生物信息学的概念十篇

时间:2023-12-21 17:36:34

生物信息学的概念

生物信息学的概念篇1

论文关键词:信息技术,初中物理,概念教学

 

《物理课程标准》指出:“应当重视将信息技术应用到物理教学中。”在物理教学中,教师通过运用信息技术手段和方法把容易混淆或是难以理解的物理概念加以展示,使静态的知识生动化,促使学生动手、动脑,不断揭示概念所反映的客观世界的多种矛盾,分清主次、搞清楚各种矛盾的相互依存关系及发展方向,让学生既获得了知识、又掌握了方法,培养能力,从而真正实现物理概念教学的目的。

一、呈现物理情景,引入概念

建构主义认为:“学生的知识不是通过教师传授获得的,而是学生在一定的情境中,借助教师和同学的帮助,利用必要的学习资源,通过一定建构的方式获得的。”因此,在物理概念引入教学中,运用信息技术呈现物理情景,能使学生在视觉、听觉等多种感官上全方位地受到刺激,从而有效激发学生的好奇心,点燃学生的思维火花。

如,“动能”教学时,我把龙卷风、海啸、水库放水等动态视频组合在一起加以呈现,学生看到大树拔起、车辆掀翻、堤坝冲毁、房屋倒塌的画面后非常震感,也提了许多问题:“龙卷风怎么形成的?力量怎么样厉害?” “水狂泻下怎么会如此厉害?这是什么能量?”……这样以信息技术呈现物理现象,无论是视觉效果还是听觉效果,都能给学生深刻的印象,让学生对自然界物体具有的某种“能力”获得一种强烈的感受和直观的认识,从而为建立“动能”的概念打下基础。

因此,在物理概念教学中初中物理,创设与形成物理概念有关的生动的、新颖的情境,使学生感知大量的感性材料,对物理现象有一个明晰的印象,有利于学生形成正确的物理概念,加深理解物理规律。

二、揭示本质属性,理解概念

物理概念的建立过程是在物理环境中学生通过观察、实验获取必要的感性知识,并与自己认知结构中原有的概念相联系的基础上,通过同化或顺应不断加深认识和理解概念的。因此,在教学中运用信息技术为学生提供充分的感性认识的基础上,引导学生进行分析、综合、抽象,摒弃现象和过程中那些表面的、偶然的、次要的等非本质的东西,以揭示现象和过程的本质属性。

如,“重力”教学时,我先播放铅球和跳高比赛的视频录像,然后提出问题:奋力投出的铅球和跃过横杆的运动员最终会处于怎样的状态?这样的竞技项目挑战的是人类的什么极限?问题的提出,激起了学生浓厚的兴趣。待学生回答之后,再播放神舟七号航天飞船成功升上太空和宇航员在飞船舱内的生活和工作情景的视频,再一次提出问题让学生思考:在远离地球的太空中,宇航员可以用任意的姿势“漂浮”在船舱中,这又是什么原因呢?

这样,借助信息技术展示现实生活中的重力现象,丰富了学生的感知,激发了学生积极思维,在鲜明对比的情境中,抽象概括出重力概念的本质属性,使学生深刻认识到:重力是由于地球的吸引而产生的。

三、突破教学难点,深化概念

将物理学科教学与信息技术整合,利用信息技术辅助教学无疑为课程目标的实现提供了近乎完美的渠道。信息技术独有的“模拟”作用,不仅能真实生动地再现各种难以理解的、抽象的物理知识,激励学生参与教学过程,而且可以有效突破物理教学中的重点和难点问题,深化概念规律的理解。

如,“电流”一节,难点是学生无法观察到电流的形成与方向,因此,电流的概念理解起来比较困难。在教学时,我利用Flash软件进行仿真“模拟”,把电池组、小灯泡、开关、导线连成实物电路。然后闭合开关,电流(用红色线条表示)从电源正极(用“+”表示)流出,通过小灯泡时,灯泡发光,最后回到负极(用 “一”表示),形象、直观一目了然。师生通过对这一直观模拟实验的观察、分析、归纳和总结,很快就能够理解电流的形成、方向这一重点、难点,对“电流”的概念也就有了更深层次的理解。

因此,在物理教学中,教师应充分利用信息技术教学手段,根据教学内容精心设计,把抽象的、枯燥的物理知识原理转化为生动的、具体的图像,帮助学生在头脑中建立正确模型中国论文网。从而有效突破教学难点,加深对物理概念的理解。

四、动态分析过程,活化概念

物理概念与规律的教学是物理教学的核心。物理现象、物理过程的相互联系及其发展趋势是靠物理规律建立的。在物理规律教学中拓展概念教学,运用信息技术的动态变化功能,进一步揭示和理解相关概念之间的相互关系,形象直观地“顿悟”概念的内涵。这有利于概念知识沿网状同化,从而达到活化概念的目的。

如,有关滑动变阻器的滑片移动时初中物理,电流表、电压表示数变化情况的判断以及变化范围的计算问题,一直是历年中考物理试题和各种物理竞赛中的热点。而学生普遍感到此类题难度大,得分率也较低。

如右图所示的电路中,滑动变阻器R2的滑片P向右移动。请分析电流表和电压表的变化情况。教师在引导学生分析时,可充分利用信息技术的动态变化功能,制成课件进行以下动态分析:把电压表和电流表等效替换,电压表等效于开路,电流表等效于一条导线。由此不难看出,电路中的电流只有一条道路,即串联电路,电压表测量的事滑动变阻器的电压。

这样,运用信息技术对电路进行动态分析,既让学生充分理解了电路的规律,也加深学生对电学部分相关概念的具体认识,深化和活化了物理概念,收到良好的教学效果。

五、加强练习反馈,巩固概念

课堂练习的检测与反馈是打造高效课堂的重要环节。通过反馈练习可以使学生深化概念,提高学习效率,加强对所学概念的理解和巩固。利用现代信息技术贮量大、速度快的特点,对学生进行有针对性的训练和检测,为学生创造了一种悦目、悦耳、悦心的效果,高效率地提高理解概念的程度。同时,信息技术的人机交互性能,加强了师生之间、同学之间、人机之间的信息交流、思维碰撞,从而促使课堂师生之间的信息交流、互动生成。

如,九年级“惯性”一节复习检测中,我设计一题:播放飞机正确投掷救灾物质的动画视频,同时提出问题:飞机投掷救灾物质为什么要提前投掷?让学生用本堂课所学知识来回答。这样就把学生思维引向深入,不仅培养了学生分析问题和解决问题的能力,而且通过练习深化了对“惯性”概念的理解。

生物信息学的概念篇2

一、物理概念的习得策略

学生对物理概念的习得主要发生在课堂中,因此物理概念的习得策略主要是针对学生的课堂学习,而不关注学生的自习过程。具体可分为以下几种学习策略:

1.实验感知的策略

实验感知的策略是指在人为条件下运用仪器、设备使研究的现象反复出现,通过人的知觉和感觉有目的地进行观测、研究,提炼出有效的程序、规则、方法、技巧及调控方式。实施实验感知策略的程序是:①观察。观察是利用人的各种感觉器官及科学仪器,有计划、有目的地对自然状态和客观事物进行视、听、闻、尝、触、测,收集获取信息,从而把握研究对象的多种属性。观察要与思考相结合,观测是前奏。②推测。推测是将收集的信息进行整理,由一个或几个已知判断引出新的判断,这是进行思维推理、发现规律的认识过程。③实验。实验是在人为控制的条件下,应用各种科学仪器、设备使研究现象反复出现从而有目的地进行观测、研究的一种方法。它是科学概念形成的基础。

2.前概念转变的策略

在学习物理概念之前,由于生活经验的积累或者其他学习,我们对相关的物理现象有了一定的认识,但这些认识往往是不准确的、片面的、主观的,因而是非科学的,这些概念就是前概念。前概念往往干扰科学概念的学习,要学习科学物理概念就必须转变前概念。前概念转变的策略就是将我们头脑中的前概念转变为科学概念的有效策略。

3.抓关键字词的策略

物理概念的表述是科学而又简练明了的,在物理概念的规范表述中,每个字词都有其作用,尤其是关键字词。真正理解了那些关键字词,就真正理解了概念,这就是抓关键字词的策略。这个策略的程序是:①细读概念文字;②划出关键字词;③整理。

4.分层理解的策略

物理概念的分层理解的策略就是指在各种物理现象中,首先是这类现象的核心问题,然后抓住事物的本质特征分析归纳出现象本质的共性,再经过抽象概括得出抽象概念,进而深入理解应用概念。该策略的实施程序是:①明确物理现象;②分析概括;③得出结论;④理解应用。

5.类比的策略

类比策略是根据两个对象之间在某些方面的相似或相同,从而推出其他方面也可能相似或相同的一种推理方法。实施类比策略的基本程序为:①确定研究对象;②寻找类比对象;③将研究对象和类比对象进行比较,找出相似关系;④根据研究对象的已知信息,对相似关系进行重整化处理;⑤将类比对象的有关知识类推到研究对象上。

6.把握概念物理意义的策略

有些物理概念如加速度、速度、电场强度E及磁感应强度B等往往是用数学表达式来定义,要抓住这类概念的本质特征,掌握其物理意义。在比值法定义中,被定义的物理量与分子、分母的物理量不成正比、反比,这一点我们要让学生时刻理解掌握。例如物理量电容的定义式C=Q/U,电容C与所带电量Q和两极间电压U无关,而是由电容器本身决定。

二、物理概念的记忆保持策略

物理概念的保持主要发生在课堂之外,因此物理概念的保持策略主要针对复习过程,而不关注于学生的听课过程中。

1.分类的学习策略

所谓分类的学习策略,就是将物理概念进行分类,按照不同标准划分成不同类别,然后分门别类地进行

2.概念系统化的策略

所谓概念系统化的策略,就是指在掌握概念时,尤其是掌握重要的基本概念时,决不能孤立地记住它们的文字表述或数学表达式,而是将概念放入一个由前后概念组成的网络中,并根据前后概念的相互联系来理解掌握概念,通过协同作战达到熟练记忆和应用的目的。

三、物理概念的提取策略

物理概念的提取既可以发生在课堂内,也可以发生在课后复习中,物理概念的提取策略主要针对学生的作业和考试。

1.情境相似性策略

按照信息加工理论的观点,短时记忆的信息(如物理概念)加工进入长时记忆系统。虽然长时记忆的信息是相对静止的,但它可以被短时记忆中的信息激活。如故地重游,能回想起上次游玩时的情境细节。这种情境的相似性有助于记忆。因此学生可以利用情境相似性策略,有效地提取所需的物理概念,这就需要我们教师提供给学生典型的物理概念题。

2.自动化策略

生物信息学的概念篇3

一、信息哲学:自然化运动进程中的一个“副产品”

