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信息科学精选(九篇)

信息科学

第1篇:信息科学范文

实践证明,运用信息技术呈现给学生的学习内容,学生更容易吸收和消化。因为信息技术主要是以图片、声音、动画、视频等方式来体现给学生的,在展示的过程中,让学生能够最大程度地调动自身的各个感官来获取所需要的信息。由于受学生的年龄特点的限制,动画、色彩、生动的图片、动听的音乐等更能吸引学生的注意力。例如,“电磁铁”这一课的教学,我在课堂上引入了学生最喜欢的卡通人物蓝猫和它的三千问《什么是电磁铁》作为课堂教学的一部分,以此抓住学生的学习兴趣,引发学生继续探索的动力。另外,在制作教学课件的时候,教师要考虑到学生的注意力集中时间短的特点,设计的课件要色彩鲜明亮丽,动画和图片要多,文字要简短,操作方便,多设置游戏,让学生在游戏中玩耍和学习,做到寓教于乐。例如,在学习鱼类有关知识的时候,我设置了一个小游戏,在课件界面上有好多卡通动物,然后让学生判断哪些属于鱼类,接着点击属于鱼类的动物,这时候点击的鱼就会跳到水里,若点击错误,课件会适时提示游戏结束。由于整个界面形象逼真,还有富于变化的背景音乐相辅,操作又简单又方便,很受学生的喜爱。

二、依据教学内容,整合要找准切入点

要实现小学科学与信息技术的有效整合,教师要依据相应的教学内容,找准整合的切入点。首先,我们可以在教材重难点的地方与信息技术进行整合,在教学过程中突出重难点。例如,“鹅卵石是怎样形成的”这一课的教学,其重难点在鹅卵石是如何形成的,由于其形成的过程比较漫长,学生不容易体会出来,所以我就设计了相关的动画视频演示,通过观看这个视频,学生对鹅卵石的形成过程就有了一个更加清晰的认识和更加深刻的理解。对抽象的、重点和难点的知识进行整合。例如“地震”“地球绕着太阳转”等教学内容,我们若运用传统的教学方式来教学,很难让学生理解其中较难的抽象的重要知识。但是,我们如果把这些重点知识运用教学课件的形式向学生展示地球的内部结构、太阳与月亮、地球的运行轨迹,学生理解起来就容易多了,教材中的重点和难点也就得到了有效解决。其次,在获得有效信息的地方与信息技术进行有效整合。小学新课程标准指出,小学科学以培养和提高学生的科学素养为目标,提倡学生通过自身的经历与体验来参与学习过程,教师要指导学生以科学的学习方法来主动获取知识。所以,学生在学习的过程中可在获得有效信息的地方与信息技术进行有效整合,从而提高科学的学习效果。例如,我们在学到恐龙这一学习内容时,我是这样设计的:搜集大量的有关恐龙的信息,让学生对恐龙有一个比较客观而全面的认识。我把这一教学的内容设计成一个主题的活动,让学生动手搜索有关恐龙的内容,看谁了解得多,知道得面广。教师也可以以网站的形式体现这个主题活动,学生可以在里面学习和交流。然后在网上查找资源的学生与在教师的网站里学习的学生进行沟通和讨论。如此学生就能够比较全面地掌握有关恐龙的知识,也培养了学生自己动手操作获取知识的能力。

第2篇:信息科学范文

英文名称:Geo-Information Science

主管单位:中国科学院

主办单位:中国科学院地理科学与资源研究所

出版周期:双月刊

出版地址:北京市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1560-8999

国内刊号:11-5809/P

邮发代号:82-919

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1996

期刊收录:

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

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第3篇:信息科学范文

(一)教学设备匮乏

虽然我们能够认识到信息技术与小学科学学科整合必须以教育信息化作为物质基础,但是,由于我国一些比较偏远的地区,很多小学教室中缺少多媒体设备,只是配备了计算机教室,不能实现信息资源的共享。所以教学设备的匮乏,就阻碍了信息技术与小学科学学科的整合。

(二)对整合的认识不够

由于有些学校的领导和教师不注重理论知识的学习,不能运用先进的教育教学理念,还是受传统的教学思想和教学模式的影响,认为信息技术只是一种简单的教学形式,没有充分的认识到信息技术与小学科学学科整合的重要性,他们还是受传统教学模式的影响,比较倾向于运用自己比较熟悉的教学方法。此外,有些教师不能真正认识整合的内涵,对于整合不知道从哪些方面入手,有些教师认为整合就是利用计算机进行辅助教学,认为只要学生利用计算机在网上搜集学习资料就可以了,没有真正地理解整合的目标与内涵。

(三)整合能力差

在实际教学中要想做到信息技术与小学科学学科整合,不仅仅要求教师要具备课程能力,而且还应该具备信息技术能力。教师很少从学生的个性特点、教学目标、教学内容的设计方面进行整合。此外,从实践中可以发现,有些教师不能熟练地使用信息技术工具,而且能力方面不足,这就严重阻碍了整合策略的实施。

二、信息技术与小学科学学科整合的策略

(一)对多种资源进行整合,满足整合的硬件要求

由于小学教育的资金主要来源于地方政府,要想解决硬件设备短缺问题,最重要的就是提高政府的重视度。从而在政策上得到政府的大力支持。此外,可以与一些办学条件差,而且规模较小的学校进行教育资源整合,以满足整合的硬件要求。

(二)更新教师的教学观念

教师作为整个教学活动的引导者,教师的观念对整合的实施会产生直接的影响。因此,学校应该注重现代教育思想和教育理论的系统学习,例如,学习相关的学科整合的基本理论,使教师的思想观念能够跟上教育教学改革的步伐,并且组织观摩信息技术与小学科学学科整合的研究课,在理论和实践中做好信息技术与小学科学学科整合的准备工作。

(三)加强教师培训

对小学科学教师,应该制定专门的培训计划。针对一些教师在信息技术方面存在的能力欠缺情况,进行组织培训,其中培训的内容主要包括对课件、音频、视频、图像的处理、制作网页等方面,培训的方式主要是运用远程的学习和参与校内培训。为了使培训能够有效地实施,可以制定各个科教师课程整合设计比赛,这样能够使教师在比赛中弥补自身的不足。

(四)建立内容丰富的信息资源库

建立内容丰富的信息资源库,能够给教师设计教学内容,为学生的自主学习创造有利条件,教师应该在日常的教学中多积累一些有实用价值的信息资源,这样不仅可以为自己的教学素材增添内容,同时还能丰富学生的学习内容。信息技术与小学科学学科整合需要花费很多时间,在短时间里一些教师不能将所有的信息资料都集中在一起。有些信息资料和教学的课件只是通过教师自己去搜集,这样就会浪费很多时间和精力。因此,我们可以将信息资源进行共享,通过建立信息资源库,运用局域网来实现资源的共享,教师可以设置自己的个人网页,通络网络实现信息资源的共享。

(五)重视课程目标

在小学科学学科教学中,教师不能将信息技术的作用夸大,应该科学合理地运用网络资源,同时在进行整合的过程中,应该重视课程目标,教师要充分发挥整合的主导作用。

三、小结

第4篇:信息科学范文

一、传统音乐学科教学存在的不足

在传统的音乐教学过程中,往往容易出现忽视对于学生的学习特点和学习兴趣的考察的情况,这就导致音乐教学方法往往容易出现枯燥乏味、难以吸引学生注意力的情况。在这样的背景下,就要结合新课程教育改革的实际要求,在进行对学生的音乐课程教学过程中,打破传统的音乐教学模式的桎梏,通过合理利用多媒体教学手段的方式,打造多样化音乐课堂,进而满足素质教育改革的实际要求,帮助学生在快乐中完成音乐的学习。

