◇杨水梅（福建：连城县新泉中心小学）

小学科学教育在培养学生的科学素养和思维能力方面具有重要的作用。然而，如何更有效地传授科学知识并促进学生的思维发展，一直是教育工作者关注的问题。双重通道原理是一种有潜力的教育方法，它结合了感性通道和理性通道，有助于提升教学效果。本文将探讨双重通道原理在小学科学教学中的应用，以及其对学生学习和思维发展的影响。

一、双重通道原理的基本概念

双重通道原理是一项关键的教育理论，由美国心理学家理查德·莫克（Richard C.Atkinson）和理查德·希费尔（Richard M.Shiffrin）于1968 年提出。该理论核心概念是将学习和记忆分为两个关键部分：感性通道和理性通道。

（一）感性通道

感性通道是信息进入学习者大脑的第一个通道。这个通道主要负责接收外部信息，这些信息可以来自各种感觉，如视觉（看到图像或文字）和听觉（听到声音或语言）。在小学科学教学中，这意味着学生通过观察实验、听教师讲解或观察自然现象等方式，接收各种感性信息。感性通道的作用类似于将知识的原始数据输入大脑，但它并不负责信息的深度加工或存储。

（二）理性通道

理性通道是信息在大脑内部进行深度加工和存储的通道。一旦信息进入理性通道，学习者开始对其进行分析、组织和理解。这个通道负责将感性通道提供的信息转化为知识和记忆，使之具有持久性和可检索性。在小学科学教育中，理性通道的作用是帮助学生将所学的科学概念、原理和现象整理并存储在他们的长期记忆中，以便将来应用和理解。

双重通道原理的教育意义在于，通过同时激发感性通道和理性通道，可以提高学生的学习效果。同时，双重通道原理为小学科学教学提供了理论依据，教育工作者可以通过充分理解这一原理，设计更具启发性和效果的教学策略，有助于培养更具科学素养和思维能力的学生。这一理论的应用有望为小学科学教育注入新的活力和方法。

二、双重通道原理在小学科学教学中的应用

在小学科学教学中，我们可以运用双重通道原理设计更具启发性的教学方法，从而促进学生的综合发展。以下是一些应用双重通道原理的具体教学策略。

（一）多感官教学

通过创造多感官体验，可以激发学生的感性通道，使他们更深刻地体验科学现象。例如，在学习关于植物生长的课程时，教师可以组织实地观察，让学生亲自触摸、嗅闻和观察不同植物的生长过程。同时，教师还可以讲述有趣的科学故事，让学生通过听觉感受科学知识的乐趣。互动讨论也很重要，学生可以分享他们的观察和感受，从而增强对科学概念的理解和记忆。

（二）概念映射

将科学概念可视化是应用双重通道原理的另一有效方法。通过使用图表、图像和模型，教师可以帮助学生在理性通道中建立更有条理的知识结构，提高知识的保存和检索能力。举例来说，在学习地球运动的过程中，教师可以展示动画模拟地球绕太阳公转的过程，让学生通过视觉和运动感受这一概念，同时也提供了理论知识的支持。

（三）实践性学习

鼓励学生进行实验和探究性学习是双重通道原理的重要应用之一。通过实际操作，学生能够亲身经历科学过程，从而更深入地理解科学原理。例如，在学习化学反应时，学生可以亲自参与实验，观察化学物质的变化，理解反应机制。这不仅提高了他们感性通道的体验，也强化了理性通道中的知识记忆。

（四）合作学习

通过小组合作学习，学生可以相互交流和分享知识，促进思维发展，并在感性和理性通道之间建立联系。在小学科学教学中，可以组织小组探究项目，让学生合作解决科学问题，这有助于培养他们的合作精神和团队合作能力。此外，学生在讨论和合作中也会不断地思考和反思，促使他们更全面地理解和应用科学知识。

三、案例分析和实践经验总结

（一）案例一：多感官教学在小学生物课堂上的应用

在一堂小学生物课中，我们积极采用了多感官教学策略，以教授有关植物的生长过程。这一策略的核心目标是，通过多种感官体验，深入引导学生参与和理解科学知识，进一步促进他们的学习和思维发展。

首先，我们安排学生前往学校的植物园。这个生态环境提供了丰富的学习资源，在植物园中，学生得以亲身触摸、嗅闻、观察各种不同的植物。他们可以用手触摸叶子的纹理，用鼻子闻花朵的香气，用眼睛仔细观察不同植物的生长状态和特征。这一过程中，学生的感官通道被充分激发，积累了大量的感性印象，使他们更加投入学习。

其次，我们播放了一个生动的科学故事，讲述了植物生长的奇妙过程。这个故事通过声音和情感的传达，进一步激发了学生的感性通道。语音表现、音效和情感渲染都被巧妙运用，使学生能够在听觉和情感上更深刻地体验植物的成长故事。这种情感投入促使学生对科学主题产生浓厚兴趣，激发他们对学习的积极态度。

最后，通过互动讨论的环节，学生被鼓励分享他们在植物园考察和听取科学故事后的观察和体验。学生积极参与讨论，分享了他们的感受、想法和疑问。这个环节不仅巩固了他们的学习成果，还促进了思维的碰撞和交流，使学生能够将感性体验与理性思考相结合，从而更深入地理解植物生长的科学原理。