20世纪英美哲学界占主导地位的思想倾向是自然主义。自然主义的渊源可以追溯到古希腊,但它在当代的复苏和盛行,则首先得益于自然科学在解释世界时所获得的巨大成功。相对于前科学时代的一切自然哲学和形而上学体系,自然科学的概念、方法和规律对世界的解释更能令人信服。以物理学为主要代表的自然科学的昌盛,使自然主义焕发出前所未有的生机。所以,到了20世纪的最后几十年,几乎没有哲学家乐意说自己是一个非自然主义者。[1]121分析哲学是自然主义盛行的另一个动力。维特根斯坦在《逻辑哲学论》中就表达了鲜明的自然主义倾向:能说的东西就是能用自然科学命题所说的东西。此后的分析哲学家无不受此倾向影响。从维特根斯坦、石里克到奎因再到普特南和福多,分析哲学的演进同时体现出自然主义的发展脉络。自然主义者认为,哲学研究和科学研究在目的和方法上是一致的,差别只在于两者关注的对象不同。自然科学关注具体问题,而哲学则关注一般性问题。世界是统一的实在,因而可以构建统一的理论来加以说明,这就是自然主义的总则。自然主义的研究纲领和操作方法称为自然化(naturalizing),就是要运用分析、还原等方法,通过自然科学的概念、术语、原则,对传统哲学所关注的意义、价值、认识、真理等一般性问题做出自然主义的说明。通过自然化就可以使要说明的对象具有科学上的合理性、合法性,进而证明它在自然界中具有存在地位。自然化的方案众多,自然科学领域内的一切学科都可以充当解释项。所以整个自然科学就既是一种本体论标准,又是一个“终极解释装置”。质言之,科学是存在的尺度。不能被科学验证的东西是值得怀疑的,其或者没有研究的价值,或者在认识地位上次于科学。自然主义所引发的争论在根本上可以归结为两点。第一点体现在方法论上,表现出的问题是:有没有诸如第一哲学之类的东西?第二点体现在本体论上,表现出的问题是:世界能否被自然化?对这两个问题的回答,代表着自然主义的方法论和本体论承诺。自然主义对第一个问题的回答是否定的。因为既然自然科学和哲学的研究方法具有一致性,那么当然就不可能存在先在于或者独立于感觉经验和经验科学的第一哲学。第二个问题是自然主义关注的焦点和难点,其中最大的难题就是心理现象,特别是意向性问题。“任何想要把人类和心理现象当做自然序列的一部分的人都必须用自然主义的术语来解释意向关系(intentionalrelations)。”①所以,当代自然主义者从事的工作基本上都是围绕着对心理现象,尤其是意向性的自然化展开的。

对意向性的自然化就是用自然科学术语来说明意向性。为了达成这一目标,自然主义哲学家们进行了各种各样的尝试。自然科学领域中几乎所有的学科都被自然主义者当做工具,纳入到自然化的解决方案当中。其中一个显著的标志就是,自然主义哲学家往往会使用他所依据的自然科学的学科名称或者概念来命名他所建立的自然化理论。比如,阿姆斯特朗(D.Armstrong)、刘易斯(D.Lewis)等人以物理学为基础对意向性进行的“同一论”说明,米利肯(R.Millikan)、博格丹(R.Bogdan)和塞尔(J.Searle)等人分别依托生物科学作出的“新目的论”说明和“生物学自然主义”说明,哈曼(G.Har-man)、沃菲尔德(T.Warfield)、布洛克(N.Block)等人借用计算机科学中十分流行的“功能作用”概念进行的“功能作用语义学”说明,德雷斯基(F.Dretske)以通信理论为基础作出的“信息语义学”说明,福多(J.Fodor)以计算机模块理论进行的“模块论”说明等。自然主义者在运用各种科学技术理论对意向性进行自然化时,体现出很强的宽容性和开放性。因此,即便在表面上看来他们建立的理论毫无共同之处,但实际上从事的却是相同的工作。所以也有人称哲学正在经历一场“自然化转向”。[2]452从上世纪70年代开始,自然化运动中增添了“信息”元素。德雷斯基、福多等哲学家在探索意向性自然化的新路径时,发现信息科学技术存在着巨大的解释潜力,因而将信息及其相关概念引进到自然化的解决方案当中。德雷斯基在1981年出版的《知识与信息流》(KnowledgeandtheFlowofInfor-mation)时至今日,仍然是以信息为基础进行自然化操作的代表作,其主要目的就在于完全利用信息概念对知识、信念、意向性等作出自然主义的说明。正如德雷斯基自己所言,他的“整个工程可以被视为自然主义的一次实践”[3]。而在福多看来,有信息封装的计算系统就是模块,利用模块理论对意向性进行的自然化就是“为表征构筑自然主义条件”[4]31。正是通过这些具有自然主义倾向的哲学家的努力,原本只是单纯作为科学概念的信息在哲学中有了一席之地。所以从渊源和背景来看,如果说以计算机为代表的信息科学技术和通信理论的发展为信息哲学的诞生准备了技术前提的话,那么分析哲学和自然主义,尤其是自然化运动则可以被视为信息哲学的思想背景。如果需要在哲学史中为信息哲学进行定位的话,我们认为其逻辑顺序是这样的:自然主义传统科学主义传统和分析哲学自然化运动信息哲学。自然主义传统在近代科学的刺激下复苏,进而通过科学主义表现出来,在分析哲学的推动下形成了声势浩大的自然化运动,而信息哲学则只是自然化运动所采用的众多方案中的一种。所以,从起源来看,信息哲学完全是在分析哲学和自然主义传统主导下的自然化运动的一个“副产品”。

二、信息哲学与自然化运动内在关联的逻辑起点之发生学演进

“信息”作为信息哲学的核心和基础概念,是信息哲学的逻辑起点。对信息概念进行历时性考察,探究其如何从单纯的科学概念演化为一个具有“哲学身份”的概念,能够在逻辑上再现信息哲学的发生过程,在发生学上揭示信息哲学与自然主义和自然化运动的内在关联。按照信息概念内涵的演化,这一过程可大致区分为以下三个阶段:(1)“科学概念”阶段。20世纪中叶,《信息论》和《控制论》问世,信息概念成为“科学概念”。1948年信息论之父申农(Shannon)发表了划时代的论文《通讯的数学理论》,第一次将信息纳入科学研究的视野。通过这篇论文,信息正式成为一个被广为接受的科学概念。但是,作为科学概念的信息只关心信息量,而不关心信息内容。因此,申农所创立的信息论实际上是一种信息的数学理论。在此背景下,申农把信息定义为不确定性的降低或者可能性的减少。在同年出版的《控制论》中,美国数学家、控制论的主要奠基人维纳(Wiener)对信息作出了这样的描述:“信息就是信息,不是物质也不是能量。不承认这一点的唯物论在今天就不能存在下去。”[5]155申农和维纳都看到了信息概念的复杂性和多义性,但受制于其自然科学研究的目的和背景,他们对信息的认识主要停留在科学层面。维纳对世界的“物质、信息、能量”三元论说明过于简单和草率,在哲学界并没有引起广泛关注。但是,他们对信息的科学说明却为哲学家的工作奠定了基础。(2)“科学概念”向“哲学概念”的过渡阶段。早在1953年,受到物理主义影响的卡尔纳普(R.Car-nap)为了对符号的意义进行自然化,便在《语义信息》一文中大胆预测,申农的信息论“会在不久的将来发挥重大影响”[6]147-157。在该文中,他还率先提出,对语义信息(semanticinformation)和实用信息(pragmaticinformation)进行区分是一项重要工作。[6]147-157从信息的定量分析入手解决信息语义问题,至此开始成为哲学家切入信息哲学研究的一条基本路径。麦凯(D.Mackay)于1969年提出“定性信息的定量理论”,认为信息与其接收者知识的增加有关。20世纪七八十年代以后,信息科学技术的广泛应用和发展,引起了自然主义哲学家的广泛关注。信息概念开始出现在各种自然化理论当中,由此迎来了信息概念的第二次质变。对信息进行哲学界定一时间成为哲学界的时尚,哲学家互相抱怨对方误解和误用了真正的信息概念。西尔(Sayre)批评“阿姆斯特朗和丹尼特滥用了‘信息’一词”[7]53。哈姆斯(Harms)也认为查莫斯(Charlmers)“不应该把信息理论看作是可能存在的状态,以及这些状态如何相关和构造”[8]475。在这一时期,美国哲学家德雷斯基所做的工作最具有开创性和代表性。在他看来,进行意向性的自然化,主要就是要说明“纯物理系统如何可能处在知识和信念(内容)的状态之中”[3]。为此,他从申农的通信理论出发,用信息来说明知识和信念。他认为,申农所建立的信息论目的虽然在于对信息的量进行度量,但其中也隐含着说明信息内容的功能。这种功能是作为自然科学成果的通信理论本身所具有的,所以利用这种功能所进行的信息论说明就是纯粹的自然化的说明。为了满足自然化的需要,信息概念在本体论、认识论和因果论层面都得到了较为系统的说明。正是自然主义者从事的这些工作,才使信息完成了从科学概念向哲学概念的过渡。[1]121(3)“哲学概念”的认可阶段。以信息论为基础的自然化,使信息概念在哲学中的地位获得日益广泛的认可。丹内特甚至断言:“信息概念有助于最终将心、物和意义统一在某个单一的理论中。”[9]对信息与知识、表征、真理、意向性等之间关系的探讨,带动了对信息的本质、地位和存在方式等信息哲学元问题的研究。1998年,《元哲学》出版的《数字凤凰———计算机如何改变哲学》对信息哲学的发展作出了肯定。[10]1随后,英国哲学家弗洛里迪(L.Floridi)又发表了《什么是信息哲学》等文章,第一次明确提出了信息哲学研究的范式、目标和纲领。进入新世纪之后,以信息哲学为研究课题的著作不断涌现,标志了信息哲学作为一个独立的哲学分支得到哲学界的认可。从对信息概念内涵演化之三个阶段的分析可以看出,以信息概念为逻辑起点的信息哲学与自然主义和自然化运动具有深刻的内在关联性。对信息哲学作为一个相对独立的哲学分支的“认可”,并未表明信息哲学从此成为一种新的研究范式,并未表明其已独立于自然化运动。因为其一,信息概念被纳入到自然化方案当中经过近半个世纪的发展,尽管其强大的解释功效逐渐显现,吸引了越来越多的哲学家投身到此项研究当中,但结果只是造就了一个以信息概念为共同基础的强势自然化派别的出现。其二,自信息概念被引入哲学领域以来,围绕信息的哲学研究在方法、旨趣、纲领等方面从未发生过根本性变化,即使弗洛里迪抛出“信息哲学”的提法,其实际意义并没有表面上看起来的那么重大,从信息的定量分析入手解决信息的语义问题,仍然是信息哲学研究的基本方法,或者说信息哲学的基本研究方法没有超出自然主义的视域。事实上,信息哲学试图建立统一信息理论的核心目标,就崭露着无法掩饰的自然化烙印。

三、哲学的“信息转向”现实地蕴涵于自然化运动

生物信息学的概念篇4

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信息伦理学是20世纪70年代形成的一个新兴学科,它的出现是与社会的发展变化相一致的,它是现代社会的产物。作为一门在信息科学与伦理学交叉点建立起来的信息伦理学,是一门以信息伦理为研究对象,探讨信息伦理的生成、本质、功能及其发展规律的科学。当今,人类身处新世纪的初始阶段,社会信息化给信息伦理学的繁荣提供了前所未有的发展契机。经过国内外学者近30多年的初步探索,信息伦理学学科体系初步形成。随着信息伦理理论研究的深入,构建科学的、具有中国特色的信息伦理学理论体系,已成为信息界理论工作者和实践工作者共同关心的一个课题。