二、信息技术为音乐学科教学服务的具体手段

1.通过信息技术营造良好的音乐学习氛围

在素质教育改革中,充分的强调了对于学生的音乐学习兴趣的提升,而学生音乐学习兴趣的提升离不开一个好的音乐学习环境的支持。针对这样的情况,在进行音乐教学的过程中,音乐教师要在了解学生的心理特点的基础上,充分的利用好合适的信息技术手段,为学生创造一个良好的学习氛围,激发起学生学习音乐知识的积极性和主动性,促进音乐课程课堂教学效率的提升。与此同时,在进行音乐课程教学的过程中,教师还要充分的意识到学生的自控能力相对比较薄的特点,有针对性的进行课堂氛围的创作,提升学生的学习积极性。例如,在进行音乐课程《大中国》教学的过程中,穿插的使用多媒体幻灯片,让学生欣赏《大中国》的背景图片,并播放相关的视频,在这样的背景下,学生的学习积极性就会迅速提升。通过这样的方式,学生在欣赏多媒体课件的学习过程中,就会有效的提升音乐教学的教学效率。教师再灵活的穿插一些音乐课程的基本教学内容,就会帮助学生在快乐的学习氛围下,进而加深学生对于音乐知识的了解程度,为达到素质教育改革的目标提供支持保证。让学生从听觉和视觉的相互训练中达到最终的思维训练。针对这样的情况,可以看出,在素质教育改革下,在进行音乐课程教学的过程中,不能够拘泥于传统的教学方式,教师要另辟蹊径的进行对信息技术手段的选择,有针对性的进行音乐教学方法的创新,通过提升学生的学习兴趣,深度契合素质教育改革的需要,促进学生综合素质能力的提升。

2.通过信息技术手段促进音乐教学模式的更新换代

在新课程教学背景下,面对“素质教育”的实际需要,音乐课程教师要充分的尊重学生的实际特点,选择合适的信息技术辅助教学方式,维持一个良好积极的课堂教学状态,进而有效提升音乐课程课程的教学效率。音乐教学是一门对于陶冶学生身心的学科,在进行音乐课程教学的过程中,要充分的注意到对于音乐教学模式的更新,进而有效的吸取学生的注意力,让学生通过对于音乐课程的学习,放松自己的身心,为学生的健康成长打下坚实的基础。针对这样的情况,在进行音乐教学的过程中,要充分地注意到结合素质教育改革的实际需要,使用信息技术手段模拟任何一种乐器的声音,可以让学生自己感受乐符从自己的指尖流淌而出,充分地保证学生能够具有着对于音乐的独立意识,促进音乐教学效率的提升。例如,在进行音乐课程中《撒尼少年跳月来》教学的过程中,音乐课程教师就可以利用信息技术向学生展示撒尼族舞蹈情景,可以向学生提出问题“你喜欢哪一种民族舞蹈?”,然后,学生根据问题进行思考,加深学生对于歌曲的背后故事的思考;再让学生利用信息技术手段选择自己喜欢的任一民乐乐器演奏或几个学生完成合奏,让学生感受音乐的魅力,达到陶冶学生身心的目的。

3.通过信息技术手段形成互帮互助的音乐教学课堂

在素质教育改革的背景下,在进行音乐教学的过程中,音乐教师可以采用信息技术教学手段,让学生通过对信息技术的使用,加深学生对于音乐知识的理解程度,促进学生的音乐能力的共同进步。可以让学生尝试用文字来描述音乐,在音乐、美景中把听到和看到的化为内心感受写下来,让学生学会表达内心感受,再模仿、尝试创作,再通过网络通讯来进行交流、合作,激发他们学习和创造的兴趣,也提供了学生自我评价和接受反馈的平台。比如《花好月圆》一课,可以让学生呤听试唱后将自己的感受写成音乐作文在网络交流平台上,还可以让他们利用计算机模拟民乐乐器的声音来尝试模仿创作自己的音乐片段。这样一来,音乐知识的教学才能是真正用到实处,因为我们的教学不仅是让他们“知道”,更为重要的是让音乐在他们手中变成“能用”的好东西。

第5篇:信息科学范文

关键词:信息技术 学科整合 实施

21世纪,人类面临从工业时代向信息时代的急遽转变,知识传播的速度和容量都在以几何数字递增。以多媒体和网络为核心的现代信息技术使得知识不再以单一的文本形式来传递,而是融入了声音、图片、影像等多种媒体,知识内容的丰富与传递形式的多样不仅改变着人类的生产方式和生活方式,而且改变着人类的思维方式和学习方式,引发了一场世界范围的跨世纪教育改革和学习革命。

一、信息技术与学科整合的涵义

信息技术是指人类对数据、语言、文字、声音、图画和影像等各种信息进行采集、处理、存储、传输和检索的经验、知识、及其手段、工具的总和。当今的时代是信息时代,以个人电脑、网络技术和多媒体传播技术为主要内容的现代信息技术给许多领域都带来了革命性变革。教育的本质是通过有价值的文化信息的传递为学生个体发展和社会进步服务。从文化传递的角度讲,信息技术具有高效率和高效能,使信息技术与学科课程有机地结合起来,成为学科课程和教学中不可或缺的“要素”。

“整合”是个新概念,要有新思路。“整合”中“整”。它包含了“调整”、“重整”、“整治”、“整改”等丰富内涵。“整合”一词,鲜明地体现了改革的召唤,强调了改革的力度。“整合”昭示着这样的精神:在信息技术与学科课程这两方面都要下一番大气力,经过一番整治,使它们在新的水平上结合成一个整体――全新的课程体系。“整合”的目的和意义不仅是为了发挥信息技术的工具功能,而是赋予了新的教育意义。是要通过“整合”促进教学模式的变革,实现教育思想、教学内容、教学方式全方位的现代化,要突破传统教育的模式。“整合” 是为了更好地实现信息技术教育的目标――培养学生的获取、加工和利用信息的能力。

什么是学科的整合呢?是指整合学科分割所造成的知识支离破碎的状态,把不同学科的内容通过信息技术进行有机的组合,把知识与思维、理论与实际、感性与理性辩证统一起来。学科整合既有教育技术的整合,又有学科知识的整合。

信息技术与学科课程的整合要发挥“不可替代”功能,不摆花架子,要从实效出发,实事求是地解决问题。要多发挥信息的独特不可替代的功能,如果有些教学内容用别的方法、甚至是比较原始的方法上效果更好,那就不必用机器摆花架子。教学内容、学校条件千差万别,在信息技术的使用上也会各有不同。用不用,用什么样的教育技术,取决于是否有利于学生学习和教学质量的提高。

二、目前教学改革存在的问题

经过多年来的努力,我国教学改革取得了一定的成绩,但是普遍反映整个教改并没有大的突破,主要问题在于,现有教改对教学理念、内容、手段、方法和模式等的“改革”不彻底,是在不触动原有体系的基础上的“改良”,未能对其实施“大手术”。主要表现在:1.教学理念:依然停留在精英教育的定位上;重视知识的传授,重视智力的培养而轻视能力、情感的培养,至今未能从应试教育的桎梏中走出,跨入素质教育;创新意识培养匮乏。2.教学内容:改革开放以来,各类教材大同小异,没能超出既定模式,创新成为了奢谈。3.教学手段:各个学校添置了不少设备,但设备的利用率不高,甚至有的被闲置未能发挥应有的作用。4.教学方法:在教改中我们推出了不少的新教学方法,但遗憾的是最终因为种种主、客观原因都未能推而广之。5.教学模式:深受前苏联学者教学模式(激发动机――复习旧课――讲授新课――运用巩固――检查效果)的影响,典型的以教师为中心的教学模式,仍然运用。在21世纪信息时代,我们有必要运用信息技术参与教学改革,进行学科整合,促进教学改革。

