生物教育心理学：记忆编码在生物学教学的应用

记忆编码是对外界输入大脑的信息进行加工转化的过程。在此过程中，人们用各种方法把新信息与已知信息结合起来。这一过程贯穿于记忆的整个过程当中。

加涅认为，从学习的观点来看，信息最关键的变化发生在它离开短时记忆而进入长时记忆的时候，这个过程就是编码。编码过程直接影响着信息加工水平和记忆质量；编码方式对信息的贮存和提取具有重要意义。知识的记忆编码策略对学生生物学成绩有比较明显的影响。那么，怎样的记忆编码策略有利于学生的学习呢？

编码主要有两种策略：维持性复述策略和精致性复述策略。

（1）维持性复述策略

主要是机械复述，即对要记住的信息作反复的心理重复。对教材中比较简单、无须过多理解的知识，教师可引导学生使用这种机械复述来进行记忆，通过多次重复而达到深刻记忆的目的。例如，细胞中化合物的中文名称和化学式、科学家的名字、常见实验仪器、材料用具、药品名称等。

（2）精致性复述策略

学习者以某种方式转换信息，对信息进行分析和重构，将新信息有效纳入学习者原有认识结构并在大脑中重现重要信息的一种复述。信息经过精致性复述可以表征为一个有意义的组块，使之在记忆中占据较少的空间，而在应用时可以实现自动联想。根据不同知识的特点，我们可以采用不同的精致性复述编码策略帮助学生学习生物学知识。

①心理映像编码

心理映像是把信息引入记忆的基本途径之一。双重编码理论认为：图画比句子更容易用表象来编码；图片比文字更容易记忆；学习者用言语和图像两种认知系统表征相同的材料时，如果言语信息和图画信息在时空上一致，则在编码过程中就会形成言语表征和视觉表征的连接。这些研究告诉我们：展示图片、实物、模型，让学生观看实验、多媒体录像等，使学生形成视觉映像，有利于知识的贮存与提取，从而提高学习效果。见表3－2所示。

表3－2　心理映像编码策略

除了通过视觉形成视觉映像外，还可以采用嗅觉、味觉等感觉编码。感觉编码注重学生的切身体会，有了这种体会，记忆更加深刻。如制作果酒时，可以闻到酒味；制作果醋时，可以闻到醋味；让学生尝尝淀粉和葡萄糖的味道，消除“糖一定是甜的”误解。

②联想编码

生物学有很多要记忆的知识。为了减轻学生负担，教师可以引导学生根据事物之间的相似性，采用联想的方法来编码记忆，使知识变得简单有趣。见表3－3所示。(https://www.xing528.com)

表3－3　联想编码策略

③对比编码

对于易混淆知识运用对比编码策略能收到很好的学习效果。例如，DNA复制和PCR扩增，学生很容易混淆，此时，可引导学生从场所、能量、酶、是否有转录、特点、循环次数、缓冲液使用等方面进行对比（表3－4）。通过列表对比编码，可以明确概念的本质，掌握实质，区分容易混淆的问题，增强记忆、达到举一反三的效果。

表3－4　对比编码策略

④类比编码

类比编码是比较两个样例并得出深层结构共性的一项技术，强调在学习阶段让学生分析比较两个知识点之间的相似性，即“异中求同”。例如，学叶绿体时，经常与线粒体类比，都具有外膜、内膜、基质、基粒、核酸等结构和物质；学习无氧呼吸时，可将酒精发酵和乳酸发酵进行类比：可以看出，两个反应均没有O2参与，属于分解反应，因此，无氧呼吸为分解代谢。又由于产物分别为酒精和乳酸，可见，分解很不彻底，释放的能量比较少。

经过类比，可以把新知识与原有经验有效地联系起来。这种方法有利于学习者把握知识点之间的共性，提高记忆编码效果。

⑤概念图编码

认知心理学家把人脑看成一个信息加工系统，输入的信息按层级架构被选择和加工，并和记忆中已有的信息进行对照、组合、变换和重新排列。因此，结构化的知识便于回忆，知识结构的存在便于概括理解，有助于问题解决。而概念图作为认知工具恰好与上述理论相符：它把知识高度浓缩，将各种概念及其关系进行加工、概括，并以类似于人脑对知识储存的层级结构形式进行排列。概念图可以作为一种模板，帮助学习者组织、建构知识，并使之概括化、网络化。例如，生物膜的组成、结构、功能这部分内容的概念比较多，课本编排上相对比较零散，学生觉得难以记忆，但教师如果能够帮助学生总结概念图如下（图3－6），就可以帮助学生充分了解和深入理解相关概念、原理，有利于学生在头脑中形成知识组块，使零散的知识系统化、机械的记忆灵活化，有利于知识的迁移。

图3－6　生物膜的组成、结构、功能关系图解

心理学认为，记忆绝不是一个感知材料、同化材料和储存材料的机械过程。它包含着按照学习者现有的认识结构，把感觉输入、转变并改组成为有意义的模式的积极过程。因此，不管是采用哪一种编码策略，都要注重学生对信息的理解，将新信息与原有知识结构联系起来，使之内化为学习者自身的知识体系。