1.构建我国信息伦理学理论体系的原则

任何一门学科,都必须有它不同于其它学科的理论体系,形成独特的理论体系,这是一门学科建立的标志。学科理论体系是否完善,在很大程度上反映一门学科的发展水平。关于理论体系在学科发展中的重要性,黑格尔在谈到哲学的理论体系对哲学的重要性时的看法很具有代表性。他曾提出,“哲学若没有体系,就不能成为科学。没有体系的哲学,只能表示个人主观特殊心情,它的内容必定是偶然性的。哲学的内容,只有作为全体中的有机环节,才能得到正确的证明,否则便只能是无根据的假说或个人的主观确信而已。鉴于理论体系在学科发展中的重要作用,构建学科理论体系一直是学科建设的重心所在。因此,著名科学史学家G霍尔顿提出;科学的主要任务,就是要从那些混乱和不断变化的现象中探索出一个有秩序和有意义的协调一致的结构,并以这种方式解释和超越直接的经验。”对于信息伦理学学科而言,这些道理同样是适用的。

万物皆系统。信息伦理学及其理论也不例外。我们在构建信息伦理学理论体系时,除了应用唯物辩证法外,还应以系统论所提示的一系列科学方法、原则作为指导。

1.1整体性原则

我们不能将视野仅仅局限于传统的伦理和伦理学,而应开阔视野,将宏观信息与传统的伦理学统一起来,透过各个子系统、要素之间的组织性、相关性、有机性,从总体上构建信息伦理学理论体系。

1.2有序性和动态原则

有序性原则认为,系统内部诸要素之间的相关性有一定规则,而不是杂乱无章的,认识一个系统也就是要认识相关性中产生的“有序性”或规则性。这一原则表明,系统内部的“序”必须在与环境的物质、能量信息的动态交流中,才能保持和发展起来。人们从系统内在的有序过程和系统与环境的交换过程来分析系统,认识就进入到系统整体性的本质中。这就要求我们在构建信息伦理学理论体系时,要充分考虑理论体系内部各个理论要素之间的相关性,使之保持有序性;同时,要从动态上研究信息伦理学理论与信息环境之间的关系。以社会信息环境作为研究的起点,可深入到信息伦理系统整体性的本质中。

1.3等级系统和系统发展原则

等级系统原则就是将系统与系统之间的关系划分为等级式的不同层次。系统的形成是从无序向有序、从低级有序向高级有序、从低级系统向高级系统不断演化的历史过程。因此,系统的等级存在本身是系统自身发展变化的产物。我们必须从发展的观点,从有序性不断飞跃的观点来看待事物的系统。这就要求我们在构建信息伦理学理论体系时,要充分考虑各个子系统之间的层次性。

2.构建信息伦理学理论体系的方法论基础

科学方法论是关于科学认识活动规律的概括和总结,是关于科学研究方法的理论。科学发展史表明,任何一门学科的理论研究,只有应用科学的方法才能

真正揭示事物的内在规律,建立起科学体系。科学的方法论是构建一门学科的根本前提,也是一门学科走向成熟的标志。因此,构建信息伦理学理论体系,必须以科学的方法论为基础。

2.1确定学科的逻辑起点是构建学科理论体系的关键

一门学科的理论体系,是指该门学科的概念和联结这些概念的判断所组成的逻辑系统。构建学科理论体系,关键就在于确定学科的逻辑起点。所谓学科的逻辑起点,就是学科理论体系中最抽象、最简单的概念,是范畴体系的出发点或称逻辑始项[3]。作为构建学科理论体系逻辑起点的概念,必须符合以下几个规定:

首先,作为逻辑起点的概念必须是科学的概念。从逻辑学的角度看,概念有科学概念和日常概念之分。作为逻辑起点的概念必须是科学概念,必须是反映客观现实的概念而非主观臆造的概念,必须是经过分析、综合、抽象、概括等思维过程所形成的具有明确的内涵和外延的概念,人们对该概念所指代的东西不会产生误解和歧义。

其次,作为逻辑起点的概念必须是学科概念中最基本、最简单、最抽象的概念。任何一门学科都会有很多科学概念,但并不是任何一个概念都可以充当逻辑起点,作为逻辑起点的概念必须是一个高度抽象化的、在科学理论体系中属于核心地位、起着基础性作用的概念,本门学科的其它概念均可以通过它加以说明。

再次,作为逻辑起点的概念必须是包含了所有研究对象的一切矛盾的“胚胎”和“萌芽”的概念,从这个概念出发,可以推演出学科理论体系中的所有概念和关系。

最后,作为逻辑起点的概念必须能体现逻辑与历史的统一。恩格斯指出:历史从哪里开始,思维进程也应当从哪里开始,而思维进程的进一步发展不过是历史过程在抽象的、理论上前后一贯的形式上的反映,这种反映是经过修正的,然而是按照形式的历史过程本身的规律修正的。这时,每一个要素可以在它完全成熟而具有典范形式的发展点上加以考察。”[4]从恩格斯的话可以看出,学科理论体系的逻辑起点应与学科研究对象领域内人类实践活动的起点相一致,学科理论体系的逻辑演进应与学科研究对象领域内人类实践活动的发展相吻合,能够体现逻辑与历史的统一。

2.2从抽象上升到思维的具体是构建学科理论体系的基本思路

从逻辑学的角度看,任何理论体系都是一个范畴体系,都是通过范畴体系来解释其所研究的全部对象的。那么,怎样确立范畴体系呢?马克思在《政治经济学批判》导言中指出,人们对事物的认识是沿着从具体到抽象、由抽象到具体两条道路进行的。按照马克思的看法,学科理论体系的展开(叙述)虽然必须在对具体材料的研究基础上进行,在研究工作完成之后,“现实的运动才能适当地叙述出来”,但学科理论体系的展开方法(叙述方法)与研究方法不同,它是从呈现在我们面前的先验结构开始的。总之,根据马克思主义的观点,构建一门学科理论体系的方法就是从抽象上升到具体。

2.3逻辑分析、演绎推理等思维过程是构建学科理论体系的主要手段

我们把学科理论体系中最抽象、最简单的概念作为构建学科理论体系的逻辑起点,相应地,我们把与之相对应的最具体的概念、原理称之为逻辑终点。从逻辑起点向逻辑终点,即从最抽象的范畴向最具体的概念推进,必须通过分析、综合、归纳、演绎等思维过程,推演出一系列中介概念,使理论体系的构建沿着最抽象的概念这个逻辑起点经一系列中介概念到达逻辑终点,同时找出概念间的相互关系、原理间的必然联系,从而构建起学科的理论体系。

在构建学科理论体系的过程中,分析、综合、归纳、演绎等思维过程都起着重要的作用。我们通过归纳、分析、综合对经验事实进行整理总结,形成学科理论体系赖以建立的基本概念和基本原理,之后又通过分析、综合特别是演绎推理揭示概念间的相互关系和原理间的必然联系,从而构建一个逻辑严密的理论体系。单纯依靠其中某一种或几种思维过程去构建一门学科的理论体系,都是不现实的。

以上是构建学科理论体系的科学方法论的基本精神。按照这种方法论构建学科理论体系的典范就是马克思的《资本论》。那么,按照这种方法论构建的信息伦理学理论体系又是什么样的呢?

3我国信息伦理学理论体系的结构和内容

按照科学的方法论构建信息伦理学的理论体系,就是要将信息伦理学的理论体系按照从抽象上升到思维的具体的思路展开。首先,要找出该门学科的最基本、最抽象的科学概念作为理论体系展开的逻辑起点。由于确定逻辑起点的实质是揭示该门学科的研究对象是一种什么样存在,因此一般将这一部分内容称之为存在论。其次,从作为逻辑起点的最基本、最抽象的概念推演出能够抵达逻辑终点的中介概念,形成与之相联系的相应的判断,即该门学科的基本原理和规律,揭示事物的本质。由于这一部分主要是揭示事物的本质,因此,一般将这一部分称之为本质论。最后,从基本原理和规律向逻辑终点推进,推演出基本原理和规律在具体中的体现,得出各种具体的逻辑结论。在应用性学科中,逻辑终点就是基本原理和规律在实践中的应用,因此这一部分一般称之为实践论。

3.1信息伦理学存在论

存在论部分的中心任务就是确定信息伦理学的理论体系的逻辑起点。我们认为信息伦理学的理论体系的逻辑起点是信息伦理观(即规范信息人员行为的伦理道德观念)。那么,这一概念是否符合一门学科的逻辑起点所必须具备的规定性呢?答案是肯定的。首先,信息伦理观是一个科学概念,它所反映的是现实的客观存在,具有明确的内涵和外延,是广为人们接受的概念。其次,信息伦理观是信息伦理学学科中最基本、最简单、最抽象的概念,其它概念(如信息伦理意识、信息伦理关系、信息伦理活动)均可以通过信息伦理观加以说明,它们都是客观存在和发展的。信息伦理观在信息伦理学理论体系中居于核心的地位,起着基础性作用。再次,信息伦理观包含了信息伦理学一切矛盾的“胚胎”和“萌芽”。由此我们可以推演出信息伦理的本质、信息伦理的基本规律、信息伦理准则、信息传播伦理等一系列下位概念。

存在论部分主要讨论以下三个方面的问题:

(1)信息伦理的历史沿革。由于学科理论体系的逻辑起点应与学科研究对象领域内人类实践活动的起点相一致,学科理论体系的逻辑演进应与学科研究对象领域内人类实践活动的发展相吻合,因此,存在论中我们首先从信息伦理的历史发展来探讨信息伦理学是如何顺应社会的需要而产生和发展的。20世纪70年代,信息伦理问题的研究始于美国信息学家WeihergG.M,他于1971年出版了《计算机程序编写心理学》—书,首先对信息技术对社会伦理问题的影响进行了研究。

(2)信息伦理与社会发展的关系。信息社会中出现了一系列的信息社会伦理问题,如侵犯知识产权、非法存取信息、信息技术的非法使用、信息责任归属、信息授权、侵犯个人隐私权和肖像权等。这些社会信息伦理问题应用以往的社会伦理法则是难以定义、解释和调整的,而且,以往的相关法律法规又具有相对的滞后性。这种现状需要信息人员、科研人员和法律界共同研究和探讨[6]。

(3)信息伦理的存在价值。信息伦理是社会信息现象中的伦理道德,是一定的社会道德和道德因素在社会作用下的综合体。它可以指导和纠正个人的信息行为,又可以指导和纠正团体的信息行为,使其符合信息社会基本的价值规范和道德准则,从而使社会信息活动中的个人与他人、个人与社会的关系变得和谐和完善。

3.2信息伦理学本质论

信息伦理学本质论,主要是探讨信息伦理的基本原理。这一部分主要讨论两个方面的问题:

(1)信息伦理的本质。信息伦理是信息伦理学的研究对象,对信息伦理的认识直接制约着人们对信息伦理学的理解和把握。信息伦理又称信息道德,它是调整人们之间以及个人和社会之间信息关系的行为规范的总和。信息伦理不是由国家强行制约和强行执行的,而是依靠社会舆论的力量,依靠我们的信念、习惯、传统和教育的力量来维持的m。

(2)信息伦理学的研究对象。信息伦理的形成有其特定的社会背景,即信息的激增、信息经济的崛起与壮大、信息技术日新月异的发展以及人们观念的更新。因此,我们可以说,它的形成根植于社会实践的需要,其存在和发展有牢固的根基。因而,我们可以认为信息伦理学的本质是一门应用性和综合性的伦理学,是一门以信息伦理为研究对象,探讨信息伦理的生成、本质、功能及其发展规律的科学。

3.3信息伦理学实践论

揭示信息伦理学的本质和研究对象,目的在于用理论指导实践。由于信息伦理学主要是一门应用性学科,因此,实践论在信息伦理学理论体系中占有十分重要的地位。实践论部分主要讨论的问题有:

(1)信息伦理学原理:主要研究信息伦理学的基本理论问题,包括学科性质、研究对象、体系结构、理论基础和相关学科等。

(2)信息伦理学方法论:主要研究信息伦理学方法体系构成及其内容。

(3)信息伦理学发展史:人类的信息伦理可追溯到古代传统的伦理,因而,研究信息伦理的历史沿革无疑是必要的。通过对其发展史的研究,我们可以借鉴以往的经验,为现代信息伦理流动提供有益的启示。

(4)信息资源理论研究:以信息资源作为研究对象,研究信息资源的基本概念、类型、结构、布局以及信息资源的成本、价值问题,目的是对信息伦理作进一步深入的研究。

(5)信息政策研究:主要以信息政策的作用、类型,制定的原则、程序等为研究方向,从理论上为信息政策的制定和有效实施提供保证。

(6)信息伦理教育学:该分支学科探讨社会环境对信息伦理研究人员的知识结构、实际技能、人才本身的素质等方面的要求,教学方法与手段的研究,以及如何确定培养目标和课程体系以更利于人才的培养等等。

(7)信息心理学:该分支学科主要研究人与信息的关系,信息对人的心理和行为的影响及如何消除信息给人们造成的不利心理影响,如何培养健康的心理素质等。

(8)比较信息伦理学:该学科主要是通过从社会、政治、经济、文化、思想和历史的角度对跨国、跨地区和不同环境下的信息伦理活动进行比较分析,以及信息伦理与其它学科关系的跨学科研究等。

生物信息学的概念篇5

关键词:和谐哲学;信息概念;功能不守恒;组合性爆炸;层次态 发展

“和谐哲学”是个新名词,和谐哲学是指用于分析、解释、指导建设和谐社会,构建和谐世界的理论体系。如,为什么通过和平、发展、合作的途径便能建成和谐世界?未来的和谐世界将会是怎样的世界?具体来说,由于当前世界并不和谐,目前全球最大的不和谐就是经济危机、地球环境危机与国际恐怖主义三大危机,人们将怎样克服这些“不和谐”。更具体的问题是:如何使全球经济平稳较快地发展;如何解决越来越庞大的失业大军队伍;如何在全球范围内消灭贫困,以消除恐怖主义;如何解决一系列地球环境问题,以达到天人和谐?等等。

以上这些问题如果单个来解决,几乎每一个都是天大的难题,故必须综合起来,上升到哲学的高度,这个哲学便可称之为“和谐哲学”。再用和谐哲学为指导,这些问题便得以迎刃而解。

构建和谐世界,是胡锦涛主席在信息时代的2006年才提出的时代最强音,那么和谐哲学必须是信息时代的哲学。但现有成熟的哲学都是 工业 时代的哲学,工业时代与信息时代是不同质的时代,工业时代的哲学用于指导信息时代犹如牛顿力学进入微观领域,便英雄无用武之地了。故必须以 科学 发展观为指导,与时俱进地发展工业时代的哲学体系,方能构建和谐哲学。创建和谐哲学的体系,基本概念的突破是基础,是出发点。

一、基本概念的突破

从科学史和哲学史中可见,理论体系的重大突破需要以基本概念的突破为前提。如爱因斯坦突破了时空概念,得出了相对论;马克思发展了物质概念,建立了辩证唯物主义。那么创建和谐哲学需要突破的基本概念便是信息概念。

信息完全不同于物质。其最大的区别在于物质不生不灭,是守恒的,但信息却不守恒。信息可以无中生有、可以湮灭、可以放大缩小、可以畸变失真、可以无限扩散。这样,以信息为本源的科学技术也就可以无限扩散,可以学习、共享。但以物质为本源的各种工农业产品,由于物质是守恒的。故物质产品只能分享不能共享。一件物质产品,你拿去了,我就没有了。工业时代以生产物质产品为主,为争夺物质产品,剥削产生了。这时阶级斗争就不可避免,故工业时代的哲学只能是斗争哲学。

20世纪下半叶,高新技术蓬勃发展,科学技术和科学管理成为推动社会前进的两大车轮,人类社会开始进入信息时代。信息时代快速发展,还不到半个世纪,当前社会正向更高层次的知识社会跃进。在信息社会和知识社会,社会生产力基础发生了质变,从以物质生产为主向知识生产转变。从争夺物质产品,到共享知识产品,使人类社会从斗争向和谐转化。

我们的宇宙是一个特大系统,它是由无数个子系统构成的。各个子系统义是由更小的子系统构成。小到分子、原子、基本粒子都是一个系统。而构成系统的三基元是物质、能量、信息。这样,由于信息的加盟,使物质的概念发展到系统的概念:宇宙间万事万物都构成系统,而系统是由物质、能量、信息构成。

二、和谐哲学的三条基本规律

我们的世界为什么是现在这个样子的?宇宙大爆炸理论告诉我们,宇宙大爆炸伊始,宇宙间只有能量。这验证了古代思想家们的直觉。古希腊哲学家柏拉图提出“从一发散”;

生物信息学的概念篇6

通过对网络信息生态链概念的内涵、外延、属性等内容的研究,厘清网络信息生态链概念之间的关系,为网络信息生态链概念的研究提供借鉴。文章在已有研究的基础上,运用信息生态学理论、逻辑学理论,采用一定的筛选标准,再利用相应的筛选方法对网络信息生态链的上位概念、下位概念、相关概念进行研究,以建立网络信息生态链概念体系。

关键词:

网络信息生态链;上位概念;下位概念;相关概念

1网络信息生态链概念体系及其构建的意义

1.1网络信息生态链概念体系的含义

概念是反应对象特有属性或本质的思维形式,是思维中的最小单位【1】。体系是指同一类事物通过相互联系而构成的一个有机整体。概念体系是指由一组相互关联的概念而构成的有机整体。概念体系一般是以概念与概念之间的属种关系为依据来构建,再辅助概念间的其他关系。概念间的其他关系可能是全同关系、交叉关系、矛盾关系等。因此,大部分的概念体系是一种混合关系的体系。核心概念是概念体系中确立概念间属种关系或其他关系的依据,是概念体系构建的基石。属种关系是指一个概念的外延包含了另一个概念的全部外延的关系【1】。上位概念是指具有属种关系的两个概念中,外延较大的那个概念。下位概念是指具有属种关系的两个概念中,外延较小的那个概念。相关概念是与核心概念之间存在一定关系的概念。相关概念与核心概念之间的关系以非属种关系为主。网络信息生态链概念体系是指由网络信息生态链这个核心概念和与之有属种关系或其他关系的重要概念组成的有机整体。与网络信息生态链存在属种关系或其他关系的概念是非常多的,但是,并不是所有概念都适于纳入到网络信息生态链概念体系,只有与核心概念关系紧密的重要概念才能被纳入到网络信息生态链概念体系中。网络信息生态链概念体系是由网络信息生态链及其上位概念、下位概念、相关概念构成。

1.2网络信息生态链概念体系构建的含义及其意义

网络信息生态链概念体系构建是通过网络信息生态链这个核心概念来寻找与其具有属种关系的概念(上位概念和下位概念),并辅助概念间的其他关系寻找与网络信息生态链有关联的概念(相关概念)。网络信息生态链概念体系的构建能更为深入地理解网络信息生态链这个概念,例如,从网络信息生态链的上位概念和下位概念中,了解网络信息生态链的一般属和特殊属性;网络信息生态链概念体系的构建能为网络信息生态链理论研究提供新的方向,例如,从网络信息生态链相关概念的理论研究中,寻找适应的理论,借鉴到网络信息生态链的理论研究,进而扩充原有的网络信息生态链理论体系;网络信息生态链概念体系的构建能弄清网络信息生态链理论研究在信息生态学理论研究中的地位。例如,通过信息生态学中某一概念与网络信息生态链的关系,来确定某些理论是否适用于网络信息生态链的理论研究。

2网络信息生态链概念体系构建的过程

2.1网络信息生态链概念的界定

张向先认为网络信息生态链是在网络环境下为了实现信息共享,不同信息人之间通过信息流转而形成的链式依存关系【2】。杨瑶认为网络信息生态链是网络信息生态系统中,网络信息主体之间通过信息流转所形成的链式依存关系【3】。李北伟从演化博弈角度,认为网络信息生态链是在一定的网络信息环境下,信息主体之间通过不断重复的博弈形成的信息流转的链式依存关系【4】。结合学者们对网络信息生态链的理解,笔者认为,网络信息生态链是指在网络环境下,信息生产者、信息传递者和信息消费者之间由于信息流转而形成的链式依存关系。对网络信息生态链的概念需要明确以下几点:(1)网络信息生态链的本质是网络信息流转,网络信息流动和网络信息转化都属于网络信息流转。(2)网络信息生态链的构成主体是不同类型的网络信息主体,即网络信息生产者、网络信息传递者和信息消费者。(3)网络信息生态链的链式依存关系是指不同类型的网络信息主体之间多元复合关系,即互利共生关系、协同竞争关系等。