三、信息技术与各学科整合的实施

1、注意结合各门学科的特点,建构易于实现学科课程整合的新型教学模式。每位教师都应结合各自的学科特点去建构既能实现信息技术与课程整合、又能较好地体现新型教学结构要求的新型教学模式。所以模式的类型是多种多样的,不应将其简单化。但是若从最有利于创新人才培养的角度考虑,则有两种基于信息技术的教学模式(也就是能够实现信息技术与课程整合的教学模式),即“研究性”学习模式(也叫“探究性”学习模式)和“协作式”学习模式(也叫“合作式”学习模式)。

2、以先进的教育思想、教与学理论(特别是建构主义理论)为指导。将信息技术与各学科课程相整合,是为了实现彻底改革传统教学结构与教育本质,促进大批创新人才成长的目标,因此,信息技术与课程相整合的过程决不仅仅是现代信息技术手段的运用过程,它必将伴随教育、教学领域的一场深刻变革。运用建构主义理论作指导,对于我国教育界的现状特别有针对性――它所强调的“以学生为中心”、让学生自主建构知识意义的教育思想和教学观念,对于我国传统教学结构与教学模式是极大的冲击;建构主义理论是在20世纪90年代初期,伴随着多媒体和网络通信技术的日渐普及而逐渐发展起来的,可以说,没有信息技术就没有建构主义的“出头之日”,就没有今天的广泛影响,它可以对信息技术与各学科课程的整合提供最强有力的支持。

3、高度重视各学科的教学资源建设。没有丰富的高质量的教学资源,就谈不上让学生自主学习、自主发现和自主探索,教师主宰课堂,学生被动接收知识的状态就难以改变,创新人才的培养也就落空。重视教学资源的建设,并非要求所有教师都去开发多媒体素材或课件,而是要求广大教师努力搜集、整理和充分利用因特网上的已有资源。在确实找不到与学习主题相关的资源的情况下,才有必要由教师自己去进行开发。

4、注意运用“学教并重”的教学设计理论,来进行课程整合的教学设计(使计算机既可作为辅助教学的工具,又可作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具)。最理想的办法是将“以教为主”的教学设计和“以学为主”的教学设计结合起来,互相取长补短,形成优势互补的“学教并重”教学设计理论;这种理论正好能适应“既要发挥教师主导作用,又要充分体现学生学习主体作用的新型教学结构”的创建要求。在运用这种理论进行教学设计时,应当把信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具,并要把这一观念牢牢地、自始至终地贯彻到课程整合的整个教学设计的各个环节之中。

5、紧紧围绕“新型教学结构”的创建来进行整合。为了推进我国教育的深化改革,必须明确认清教学过程的本质,在先进的教育科学理论的指导下,把改变传统的以教师为中心的教学结构,创建既能发挥教师主导作用,又能充分体现学生主体作用的新型教学结构(“学教并重”教学结构),信息技术与课程的整合应该紧紧围绕“新型教学结构”的创建这一中心来进行,不能把“整合”变成技术与教学的简单“叠加”,那是没有意义的。要求教师密切注意教学环境四个要素(教师、学生、教学内容、教学媒体)的地位与作用,看看通过自己将要进行的“整合”,能否使各个要素的地位与作用和传统教学过程相比发生某些改变,改变的程度有多大,哪些要素将会改变,哪些还没有,原因在哪里,只有紧紧围绕这些问题进行分析,并做出相应的调整,使得通过最终教学设计所建构的教学模式能较好地体现新型教学结构的要求,这样的整合才是有意义的。

参考文献:

[1]李健平.整合学科教学过程构建信息技术平台[J].教育发展研究,2001(7)

[2]沙培宁.淡化学科意识强化工具概念[J].中小学管理,2000(11)

[3]蔡祖泉.试论信息技术在语文课程改革中的作用[J].中国远程教育,2002(10)

第6篇:信息科学范文

【关键词】信息技术;学科整合;实施

21世纪,人类面临从工业时代向信息时代的急遽转变,知识传播的速度和容量都在以几何数字递增。以多媒体和网络为核心的现代信息技术使得知识不再以单一的文本形式来传递,而是融入了声音、图片、影像等多种媒体,知识内容的丰富与传递形式的多样不仅改变着人类的生产方式和生活方式,而且改变着人类的思维方式和学习方式,引发了一场世界范围的跨世纪教育改革和学习革命。

一、信息技术与学科整合的涵义

信息技术是指人类对数据、语言、文字、声音、图画和影像等各种信息进行采集、处理、存储、传输和检索的经验、知识、及其手段、工具的总和。它的核心技术是3C(computer、communication、contents)。当今的时代是信息时代,以个人电脑、网络技术和多媒体传播技术为主要内容的现代信息技术给许多领域都带来了革命性变革。教育的本质是通过有价值的文化信息的传递为学生个体发展和社会进步服务。从文化传递的角度讲,信息技术具有高效率和高效能,使信息技术与学科课程有机地结合起来,成为学科课程和教学中不可或缺的“要素”。

“整合”是个新概念,要有新思路。“整合”中“整”这个语素。它包含了“调整”、“重整”、“整治”、“整改”等丰富内涵。“整合”一词,鲜明地体现了改革的召唤,强调了改革的力度。“整合”昭示着这样的精神:在信息技术与学科课程这两方面都要下一番大气力,经过一番整治,使它们在新的水平上结合成一个整体———全新的课程体系。“整合”的目的和意义不仅是为了发挥信息技术的工具功能,而是赋予了新的教育意义。是要通过“整合”促进教学模式的变革,实现教育思想、教学内容、教学方式全方位的现代化,要突破传统教育的模式。“整合”是为了更好地实现信息技术教育的目标———培养学生的获取、加工和利用信息的能力。

什么是学科的整合呢?是指整合学科分割所造成的知识支离破碎的状态,把不同学科的内容通过信息技术进行有机的组合,把知识与思维、理论与实际、感性与理性辩证统一起来。学科整合既有教育技术的整合,又有学科知识的整合。

信息技术与学科课程的整合要发挥“不可替代”功能,不摆花架子,要从实效出发,实事求是地解决问题。要多发挥信息的独特不可替代的功能,如果有些教学内容用别的方法、甚至是比较原始的方法上效果更好,那就不必用机器摆花架子。教学内容、学校条件千差万别,在信息技术的使用上也会各有不同。用不用,用什么样的教育技术,取决于是否有利于学生学习和教学质量的提高。

二、目前教学改革存在的问题

经过多年来的努力,我国教学改革取得了一定的成绩,但是普遍反映整个教改并没有大的突破,主要问题在于,现有教改对教学理念、内容、手段、方法和模式等的“改革”不彻底,是在不触动原有体系的基础上的“改良”,未能对其实施“大手术”。主要表现在:1.教学理念:依然停留在精英教育的定位上;重视知识的传授,重视智力的培养而轻视能力、情感的培养,至今未能从应试教育的桎梏中走出,跨入素质教育;创新意识培养匮乏。2.教学内容:改革开放以来,各类教材大同小异,没能超出既定模式,创新成为了奢谈。3.教学手段:各个学校添置了不少设备,但设备的利用率不高,甚至有的被闲置未能发挥应有的作用。4.教学方法:在教改中我们推出了不少的新教学方法,但遗憾的是最终因为种种主、客观原因都未能推而广之。5.教学模式:深受前苏联学者教学模式(激发动机——复习旧课——讲授新课——运用巩固——检查效果)的影响,典型的以教师为中心的教学模式,仍然运用。在21世纪信息时代,我们有必要运用信息技术参与教学改革,进行学科整合,促进教学改革。

三、信息技术与各学科整合的实施

1、注意结合各门学科的特点,建构易于实现学科课程整合的新型教学模式。每位教师都应结合各自的学科特点去建构既能实现信息技术与课程整合、又能较好地体现新型教学结构要求的新型教学模式。所以模式的类型是多种多样的,不应将其简单化。但是若从最有利于创新人才培养的角度考虑,则有两种基于信息技术的教学模式(也就是能够实现信息技术与课程整合的教学模式),即“研究性”学习模式(也叫“探究性”学习模式)和“协作式”学习模式(也叫“合作式”学习模式)。

