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信息分析的概念大全11篇

时间:2023-09-10 14:48:26

信息分析的概念

信息分析的概念篇(1)

我认为信息可作如下定义:信息是客观世界中物质和能量存在和变动的有序形式,和自组织系统对这个形式的能动的反映及改组。其中前一个表语表述了信息概念的第一层次内涵,或者说广义内涵,后一个表语表述了信息概念的第二层次内涵,或者说狭义内涵。

先说信息概念的第一层次内涵。维纳曾经说:“信息就是信息,不是物质也不是能量”⑷。那末信息究竟是什么呢?我认为它是物质和能量运动的有序形式。

古希腊哲学家亚里士多德最早与“质料”范畴相对提出“形式”范畴。质料是事物的物质基质,形式则是物质基质存在的样式。形式必须附着在质料上而存在,但是它又具有相对的独立性,这表现在比如大理石这块质料,既可以把它雕刻成人像而具有“人”的形式,又可以把它雕刻成马像而具有“马”的形式。仅限于这个范围内来说,这对范畴与“实体”和“属性”这对范畴是相通的。在上述定义中,我正是把物质和能量看作为实体性的东西,而把信息看作为它们表现出来的属性。我们可以把一定的物质和能量与它们表现出的属性作这种相对区分。我们知道,客观世界中的物质和能量是保持着一定的数量、既不能创造也不能消灭的,但是物质和能量具体存在的形式可以变化。物质和能量存在的各种具体形式是由它们特殊的组合和运动的方式所决定的,并且在不同的层次上展开。信息概念的第一层次内涵就是物质和能量存在和运动所表现出的这些具体形式。在这里我们要对“形式”的含义作广泛的理解,它是实体的一切可分辨的属性的总称,包括事物的结构形式、运动状态以及相互作用的方式等一切确定性。

对信息所作的这个本质规定是和科学家们提出的下述定义相通的—─信息是物质和能量在时间和空间中的不均匀分布,是负熵,是事物系统的组织性程度。因为物质和能量存在和运动的各种可以把捉的特定形式,只能由物质和能量在时间和空间中的各种不均匀分布造成。热力学第二定律指出的一个孤立系统内部趋向达到的熵最大状态,是一个物质和能量在时空中均匀分布的状态,这是一种混沌的单调的状态,其中没有任何可分辨的形式,也就没有信息。我们由此看到信息是有序性的形式。与此相联系产生了信息的度量的问题,一个系统内的物质、能量在时空中分布的不均匀程度愈是大,其所含信息量愈是多,亦即其组织性、有序性愈是高,这说明它的物质、能量运动的形式愈是复杂、有机。一个系统所包含的信息量,相当于使该系统从某种初始的无序状态过渡到有组织的状态而应当输入系统中的信息量。人体从单个分子构成其有机整体所需要的信息量为3x1026比特这样一个巨大的数字。一块无机的矿石所包含的信息量是与此不能相比的。从这里我们可以看出,信息是以一种新的统一的观点来看待物质世界。过去我们曾经用“质量”对不同的物质进行统一的度量,又用“能量”对不同的运动进行统一的度量,现在我们可以用“信息量”来对不同事物具有的规定性、性质进行统一的度量,信息量表示出事物组织性、有序性程度高低的不同。

因为信息不是事物的物质和能量本身,而是它们运动的形式,所以它可以通过同构关系被传递。所谓同构,简单地说,就是一个系统的物质、能量过程与另一个系统的物质、能量过程在组织结构和运动秩序上的一定对应。比如气温表上水银柱的不同高度对应着不同的气温,水银柱高度的一定变化对应着气温的一定变化,因此我们说气温表传达了气温的信息。我们人在生活中摄取关于外界环境的信息,也并不是把环境中事物的物质基质和能量本身吸收到我们脑子中来,而是以脑内神经脉冲的次序和强度的不同组合形式来对应于环境中事物的不同状态特征。这样我们就可以解释为什么信息表示作为信源的事物的性质,却又可以脱离信源而相对独立地存在,而且我们还可以了解信息的量值为何不象物质和能量那样是守恒的而可以增加(通过在不同信宿中复制同一信息)。

再说信息概念的第二层次内涵:信息是自组织系统对客观世界中物质和能量运动的有序形式所作的能动的反映及改组。对信息的这个规定是和科学家们对信息所作的下述定义相通的—─信息是生活主体和客观环境相互交换的内容,是控制系统用来控制受控对象的东西。我们在日常生活中所说的信息,总是指某种被我们所收到、理解,对我们有意义、用处的消息,此外还有被人们产生的操纵控制对象的指令信息,它们都属于信息概念的这个内涵。

这里需要说明一下什么是“自组织系统”。简单地说,自然界中的无机物质一般遵循热力学第二定律从有序走向无序,自组织系统是能够抵抗环境中的熵增趋势,自动地从无序向有序发展的系统。自组织系统是高度有组织性的物质,它在自然界中的代表就是生命。人类模仿生命的机制创造出自动控制系统,这是人工的自组织系统。自组织系统在自然界中不象无机物质那样,听凭环境因素的作用、自发地发生变化,而是按照内在机制规定的方向进行物质和能量运动的,这就是保存和发展自身。自组织系统既然具有保存和发展自身的趋向,而又生活在一个变动不居的既有有利因素、又有不利因素的环境里,因此它在生存、发展中需要关于环境的信息,借以调整自己的行动而适应环境的变化。自组织系统就是借助于信息的指导作用,使自身在和环境的相互作用中从无序走向有序、从低序走向高序的。

实际上只有在自组织系统对周围环境的反映中,才能真正使客观事物存在的形式和客观事物本身分离开,具有独立的意义和价值。这样,才实现了第一层次内涵的信息向第二层次内涵的信息的转化。因为第二层次内涵的信息不是产生于照镜子似的机械的反映,而是产生于能动的反映。这表现在维纳所说的“不是简单地取得外界的消息,而是要经过装置内部的改造加工才能获得。在那里将信息转化成适用于以后活动的新形式。无论是动物还是机器,这种操作都要对外界发生效用”⑸。对此,以下集中说明两点。

第一,这种信息只是在作为信宿的反映主体(人是最高级的自组织系统,也是最高级的主体,我们可以把其他的自组织系统看作以不同等级形式存在的主体)中实现的,它是依赖于主体的解释结构的,而这又与主体对于信息的整理加工分不开。同一个事件作为信号被传递到不同的主体中,它是否具有信息和信息量有多少,是依主体的解释结构的不同而不同的。那末,主体的解释结构是怎样形成的呢?这要归功于主体对过去生活中接受的大量信息进行储存、整理和加工的结果。动物能够简单地整理、加工信息,这就是在无条件反射的基础上依靠条件反射的能力,根据反复发生的生活经验在不同的外来信息间建立一定的联系。人类则不仅感性地归总经验现象以得出表面的联系,而且运用理性思维的能力来发现各类事实之间的深藏的稳定的本质联系。因此,人脑内部构成知识的信息采取对现实事物做不同程度的抽象概括的概念和判断的形式存在,理性主体可运用逻辑推理的规则对既有信息进行变换处理以产生更深层次的新信息。每个个人还吸取社会集体实践的成果来帮助完成自身整理信息的工作。这样,本来零散获得的信息在每个主体的内部形成一个有机的知识之网,这就是他的解释结构。新经验到的个别事件由于和这个知识之网的各个要素发生一定的关系而具有意义,而被理解。从此我们可以看出为什么第二层次内涵的信息离不开接受主体。同时我们也看到,那些过去获得的、经过加工整理、为主体掌握了其间联系的信息,成为认识新的信息的手段。这种信息叫做约束性信息。那种在新的生活遭遇中个别得到的、反映具体客观环境的情况的、作为认识对象的信息,叫作非约束性信息。从信息学的角度来看,认识能力的发展也是非约束性信息不断转化为约束性信息的过程。当然约束性信息建立的关于客观世界的规律性的认识是否正确,还须反馈到实践活动(合目的性的质能活动)中去加以验证。