2.2网络信息生态链概念体系中网络信息生态链上位概念的筛选

网络信息生态链概念体系中网络信息生态链上位概念的筛选过程是从与网络信息生态链有关联的概念中筛选出网络信息生态链的上位概念,再从这些上位概念中筛选出合适的上位概念,纳入到网络信息生态链概念体系中网络信息生态链上位概念的范畴。(1)上位概念的筛选标准。①网络信息生态链上位概念应该隶属于信息生态学的范畴。网络信息生态链与其上位概念之间是属种关系,网络信息生态链的上位概念所属学科应该与网络信息生态链所属学科相同,即在信息生态学的范畴。属于同一学科的概念之间,其理论基础、研究方法有相似之处,能相互借鉴。因此,弄清网络信息生态链上位概念的相关理论知识,在一定程度上,能促进对网络信息生态链这个概念地理解。②网络信息生态链上位概念与网络信息生态链的层次关系不能超过两层。例如,概念A是网络信息生态链的上位概念,概念B是概念A的上位概念,概念C是概念B的上位概念,概念A、B能纳入到网络信息生态链概念体系,概念C不能纳入到网络信息生态链概念体系。筛选标准①缩小了上位概念的寻找范围,即便如此,与网络信息生态链有关联的上位概念还是较多,只有通过筛选标准②来进一步缩小范围。网络信息生态链上位概念与网络信息生态链之间存在纵向层次关系。上位概念与网络信息生态链的层次数越大,上位概念与网络信息生态链之间的紧密程度越低。将筛选标准中层次关系定为两层,使得上位概念与网络信息生态链之间的紧密程度适中。③网络信息生态链上位概念的本质属性应包含网络信息生态链的本质属性。筛选标准①、②仅缩小网络信息生态链上位概念的寻找范围,还需从概念的本质属性进行分析,概念的本质属性是将其与其它概念区分开来的依据。(2)上位概念的筛选方法。首先,利用概念的概括这种方法,来确定网络信息生态链这个概念的上位概念;其次,通过筛选标准对上位概念进行再次筛选,以确定是否将其纳入到网络信息生态链概念体系中网络信息生态链上位概念的范畴。概念的概括是通过减少概念的内涵来扩大概念的外延以确定某一概念的逻辑方法。在进行概念的概括时,可以从两个不同角度进行:一是将网络信息生态链看成一条链,因为网络信息生态链是链式结构;二是将网络信息生态链看成一个系统,因为网络信息生态链是具有链式结构的信息生态系统。①从链的角度对网络信息生态链进行概念的概括。将“网络信息生态链”减少“网络”这一属性,就扩大成为“信息生态链”,信息生态链是网络信息生态链的上位概念。信息生态链是指在信息生态系统中,不同种类信息人之间信息流转的链式依存关系【5】。信息生态链的本质属性是信息流转,信息生态链的构成要素是信息人和信息环境。对比网络信息生态链的定义及其本质属性、构成要素,信息生态链的定义及其本质属性、构成要素与其相似。两者的差异在于:前者限定在网络环境下,后者则没有。因此,可以将信息生态链纳入到网络信息生态链概念体系中。“网络信息生态链”减少“网络”、“信息”这两个属性,就扩大成为“生态链”,生态链是网络信息生态链的上位概念。生态链是指在一个生态群落中,众多的生物和非生物成份通过能量与物质循环,通过不同层次的生产者、消费者和分解者的协同,形成环环相扣的链条式依存关系【6】。在生态链中,能量与物质的传递是单向的。在网络信息生态链中,各种信息人之间是处于同一层次的,能量与物质的循环是为信息流转服务的,信息资源的流转既有双向的,也有单向的【7】。生态链的内涵与信息人、信息环境联系不大,更与网络信息生态链的本质属性无关,不适宜将生态链纳入到网络信息生态链概念体系中。“网络信息生态链”减少“网络”、“生态”、“信息”这三个属性,就扩大成为“链”,链是网络信息生态链的上位概念。链是指用金属环节连套而成的索子【8】。链与网络信息生态链的层次关系为三层,超过了两层,不符合筛选标准。因此,不将链纳入到网络信息生态链概念体系中。②从系统的角度对网络信息生态链进行概念的概括。网络信息生态系统是现代计算机网络中,网络信息主体和网络信息生态环境之间相互作用、相互依存而构成的一个有机整体【3】。网络信息生态链与网络信息生态系统的构成要素都是信息主体和信息环境这两者,并都是由于构成要素之间的相互作用、相互联系而形成的一个整体。网络信息生态链与网络信息生态系统在概念的内涵上差异不大。只不过,网络信息生态链更强调其链式结构,有针对性,是一种拥有链式结构的网络信息生态系统。而网络信息生态系统则没有着重强调其结构上的特点,网络信息系统的结构形式更具多样性,除了链式结构,还存在网络结构等其他形式。网络信息生态系统这个概念外延要大于网络信息生态链这个概念的外延。网络信息生态系统是网络信息生态链的上位概念。因此,将网络信息生态系统纳入到网络信息生态链概念体系中。信息生态系统是信息人之间、信息人与信息生态环境之间相互联系、相互作用而构成的有机整体【5】。信息生态系统与网络信息生态系统相比,在概念的内涵上,二者在其构成要素以及构成要素的相互关系上差异不大;在概念的外延上,信息生态系统的外延大于网络信息生态系统的外延,前者不仅包括了网络环境下的情况,还包括了非网络环境下的情况,而后者仅强调网络环境下的情况。信息生态系统是网络信息生态系统的上位概念。因此,将信息生态系统纳入到网络信息生态链概念体系中。信息系统是指对信息进行收集、加工、传递、存储和利用的系统【9】。信息系统的外延完全包含了信息生态系统的外延,信息系统是信息生态系统的上位概念。但是,信息系统与网络信息生态链的层次关系为三层,层次关系超过了两层,不符合筛选标准,不将信息系统纳入到网络信息生态链概念体系上位概念的范畴。

2.3网络信息生态链概念体系中网络信息生态链下位概念的筛选

(1)下位概念的筛选标准。网络信息生态链的下位概念除拥有网络信息生态链的所有属性外,网络信息生态链下位概念还具有各自的特点,因此,网络信息生态链概念体系中上位概念的筛选标准①、②就不再适用于网络信息生态链概念体系中下位概念的筛选,而筛选标准③稍作修改能够继续使用。①网络信息生态链下位概念与网络信息生态链的层次关系不超过一层。网络信息生态链上位概念的寻找是一个将网络信息生态链的内涵变得越来越抽象的过程,网络信息生态链的上位概念的数量呈现出逐步减少的趋势;网络信息生态链下位概念的寻找是一个将网络信息生态链的内涵变得越来越具体的过程,网络信息生态链的下位概念的数量呈现出逐步增加的趋势。当网络信息生态链下位概念与网络信息生态链的层次关系数增大时,网络信息生态链下位概念数会急剧增加。因此,在网络信息生态链概念体系中,网络信息生态链下位概念与网络信息生态链的层次关系数确定为1即可。②网络信息生态链下位概念的认知度要高。从不同层面切入,会得到不同的网络信息生态链下位概念。当得到的网络信息生态链下位概念被大多数专家认同时,关于这方面的理论研究就会多,对这些理论进行总结归纳,可能会对网络信息生态链有新的认识,进而扩充网络信息生态链的原有理论。当针对同一个概念,不同的学者有不同提法时,认知度高的提法才能被采纳。因此,将网络信息生态链下位概念的认知度作为筛选标准。③某一层面中的网络信息生态链下位概念要全面而准确地反映网络信息生态链在该层面上的特点。在网络信息生态链的不同层面中,网络信息生态链下位概念由哪些概念构成,决定着这些下位概念是否全面反映这个层面的特点,但是,网络信息生态链下位概念并不是越多越好,还重视其准确性。在上述三个筛选标准中,筛选标准①是在筛选过程中必须遵守的,而筛选标准②、③,在筛选过程中,能两个标准都遵守更好,如果不能同时满足这两个标准,满足其一即可。在筛选标准②中,要想反映某一层面的特点,需要从整体角度进行把握,并且注重概念之间的联系。而筛选标准③则就单个概念而言,来进行概念的筛选。因此,会出现筛选标准②③不能同时满足的情况。(2)下位概念的筛选方法。研究网络信息生态链的下位概念,能促进对网络信息生态链这个概念的理解。对于网络信息生态链这个概念而言,一般需要了解:网络信息生态链主体之间的关系、网络信息生态链形成的目的、网络信息生态链的发展过程、网络信息生态链在不同领域的应用。而这些需要研究的内容,对应于网络信息生态链的结构、功效、发展、类型。因此,将网络信息生态链的下位概念分为结构层面、功效层面、发展层面、类型层面。在研究网络信息生态链的结构时,有的学者从网络信息生态链的节点、节点关系和链接模式这三个方面进行阐述,那么,在结构层面,网络信息生态链下位概念可能为网络信息生态链的节点、节点关系和链接模式。网络信息生态链的节点是指网络信息生态链上不同类型的信息人。网络信息生态链的节点关系是指节点之间的对立统一关系,例如在共同的利益追求时,节点间选择合作、互利的方式共生,在信息共享时,节点间存在竞争【10】。网络信息生态链的链接模式包括了节点间一对多、多对一、一对一的模式【10】。一对多模式是指一个上游节点对应多个下游节点的信息传递模式。多对一模式是指多个上游节点对应一个下游节点的信息传递模式。一对一模式是指上下游节点间一一对应的信息传递模式。笔者认为网络信息生态链下位概念可能为网络信息生态链的主体、连接方式、节点组合形式和链式依存关系。网络信息生态链的主体也就是网络信息生态链的节点。网络信息生态链的连接方式包括单一连接方式、多重连接方式【11】。网络信息生态链的节点组合形式是指节点的种类、数量和分布【11】。网络信息生态链的链式依存关系是指网络信息主体之间存在一种由多种关系相互交织、相互结合而成的多元复合关系,包括平等关系、互利关系、合作关系、竞争关系等,例如,网络信息主体之间可能会同时存在互利关系和合作关系【5】。对比网络信息生态链的节点关系与网络信息生态链的链式依存关系这两个概念,前者主要包括了竞争关系、互利关系、合作关系,后者除了包括这三种节点间的关系外,还包括其他的节点间的关系,后者能够更为全面地反映节点间的复杂关系。因此,网络信息生态链的链式依存关系这个概念更为适合地纳入到网络信息生态链概念体系中。网络信息生态链的链接模式这个概念,仅从局部反映了节点间的连接情况。而网络信息生态链的连接方式这个概念所包含的内容,从整体的角度反映节点间的连接情况,因此,网络信息生态链的连接方式这个概念更适宜纳入到网络信息生态链概念体系中。网络信息生态链的节点与网络信息生态链的主体这两个概念含义相同,网络信息生态链的节点组合形式这个概念从另一种角度反映了网络信息生态链上节点的状况,这个概念有必要存在。综上所述,网络信息生态链的主体、连接方式、节点组合形式和链式依存关系是网络信息生态链这个概念在结构层面上的下位概念。网络信息生态链的实质是信息流转,信息流转的目的是为了获得价值增值【12】。因此,在功效层面,网络信息生态链的下位概念可能为网络信息生态链的价值增值、信息流转。网络信息生态链中除了价值增值活动,还存在其他与价值有关的活动。因此,网络信息生态链在功效层面的下位概念为网络信息生态链的信息流转、价值活动。要想了解网络线信息生态链的发展过程,应从生命周期理论的角度来对网络信息生态链进行分阶段研究。因此,在发展层面,网络信息生态链下位概念可能为网络信息生态链的形成、进化、运行。网络信息生态链的形成包括了网络信息生态链形成的动力与条件、网络信息生态链形成过程与形成路径。网络信息生态链的进化包括网络信息生态链进化的动力与条件、网络信息生态链进化过程与模式。网络信息生态链的运行包括了网络信息生态链的信息流转、价值增值、互利共生、协同竞争、动态平衡。但是,网络信息生态链的运行所包含的内容与其在结构层面和功效层面的下位概念所包含的内容有重复。因此,网络信息生态链在发展层面的下位概念应更改为网络信息生态链的形成、进化、平衡。只有这样才能体现网络信息生态链下位概念的准确性。依据不同的划分方法,网络信息生态链下位概念也不同。如果按照信息人所处的地理范围划分,网络信息生态链下位概念为跨境网络信息生态链和境内网络信息生态链;如果按照信息人的主导地位划分,网络信息生态链下位概念为信息生产者为主导的网络信息生态链、信息传递者为主导的网络信息生态链、信息消费者为主导的网络信息生态链;如果按照功能划分,网络信息生态链下位概念为电子商务生态链、电子政务生态链、网络教育生态链、网络信息服务生态链(包括数字图书馆生态链、数字档案馆生态链、网络信息咨询服务生态链、网络信息分析服务生态链)、网络文化娱乐生态链(包括网络游戏生态链、网络音乐生态链、网络动漫生态链、网络影视生态链、网络文学生态链)、社交网络生态链。选取最后一种划分法所得出的六个概念作为网络信息生态链在类型层面的下位概念,是因为这六个概念的认知度要高于其他划分方法所得出的下位概念。关于电子商务生态链这个概念,有的学者有不同的提法,即商务网络信息生态链,但是,大多数学者对于电子商务生态链的认知度要高于商务网络信息生态链,因此,未将商务网络信息生态链纳入到网络信息生态链在类型层面的下位概念。