2、以先进的教育思想、教与学理论(特别是建构主义理论)为指导。将信息技术与各学科课程相整合,是为了实现彻底改革传统教学结构与教育本质,促进大批创新人才成长的目标,因此,信息技术与课程相整合的过程决不仅仅是现代信息技术手段的运用过程,它必将伴随教育、教学领域的一场深刻变革。运用建构主义理论作指导,对于我国教育界的现状特别有针对性——它所强调的“以学生为中心”、让学生自主建构知识意义的教育思想和教学观念,对于我国传统教学结构与教学模式是极大的冲击;建构主义理论是在20世纪90年代初期,伴随着多媒体和网络通信技术的日渐普及而逐渐发展起来的,可以说,没有信息技术就没有建构主义的“出头之日”,就没有今天的广泛影响,它可以对信息技术与各学科课程的整合提供最强有力的支持。

3、高度重视各学科的教学资源建设。没有丰富的高质量的教学资源,就谈不上让学生自主学习、自主发现和自主探索,教师主宰课堂,学生被动接收知识的状态就难以改变,创新人才的培养也就落空。重视教学资源的建设,并非要求所有教师都去开发多媒体素材或课件,而是要求广大教师努力搜集、整理和充分利用因特网上的已有资源。在确实找不到与学习主题相关的资源的情况下,才有必要由教师自己去进行开发。

4、注意运用“学教并重”的教学设计理论,来进行课程整合的教学设计(使计算机既可作为辅助教学的工具,又可作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具)。

第7篇:信息科学范文

随着电脑在家庭的普及,大部分学生都已基本掌握了机的基本操作,如果信息技术学科还是仅仅教授学生计算机的操作,已不能满足学生对信息技术这门学科的欲望了。对于已掌握Word、FrontPage、Flash等基本应用软件操作的同学,我们信息技术学科的教学更多的是通过让学生具体创作一幅作品来组织进行。这样教学,一方面有助于提高学生计算机技术的应用能力,体现“在做中学,在做中用”的思想,更重要的是,要创作出一幅好的作品,不但需要多种软件共同使用,同时还需要与其它学科进行很好地有机地整合。这样的教学,不论是作品的上(学生可以自命题),还是形式上(学生可以选择自己擅长的表现方式),都给学生以自由选择的空间,尊重学生的感受,尊重学生的选择,更能体现因材施教的本质,充分发挥每位学生不同的特长,体现学生的个性,更有利于培养学生的创造性。

一、信息技术学科与班会课的整合:

玩游戏.上网聊天是中学生较喜欢的一种娱乐方式,特别是电脑进入教室后,除了教学需要外,也为学生玩游戏聊天提供了方便。如何把学生对电脑的兴趣引导到学习上来呢?为此,我们让学生在校园网论坛上就“游戏的利与弊”谈谈各自的看法,结果很多同学都发表自己的观点:“有的认为有益的游戏可以益智,有的认为玩游戏浪费时间,还有的认为只要处理好时间的等……”总之,通过这次班会课,一方面以学生喜欢的聊天方式让学生自由讨论,自己思考,最后在老师的引导下,让学生自己得出结论:不可沉溺于攻击性的游戏。从而让电脑既成为学习娱乐的好帮手,同时也让学生学会自我管理.自我控制,知道如何正确处理好学习和娱乐的关系。

在教学管理中,作为学校和教师,应该积极创造良好的学习氛围,让学生学会协作学习,合作学习,并学会在合作中懂得同学间如何相互尊重,相互欣赏。例如在指导学生作品自评、互评过程中,教师要引导学生多看别人的闪光点,每一幅作品不可能都是十全十美的,但总有一两点闪光之处值得借鉴,相互启发,结合自己的作品扬长避短,或者多位同学共同合作,技术交流、创意交流、既体现了互帮互助的精神,又能让每一位学生都能不断进步,不论作品还是人品都能越来越接近完美。这样,在学生间就形成积极、愉悦、良好的学习氛围,同时又用学生的优秀作品美化机房,让学生体验学习的成功感。

二、信息技术学科与德育教育的整合:

“教学如果没有进行道德教育,只是一种没有目的的手段”,而中小学德育任务主要就是帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观。

世界观、人生观、价值观是人的精神内核。只有确立了正确的世界观、人生观及美好的理想,学生才可能有健康、自觉的价值生活,才能有真正合乎道德的行为,也才能做一个符合道德要求的人。在创作作品过程中,学生感到如何确定好的主题是最难的。其实有好多好的主题就在我们身边,例如教室的墙上就贴着“工作着、学习着是美丽的”、“人人都要做好人”等。在教学中我还利用生活中发生的一些具体的事例,例如我碰到的一位交警,平时在烈日雨中指挥繁忙的,除了做好自己的本职工作之余,还专门抓获一些偷车贼,让失去自行车的失主又能找回自己的马儿的故事,启发学生用作品把生活中美好的人和事表达出来,宣扬人世间美好的道德情操,培养学生要多做好事、善事,做一个对社会有益的人。树立健康、向上、积极、乐观的人生观、价值观和美好的理想。

三、信息技术学科与语文、美术、学科的整合

现在的教育越来越重视美育教育,要培养学生审美、立美的能力,从而促使他们追求人生的健康情趣和理想的境界。而美育又分美育、美育、文化美育等。在信息技术学科教学中又将如何体现美育教育呢?在这方面我作了一些尝试。

杭州的四月是最美丽的季节,大自然是学生审美情感体验的最丰富的源泉。通过自然美的欣赏,开阔学生视野,增长知识,陶冶性情,增强学生热爱自然环境、热爱祖国、热爱祖国美好河山的情感。市政府又花了大量的投资把杭州西湖装点得越来越漂亮了:南线开通,白堤、苏堤、西湖边都建了很多有教育意义和典故的雕塑、为学校的教育创造了优美的自然环境和良好的人文环境,让每一个人在一种良好的社会环境里得到潜移默化的教育,体现了“环境人”的教育思想。

学校组织春游,这一周的信息技术课我就结合春游让学生把春游的感受通过你喜欢的形式表达出来。有的学生用绘画描绘了春天的景致和春游的场景,还有的学生描绘的是心中的春天,让学生在创作作品中感受大自然的美好,对学生进行自然美的熏陶。

现在学生特别感兴趣的还有欣赏和制作flash作品,在指导学生制作flash作品时,我有意识地引导学生根据主题配上一些好的名画、优美诗词、和经典音乐,使学生对我国悠久历史文化,优美的文学诗词、名画艺术、以及著名的经典音乐有所了解,有所感悟,让学生在整个制作作品的过程中,既学会flash技术,又接受了艺术美和文化美的熏陶。

美育教育的主要任务还有就是要培养和提高学生表现美、创造美的能力。教学中要求学生将自己对美的感悟用不同的形式表现来,自然而然就形成立美创造活动。我们让学生美化修饰文章,作报刊,制作网页、flas等,这些活动本身就是艺术美的创造,而且在创造美的过程中也培养了学生的个性和创造性。

四、信息技术学科与情感教育的整合:

教育是门艺术,如果离开情感的因素,没有感染力的教育,根本谈不上让学生愉快地接受知识,内化知识。这也是多媒体教学课件依旧不能代替教师教育的原故。

在教学中,我注意用情感的因素感染学生,创设一种师生平等、民主交流的教学气氛,同时也注意培养学生健康的情感。教育离不开生活,学生在学校中的学习活动,不再是仅仅接受教师传递的知识和服从教育要求的过程,同时也是学生自主地探索世界、感受社会的过程。在教学生作电子报刊和网页时,我就让学生根据自己的喜好,以“我最喜欢的**”为题自由创作,结果很多学生写了“我最喜欢的老师”“我最快乐的童年”“我最喜欢的书”等,培养学生健康的情感。还有的学生表达了热爱人生,热爱人世间一切美好的事物,渴望人世间充满爱,追求真善美的情怀。