第二,这个层次内涵的信息的最重要的内容,还在于把关于客观环境的信息和主体的目的(既有在种族发生中形成的长远目的,又有在具体生活情景中产生的短期目的)结合起来加工,得出规范主体本身在一定客观环境中所进行的物质和能量活动的形式的东西,亦即关于主体行为方式的信息。自组织系统在一个个具体的控制活动中是这样处理信息的:它首先获取一定的信号即得到语法信息,其次联系过去生活经验解释语法信息的含义而得到语义信息,然后根据本身正在进行的活动的目的评估语义信息的效用而得出语用信息,最后结合积淀于自身的约束性信息中的关于客观环境的规律性的认识得出关于自身当前行为方式的信息。这种关于主体行为方式的信息就是我们在自动控制机器中称为“指令信息”的东西,它由控制中枢付诸执行机构(或称效应器)加以执行。这样我们看到作为对现实世界的有序性的反映的信息,在独立存在于主体世界中时可被结合实现主体的目的的需要加以改组(将信息片段根据它们在现实世界中存在的多种可能方式重新加以联接)。总之,自组织系统因此以有利于自己的方式和环境发生相互作用。在这里我们发现一个有意思的对照,对于客体来讲,它的物质、能量运动的形式是完全依附在它的物质、能量运动上的,而对于主体来讲,却可以先设计好这个物质、能量运动的形式,再据以进行物质、能量的运动。这表现出无机自然界在进行着盲目的物质、能量运动,而自组织系统在进行着自觉的物质、能量运动。用信息来驾驭物质和能量的运动,其结果是使一定的物质和能量在实现主体目的的方向上得到尽可能经济、有效的利用。所以我们说,在信息时代,从某种意义上说,信息是比物质和能量更为重要的资源和财富。

信息概念具有两层次内涵,既是人类认识信息经历了一个历史过程所打下的印迹,也是人类根据实践和认识的需要从不同角度把握信息所导致的结果。广义信息又可称为客观信息,狭义信息又可称为主观信息。我想人们在生活实际中最先使用的是主观信息的概念,即认为信息是和人类主体不可分的一种现象。但当申农制订出信息量计算公式以后,人们发现这一计算公式与热力学第二定律中熵的计算公式仅有一个符号之差,于是就把信息与物质世界中从无序到有序的运动联系起来。对信息的本质的认识由此拓广,出现了客观信息。客观信息说明了主观信息的来源和客观基础,这就是客观世界中物质运动的形式、有序性,那些目前尚未被人类认识的客观物质的有序性最终都有可能为人类所认识而转化为主观信息。主观信息也具有特殊重要的意义,我们上面讲到信息是通过控制主体转变为有目的的自觉的物质和能量的运动的形式的,所以只是由于这种主观信息的作用,才在自然界中产生了一个“人化的自然界”。主观信息是信源和信宿、客观和主观结合和统一的产物,因此它是人类对客观世界的认识,是人类改造客观世界的凭借。马克思早已指出认识既取决于被认识的对象,也取决于主体认识对象的能力,他说:“只有音乐才能激起人的音乐感,对于没有音乐感的耳朵说来,最美的音乐也毫无意义,不是对象,因为我的对象只能是我的一种本质力量的确证”⑹;“对象如何对他说来成为他的对象,这取决于对象的性质以及与之相适应的本质力量的性质”⑺。

现在我们再来大略考察一下信息的主要功能随着自然界和人类社会的发展发生的历史演变。我们已知信息在根源上是与生物能动系统的控制活动有关的。原生动物从单细胞生物起就会在利用外部化学信息的基础上合理地组织自己的行为,比如把食物放进变形虫所在的溶液中,变形虫一得到关于食物的化学信息就开发始朝食物的方向移动。可以说这时在自然界出现了原始的物质—能量过程(在此表现为生物的新陈代谢过程)与信息—控制过程的区别。不过在初级动物那里信息活动是一个辅助环节,帮助完成自发的合目的性的质能活动,因为原始生物处理信息的能力完全是在历经自然选择的种族发生过程中作为一种本能被编码在遗传基因中的。随着物种进化,在较高级动物身上出现了脑这个处理信息的专门化的器官,在本能的无条件反射的基础上产生了与接受信号有关的条件反射,表明动物能够在后天生活环境中相对自主地(即脱离本能地)处理信息,并具有一定的学习能力。在信息活动中此时不仅有反馈,而且有根据对规律性经验的记忆超前模拟外部环境进展过程的操作,即预见未来事件的来临而对可能的应变方式做出选择。在哺乳动物那里还出现了梦境这种信息世界。由于在这个阶段信息活动具有了相对的独立性、自主性,我们可以说质能活动与信息活动处于相互借助、相辅相成的局面。迨至于人这个拥有高度发达的处理信息的器官──大脑皮层的高级动物出现,信息活动的地位在自然界又发生了飞跃。因为人的条件反射可以建立在像语词这样的抽象符号构成的第二信号系统的基础上,区别于一般动物的只建立在与各种实际事物相关的感性直观的第一信号系统的基础上,这使得人能够进行理性思维——一种高级的运用逻辑规则甚至数学法则处理世界信息的能力。人在语言中第一次实现了世界的信息化亦即符号化。随后高度发展的信息活动显得愈益远离直接的控制活动而具有独立、自主的形态,比如两个人进行交谈或某个人写书都是在进行信息活动(交流信息和编码信息),而这看来是自为目的的。但是信息活动的最终本质仍然是指导质能活动更加经济有效地实现主体的实践目的。由于控制实践的活动变得愈益宏大,发挥指导作用的主观信息也变得愈益复杂而超出了指导简单控制活动的“指令信息”的模式。在自动机中成套的指挥受控行为方式的信息形成“程序”、“软件”。在人类社会中人们根据设计图纸建造楼房,根据宪法治理国家等等,凡此种种体现了人们在自觉的实践活动中通过信息控制来调节物质、能量的管理。以上所述看来表明了信息的作用在自然界中的辩证发展的历程:由质能活动利用信息活动到质能活动与信息活动相互为用再到信息活动主导质能活动。信息活动的重要性随着控制主体的能动性的提高而增加。