2.4网络信息生态链概念体系中网络信息生态链相关概念的筛选

(1)相关概念的筛选标准。①网络信息生态链相关概念应是链的下位概念。网络信息生态链相关概念与网络信息生态链隶属不同学科的可能性大,相关概念的理论基础与网络信息生态链的理论基础不同,利用概念的概括的方法来寻找相关概念是行不通的。因此,从网络信息生态链的结构形态出发,寻找网络信息生态链相关概念。存在链式结构的概念较多,而且有些概念从字面上很难了解这些概念是否存在链式结构,必须进行深入地了解,增加了寻找网络信息生态链下位概念的难度。如果将网络信息生态链相关概念限定为链的下位概念,就能很快缩小范围。②网络信息生态链相关概念的本质属性,或形成机理,或构成要素要与网络信息生态链存在一定的联系。将网络信息生态链相关概念纳入到网络信息生态链概念体系,是为了通过对相关概念的认识来促进对网络信息生态链的认识。如果网络信息生态链相关概念的本质属性,或形成机理,或构成要素与网络信息生态链没有一定的互通性,相关概念的借鉴作用就不存在。③与网络信息生态链相关概念相关的理论,应是较为成熟的理论。当基于网络信息生态链相关概念的理论基础不成熟时,相关概念对于网络信息生态链的借鉴作用不仅不能促进对网络信息生态链的了解,还有可能对网络信息生态链生成错误的理解。因此,成熟的基于网络信息生态链相关概念的理论非常重要。(2)相关概念的筛选方法。供应链是链的下位概念,符合筛选标准①。供应链是企业从原材料的购买、运输、加工、分销,到最终产品送到消费者的整个过程中各个环节联系起来的一个链条,实现了对信息流、资金流、物流的控制【13】。网络信息生态链的本质属性是信息流转,供应链中存在信息流,符合筛选标准②。供应链的相关理论研究较为成熟,符合筛选标准③。因此,供应链这个概念可以纳入到网络信息生态链的概念体系。价值链是链的下位概念,符合筛选标准①。价值链由企业的基本活动和支持性活动构成(基本活动包括企业的生产、销售、售后等,支持性活动包括人事、财务、研发等。),是企业创造价值的动态过程【14】。网络信息生态链的形成动因之一是不同类型网络信息人的价值追求,价值链中的价值创造与网络信息生态链中的价值增值有关联,符合筛选标准②。价值链的理论研究较为成熟,符合筛选标准③。因此,价值链这个概念可以纳入到网络信息生态链的概念体系。产业链是链的下位概念,符合筛选标准①。产业链是指在经济活动中,产业之间存在着一定的技术经济联系,各产业依据前向关联关系、后向关联关系形成了一条网络结构【15】。产业链既与信息流动有关,又与价值增值有关,符合筛选标准②。有关产业链的理论研究较为成熟,符合筛选标准③。因此,产业链这个概念可以纳入到网络信息生态链的概念体系。生态链是链的下位概念,符合筛选标准①。生态链的形成机理与网络信息生态链的形成机理相似,符合筛选标准②。生态链的理论研究较为成熟,符合筛选标准③。因此,生态链这个概念可以纳入到网络信息生态链的概念体系。

3网络信息生态链概念体系的构架

通过上述分析可知:网络信息生态链概念的上位概念有两个层级共三个概念。信息生态系统是网络信息生态链的一级上位概念,网络信息生态系统、信息生态链是网络信息生态链的二级上位概念。网络信息生态链概念的下位概念分四个层面共15个,这15个概念都是网络信息生态链的一级下位概念。在结构层面,网络信息生态链的下位概念为网络信息生态链的主体、连接方式、节点组合形式和链式依存关系;在功效层面,网络信息生态链的下位概念为网络信息生态链的信息流转、价值活动;在发展层面,网络信息生态链的下位概念为网络信息生态链的形成、进化、平衡;在类型层面,网络信息生态链的下位概念为电子商务生态链、电子政务生态链、网络教育生态链、网络信息服务生态链、网络文化娱乐生态链、社交网络生态链。网络信息生态链概念的相关概念共四个,即生态链、供应链、价值链、产业链。如果用→表示属种关系,箭头始端是上位概念,箭头终端是下位概念;用↔表示相关关系,则可得到网络信息生态链概念体系构架。

作者:叶磊 娄策群 娄冬 单位:华中师范大学 湖北省电子商务研究中心 中师范大学信息管理学院

参考文献

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12娄策群,杨小溪,曾丽.网络信息生态链运行机制研究:价值增值机制[J].情报科学,2013,(9):3-9.

13陈国权.供应链管理[J].中国软科学,1999,(10):101-104.

生物信息学的概念篇7

一、 多引导学生分析课本中的图表

生物插图是生物的第二语言,是大量生物信息的有效载体,许多生物知识通过读图、析图可加强对所学知识的理解与掌握,从而能提高学生的读图能力。教材中的插图在作为文字内容的直观、形象补充的同时,通常是教学重点、难点内容的强调、浓缩、升华的一种高度概括的表达方式。在教学中,教师一方面要让学生充分认识到插图的重要性,另一方面要培养学生善于运用感官,通过看图、说图、默图等形式训练自己对插图的敏感度,提高识图和读图能力。

(1)看图。首先,在平时的教学中有意识地指导学生区分各种插图的学习方法。例如在学习形态结构模式图时要注意图名、各部分名称、形态特点和结构特点,并要求学生强记;学习生理过程和基本原理图解时,以动态的观点,发挥想象力去观察图的发展变化,理解图所要表达的内涵;对于一些相似的图,则引导学生找出共性和个性区别记忆。其次,在讲解图解时善于培养学生由局部到整体或由整体到局部的观察习惯,突出图中的知识点和辨析图示的方法要点。对于一些推理性较强的插图应尽量让学生参与分析、判断,如遗传图解。

(2)说图。即图文转换能力的培养。图文转换能力能体现学生对知识的具体――抽象――具体的认识过程。本人力求在教学过程中注意语言的逻辑性和严密性,尽量创造机会让学生参与讲图,特别是在复习的阶段,在讲图的过程中发现,说图能对学生的疏漏及时给予启发,也能对学生的错误及时纠正。所以,培养学生的图文转换能力,能很好地提高学生对知识的内化和整合能力。

二、多引导学生画概念图

课改后,新教材中非常重视画概念图。几乎每章的自我检测题中都要求画概念图的题目。概念图是一种能够比较直观体现概念之间关系的图示方法。题型一般有两种呈现形式,一种是学生自己将相关概念通过一些内在联系绘制成概念图呈现出来;另一种是概念图的框架已给出,要求学生将相关概念填在相应位置。

(1)什么是概念图。概念图是某个主题的概念及其关系的图形化表示,是用来组织和表征知识的工具。它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中,然后用连线将相关的概念和命题连接,连线上标明两个概念之间的意义关系。概念图是一种有效的教与学的策略,它能将抽象的知识与已有的知识经过思维加工之后联系起来,从而取代单纯的模仿和记忆,让学生通过动手实践、自主探索与合作交流来获得知识,这恰恰也符合新课程的教学理念。

(2)概念图的绘制步骤。

①列出概念:认真阅读相关知识,一一列出具体概念。

②分清概念层次:对列出的概念进行逐一分析,明确它们之间的逻辑关系,拟定出概念图纵向分层和横向分支。

③建立连接:用连线把相关的概念连接起来,一般是相邻层级概念间的连接,也可建立交叉连接。

④注上连接词:建立连接后,针对两个概念间的意义关系认真提炼出连接词,连接词必须是最概括、最简短的词语,最后标注在连线旁边。

⑤反思与完善:对初建起来的草图进行回顾、梳理、完善和反思。

(3)概念图实例(如图1)。

三、平时练习时多做图表分析题

“冰冻三尺,非一日之寒”,课本中的图表毕竟是有限的。要想达到上面所说的分析和总结能力,还要经过刻苦的训练。教师应平时精选一些图表练习题,引导学生通过分析图表提取有效信息进行答题,使学生在获取信息、加工和处理信息、表达和交流信息得到一定的训练。同时,要让学生感到学图有所成、学图有所用,从而能够从插图学习中尝到甜头,进一步提高学生对生物的学习兴趣。例如曲线图包含的信息非常丰富,有的是可以从图中直接获得的显性信息,有的是不能从图中直接获得的隐性信息,需要学生去挖掘信息。因此,要求学生通过分析曲线图,从曲线图中获取信息,经过信息处理综合分析后才能解答的题型,学生最没有把握,因为此类题对学生的能力要求是相当高的,甚至有些学生根本看不懂曲线图。针对这些问题,教师要选定典型的曲线图进行剖析、深入分析,改变学生解读曲线图能力弱的问题。例如:2013年福建卷第26题:为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率,结果如图2。

请回答:

①细胞有氧呼吸生成CO2的场所是 ,分析图2中A、B、C三点,可知 点在单位时间内与氧结合的[H]最多。

②图2中结果显示,淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有 作用,其中 mmol・L-1的KNO3溶液作用效果最好。

③淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍,地上部分叶色变黄,叶绿素含量减少,使光反应为暗反应提供的[H]和 减少;根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标?请分析说明 。

类似此题的曲线是最常见的,学生最初接触这种多条曲线在同一坐标内时不知如何去分析曲线,因此教学中应重点分析,从一道题的学习中达到对曲线图综合分析能力的提高。二维坐标图首先明确横轴和纵轴的含义,以及每条曲线上的点或段所处的条件。此题所示横轴表示淹水天数,纵轴表示有氧呼吸速率。