五、信息技术学科与心的渗透:

瑞士的学家裴斯特洛齐对教育就提出了“使人类教育心理化、人性化”的口号。在作品的选题中,我一般都让学生自命题。法国的教育家卢梭就提出了“教育”的思想,就是要从学生的自然本性出发。他认为儿童的自然本性是向善的,因此只要尊重学生的本性,他的个性,就能培养出独立、自由、平等、博爱的人。所以我们的教育就要尊重学生的选择,尊重学生的感受。况且每个人都有表达自己感受的愿望,让学生在宽松的环境里自由地表达自己心中所思所想,所感所悟,给学生以自由发挥的空间。通过这些作品,让我们了解学生真实的心声,也让我们教师真诚地与学生进行心灵的对话和交流。结果很多学生写了《感恩的心》、《放飞心灵》.《我的世界我喜欢》等。当然也有的同学写了《扭曲的心》.《人生好苦》等,这都该引起我们教师的关注,及时给予关注,积极引导,让我们的学生都能有一颗健康快乐正直善良的心。总之,作为教师,应该积极创造条件,让每位学生都有充分展现才华的机会,满足学生正当的合理的自我实现的需要,这样就能激发学生自主,乐于学习、这也是学生积极学习的原动力,也才能充分挖掘学生的创造力。

六、教学与诚信教育的整合:

网络,随着网络技术的发展,以多媒体机和网络通讯技术为主要标志的信息技术,改变着我们的工作方式、学习方式和生活方式,也改变着我们的教学方式。但很多人认为网络是虚幻的。在教学中,我们一方面教育学生不论在现实生活中或是网络学习中都要做一个诚信的人。另一方面,很多学校都开通了校园网,并在校园网上开通网上论坛,师生在线交流等。一次我在网上碰到一位怀疑一切的学生,他问:“什么是诚信?现在上到处都在宣扬虚幻这个概念,现实生活中都没有诚信,何况虚幻的网络?”我告诉他:“很多自以为聪明的人以为说谎可以保护自己,熟不知,一个谎言的开始,就意味着将要用很多谎言来掩盖。况且一个人老说谎会很累的。如果你给别人诚信,别人就会给你诚信。说谎者在诚信者面前也只能诚信,何况谁又愿意和一个没有诚信的人交朋友呢?所以只有诚信才是对付虚假、虚伪、虚幻的最好的办法。”后来他告诉我他改掉了说谎的习惯,还在网上交了不少的好朋友。教师以一个朋友的身份和学生在网上平等对话,对学生进行引导,学生更能接受。总之,网络作为一个工具,具有双重性,我们不能因为惧怕网上的不良信息就拒绝网络。况且社会发展已经进入了一个网络化的时代,我们生活的很多方面与网络的关系越来越紧密,任何事情,只要正确引导,培养和增强学生的鉴别能力,不要盲目地陷入无聊的聊天和所谓的网恋之中,网络对我们的学习和生活将产生很大的帮助。如果人人都能在网上作个诚信的人,遵守网络道德,真正的网络教育就会成为现实。

存在的及解决的策略

信息技术学科与其他学科整合在实施上也存在一些问题。随着网络的发展,培养学生的信息素养,其它学科与信息技术学科整合后,在教学活动中,不论教师还是学生,很多时候都需要在网上查找资料和素材,有的时候学生上网查资料很盲目,要么看看图片、听听、看看flash等,所要的资料还没找到,一节课就过去了。有的时候又担心学生上一些不健康的网站等。针对这些情况,我们提出如下解决的思路:(1)教师机上Internet,教师备课时根据教学要求,先下载一些与教学有关的资料存放在教师机上,上课时让学生在指定的文件夹内、校园网的资源库内查找资料,这样既满足了教学要求,又节约了时间,教学目标明确。同时,由于教学具有灵活性,教师教学有时也需要查找一些资料,这样教师就可以随时根据教学要求,查找资料后用大屏幕投影给学生看,大大提高课堂效率。

第8篇:信息科学范文

关键词:物质;能量;信息;本质;物理现实;理想现实

中图分类号:B08 文献标识码:A 文章编号:1000-2731(2012)02-0016-07

近年来,在基础科学和复杂性科学研究的领域,信息科学的作用正在大幅度增长。这是因为,现代科学自身发展的逻辑导致的,这一逻辑就是基于信息科学的相关概念和方法的应用形成了新的科学范式和新的科学研究方法。

一、信息现象的现实结构

依据许多研究人员的看法,信息是我们面对世界的最重要的,同时也是最神秘的现象。

在今天的科学文献中,对信息的定义有几十个,然而,其中没有一个能够被普遍的接受。这是因为,科学家们在进行某一科学领域的研究时,都是从他们研究领域的特定角度出发,制定或选择一个最适合其研究领域的特定的具体的信息定义。

此外,有些科学文献甚至宣称,为信息概念下一个一般性的本质定义也许是永远不可能的,至少在今后几年中这种尝试不可能达到。也许,“信息”这一概念从根本上就是无法定义的,也许,它仅只是一个同音异义的术语,在日常使用中,它可能被用来指称完全不同的或根本没有关联的不同的对象。

然而,与此同时,信息已经成为一种普遍性的科学范畴,今天,许多研究人员都已经公认,信息在关于自然现象、技术系统、生物世界、以及人与社会的问题等众多研究领域的价值正在迅速增长。

信息现象是多层面的,因此,它不仅在不同状态的信息过程中,而且也在这些过程现实运行的不同阶段上都以特殊的方式表现出来。

从正统的唯物主义的观点来看,在现实世界中,除了物质和能量之外什么都不存在。并且,物质和能量的各个组成部分之间又是密切相关、连续运动的。

因此,物理世界(物理的现实)乃是一个被运动着的物质和能量充满了的世界,其他的世界(其他的现实)根本就不存在。这就是从笛卡儿和牛顿的时代就开始占据科学的主导地位的关于物质和能量的世界图景。

有没有另外一个现实的世界――一个现实的理想的世界?虽然,整个生活的实践使我们相信这样一个现实的理想的世界也是存在的。但是,是什么构造了这个理想的现实?它是否是独立于人的意识而客观存在的?

众所周知的控制论的创始人诺伯特・维纳曾经针对信息的本质说道:“信息不是物质,也不是能量,而是第三种存在”。换句话说,维纳认为,除了物质和能量之外,世界上还有“第三种”存在,而这个“第三种”存在便是信息。

但是,信息本身是什么,它与物质和能量的关系怎样?关于这些哲学问题的答案我们在维纳的著作中并没有找到。然而,后来的一些更多的科学家都认为,物质、能量和信息是现实世界的三个基本组成部分,是独立于我们的意识之外而存在的客观现实的不同表现形式。

然而,如何揭示这三者的相互关系?如何把它们和理想现实的概念进行比较?