信息的能动本质发展到今天已使它从作为对现实的反映到能把现实虚拟化,因此凭借电子计算机和网络技术等高科技条件的支持,“虚拟现实”、“虚拟实践”、“虚拟对象”在当今的世界上大发展。这个“虚拟化”潮流预示着人类意识在对世界实行了语言化之后将能推进的更深刻的信息化。这个“虚拟化”也是具有多种形式、含义和目的的。它可以是一种生活方式,如人们进行“虚拟旅游”或生活在“虚拟家庭”。这是在电子网络中利用先进的多媒体技术给人们营造一个仿真的理想生活环境,使人们感性地生活于其中达到娱悦精神的目的甚至实现在现实生活中不能满足的愿望。它也可以是一种实践方式,比如实现“虚拟管理”在理想模型中根据实际情况合理配置资源,由于许多本来需要经过大量实践活动才能取得的结论在虚拟实践中可以容易获得,又避免了生产活动中大量人力和物力的耗费,因而能实现管理运营的高效化。它也可是一种认识和研究的方式,在对许多具体对象的虚拟化研究中(如研究“人工生命”),人们只是通过在电脑上建构对象的数学模型进行数字计算来解决问题。这时研究者把构成世界的本质要素看作是信息(比特的世界)而不是物质,把不同的物理过程用表示不同的构成方式和过程的处理信息的算法来表示。这样可把对整个宇宙的认识都归结对信息单元进行数学运算的过程,就如人们在人脑中可能通过逻辑思考来理解宇宙的一切。从这一切虚拟化形式中,我们看到信息世界与可能世界密切相关。信息形式是构筑和表达可能性世界的手段,而虚拟世界往往是经过合理组织的可能性世界。而虚拟世界之为“虚拟”仅因它没有实物的形式,而有时从它们表现了符合客观事物的规律性因而是可实现的可能性来说,它们并不纯粹是虚拟的。这犹如在技术实践中人们把许多原本在自然界中并不存在而只是存在于可能世界中的人工创造物(像钢铁、塑料、汽车等)在现实中加以实现。现实世界和虚拟世界可以形成一个广义的世界,在其中发生着二者的交流,而代表合理的可能性的虚拟世界可以引领现实世界的发展。于是我们看到信息原本主要是用来使控制主体知道在现实对象的多种发展可能性中哪一种可能性变成了现实性的,而现在却主要用来帮助主体在可能性空间中发掘合理的可能性并促其转化为现实性。因此,现实对信息的决定作用为主愈益转变为信息对现实的反向决定作用为主。

美国技术哲学家阿伯特?博格曼(AlbertBorgman)在他的《抓牢现实——世纪转换之际的信息的本性》一书⑻中,也类似地描述了信息的作用的变迁,他说信息在人类社会发展中经历了三个阶段:1.自然信息:关于现实的信息(informationaboutreality),2.文化信息:为着现实的信息(informationforreality),3.技术信息:作为现实的信息(informationasreality)。我们也可把这三个阶段意译为:反映现实的信息,改组现实的信息和制造现实的信息。我们也由此想到卡尔?波普尔提出的“三个世界”的理论:物理世界(世界1)、精神世界(世界2)和作为人类精神的产物的思想内容的世界(世界3)。作为精神实体与物质实体的相互作用的产物的世界3本质上是一个信息世界。过去我们感到世界3的独立性和自主性很难理解,现在从虚拟世界的反作用于现实世界以及它与精神实体的相互作用中我们可以理解到这一点了。这一切都体现出人类作为“万物之灵”的本质原因就在于他是一个“信息动物”。

参考文献

⑴⑵⑶⑸维纳著作选〔C〕.钟韧译.上海:上海译文出版社,1978.8,4,81,12-13.

⑷维纳.控制论:或关于在动物和机器中控制和通讯的科学〔M〕.郝季仁译.北京:科学出版社,1985.133.

⑹⑺马克思恩格斯全集(第42卷)〔C〕.中共中央马恩列斯编译局译.北京:人民出版社,1979.125-126,125.

信息分析的概念篇(2)

摘要:随着社会和经济的发展,人与人之间获得信息的途径和数量是不平衡的,也就是所谓的知识沟。这种现象不仅出现的大众传播之中,而且还出现在基础教育之中。本文针对目前基础教育中出现的知识沟现象,探索了几点解决问题的策略。

关键词:知识沟信息传播

1970年,蒂奇纳等学者在《大众传播流动和知识差别的增长》论文中提

出了“知识沟假说”,认为“随着大众传媒向社会传播的信息日益增多,社会经济状况较好的人将比社会经济状况较差的人以更快的速度获取这类信息。因此,这两类人之间的知识沟将呈扩大而非缩小之势。”蒂奇纳等学者认为收入、文化程度等不同的人获取的信息量不同,知识沟的差距是显而易见的。这是因为:1.社会经济状况好的人和社会经济状况差的人在传播技能上是有区别的。他们的文化程度通常存在差异,而人们的基本信息处理工作如阅读、理解、记忆等均需靠教育打下基础。2.在现存的信息数量或先前获得的背景知识方面也存在差异。社会经济状况好的人基于其所受教育,可能对某个问题早有了解,或者也可能通过以往的媒介接触而对此有更深入的了解。3.社会经济状况好的人可能有更多的社会联系。也就是说,这类人能与同样了解公共事物和科技新闻的人们有交往,并且可能与他们就此类问题展开过讨论。4.选择性接触、接受、记忆的机制也可能在发挥作用。社会经济状况差的人可能找不到与他们的价值观和态度相协调的涉及公共事务或科技新闻的信息,于是他们就可能对此类信息兴味索然。5.大众媒介系统自身的本性就是为较高社会阶层的人而用的。自知识沟假说提出以来,学者们对知识沟已有了更为深入的认识。盖瓦纳和格林伯格发现导致知识沟最主要的因素还不是社会经济状况和教育,而是受众兴趣。信息有时会扩大知识沟,而有时则可能缩小知识沟,在这一过程中最为关键的一点就是兴趣或动机。

知识沟的理论不但应用于宏观上所谓的社会中存在的“知识沟”,同时也存在于我国的基础教育中。传播学家attewell从较为微观的角度出发将字鸿沟分为两个层面,即第一道数字鸿沟和第二数字鸿沟。他把电脑和因特网接入上存在的差距为“第一道数字鸿沟”,而把电脑和因特网使用上存在的差距称为“第二道数字鸿沟”。他认为,这两道数字鸿沟的存在必然导致“知识沟”的出现。目前,我国基础教育信息化建设和发展极不平衡。较发达地区的学校相应配套了较好的

硬件设施,建起了校园网、局域网和城域网,信息化的步伐相对较快。而在中西部地区和欠发达地区,特别是边缘地区的学校,由于教育经费的短缺,硬件设施相对比较落后,信息化的投入明显不足等原因,基础教育信息对称情况与东部发达地区形成了明显的差异。

