)系式就是函數(shù)，關(guān)系式建立了就表示它已經(jīng)變成了一個(gè)函數(shù)問題。

比如點(diǎn)到直線的距離公式，教師可以讓學(xué)生思考它和函數(shù)之間是否有聯(lián)系？從運(yùn)動(dòng)變化的角度看，點(diǎn)到直線的距離其實(shí)就是定點(diǎn)到直線上動(dòng)點(diǎn)之間動(dòng)線段的最小值。這個(gè)過程中誰是變量？即動(dòng)點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)和動(dòng)線段的長度是變量，因此將動(dòng)點(diǎn)橫坐標(biāo)看作是自變量，動(dòng)線段的長度看成是因變量建立二者之間的函數(shù)表達(dá)式，函數(shù)的最小值就是點(diǎn)到直線的距離，問題就轉(zhuǎn)化成了函數(shù)問題。

總之在教學(xué)中，要注意新知識與舊知識的聯(lián)系，學(xué)到一定階段就給學(xué)生串串線，讓學(xué)生的知識體系更加系統(tǒng)，更加立體化，從而實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)。