为了找出上述问题的答案,我们将做一个思想实验。假定一个现实的物理系统,其中只包含两个组成部分――A和B。A是一个塑料球,B是一个台球,很难在这两个球之间找到一种一致性的关系。接下来假定,使这两个小球相互接触,然后再分开。其结果是,在A的表面形成了一个凹坑,这就是由于B的作用在A的表面留下的一个痕迹。

难道现在我们还不能从现实世界结构运动的角度来说,这就是两个物体之间相互作用的结果吗?事实证明,这种结构的改变已经是相当明显了!事情还并不仅仅如此,并不仅仅是改变了A的表面形状,使A的表面有了一个凹痕。事情更为重要的方面还在于,这个凹痕乃是A通过与B的接触而对B的某些内容的反映(镜像印迹)。

这样,我们可以说,我们观察到了一个现实的过程,之前只有两个分离的对象,通过它们的相互作用,产生了第三个对象C。这个c是某种痕迹(凹痕),是在A的表面呈现着的对B的表面的某些内容的反映。这个新的对象不是物质,所以,应当把它看作是一种理想现实的对象。

这个对象确实存在着,它不是我们凭空的想象。它不是一种意识的精神产品,它很真实,它是我们周围现实的物理世界中的物质对象间的客观相互作用的结果。

因此,理想的现实是客观存在的。它与物理现实有着千丝万缕的联系,它由物理世界中的物体间的相互作用产生。这是从上述分析中得出的第一个和非常重要的哲学结论。

现在我们来探讨“理想现实”和“信息”概念间的关系。可以说,这两个概念的含义非常相似。通过上面的例子,我们已经可以确定,两个物体之间相互作用所产生的结果是物理现实世界中的一种现象,其中一方的结构的产生是对另一方的部分内容的反映,这就能够从某一对象的某些表面结构的模式中获得另一个对象的某些特性(信息)。

我们还发现,信息本身不是一个物理对象,属于理想的现实世界。当然,信息自身的显示必须以现实的物理对象(或过程)为其载体。如果没有这些作为载体的对象(或过程)信息的显现在原则上是不可能的。

我们现在来证明,尽管信息具有理想特征的本质,但是,它却能够影响物理现实的对象和过程。正如我们在上面所举的例子那样,在两个对象的相互作用过程中,对象A以其有所改变的凹痕的形式反映了对象B的某些内容,并且可以使我们由此获得关于这些内容的副本,也就是,其物理材料的模式。

因此,我们认为,这一过程正是信息从一个物理现实的对象转移到另一个物理现实的对象的具体机制。

基于上述分析,可以得出一个带有根本性价值的重要的哲学结论,这就是,在我们所面对的世界中,物理的现实和理想的现实是密切相关的,它们之间能够发生非常明显的相互影响。

因此,客观现实的世界具有二重化的特征,因为它同时包含着物理现实和理想现实,并且,在这两种现实之间具有相互反映的性质。我们把这一现象称为信息,令人惊讶的是,关于这一现象的很多方面我们现在还没有搞清楚。要搞清楚这一现象的本质的困难在很大程度上是由于这样一个事实,这就是,在不同的条件下它表现出来的行为是不同的,也就是说,它在无生命的自然的物理系统中、在生物系统中、在人类创造的技术设备中、在社会系统中,以及在人的头脑中它所表现出来的行为都是不同的。

信息具有多方面的表现,这就是为什么经常会出现运用同一术语所描述的具体现象却有不同的表

现形式的原因。

正因为如此,这才导致了目前不仅在一般的科学文献中,而且也在各种版本的百科全书中,对“信息”这一术语有了各种各样的解释。

信息现象并不仅仅表现在物理现实的某些对象的相互作用所产生的结果中。它也可以是现实发生的某些过程相互作用的结果。下面我们将证明,在相互作用的结果中,如何改变了某些过程的性质,我们应当把这样的变化看作是信息活动的一种形式,称之为动态信息。

下面我们将用无线电方面的例子来进行证明。假设有两个动态过程,其中之一是一个随时间参数作周期性振荡的物理现象,如,电流或电磁场。我们假定,在我们观察的整个时间段上,它们的频率、振幅和相位都保持一个恒定值,也就是说,与时间无关。

同时,我们假定第二个过程的一些参数值具有随时间发生变化的性质,但是,它变化的速率大大慢于上一假定过程的振荡周期。

进一步的假定则是,第二个过程可能对第一个过程发生影响,这就是,第一个过程振幅变化的比例将会被第二个过程的相应参数所改变。在电台广播中这种效应被称为调幅。还有其他类型的调制,如频率相、脉冲代码等。

在此很容易看到,我们所研究的两种动态过程的相互作用的结果同样是一个动态的过程,这一过程以其结构的性质反映了两个相互作用过程的源流。

无线电领域的专家都知道,由此过程产生的频谱是复杂的,它包含两个频率,两个频率分别对应的是原来的过程。同时,其中的一个过程具有较高的振荡频率,它扮演着第二个过程的载体的角色。

在无线电领域,甚至还为此采用了一个特殊的术语,称为“载波频率”。事实上,由于作为第二个过程的影响结果的第一个过程的相应参数随着时间的推移发生了变化,所以,在这一过程的结构中就反映了第二个过程的动态参数,也就是说,将其转变成了自己的某些动态性质的“成果”。

这个例子说明,由于上述相互作用的结果,我们观察到了两个物理过程的现实结构发生了变化。这一变化的实质在于,这里呈现的不是两个初始的物理过程,而是另外的两个物理过程。这两个物理过程中的第一个是作为初始来源的物理过程,而另一个过程则是在调解过程的影响下产生的理想的过程。这一过程是通过第一个原始过程的振幅的动态变化对第二个原始过程的相应参数的一种反映。

重要的是,这些变化是很真实的,它们可以通过适当的程序来确定。因此,在相互作用中产生出来的理想过程可以在另一个过程的结构形式中检测出来。

从上面所举的关于物理过程的交互信息现象的动态表现的例子中,可以引申出一个重要的结论,这个结论是关于我们面对世界的现实结构以及其组成部分的构造方式和属性特点的。

这一结论的实质是客观存在的现实结构既是物理的过程,又是理想的过程。这个理想过程产生于物理过程相互作用的结果,并作为物理过程相互作用的结果的一种反映。

反过来说,理想过程也是现实世界的一个部分,因为它们可以通过相应的物理过程的程序来确定谁是他们的物质载体,因此,他们可能会再次被一个现实的物理过程所表征,并且,还可能以另外一个物理过程为基础。

基于上述分析可以得出以下结论。

1.我们面对世界的现实结构具有二重化的性质,因为,这个世界同时包括两个主要的组成部分:物理现实和理想现实。这两个部分都是客观存在的,并且是相互作用的,因而它们具有相互反映的特性。

2.物理现实包括了所有现存的物质世界的对象,无论这些对象是实体性的还是非实体性的(如:电磁场、引力场或其他性质的场),同时也包括了所有这些对象的运动过程和内部变化的过程

3.理想现实也是独立于意识活动之外的客观存在,它和物理现实一样也是现实世界的重要组成部分。它产生于物理现实的对象(或过程)的相互作用,并以在其他对象(或过程)的结构中反映某些对象(或过程)的性质的方式表现出来。

4.物理现实和理想现实的相互反映能力是它们的基本性质,这就在事实上构成了信息现象的多方面表现的可能性。

5.信息不是物理的对象和过程,它属于理想现实的世界。但是,信息要显示自己,就必须以物理现实的对象(或过程)作为其载体。如果没有这些作为载体的对象(或过程),信息要显示自己在原则上是不可能的。

6.作为载体物的物理性质是什么,对于信息来说,在原则上是不重要的。重要的是,这些载体有能力通过适当改变其内部结构(物理对象)或它的状态参数(动态过程)来感应信息。

7.尽管信息属于理想现实的世界,并且与一个物理对象(或过程)相关联,但是,它却可以与其他的物理世界的对象(或过程)发生作用,并以与其发生作用的对象(或过程)作为其新的载体。这样的方式,便是信息从一个物理现实的对象(或过程)转移到另一个物理现实的对象(或过程)的传输机制。

8.要确定信息与它的载体(物理现实的对象或过程)的关联关系,需要有一些特殊的程序,其中最重要的程序就是比较。对这些程序的详细研究超出了本书论述的范围,它需要专门的讨论。