迄今为止,国家、政府和社会力量在教育信息化中投入了大量人力、物力和财力,其目的是让中西部欠发达地区能够共享到较发达地区的优质教育资源,进而达到教育信息化对称。这是值得肯定的措施,也取得了较为明显的促进效果。但与此同时,我们也要注意到各个地区的学习者素质水平的差异。与东部发达地区的学习者相比,中西部欠发达地区的学习者的信息素养相对较低,有的还不能掌握基本的计算机和网络知识以及操作技能,更不用说充分利用网络上的优质教育资源,而且对于什么样的教育资源才算得上优质也是值得商榷的。现阶段,那些所谓的优质教育资源主要来自于经济和文化相对发达的富裕地区,其内容和形式大多反映的是这些地区的文化形态及区域特点,而中西部欠发达地区的文化形态在其中则很少得到体现。这种教育信息化的地区差域更是加深了“使用沟”的差距。以我们现在的班级为例,我们班既有出生在城市的同学也有出生在农村的同学,其实同学之间从先天智慧上来说并没有什么分别,但是有很多从农村来的同学对于电脑的运用非常不熟悉,从这里也看出来农村教育的基础教育的确是存在很多的问题,上文所谓的这种知识沟的确是普遍存在的。

要消除目前信息弱势群体包括教师和学生在教育中的“知识沟”状况,除了国家层面政策的倾斜和加强弱势群体“硬件资源”的建设外,还应从改善弱势群体的“软件资源”入手。

首先要加强弱势群体的信息素养教育。对于来自农村地区的学生来说,很多人没有接触过电脑、网络等现代媒体,跟周围的同学相比不免产生自卑心理。因此,我们首先应引导他们树立良好的心态,消除媒介对于他们的神秘感,培养其主动利用媒介的意识。要在实际教学中培养学生运用媒介的能力,包括信息检索、鉴别选择、加工提炼、整合创建的能力。这样,学生才能顺利地把信息整合为知识,为以后生活和学习的顺利进行做好准备。教师作为教学的主导者,其信息素养的提高也是教学有效的重要保证。在教师教育中,应采取“二级传播”的理念,从教师群体中选取部分知识水平较高、接受能力较强的人,培养成为意见领袖,通过提高意见领袖的信息素养来带动整个教师群体的发展。

其次要借鉴发达地区优质教育资源与开发本地优质教育资源并行。发达地区的优质教育资源经过了实践的检验基础教育信息化的均衡发展就是让欠发达地区共享、借鉴发达地区的优质教育资源。教育资源数据库的建设和无故障运行,既降低了欠发达地区的教育成本,又提高了资源的无限使用效率,因此教育信息资源共享平台的设计就是关键环节。与此同时,仅仅借鉴和共享并不能彻底改变不同地区的“知沟”现象。早前,法国社会学家布迪厄就提出了“文化专断”和“符号暴力”的概念。他认为,教育制度中的文化专断就是支配阶级以自己认可的文化,通过教育过程强行灌输到其他文化的儿童身上的过程。其结果必然导致具有文化优势的支配阶级的儿童容易理解教育,支配阶级的文化显示出优越性,支配阶级用文化“符号暴力”,凭借“课程霸权”的方式强行灌输给其他阶层的儿童,使其达到社会化。因此,在共享和借鉴发达地区优质教育资源的基础上,开发适合本地区使用的优质教育资源成为重构教育关系的一种行之有效的方法。

最后,要构建全新的和谐教育关系。教学中的信息传播过程本身就是一个很复杂的动态过程,微小的扰动都有可能会影响教学信息的传递和反馈,从而影响教学的效果。为此,教师除了要牢记教学目标,熟悉教学内容,还需要提高整体把握教学组织、教学活动的能力。对于课堂中的突发事件,如学生的突然提问或窗外的无关扰动,需要教师自身培养出较高的教学智慧加以引导。在一般情况下,教师和学生是信息不对称的两个群体,教师拥有更多的知识和信息。这种不对称不但是课堂教学得以存在的理由,而且确立了教师的主导地位。然而,这种不对称常常产生于教学的最初阶段,此时教师应努力以渊博的知识吸引学生,激发学生的学习动机。随着时间的推移,学生对教师信息进行着逐渐的接收、理解,此外,信息技术的迅猛发展也使相当量的其他信息同时作用于教师和学生,导致学生在某些方面的信息和知识比教师的还要多,并出现各式各样的后喻文化。于是教师和学生之间的“知识沟”逐渐缩小,这无疑是教学的进步,但同时我们也必须清醒地认识到,学生从媒体中获得的信息是良莠不齐的,有时甚至包括许多有害信息。在这种情况下,教师就需要以独到的见解、创新的观点以及行之有效的分析培养其解决问题的能力。

信息分析的概念篇(3)

一、创设情境来激发学生学习的兴趣

很多小学生之所以不喜欢数学,可以从主观以及客观两个角度来进行分析。第一就是因为很多学生因为年龄较小所以其注意力较差,并且没有持久性,这样课堂教学就会很难达到其预设的目标。客观原因就是因为数学知识较为抽象并且很多抽象知识都是十分枯燥的,所以很多学生对于数学知识难以激起兴趣。所以就可以利用信息科学技术来把数学知识变得生动有趣,从而实现小学数学教育中趣味性以及知识性的结合。比如说在多位数的写法这一节数学课中,传统的教学方式去教导怎样去写多位数,这种讲课方式很容易导致学生转移注意力,在课后只能通过死记硬背的方式来加强记忆。但是在引入了信息技术之后,就可以利用多媒体技术来播放视频,在视频中插入多位数来进行播放,比如说中国的国土面积有960万平方公里,有13亿人民,在播放视频之后老师可以提问哪个学生可以写出视频中提及的数字,然后再对如何进行多位数的书写进行教学,不仅可以进行数学知识的传达,还可以激起学生热爱祖国的热情。

对于信息技术在小学数学中的引入,还可以通过图像文字声音以及动画等结合来调节课堂气氛,同时激发学生们学习的兴趣,比如说在对三角形的面积这一节课程进行教学,可以充分的利用多媒体技术中的色彩以及动画来对三角形进行旋转展示,通过三角形在动画中的平移以及不同组合可以形成不同的形状,这种动静结合的方式可以让学生更好的理解三角形的特点以及性质,不仅有利于学生去观察和思考三角形,还可以活跃课堂气氛,激发学生的求知欲和积极性。

二、呈现数学过程来突出教学中的重点与难点

针对小学数学中的概念教学,让学生知其然是不足够的,最重要的就是让学生知其所以然,这样才可以让学生去理解数学知识。比如说在对圆柱体的表面积进行教学中,就可以利用信息技术来演示,在动画中切割圆柱体,让学生更为直观的了解圆柱体的构成,以及其面积的计算应该怎样来进行。通过动画的演绎学生可以得知圆柱体的表面积就是顶部与底部的两个圆形以及中间的矩形,然后再通过慢动作的回放去展示矩形面积怎样来计算。这种动画的展示再结合现场的操作可以让复杂的问题简单化,同时加深学生对于知识点的记忆。

信息技术在小学数学中的应用与实验展示比起来具备很多优势,尽管实验展示具备更为直观以及趣味性等特点,但是信息技术中的多媒体技术等可以具备跨时空等特点,比如说在上文中的圆柱体面积计算中,多媒体技术的展示可以去展示多个物体的运动,然后展示圆柱体的形成以及分裂,同时还可以通过对不同区域进行变色来让学生更为了解。当然,在教学中通过信息技术与实验的结合可以取得更好的效果,信息技术的引用并不意味着传统教学手段的抛弃,而是两者进行有效的结合。