试题分析:有氧呼吸有三个阶段,第一阶段发生在细胞质基质中,第二阶段发生在线粒体基质中,第三阶段发生在线粒体内膜上。有氧呼吸生成CO2是发生在第二阶段,所以场所是线粒体基质,根据题意和图示分析可知:有氧呼吸速率最大的点即A点在单位时间内与氧结合的[H]最多。淹水时30mmol・L-1的KNO3溶液对应的有氧呼吸速率最大,所以说淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减慢作用,浓度越大,效果越明显,因此,30mmol・L-1的KNO3溶液作用效果最好。植物根细胞有氧呼吸产生CO2和水,无氧呼吸产生酒精和CO2,所以不能改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标。本题难度中等,除要求学生识记细胞呼吸的相关知识,主要考查学生对KNO3对甜樱桃根呼吸的影响的理解以及识图分析能力。

四、善于对生物图表题的类型和解法总结

生物图表题具有直观性强、隐含信息多等特点,不仅要求学生必须具有较强的获取信息的能力和分析推理能力,同时要求学生能够把信息转化为文字并进行准确的表达。这很好地体现了现代高考对学生能力的要求,也在一定程度上有利于促使中学生物教学从应试教育向素质教育的转轨。所以,图表题一直以来都是高考的重点和热点,要做好这一类题目,平时不仅要多加练习,更重要的是做完题目之后要善于总结方法,从而找到解题的一般规律。下面举以简单实例:

例如这道表格题(2013新课标二卷):已知大麦在萌芽过程中可以产生a-淀粉酶,用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生a-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验(如图3):

回答下列问题:

①a-淀粉酶催化 水解可生成二糖,该二糖是

②综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的 ,这两只试管中淀粉量不同的原因是 。

注:实验结果中“+”越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为mL。

③综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该试验中GA的作用是 。

④综合分析试管2、3和4的实验结果,说明 。

做完这道表格题和学生一起总结表格题型的一般解题方法:一是看清表格名称以及行和列的含义。一般行为自变量,列为因变量,当然有时行与列可以都为自变量,这时单元格则为因变量;二是分析行和列数据的规律和趋势以及一些关键数据点如最大值、最小值、平均值、出现频率的高或低的数值等。三是结合问题,根据表格的数据异同分析总结相关结论。

生物信息学的概念篇8

关键词: 信息化 导数 教学设计

信息化教学是随着信息化时代到来应运而生的一种新的教学模式。信息化教学以现代教育思想和理念为指导,利用现代信息技术和信息资源,科学安排教学过程的各个要素和环节,以实现教学过程的优化。本文以导数概念为例,给出其信息化教学设计。

一、教学题目:导数的概念

二、概述

《高等数学》是我校面向各个专业学生开设的一门公共基础课,教授对象是高职一年级学生。“导数的概念”是《高等数学》中的基本概念,包括引例、导数的概念、利用导数的定义求函数的导数及导数的几何意义和物理意义等内容,需要2课时完成。导数的概念是学习微分学的基础,为后续求导公式的推导、高阶导数、函数的微分等知识学习奠定基础,更是我们研究函数单调性、极值、最值和解决生活中优化问题的有力工具,其地位不容忽视。

三、学习目标与任务

1.学习目标

(1)知识与技能

理解导数的概念,了解用定义求导数的方法,掌握函数求导公式,掌握导数的几何意义并领会导数思想;

(2)过程与方法

通过导数概念的形成过程,让学生掌握从特殊到一般、从具体到抽象的思维方法;领会极限思想和函数思想;

(3)情感态度与价值观

通过合作交流,让学生在探索中感受数学的乐趣,体会数学的严谨;培养学生正确认识静与动、量变和质变等辩证唯物主义观点,形成正确的数学观。

2.学习任务

思考瞬时速度的求法,上网搜集圆形餐桌玻璃的制作方法,总结曲线与其切线的关系,观察割线变切线的过程,合作讨论切线斜率的求法。结合两个实例,抽象归纳导数的定义,体会导数的物理意义与几何意义。培养学生获取信息、应用信息的能力,注重学生的探索性操作。

3.学习重难点

(1)重点:导数概念的形成过程;

(2)难点:对导数概念的理解。

四、学习者特征分析

高职学生的特点是数学基础薄弱,学习态度较差。虽然其在高中已接触过导数计算,但对导数的概念并不了解。学习障碍是对概念的理解存在较大困难,特别对概念蕴含的思想和方法,短时间内无法真正掌握。学生刚学完极限概念,两个实例与学生专业相贴合,新知识教学有较好的基础。

五、学习环境资源与情境创设

1.学习环境选择:多媒体网络教室,安装几何画板软件,

2.学习资源类型:多媒体课件、网络精品课、多媒体资料库、题库;

3.学习情境:主要采用问题性情境,利用网络资源、多媒体课件等教学用具,创设情境,以问题为驱动,在教学环节启发学生探究、思考、提升。

六、教学活动过程

七、学习评价设计

采用课堂提问、小组比拼及课后作业等形式,对学生的学习成果进行评价。在课堂提问时,由学生点评,教师进行鼓励性评价。在小组讨论完成时,小组成员之间相互评价各人协作学习时对本组的贡献。在小组比拼中,小组之间相互评价,各组派代表展示本组成果,其他组给这组打分。课后作业布置网络题库中的练习题,学生自主完成,对照本节课知识点,自我评价。

八、设计反思

本节课遵循新课改理念,以学生为本,采用问题驱动模式,在协助学习中培养学生的能力。借助几何画板等多媒体手段,将抽象的事物形象化,突破难点,合理利用网络进行探究学习。不足之处是学生参与度不高,在调动学生积极性、增强趣味性等方面仍须进一步努力。

参考文献:

[1]吉耀武.高等数学[M].西安:西安电子科技大学出版社,2012.

生物信息学的概念篇9

关键词: 高中物理 概念教学 学习策略 深度学习

在高中物理教学中,笔者经常发现不少学生在物理概念的学习上出现较为严重的分化现象,学习效果有明显的差异,相当一部分学生无法正确把握物理概念的学习方法和技巧,缺乏学习策略的有效引导,学习积极性与实际效果存在极大反差。在物理概念教学中注重对学生学习策略的指导尤为必要。下文,笔者结合物理概念教与学的实际,从三个方面谈谈物理概念学习策略的具体应用。

一、遵循认知规律,借巧法促识记

在高中物理概念教学中,教师积极把握和遵循学生的认知规律,这是开展有效教学、促进深度学习的先决条件。只有充分认识了学生的心理特征和认知规律,教师采取的方法和策略才更有针对性,才能为因材施教奠定必要的学情基础。

1.遵循认知规律

相比于初中物理,高中物理概念更具有抽象性。但高中生在智力活动中的感觉、知觉、观察、想象、记忆和思维等方面能力都达到了较高水平,具备学习概念的良好认知基础。所以,教师首先必须认识并把握学生的认知规律,引导他们不仅学会掌握物理概念的形成过程,而且领会概念中蕴含的物理方法和科学探索精神。如,在必修一《运动的描述》单元中,学习物理学科的第一个概念――“机械运动”时,笔者先联系了学生在初中已学过的物理知识,启发他们阅读教材图例并进行讨论,再利用已有的学习经验和现有的辅助资料认识了各种运动形式,从而得出结论:“运动是宇宙中的普遍现象。”按照一般到个别的思维演绎方法,沿着学生讨论获得的学习成果,继续设置问题:“(1)你从座位走到黑板前来,在这一过程中,你的发生了变化?(2)一辆停在路边的轿车和正在路上行驶的轿车有何不同呢?(3)如果说,天上的飞机是运动的,你是根据什么呢?”教师结合这些问题指引学生开展发散性思考活动,启发学生思维。最后,教师启发学生一起成功归纳出“机械运动”的概念。可见,学生在教师的巧引妙导之下经历了从已学经验到讨论学习、从演绎到归纳的思维活动过程,体验到了由现象到本质的认知进程,这些都是教师善于把握学生认知规律和求知心理的充分体现。

2.巧用识记策略

在物理概念学习中,识记能力是学生在把握物理概念文字符号中准确地感知、辨识有关信息,捕捉关键词、句式结构和主体等重要元素,并有效培养整体性联系的能力。它是物理概念学习中最浅层次的能力要求,也是理解、运用能力的重要基础。笔者在教学中主要借鉴了复述认知策略。例如,在必修一“相互作用”教学单元中,笔者引导学生了解了各种“奇特的力现象”,又学习了重力与重心、形变与弹力等关于“力”的知识之后,进入了第三课“摩擦力”的学习;此时,先结合设计好的“摩擦力”流程图,利用复述策略进行延伸拓展,引导他们在“静摩擦力”和“滑动摩擦力”两部分内容的多次复述中更好地识记“摩擦力”概念:“静摩擦力――依据物体的状态确定在0至Fm之间,它与物体间的相对运动趋势相反;滑动摩擦力――F=Fn,与物体间的相对运动方向相反。”教师适时引导学生参与复述,借助形象的“摩擦力”流程图,更进一步激发了识记的目的性,深化了概念识记活动,敏锐准确地提取了概念中的关键信息,保持了概念的稳定记忆。

另外,我们经常发现学生在识记物理概念时存在“先快后慢”的遗忘现象。为了促进学生较长时间地保持良好的识记效果,笔者利用了重复策略指引他们巩固概念记忆效果。其中,有效方法就是指导学生坚持做好“物理概念记忆手卡”,鼓励他们动手在卡片的正面写上主要物理概念的定义、字母符号和中文意义,而在背面写上物理概念所涉及的公式和公式的字母符号代表式,等等。这样,学生就能充分利用闲余时间开展分散记忆。同时,启发他们每隔一些时间段就要做好回忆和自我小测,如果发现在哪个概念上回忆失败了,就在手卡上用红色笔做好标记,下一次回忆时要更加关注,有效提高回忆效率,促进对物理概念的学习。

二、搭建认知结构,深联系获新知

在高中物理概念学习中,促进学生深度学习,不仅要遵循学生认知规律,而且要紧密联系他们的知识经验、思维习惯和学习情感,在此基础上搭建起有益于认知发展的有效结构。当学生建立起符合自己学习特质的认知结构,在学习过程中自觉深入地把握概念的深层意义和内在联系,自由调节学习进程,不断获取新知,深度学习的意义就自然形成了。

1.巧建认知结构

学生的学习效果很大程度上与他们头脑中已形成的知识结构、面临物理新概念时所采取的加工方法有直接联系。如果教师能在学生激发兴趣和迫切求知的时候,恰如其分地指引他们关联新旧知识,探求知识的内在规律,缕清知识点之间的结构关系,就能建立起新的知识结构。如在“直线运动”概念学习时,教师就利用了认知的群集策略,借助知识网络图对概念、特征及类别进行组织整理、归类,建立起概念之间的有机联系,促进概念信息的记忆与理解,使学生在有机的概念体系中形成新的认知结构。