9.信息是信息科学的基本概念之一,信息科学是关于在不同性质的系统中进行信息处理的原则和规律的科学。正是由于信息科学的相关思想的发展和传播使信息概念在今天获得了一般科学概念的地位,并且,关于信息原则和规律的统一性观念,又在极大程度上促进了现代科学的世界图景的形成。

10.近年来,俄罗斯的科学家们获得的一系列新成果表明,在形形的系统中,以及在各类系统的信息活动过程中,信息规律占有重要的地位。此外,人们还发现,这些信息规律对物理过程的实际运行可能施加某种限制。

所有这些都表明,需要对信息现象作进一步的哲学认识,其中最主要的是关于信息概念的本质、物理现实和理想现实在系统中的表现方式,以及信息与物质和能量的相互作用的机制。

二、信息的本质

有哲学著作宣称,给“信息”下一个普遍性的定义是不可能的,因为信息概念在原则上是不可能统一的。因此,他们辩称,我们不得不继续接受已经存在于不同科学领域中的那些十分不同的关于信息的定义。

这样的观点是难以接受的。特别是在信息概念已经广泛使用于科学知识和人类实践活动的各个领域的今天,信息概念早已成了一般的科学范畴。

B.M.格鲁斯柯夫院士关于信息的定义是最常见的信息定义之一。在45年前发表的论文中他写道:“信息这个概念,在最一般的意义上,它指的是物质和能量在时间和空间中分布的不均匀性的变化程度,这种变化存在于世界上发生的所有过程之中”。

对这个定义进行分析,我们可以得出这样的结论,它是用属性的方法对信息概念所作的规定,其要点包含两个方面:一个是静态的规定(物质和能量在空间中的分布状态),另一个是动态的规定(这一状态随着时间的推移的变化)。定义中强调的这两个方面在我们看来是非常重要的,因为,它提供给研

究人员们关注的是自然界中存在的两种类型的信息:静态的和动态的。

在他和ю.и.谢玛根教授的著作中,都曾多次提到过信息的这种双重的性质。他强调指出,静态信息的主要载体就是自然界中的物质(实体),它承担着存储信息的功能,从而确保了信息在时间中的保存和传输。

至于动态信息,它的主要载体是能量(场),它承担着信息在空间中的传播。

在今天看来,对于B.M.格鲁斯柯夫的“信息”定义,不仅需要进行非常重大的改进,而且也需要重新予以解释。

我们现在来探讨信息现象的物理本质,这个问题的正确解答有助于我们给出一个关于“信息”概念的一般性定义。在我们看来,有必要合理使用r,B.毕司朵夫斯基在其著作《信息物理的要素》中所指明的“信息”和“不对称”这两个概念之间的关系的观点。

根据г.B.毕司朵夫斯基的看法,不对称性,即对称破缺的结果,就是信息。然而,他并没有据此给出完整和精确的“信息”的定义。

利用B.M.格鲁斯柯夫和г.B.毕司朵夫斯基研究信息概念所用的方法,可以对信息概念下一个新的定义:“在最广泛意义上,信息是现实世界的客观属性,它是物质和能量在空间和时间中分布的差异性(不对称)的表现,这些表现存在于所有自然发生的生命界、无生命界,以及人类社会和意识活动的非平衡过程之中。”

换句话说,差异性――非平衡性的本意指的就是,物质和能量在空间和时间中分布的对称性破缺的结果,这些结果是在我们周围世界的不同对象、过程和现象中呈现出来的,只要这些现象中呈现出了差异性的特征,就应当把它称之为信息。因此需要特别指出的是,如果在均匀介质,以及均衡发生的过程中就不存在信息。

从客观的角度来看,信息,并不是我们凭空的想象,也不是什么意识的产物,而是一个真实的物理现象,是物质或能量的状态和运动的特征。信息和物质与能量密不可分,物质和能量是信息的载体。信息是物质和能量的属性,也就是说,信息是物质和能量的内在性质。

因此,这种类型的信息可以相对于“理想信息”被称为“物理信息”,“理想信息”是意识活动的产物,应该把“理想信息”的实质和“物理信息”的实质分开加以讨论。

在这里,我想强调的是,信息的物理性质是信息的“第一性的”或“依附的”性质,它是从现实世界对象的物质和能量的差异性中产生出来的。

毕竟物理信息相对于“二次派生的”信息是一种具有本源性的信息,这种派生的信息是对本源信息的一种“反映”,它可以脱离本源信息而存在。

物质或能量的空间分布的不均匀性(不对称性),指的正是静态信息。

如果我们观察到的是一些随时间变化的不均匀过程,这就应当属于动态信息。

我们观察到的不均匀变化过程,几乎在所有的自然、社会和人的意识活动中都会发生。这是现实世界的基本性质表现的结果,我们有理由把它称为信息。

信息最重要的一个特性是它的相对性。事实上,当我们观察到物质和能量在空间和时间上分布的差异性的时候,这就意味着,我们通过了某种关于差异性的参考集(进行对比的基础),并且运用了比较性程序的检测。

换句话说,为了获得必要的信息,就必须对观察的对象与另一些现象的状态和过程进行比较,并且,观察者以往的经验和知识的积累也可以成为上述的参考集(进行对比的基础)中的内容。

然而,由于不同的观察者拥有的以往的经验和知识不同,所以,他们在对同样的对象、过程和现象进行观测时,便可能获得十分不同的新的信息。这正是人们所感知的信息所具有的相对性的原因。

因此,人的认识能力,人们对技术系统和物理对象的认识,不仅依赖于外部世界的信息的性质,而且还依赖于他所拥有的“内部词典”,这个词典是建立在他以前对外部世界进行观察时所产生的经验积累的基础之上的。

这一结论是信息论的一个极为重要的成果,这一成果不仅符合哲学认识论的基本原则,而且同时也是创建智能系统的一个基本原理。

信息现象极为多样和具体,它不仅表现在我们周围世界的不同环境之中,而且还表现在信息相互作用过程的不同阶段,并且永恒存在于自然和社会中的各种对象之间。

正因为我们面对的信息现象有极为多样化的表现,所以就需要用不同的方法来确定它的性质和属性,这就是为什么现代科学所使用的信息概念拥有大量的不同定义的原因。

在关于信息本质的问题上存在诸多方面的争议,甚至有些混乱的一个原因就来自信息自身的本性,一方面,信息是现实物理世界本身的能动表现,另一方面,它又是一个十分真实的,作为物质世界的反映的理想世界中的现象。

造成这种情况的另一个原因则是,通常在信息相互作用过程的不同阶段上,相应信息现象的表现十分不同,因此,这就要求有必要采用与这些不同表现形式分别对应的不同的信息定义。

三、信息科学的哲学基础

物质概念是最重要的哲学范畴之一。然而,在我们看来,基于目前研究的成果,同样重要的哲学范畴还应当有“能量”和“信息”等概念。事实上,如果说“物质”(物体)这个概念是对现实的自我组织和某种长期存在的能力的属性的描述的话,那么,“能”这个概念描述的则是物质运动的能力,而能量这一概念则描述的是物质运动的强度。

至于谈到运动,它可能是一个在空间中的(机械性)运动,或者是一个在一段时间内与系统的内部结构的进化或退化相关联的发生了变化的演化的过程。因此,演化可以被看作是特殊形式的运动――在时间中的运动。

至于“信息”概念,它所描述的是有组织的物质或能量系统的复杂性程度。据此,可以把信息量看作是对有组织系统的结构的复杂性程度的定量测度。

此外,信息还可能激发物质和能量系统在空间中的运动,并确定其运动的方向。

信息还是物质和能量系统演化发展过程中的决定性因素。在不同性质的自组织系统的演化的分岔点上,系统能够根据外部信息的影响对自身未来发展的可能方向做出选择。

因此,在今天,在一般的科学哲学中,“物质”“能量”和“信息”这三个概念都是重量级的范畴,这三个范畴密切联系、相辅相成,分别描述了我们观察的物理现实中的对象、过程和现象的不同方面的特点。