三、动静结合

在小学数学教学中利用信息技术来进行抽象和具象的转化、动静结合等可以让学生更为直观的感知抽象知识点。比如说在小学数学阶段中对于平行四边形的特点以及面积的计算。因为平行四边形本身的重要性以及推算的难度等,是需要对此来进行设计以突破难点的。比如说利用信息技术来设计出平行四边形,然后在四边形中标记处高,然后利用动画技术来移动高的位置,可以将平行四边形分成一个三角形以及一个梯形,然后可以移动三角形的位置到梯形的另一侧,这时学生就会发现其实平行四边形就是矩形的变形而得来的,这样就可以让学生得知平行四边形与矩形之间的关系,然后引导学生去思考这两者之间在面积上的关系。学生通过观察以及思考等就可以得知平行四边形以及长方形之间的长是相等的,宽就是平行四边形的高,这样两者之间的面积其实是相等的。这样设计就可以充分的发挥出信息技术的优势。

四、辨析概念

数学概念就是在小学阶段让学生更为掌握数学知识以及提高其实际解决能力的基础,但是因为很多数学概念都是非常抽象的,所以就会导致学生非常难以理解。比如说笔者在批阅试卷的时候会发现,很多学生都会把图形的面积与周长之间的区别搞混,这是因为很多学生在对面积以及周长进行概念确定的时候都是通过死记硬背的方式来进行的,并不是在深入理解之后进行的定义。这样就可以使用信息技术来加强理解,比如说可以使用闪烁效果来突出周长,通过颜色区别面积,这样学生就会理解周长是闪烁的部分,而面积是变色的部分,这样学生就会更为了解面积与周长之间的关系,通过概念的明确来从感性认识来上升到理性认识。

结语

根据上文的论述就可以看出把小学数学阶段的概念学习与信息技术结合起来是很有意义的,因为既可以帮助学生提高学习兴趣还可以充分的调动其积极性,并且可以活跃课堂气氛,来突出学习重点和难点。通过动静结合来进行学习,发掘出学生学习的潜力,拓宽其思维,起到优化课堂教学效果的作用,让学生可以更为轻松的学习数学概念。

【参考资料】

信息分析的概念篇(4)

众所周知,人类发展中离不开信息,人们日常生活中同样也需要收集、存储、传输信息,信息不但能够改变人类文明,也能够改变世界。为了满足信息时代的需求,传统信息处理技术已经得到很大的发展和改变,智能信息处理主要就是依据非线性系统、不确定现象的方式来模仿生物行为的基础上构建的信息处理技术。

 

1 智能信息处理中概念图的应用

 

随着网络技术以及科学技术的不断发展,也在逐渐提高网络信息量,处理信息的时候需要更高的要求,以此形成智能化信息处理技术,实际上是一种自动检索信息,并且深层次处理信息的技术。一般来说这种技术能够自动科学的对信息进行分类管理,然后对其进行翻译。语义信息处理技术在目前的发展过程中主要面对的就是怎样实现智能化,汉语博大精深、源远流长,在不同语境中汉语出现多种解释,想要实现智能化不只是汉字简单应用的问题,智能设备需要能够分析人们的语言,并且能够及时反映人类语言,此时需要设备能够掌握中国语言的技巧。目前发展中智能设备不能对人类语言进行充分理解,需要进一步研究解决的办法,所以在设备中植入语言技巧是有效的方式,此时智能设备能够了解人类语言,同时也能够及时回应相关问题。概念图是知识表示方法中一种比较好的形式,所以,相关专家和学者需要注重研究概念图,全面提高信息智能化处理的能力,促进信息处理技术的全面发展。概念图主要包括连线和节点两部分,连线体现不同改变的关系,节点体现相关概念,不同概念之间具备不相同的关系,不同几何图形能够表示不同关系,利用箭头来联系关系和概念,图1是具体分析情况。

 

主要表示的就是A boy Peter is reading book cerafully。这种表达方式具备一定优势,方便操作,容易理解,能够更加生动形象的展现语义,完全体现概念图的作用,并且这种方式能够进行简化知识、扩充知识、复制等操作。

 

2 概念图的智能答疑系统

 

概念图智能信息处理方式是否能够顺利进行应用,此时需要依据专门的检验系统来对信息处理技术进行验证。系统实际上是有机结合两种技术的CGQAS系统,包括JSP和C++,概念图智能处理系统包括问题理解系统/信息检索系统/解答系统等三大部分。在机械设备中人们需要详细的输入问题,然后统一归纳于不同问题,以便于能够获得正确答案。系统运行基本流程为:

 

(1)用户把问题输入到系统界面中,然后依据IR-Lab语言技术平台来预处理问题,自动切分语句,同时也能够分析句法和标注词性。

 

(2)依据句法关系、知网Howent以及概念图关系的规则来修正句法结果。

 

(3)对用户问题中的概念关系以及概念进行提取。

 

(4)利用概念图方式来构建概念关系,并且在概念图库中合理存储数据信息。

 

(5)对上述步骤中的概念进行保存,并且及时提交到搜索引擎,对网页进行合理下载,最后在概念图库中存入概念关系和概念图。

 

(6)实际操作中匹配资源概念以及查询概念图,然后通过查询结果来排序处理资源文档,最后为用户提交查询的结果。

 

概念图智能答疑系统一般主要包括F-measure、召回率(Reeall)、准确度(precision)三个评价结果的指标。基本计算公式为,准确度等于系统回答正确的问题数和系统可以回答问题数的比值,召回率实际上就是系统可以回答问题数比上总问题数。也就是Fβ=(β2+1)×P×R/(R×P×β2),一般情况β2为1,召回率和准确度的平均调和数就是F-measure,F-measure=R×P×2/(P+R),基于此实际分析过程中合理选择480个语句,并且对其进行八种分类,对实验结果进行仔细分析,可以发现概念图智能化信息处理系统能够及时回答地点、人物等相关问题,并且这些问题存在固定答案,因此具备比较高的正确率,但是系统在回答其他方面问题的时候就会出现极大差距,此时需要相关管理人员不断创新信息处理技术,以便于能够保障能够及时改进以往技术的不足和缺陷,进一步提高概念图智能化信息处理技术的有效性和可行性。

 

3 结束语

 

信息分析的概念篇(5)

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。

信息分析的概念篇(6)

关键词 :词性 概念类别 机器翻译

一、引言

词性作为划分词类的依据一直是信息处理中一项重要的知识属性。在词语处理乃至句类结构分析中占有重要的地位。不过,词类更多地偏重于词语在句子中的语法功能,而忽略了词语意义对句子分析的作用,并且词类划分的标准过于粗略,未能从细节上对词语进行描述和区分。在语言信息处理中,对语言现象的分析和研究需要更有效更细致的区分,为此,HNC引入了词语的概念类别的信息。在概念类别中,不仅包含了词类的信息,同时还融入了语义的分类信息,并且构建了汉语词语知识库,对概念类别信息进行了标注。

在汉英及其翻译中,我们对概念类别与词类进行了对照,在源语言(汉语)分析阶段采用词类信息,并将词类信息中的关键类型LV概念作为句子分析的激活点,辅以相应的分析规则,完成目标语的分析。在目标语(英语)生成阶段,由于英语的形态特征比较明显,我们使用词性作为生成的依据,辅以相应的转换生成规则,完成目标语的转换与生成。