2.精加工获新知

高中物理概念之间存在密切联系,需要教师有效指引学生找寻已学知识与新学概念之间的内在联系,促进新概念的深化理解,更好地激励学生在概念的识记、理解和应用等过程中“生成”新知。在此,笔者经常利用精加工学习策略,巧妙地通过类比和类化的方法,让学生在形象化的认知环境下积极探寻概念的深层内涵。如,在“加速度”概念的学习中,师生一起学习:“速度与加速度二者的方向可能相同或相反,甚至二者的方向不在同一条直线上;加速度与速度二者的方向相同或相反,二者的方向关系决定了速度是增加或减少。”可是学生对这些存在较大的理解难度。于是,教师设置了一个类比:“速度箱子里的苹果总数;加速度每一次放进箱子或从箱子里拿出的苹果数。”通过类比推理,学生理解了:加速度与速度二者的方向相同或相反,二者的方向关系决定了速度是增加或减少,这就好比向箱子里放进或拿出苹果,决定了箱子里的苹果是增加或是减少一样。加速度的大小影响的是速度的增减变化的快慢,这就好比每一次向箱子里放进苹果或从箱子里拿出苹果数目多少,影响了箱子里苹果数目增减变化的快慢,是一样的道理。在此,教师围绕“加速度”和“速度”这两个相似概念,将概念学习与学生已有的生活经验相关联,借助形象的类比,引导学生自觉开展推理精加工,深化学生对加速度与速度变化影响的关系的“生成”。笔者还利用类化的方法,积极把某些相近信息的不同物理概念有机整合在同一网络结构中,如在“比值定义法”学习中,将电容C=Q/U、电阻R=U/I、电场强度E=F/q、磁感应强度B=F/IL等物理量,或将速度V=S/t、加速度a=ΔV/Δt、角速度ω=Δθ/Δt、线速度v=ΔL/Δt等物理量进行类化概括,通过这些物理概念之间的共同本质特征的把握,有利于在类化相似知识的网络结构中促进物理概念性知识的储存,获取更多新知识。

三、调控认知进程,激思维塑能力

在物理概念教学中,教师还应引导学生通过深入阅读、讨论思考、经验分享、实验操作等学习行动,调节和控制概念的认知学习过程,提升学生的思维品质,培养学习能力,完善能力结构。

1.问题单导学

笔者在引导学生学习物理概念时,注重坚持以目标为驱动的学习方法,加强师生之间的互动合作,并在围绕概念目标的学习过程中利用元认知策略,灵活设置问题单指引学生计划、监控、调节概念学习,促进学生计划学习、自主监控、自觉调节,提高学习效率。如,在必修一“摩擦力”教学中,设置如下问题单:(1)制订计划:①摩擦力的概念是什么?②针对摩擦力的概念,我已掌握了哪些关键信息?这些信息对开展摩擦力概念的学习有何作用?③如何计划更好地处理信息、学好概念?④是否还有其他有效办法?⑤我下一步的计划是什么?(教师在此利用了计划策略设计学习计划,引导学生主动捕捉概念中的关键信息,激发学生生成问题,学会分析如何完成学习任务。这样的计划使学生学会了规划和预测自己的学习进程,促进了主动学习。(2)自主监控:①我是否坚持了学习计划?需要采用新计划吗?②我的学习目标改变了吗?目前的学习目标是什么?③我是否正在接近学习目标?(教师在此指引学生对学习进行追踪、自我审问,能让学生在概念学习中增强警觉性,主动注意和修缮学习中出现的问题。)(3)自觉调节:①在学习过程中,哪些方法是有用的?哪些是无用的?②下次我该利用什么不同方法?(教师引导学生根据自己的认知结果做好自我检查,鼓励发现问题,采取必要的补救措施,调节、矫正后续的认知学习,教导他们使用更多的有效策略。)学生在问题单的设置指引下,不断修正和激励思维活动,逐步深化对新概念的感知、识记、理解,提高认知程度和学习能力。

2.激思维塑能力

思维是科学素养的核心。在概念教学中,教师启发学生参与思考交流,锻炼逻辑思维,养成思维品质,提高思维能力,这是组织教学、促进学生能力发展的突破点。如,在必修二“向心加速度”概念教学中,特别注重这一概念的有序引入与探究推导,创造有利条件指引学生参与互动交流、讨论探究。教师围绕向心加速度的方向和大小展开推导,设计了如下探究环节:(1)建模型,激思维。先借助建立“一个物体以速率v、做半径为r的匀速圆周运动”物理模型(图略),接着启发学生应用假设思维:“假设经过Δt时间间隔,物体从A运动到B,转过的圆心角为Δθ,从而可以确定出物体一定时间Δt内在A、B两点的速度变化Δv”;(2)分析,归纳。教师引导学生开展动态分析:“当A运动到B的时间Δt变得越小,物体转过的圆心角Δθ则越小”,从而归纳出速度变化Δv的方向;(3)提问题,建概念。教师及时提出问题,引发学生思考:“速度在变化,想一想,加速度的大小与方向如何变化呢?”学生积极参与思考分析,凭借已学的加速度定义、加速度大小与方向、速度变化方向等知识,很好地建立起了“向心加速度”概念。可见,通过具体的探究活动,学生不仅领略了有效的推导方法,而且体验了物理概念的推导探索过程,在活动中激活了创新思维,更强化了推理探究能力。

总之,高中物理概念的学习过程就是一个富于严密逻辑性的学习推理过程。教师坚持应用有效策略,在优化概念教学的活动中促进学生有效识记、获得新知、发展思维,使学生在深入学习物理概念的同时,掌握应用学习策略的技巧,体验自主自觉的学习活动,促进能力和素质的发展,品味有“深度”的学习进程。

参考文献:

生物信息学的概念篇10

从高考试卷结构看,七个选择题都为单选题.知识结构一般可分为3道力学题,3道电磁学题,1道选修3-4模块题.力学选择题基本集中在牛顿运动定律、万有引力(开普勒定律)、功和能、物体平衡、平抛运动等几个重要知识点上;电磁学选择题基本集中在带电粒子在电场中的运动、电路、磁场、电磁感应等知识点上.

从考查方式看,选择题主要考查对物理概念、现象、过程、规律等的认识、判断、辨析、理解和应用.从近三年的试题看,高考对选择题的命题相对稳定,用常规方式来考查主干知识,同时注重对图象的考查.

预计2014年高考中,选择题仍然会体现上述命题思路,考点还将是万有引力定律、弹力和摩擦力的性质及特点、平衡问题、牛顿运动定律、曲线运动、功能关系、电路及其分析、电场及其性质、电磁感应等,中学常见图象必是高考的命题热点之一.

一、选择题的特点

1.严谨性强

物理中的每一个概念、名词、术语、符号乃至习惯用语,往往都有明确、具体而又深刻的含义,这个特点反映到选择题中,表现出来的就是试题有很强的严谨性.所以,解题时对题中的一字一句都得认真推敲,严防产生思维定势,不能将物理语言与日常用语混淆,解答时切莫“望文生义”,误解题意.

2.信息量大

选择题对考查基本概念和基本规律具有得天独厚的优势,它可以考查考生对某个或多个物理概念的含义或物理规律的适应条件、适用范围的掌握和理解的程度,也可以考查考生对物理规律和物理图象的较浅层次上的应用等等.选择题考查的知识点往往较多,所考查知识的覆盖面也较大,它还可以对重点内容进行多角度、多层次的考查.

3.针对性强

可以根据试题情境来设置不同的选项,从而使选项涉及不同的知识点和物理情境,较好地鉴别考生的某些能力;还能根据考生在平时学习中易犯的错误来设置选项,对考生进行有目的的干扰,使试题的考查目标比较明确,从而鉴别出真正能力较强的考生.

4.有猜测性

众所周知,解选择题时,在分析和寻求答案的过程中,猜测和试探几乎是不可避免的,而且就其本身而言,它也是一种积极的思维活动,没有猜测与预测,就没有创造性思维.对物理选择题的猜答,往往是在思索求解之后仍难以作出决断的时候,凭借一定的依据而选出的,多数考生的猜答并非盲目的,而是凭着自己的知识、经验和决断能力,排除了某些项之后,才作出解答的.知识和经验不足、能力较差的考生,猜错的机会较多;反之,知识和经验较多、能力较强的考生,猜错的机会较少.

二、选择题的主要题型

物理选择题与其他学科选择题不一样,是不定项选择题,包括单项选择题和多项选择题,因此给解题带来一定难度,猜测成分相对较低,能力要求较高.高考物理选择题通常分为以下五种形式:

1.定性判断型

定性判断型选择题通常挖掘概念、规律的深层含义,因而选项具有似真性和迷惑性,具有考查面广、概念性强、灵活简便的特点,主要利用其干扰因素考查学生对物理概念的理解程度、判断和应用的能力、明辨是非的能力.通常用文字或数字的形式来考查考生的记忆、理解、应用、判断、推理、分析、综合等物理素养.对这类选择题,由于不涉及计算,所以要求考生能迅速准确地在理解物理概念的基础上,利用概念和规律分析物理过程、筛选最佳方法解决综合性、应用性、开放性等问题.处理这类选择题,要在认真审题的基础上,对选项认真、仔细地逐一分析、判断和比较,选择出符合题干要求的正确答案.

2.图象图表型

以函数图象或图表的形式给出物理信息,利用这些信息处理物理问题的选择题.图象选择题以图象为基础,利用图象的“点”、“线”、“面”、“截距”、“斜率”等的物理意义,借助数和形的结合,来表现物理量及其关系,具有直观、形象、生动地表达各种现象的物理过程和规律.图表选择题则以情景图、表格为信息载体,通过分析情景图、表中数据,找出物理特征和规律.图象法是物理学研究的重要方法.也是解答物理问题(特别是选择题)的有效方法.

3.计算型

这类选择题的功能是考查学生对物理概念的理解、物理规律的掌握和思维敏捷性的常用题型.计算型选择题主要特点是量化突出,充满思辨性,数形兼备,解法灵活多样.其实质就是小型的计算题,它将正确的和错误的计算结果混在一起作为选项,解答时必须按规则进行计算或合乎逻辑的推理和判断,要充分利用题设提示和干扰两方面提供的信息,快速作出判断.其计算和推理要求相对较低,过程不会太长.经验告诉我们,计算法、估算法、排除法等均可用于计算型选择题,图象法则是解计算型选择题的有效方法之一.

4.信息应用型

此题型的题干内容可分为两类,一类是提供新概念、新知识、新情景、新模型、新科技的“新知型”,要求以此信息来解决题目中给定的问题;另一类是在学生已学的物理知识基础上,以日常生活、生产及现代科技为背景的信息给予“生活型”题.要求考生分析、思考并正确回答信息中所包含的物理知识,或运用物理知识对信息进行分析、归纳和推理.信息题能够深化、升华对物理概念、规律的理解,特别是应具备阅读分析能力、洞察力及迁移应用能力.解答该题型的关键是准确地提取和使用有效信息,排除干扰信息因素,建立与材料中的中心词或关键语句对应的物理模型,然后再运用与之对应的物理规律来求解.

解答信息给予题的过程分三步:第一步是在审题中进行信息处理.排除与问题无关的干扰信息,提取对问题有关的有效信息,抽去生活、生产背景,建立相应的物理过程;第二步是解析所建物理过程,确定解题方法或建立解题模型;最后才是列式求解.