运动的根本原因是不对称性,是物质或能量的非均匀分布,亦即是信息。正是信息导致了物质和能量的运动,是物质和能量运动的基本的、首要的原因。重要的是,我们还应当注意到,物质和能量运动的趋势是从高浓区向低浓区过渡。因此,信息不仅是物质和能量运动的首要原因,而且也决定着这一运动的方向。

电磁辐射和光辐射的物理过程可以作为太空中能量运动的例子。另一些典型的例子是我们在自然界中到处可以观察到的导致平衡态的动态过程衰减的趋势。从我们的观点来看,它们也都服从信息活动的基本原理。事实上,任何动态过程本身都会随着时间的推移改变它的某些参数,也就是说,都会在

时间中运动。而这些运动的过程都服从自然发展的平衡态趋势,即消除物质和能量在时间中分布的不均匀性。

由此可以得出一个合理的结论,所有的动态过程产生的信息,即物质和能量在时间中的非对称性分布,都会随着这些动态过程的衰减自发地趋向于消解,也就是说,达到平衡态。可以得出的一个类似的结论是,关于物质(质量)在空间中均匀分布的自然趋势。化学元素的原子核衰变,以及分子在气体和液体介质中的扩散的运动可以看成是这一方面的例子。

在此,我们想强调的是,信息不仅是任何物质运动的根源,而且,它还决定着这一运动的方向,它实现着某种有目的性的运动――从物质分布的高浓度区域向物质分布的低浓度区域扩散。

有必要提醒我们注意的是,A.и.捷敏在其出版的《信息经济基础》一书中早已强调指出了,在信息和物质的运动方向之间有一个相互一致的关联性。该书用单独的一章专门对信息现象进行了分析,并且揭示了热力学第二定律的信息本质。

该书作者得出的结论认为,信息代表着物质和能量运动的实际方向。换句话说,信息乃是物质或能量运动的属性之一。然而,在我们看来,这个结论是错误的,因为根本的原因是信息导致了运动,运动只是信息活动的一个后果。

形象地讲,可以说,信息导致了物质和能量在空间和时间中的运动。但是,长期以来,哲学中有一个著名的观点,认为“时间”的概念和“运动”的概念有着不可分割的联系。如果没有运动,时间也就不存在,因为如果没有物质或能量对象的变化要确证时间的存在是不可能的。因此,我们可以说,信息导致了运动,而反过来,运动又产生了时间。

信息产生了运动,而运动又反过来产生了时间。但是,必须强调的是,在这个因果关系链中,首要的因素正是信息。

当然,对于信息科学来说,上述的哲学问题的分析是不完整的。然而,依据这些分析所得出的相关结果和结论,仍然可以形成一些科学的原理。这些原理可以成为进一步研究信息科学的哲学基础,并推动对自然和社会中的信息相互作用过程进行研究的信息基础科学的进一步发展。可以把这些相关的原理简单地概括如下。

1.在最广泛的意义上信息是现实世界的客观属性,它表现为物质和能量在空间和时间中分布的非均匀性(不对称性),它存在于世界上所有的有生命和无生命的自然界,以及人类社会和意识活动中的非平衡发展的过程之中。

2.物理信息具有客观的现实性,它体现为物质和能量在空间和时间中分布的差异性本身,以及在无生命的自然界系统、技术系统、生物系统中发生着的非平衡动态过程。

3.信息量是任何性质的有组织系统的复杂性的度量,它可以对系统的复杂性程度进行定量评价。

4.信息贯穿于我们周围世界的有组织的物质和能量的各个层次,它是物质和能量运动的首要的原因,并决定着它们在空间和时间中运动的方向。

5.信息是进化的决定性因素,它决定着自然和社会进化过程的发展方向。

6.“物质”“能量”和“信息”这三个概念乃是科学哲学中最为一般性的范畴。它们相互补充,描述了物理现实中的科学对象、过程和现象的不同侧面。

7.信息是现实世界中的多方面的现象,它以某种特定的方式体现于自然的生命界和无生命界的各种信息环境之中,体现于信息活动过程的不同条件之中。其涉及的范围包括:天然的无生命的自然界、人类创造的人工自然的技术对象和系统、生物系统,以及人类社会和意识的领域。然而,我们可以假定,在这些一般的信息流程、现实对象,以及任何形式的过程和现象中,都体现着某些基本的信息规律。对这些特殊规律的研究,应当成为作为基础科学的信息科学中的最重要的任务之一。这同时也体现着信息科学在科学知识体系中发挥着跨学科作用的情景。

8.作为基础科学的信息科学的研究对象是信息的基本性质、自然和社会相互作用中的信息活动过程的规律,以及这些活动过程在技术、生物和社会系统中的组织方法,等等。因此,在今天看来,信息科学研究的并不仅仅是在计算机通讯和其他技术系统中收集、存储、处理和传递信息的仪器和技术方面的问题,而且还包括在自然的生命界和无生命界,以及在人类社会中存在的信息活动过程。

第9篇:信息科学范文

新课改下有新要求、新理念。作为一线的教师必须要有与时俱进的思想认识,加强学习,按照新课改的要求去研究我们的教育对象———学生,把教学内容和学生的实际真正结合起来,使学生的个人素质得到有效的提高。在一些知识的教授上,要敢于打破常规,如Word文档中正文的设置这个操作的步骤可分为“字体”一课和“段落”一课。“字体”这一课又包括字号、字形、字体效果;“段落”一课包括左缩进、右缩进、特殊格式、行间距、段间距、对齐方式等等。结合学生的实际,采取化整为零的教学方法,一方面会给学生一个清晰的认识,同时也符合学生掌握知识的规律,这就很容易使学生掌握。而对于那些学生已经掌握的知识,我们在教学过程中就可以让学生在课堂上充分地展示自己,调动学生参与的积极性和学习的热情,从而提升教学效果。

二、模块化的评价模式

很多时候,我们对于学生的评价就是仅有的期中、期末、结业考试,而这么几次考试根本无法准确地评估出学生的学习效果,模块化的教学模式就可以解决很多问题。这里所谓的模块化是指在每学完一个模块就应该作一次评价。让学生独立完成本模块的任务,再及时给予评价。如学生在制作电子贺卡时,对“蛋糕”“蜡烛”都加上超级链接,把它们链接到了舞蹈动画和生日祝歌的音乐。当你打开电子贺卡时,屏幕就会出现一群小朋友手拉着手围成一圈,伴着生日歌的音乐翩翩起舞……这样的作品,反映了学生的动手能力,发挥了学生的个性思维创造力,从而提高了学生掌握这一知识技能的效果。

三、教学评价注意层次性

信息技术教学是面向全体学生的,但我们都知道学生是有个体差异的。不管是先天的资质还是后天的成长,对每个学生的影响都是不同的。而且农村的学生和城里的学生接触电脑的机会存在明显的差异,农村的学生在家接触计算机的机会较少,而城里的学生家里大多数都有,并且在网率也非常高。一边是“什么都不太会”;一边是“小儿科”。这样的现状必然导致学生计算机动手能力的发展存在很大差异。要全面提高学生的操作能力,教师应照顾到每一位学生,那么具有不同能力水平的学生,我们就要为其选择不同的学习目标和要求。让他们都能有各自发展的余地,教师就要引入分层次教学的思想。

对不同层次的学生给予的辅导要求也不相同。有些很少或刚接触计算机的学生,因为怕弄坏计算机而不敢自己动手操作,教师要鼓励他们、启发他们,并耐心讲解操作的方法,让这些学生克服心理障碍,能够积极地去自己动手,为后面的学习奠定良好的基础。同时又要加强对优等生的指导,让他们能在高中阶段取得一定的进步,让他们在以后的学习中能够一直持续发展自己的兴趣和爱好。