本文的工作已经应用于汉英专利文献机器语义翻译引擎中,作为语义翻译引擎的重要基础,发挥着支撑作用。经过测试,语义翻译引擎在小句转换、Eg识别、格式转换、辅块识别、并列结构识别中都有很好的应用效果,使得这些部分分析处理的正确率能够达到80%以上。

二、相关工作

概念层次网络理论[1]是一种服务于语言信息处理的关于语言的语义处理理论,自该理论产生之初,就已经提出了概念类别的划分方法,用以丰富单纯以词性作为划分词语的标准。

《HNC理论(导论)》[2]中,列出了概念类别划分的具体类型,并配以实例说明。但是概念类别的表述过于繁琐,且未对概念类别进行广义和狭义的区分。

长期以来,基于HNC理论的研究一直将概念类别作为重要的知识属性加以利用,在句类分析系统中,LV概念已经作为句类分析的激活点服务于句子结构的判断和语义块边界的辨识[3]。例:但这些信息未能直接在应用系统中进行检验。

概念关联知识是指概念节点、概念集群、概念类别之间关联性的各级类别表现。这是一张非常烦琐而脉络分明的关系网,其内容构成了概念关联知识库。

这些研究和应用都是在一种语言范围之内,尚未涉及到两种语言之间的对应问题。

张克亮[4]基于HNC理论开展了面向机器翻译的汉英句类及句式转换研究,探讨汉英句类及句式转换的一般性规律。李颖[5]研究了HNC机器翻译中语义块构成变换问题。

这些研究也仅停留在理论研究和构想阶段,对概念类别的描述仅是理论层面的,而且是片面的。对概念类别和词性之间的关系并未做具体的考察和对应,也未能对概念类别和词性两种信息在实际应用中的表现做出清晰的比较和判断。

本文集中于语义知识库中概念类别知识属性的研究,目前语义知识库已经包含了5万常用词语的知识,覆盖了500篇专利文献。另有30万专利领域词库,共计35万条词语。知识库服务的对象主要是汉英专利机器翻译系统。文本为说明概念类别而举的例子也都来自专利文献。

三、广义概念类别与狭义概念类别

本文的研究是建立在汉英机器翻译应用的基础上,所得的研究成果直接应用于汉英专利机器翻译的实际中。概念类别作为知识库中一项重要的知识属性,对其的标注直接得到翻译系统的检验,根据调试过程中反馈的结果对知识库进行修改和调整,做到知识库和翻译系统同步更新,极大地提高了翻译系统的性能。

概念类别是表述概念的语义类别特征的符号。概念类别是关于词语的概念意义和语用特征的最简明知识,是语句理解处理过程中首先要用到的知识,是进一步调用其他知识的激活信息。

我们根据词语在汉英机器翻译具体应用中的表现,对概念类别进行了重新的调整和分类。首先,我们把概念类别划分为广义和狭义两大类,以服务于不同层面的语义分类需要。

(一)广义概念类别

广义概念类别是对词语语义信息的广义概括,可以看作是对词语语义的一级分类。分为人(P)、物(W)、静态概念(G)、动态概念、属性概念和逻辑概念六大类型。

概念是思维的基本形式之一,是人类在认识过程中把所感觉到的事物的共同特点抽取出来,加以概括而形成的。HNC首先把概念分为抽象概念和具体概念。抽象概念和具体概念是概念的两大分野,这一划分对知识表示具有非常重要的意义。具体概念可以分为人和物两大类(对应于名词),抽象概念可以分为动态概念(对应于动词)、静态概念(对应于名词)、属性概念(对应于形容词和副词)和逻辑概念(对应于虚词)四类。这些概念类型共同构成了广义概念类别的整体。见表1。

在知识库中,语义知识属性表示为Feature[Value]的形式,Feature表示知识属性名称,Value表示属性的取值。广义概念类别用GCC表示,如人员的广义概念类别是人,则表示为GCC[P];提供的广义概念类别是动态概念,则表示为GCC[V]。

(二)狭义概念类别

狭义概念类别是对词语语义信息的具体分类,概念类别的基元经过组合,可以构成复合型概念类别。这样,广义概念类别就可以细化为很多具体的概念小类,用以解释概念之间的细微差别。在汉英机器翻译应用中,我们共定义了41种狭义概念类别,相比汉代汉语13种词性的分类[6],更加细化。

1.具体概念

在广义概念类别中,具体概念包括人和物两大类。在狭义概念类别(以下简称概念类别)中,我们把物又分为两小类:自然物ww和人造物pw。用以区分该物的形成是否有人类活动参与,这一信息对于句子中谓语动词的语义角色选定具有重要的限制作用。

2.抽象概念

抽象概念在广义概念类别中划分为动态概念、静态概念、属性概念和逻辑概念四类,每一类又可分为若干小类,这就是狭义概念类别(CC)。下面分别描述。

(1)动态概念

动态概念是抽象概念五元组特性之一。抽象概念需要从动态、静态、属性、值和效应五个侧面加以表述,这就是抽象概念的五元组特性。在狭义概念类别中,动态概念分为“v”和“vv”两小类。

“v”是一般意义上的动词,如“提供”“公开”等。

“vv”是动词中的特殊小类,用以描述后面须接动词的“v”,如“试图”“进行”“予以”等。这些词语本身具有动态含义,但在句子中不能单独作为谓语,必须在其后补充一个动词共同构成谓语部分,后面的动词才是谓语的中心。vv类词语作为谓语的一部分出现在句子中。

(2)静态概念

静态概念是相对于动态概念而言,我们可以把它看作抽象概念中的名词类。包括:静态概念g、值概念z、效应概念r、时间概念j1、空间概念j2、数j3、名量概念zz、动量概念zzv、综合概念s。

可以这样认为,g是一般的名词,而z和r是从名词中分离出来的。z表达的是概念的“值”,对值的表达是与数量密切关联的,因此把这个特性独立出来表达显然有利于联想脉络的建立。例如:

(1)厚度为0.3毫米的白色人造纤维布料(0.3 millimeter white artificial silk cloth)

在这个短语中,汉语中“厚度为0.3毫米”是一个小句形式,作后面中心语的修饰成分,翻译为英语则是一个定中短语的形式。这种汉英结构上的转换只靠词性来区分是不够的,必须做进一步限定,汉语小句的结构是“z+为/是+j3+zz”,也就是说,在这个是字句中,主语由值的概念充当,宾语由数量概念充当。如果这样的小句结构做定语,那么转换为英语时,直接变为“j3+zz+z”的结构,也就是数量短语直接修饰值概念,放在值的前面。

g和r都是静态表达的名词,但分别代表因果两极。把两者区别开来,有利于概念的局部联想。

时间概念j1、空间概念j2和数j3都源自于基本概念语义网络,这些概念类别主要服务于时间短语、空间短语和数量短语的辨识。

综合概念s高度抽象的一类概念,主要服务于辅语义块后边界的辨识和包装句蜕的包装品(小句的部分)。如:

(2)含水涂料组合物可以通过浸涂或辊涂的方式来施加。(The aqueous coating composition can be applied by dip coating or roll coating.)(辅块)方法

(3)因玻璃渗漏或结构缺陷而失效的时间将推后。(The time to failure due to glass leaks or structural weakness will occur later.)