（二）案例二：概念映射的实际应用

在一堂小学天文学课中，我们采用了概念映射这一教学策略，旨在解释太阳系的结构。这一案例展示了如何通过概念映射帮助学生在理性通道中建立有条理的知识结构，以及这种教学方法对知识记忆和理解的影响。

课程开始时，我们引入太阳系这一主题，激发了学生对宇宙的好奇心。然后，我们提出探讨太阳系结构的问题，让学生明确学习的目标。为了让学生更好地理解太阳系的组成和运动，我们引导他们绘制概念映射。学生使用纸张或电子工具，在图表和图像的帮助下，绘制了太阳、行星、卫星等天体之间的关系。他们标示了各个天体的名称、位置和轨道，以及它们之间的相互作用。这个过程不仅要求学生整理和组织信息，还鼓励他们思考天文学的基本概念。

在学生绘制完概念映射后，我们组织了互动和讨论环节。学生分享了他们的概念映射，并解释了他们所理解的太阳系结构。这个环节有助于学生相互学习，扩展了他们的视野，也提供了纠正错误和深化理解的机会。

在课堂结束时，我们进行了知识检测，以评估学生对太阳系的理解程度。学生需要回答与课程内容相关的问题，并使用他们绘制的概念映射来支持他们的回答。结果显示，学生的知识理解能力明显增强，能够更自信地解释太阳系的组成和运动。此外，通过他们的概念映射，我们也能够识别出学生可能存在的误解和困惑，从而提供有针对性的反馈和指导。

总结：这一案例示范了概念映射在小学天文学课堂上的实际应用。通过绘制概念映射，学生在理性通道中建立了有条理的知识结构，更好地理解了太阳系的结构和运动。知识检测的结果表明，这种教学策略有效提高了学生的知识理解能力和自信，为他们深入学习和探索宇宙奠定了坚实的基础。概念映射不仅帮助学生获取了知识，还培养了他们的图像思维和信息组织能力，这些都是科学教育中重要的素养。

（三）案例三：实践性学习的化学实验

在一堂小学科学课中，我们积极推崇实践性学习，以促进学生对化学知识的深刻理解。这一案例展示了如何通过化学实验，鼓励学生积极参与并通过感性和理性通道共同建立对化学原理的理解。

课程开始时，我们引入一系列简单的化学实验，其中包括混合不同的液体或固体以观察化学反应。激发学生对实验的好奇心，明确他们将要探究的问题，激发他们的学习兴趣。

在教师的指导下，学生分成小组进行实验。他们按照实验步骤，仔细测量和混合化学物质，观察并记录反应的变化。在这个过程中，学生亲身经历了化学反应的过程，这一体验激发了他们的感性通道。他们可以看到颜色的变化、气体的产生以及温度的变化，这些都是化学反应的视觉、听觉和触觉体验。

实验后，学生被鼓励分析他们所收集的数据，并讨论实验的结果。他们比较了实验前后的变化，尝试解释为什么会发生这些变化。这一步骤有助于学生在理性通道中建立对化学原理的理解。他们开始将实验观察与课堂学习的知识相联系，形成对反应机制和化学原理的认识。

通过实验，学生的兴趣明显增加，他们开始对化学产生浓厚兴趣。他们不仅更好地理解了课堂内容，还提高了实验设计、数据记录和分析的技能。这种实践性学习不仅促进了感性通道的体验，还帮助学生在理性通道中建立了更深刻的知识结构。

（四）案例四：合作学习的影响

在小学科学项目中，我们积极倡导合作学习，鼓励学生分成小组，共同解决一个科学问题。这一案例强调了合作学习对学生思维发展、团队合作和科学学习的积极影响，以及如何通过互动在感性和理性通道之间建立有机联系。

首先，学生被分成小组，每个小组的成员需要共同合作解决一个特定的科学问题。这种分组合作有助于学生互相交流和分享不同的观点和想法，促进了思维的碰撞和多元化的视角。

小组成员一起进行实验，讨论并比较实验结果。他们需要共同制订实验方案、收集数据、分析实验结果，这要求他们有效地合作和协调行动。通过实验和讨论，学生不仅深入理解了科学问题，还培养了解决问题和合作的能力。

每个小组需要展示他们的研究结果，向全班同学和教师介绍他们的发现和结论。这个环节不仅促进了学生口头表达能力的提高，还鼓励他们分享和传递知识。同时，其他小组成员也提出问题和反馈，进一步推动了科学思考和学习。

通过合作学习，学生之间的互动不仅在感性通道中强化了实验体验，还在理性通道中促进了知识的构建和理解。小组内外的讨论和互动帮助学生更全面地思考科学问题，将感性的观察与理性的分析有机地结合起来。这种有机结合使学生更深入地理解了科学知识，同时也培养了批判性思维和问题解决能力。

总结：双重通道原理作为一种教育理论，为小学科学教学提供了有力的理论支持。通过在教学中应用双重通道原理，我们可以更好地激发学生的学习兴趣，促进其思维发展，提高学习效果。因此，小学科学教育领域应重视双重通道原理的应用，并进一步研究如何将其融入具体的教学实践中，以更好地培养未来的科学家和思考者。