例句(2)中,“通过浸涂或辊涂的方式”在句子中做辅语义块,“方式”一词位于辅语义块的末尾,作为辅块和其后面的特征语义块(谓语部分)划分的边界。静态概念的分类及与词性的大体对应关系可如下表:

(3)属性概念

属性概念是修饰限定成分。大体上对应于词性中的形容词和副词。属性概念与被修饰限定成分之间的对应关系更为具体明晰。依据被修饰限定成分的不同,可以进一步分为若干小类,将形容词类属性二分为修饰具体概念的属性x、修饰抽象概念的属性ug和可独立做谓语的u属性;将副词类属性二分为修饰动态概念的属性uv和修饰属性概念的uu属性。具体如下:

x:是具体物的物性,修饰限定名词性具体概念人(P)和物(W),对应于形容词。如:“白色”的概念类别是x,所修饰限定的成分一定是具体物。可组合成白色光(white light),白色颗粒(white particles)等。

ug:静态概念的修饰性成分,修饰限定静态概念g、值z、效应r、综合概念s及时空概念等,对应于形容词。

u:独立的属性,用于描述可以独立作谓语的属性,也就是说,具有该属性的形容词类概念可以构成形容词谓语句。在英语语言中,也就是该类属性可以充当系表结构中的表语。这对汉英句式转换具有重要的指示作用。

uv:动态概念的修饰性成分,修饰限定动态概念v,对应于副词。

uu:描述属性的属性,修饰限定属性成分ug、u、uu、x等,也可以修饰限定动态概念。

属性概念的分类及与词性的大体对应关系可如下表:

(4)逻辑概念

逻辑概念是HNC语义网络中的一类重要概念。用于语言单位的组织与连接,大体相当于虚词。按语义及功用可分为语言逻辑、语法逻辑和基本逻辑。

1)语言逻辑

语言逻辑服务于语义块的整体辨识、语义块内部构成的分析及句间信息的提示和表达。具体如下表:

语言逻辑概念根据其在句子中所充当的作用及所处的位置,分为12小类。其中l0-l3服务于语义块的整体辨识,用来识别句子中主辅语块的前后边界。例如:

(4)使用者将某操作系统308安装到计算机310中。(A user loads an operating system 308 into a computer 310.)

这里“将”的概念类别是l0,由它把两个主要语块“使用者”和“某操作系统308”分开。

L4-l5作为语义块内部逻辑组合符号,服务于语义块内部构成的分析,用来连接词或短语片段,组成一个语块。例如:

(5)依照本发明的文档处理系统主要包括应用软件、接口层、文档库系统和存储设备。(The document processing system in accordance with the present invention includes an application,an interface layer,a docbase management system and a storage device.)

这个句子中,“包括”的各对象之间通过顿号和组合符号14“和”连接,共同构成宾语。

同样道理,L6-l7服务于特征语义块的内部构成,l8服务于辅语义块的内部构成,l9指代逻辑服务于广义对象语义块的构成,la和lb分别服务于句内和句间信息的提示和表达。

这一组概念类别的设立就是为语义块感知和后续的语义块组分处理提供激活信息。

2)语法逻辑

“语法”概念用于描述语言使用的习惯。服务于语言表达方式的辨认(包括修辞)和特指语词的辨认。语言中(以汉语为例)一些句式的表达涉及到语言习惯问题,构成这些句式的特征词就用语法逻辑概念描述。例如:正反问句的表达需要特征词“是否”“是不是”,这些都归为语法逻辑类型。

尽管这些特征词在很大程度上相当于副词的语法功能,但这些词更可能是作为连句成篇的构成单位,而且不同语种使用的手段也会不同,所以,把它从副词中单列出来。

3)基本逻辑

基本逻辑概念涉及基本判断,用于判断命题的基本内容:是否和有无。此处的基本逻辑概念类别主要描述的是充当属性概念的基本逻辑,这类概念一般位于特征语义块的前面作为特征语义块的逻辑修饰语。服务于特征语义块的情态辨认。如“能够”“应该”“必须”等,大体对应于词类中的情态动词。

概念类别是关于词语的概念意义和语用特征的最简明知识,是语句理解处理过程中首先要用到的知识。对语言现象的描述有粗细之分,相应的概念类别也分为广义概念类别和狭义概念类别,用以匹配不同层级的知识特征。狭义概念类别是对广义概念类别的细化描述。在汉英机器翻译应用中,狭义概念类别的应用对语块的内部构成,语块边界的确定乃至整个句子的分析都具有重要的支撑作用。是知识库中一项重要的词语属性特征。

四、概念类别在汉英机器翻译中的应用

基于HNC理论搭建了面向专利文献的汉英机器翻译系统大体上包括预处理模块、源语言分析模块、过渡转换模块和目标语生成模块几个主要部分[7]。概念类别的知识在各个模块中都发挥着自己的作用。下面我们主要介绍概念类别在分析模块和转换模块中的应用。

(一)在分析模块中的应用

源语言分析模块主要依据知识库提供的各项知识与分析规则库对文本进行分析,得到句类分析树。

例如,在辅块识别中,对于辅块边界的辨识我们可以依据语言逻辑概念类别。对于辅块标志符我们可以用l1表示,在分析规则(0)LC_CC[l15]+(f){(1)LC_CC[l1h]}=>LC_TREE(L1,0,0)+LC_TREE[BK,0,1]+LC_TREE(L1H,1,1)$时,就主要利用了概念类别信息。“(0)”表示规则调用的起始位置,“LC_CC”表示在语块中词语所具有的概念类别信息,“LC_TREE”表示生成树节点。这条规则的含义是,如果在句子中找到一个词语的狭义概念类别为l15(辅块前边界标志符),且其后面还能找到一个狭义概念类别l1h(辅块后边界标志符),则将两个词语各自在句子中生成节点,且将其与中间的部分生成一个语块BK。这样,一个完整的辅块就可识别出来。

(二)在转换模块中的应用

过渡转换模块主要依据句类分析树以及转换规则库,通过各种调度操作,将汉语句类分析树转换为符合英文表达习惯的目标语句类树。

例如,在并列结构中,有标记名词性并列结构各并列成分的中心语在语义类上显现出一定的相似性,在我们的研究中更细化为词语的概念类别。我们可根据紧邻并列连接词前面的词的概念类别向后寻找相同概念类别的词作为后边界,根据紧邻并列连接词后面的词的概念类别向前寻找相同概念类别的词作为前边界[8],可描述为如下规则:

(-1)LCR+(0)CHN[、]+(f?){(1)CR}=>LC_TREE(AND_TH,1,1) +LC_TREE(ANDMK,0,0)$

(b?){(-1)CR}+(0)CHN[、]+(1)RCR=>LC_TREE(AND_TQ,-1,-1)+LC_TREE(ANDMK,0,0)$

其中“C”表示词语的概念类别(Category),“LCR、RCR”分别表示紧邻并列连接词前、后的词的概念类别,“CR”表示分别向前或向后找到的与LCR或RCR相同的概念类别。

五、结语

本文全面阐述了概念类别的具体内容并给出了概念类别与词性的对应关系,指出概念类别可划分为抽象概念和具体概念两大类型,抽象概念中又包括动态概念、静态概念、属性概念和逻辑概念,并对概念的所指及应用做出了描述。随后,本文对概念类别与词性的关系和差别做出了解释,并给出了概念类别与词性的对应关系。最后,本文描述了概念类别信息在汉英机器翻译中的具体应用,指出,概念类别在汉英机器翻译的分析模块和转换模块(如小句转换、Eg识别、格式转换和辅块识别等)中均发挥着重要的作用。

下一步的工作是,继续扩大词语知识库的规模,在对目标语(英语)的语言特征进行全面细致把握的基础上,标注英语词语的概念类别信息,并结合英语词语丰富的形态变化特征,配合汉英机器翻译引擎的研发,完成英语生成模块的知识库资源构建,以提高翻译系统的生成效果。

(本文受到国家高技术研究发展计划[863课题,项目号:2012AA011104]、中国博士后科学基金资助项目以及中央高校基本科研业务费专项资金的资助。)

参考文献:

[1]黄曾阳.HNC(概念层次网络)理论[M].北京:清华大学出版社,

1998.

[2]苗传江.HNC(概念层次网络)理论导论[M].北京:清华大学出

版社,2005.

[3]晋耀红.HNC(概念层次网络)语言理解技术及其应用[M].北京:

科学出版社,2006.

[4]张克亮.面向机器翻译的汉英句类及句式转换.开封:河南大学

出版社,2007.

[5]李颖,王侃,池毓焕.面向汉英机器翻译的语义块构成变换[M].

北京:科学出版社,2009.

信息分析的概念篇(7)

[分类号]G250

随着信息化时代的到来,人们对信息的实效性要求越来越高,高校图书馆如何不断地改进服务质量,更好地服务广大师生已成为一个紧迫课题。而如何及时主动地为广大师生提供个性化书目推送服务正是其中的要求之一。主动推送的书目信息必须符合用户需求,需要根据用户对馆藏书目检索和图书馆网络的使用情况,收集用户行为数据进行分析,从而挖掘出用户的潜在需求,再相对应地制定推送策略,为广大师生提供个性化的书目信息推送服务。这种个性化的书目推送服务,体现了阮冈纳赞提出的“图书馆五法则”中“每本书有其读者”,“节省读者的时间”这两条原则。

目前,针对本体论的研究是图书情报领域的研究热点,无论是领域本体论的构建还是个性化信息服务中基于本体论的用户兴趣模型的构建,都有很多研究成果报道,而关于书目信息推送服务,虽然也有较多的研究成果,如利用RSS信息聚合技术来实现图书信息推送服务,利用邮件及手机短信进行书目信息推送服务等,但利用本体论技术进行个性化书目信息推送服务的研究,还鲜有相关报道。本体论作为一种新的知识表示方式,由于具有良好的概念层次结构和对逻辑推理的支持,因而在实现个性化的书目信息推送服务中具有很好的应用前景。本文拟对此进行相关研究,为高校图书馆实现个性化书目信息推送服务提供参考。

1、高校图书馆个性化书目信息推送服务

高校图书馆个性化信息服务,是指针对不同的用户(学生或教师),根据其个人信息,采取不同的服务策略,提供不同的服务内容来满足其对信息的不同需求。开展个性化的书目信息推送服务,就是在个性化书目信息推送系统的环境下,根据用户的特征提供用户需要的具有针对性的信息,同时通过对用户专业特征、研究兴趣的智能分析而主动地向用户推荐其可能需要的书目信息,以满足用户信息需求多元化的需要,提高图书馆的服务质量和服务层次。

高校图书馆提供的个性化书目信息推送服务有其自身的特点:①服务对象明确、层次分明。高校图书馆主要服务对象是高校的教学科研人员、行政管理人员和学生,就每类服务对象而言,又可再进行细分。比如:教师可分为教授、副教授、讲师、助教等,学生可分为博士研究生、硕士研究生、本科生等,这就要求高校图书馆根据各类对象对信息资源需求的侧重点不同而提供个性化书目信息推送服务。②服务对象知识化突出、专业化明显。高校师生是高校图书馆的主要服务对象,他们具有较高的文化水平,对专业知识的掌握比较深入,因而对信息服务的质量要求比较高,对书目信息的需求主要集中在相关专业及邻近专业上。因此,必须针对不同服务对象的不同特点提供书目信息推送,才能充分发挥个性化书目信息推送服务的重要作用。

2、书目信息及用户信息本体论库

为了实现基于本体论的个性化书目信息推送服务,建立一个能全面准确表达书目资源信息以及用户信息的本体论库是关键所在。该本体论库不但能全面准确地描绘出书目资源以及用户特征的标志信息,而且可以清晰地建立起书目资源之间、用户之间以及书目资源与用户之间的各种联系,这也正是基于本体论的个性化书目信息推送系统的优势所在。本体库设计如图1所示:

从图1可知,本体论库中至少要包括书目信息资源类、读者特征类和知识库类等3个类目。书目信息资源类的属性包括资源的标题、作者、相关知识以及相关读者等,其中相关知识的属性值域指向知识库类,可以建立起书目资源实例与知识库定知识领域实例的隶属关系;相关读者属性值域为读者特征类,可以建立起特定资源与该资源的目标读者之间的关联。读者特征类的属性包括读者类型、专业方向、学位学历、兴趣爱好以及关联读者,其中专业属性与兴趣属性,其值域指向知识库类的实例,以建立起用户与知识库领域实体的一对一或一对多关系。知识库类则以某个知识领域通用的概念为描述对象,建立并描述这些概念之间的关系。

3、基于本体论的用户兴趣模型

基于本体论的用户兴趣模型可以借助于书目信息本体论以及用户的个人信息资料来构建,其中的每一个概念都被赋予一个初始值为0的概念兴趣相关度。随着用户检索图书馆书目系统以及办理借阅次数的不断增加,通过对用户兴趣相关领域概念的提取以及对概念兴趣相关度的计算,不断在用户兴趣模型中累加此概念的兴趣相关度权重,这样经过一段时间,用户兴趣模型中概念兴趣相关度非零的概念节点逐渐趋于稳定,即用户兴趣模型逐渐收敛。其中概念兴趣相关度权重越高的概念表明其与用户的兴趣越相关。

3.1 用户兴趣的获取

目前各个图书馆的流通管理系统数据库中都积累了大量的读者借阅历史数据以及读者在办理借书证时留下的大量个人信息资料,利用这些信息我们可以挖掘出用户对图书资源的借阅偏好模式以及用户潜在的需求,获取用户的兴趣所在。

・根据用户个人信息进行聚类。虽然每个用户都有其个性化需求,但是在一定条件下,他们的需求会有相似性,因此可以收集用户公开的所有个人信息,将相同属性的用户聚类。例如:相同专业年级的学生对某些课程科目的信息需求是类似的,在馆藏书目系统中,他们也许就使用过同一个主题词进行检索。同一属性类的用户中,某一用户感兴趣的书目,另一用户也有可能感兴趣。

・根据用户检索数据进行分析。用户在使用书目查询系统时输入的检索记录,反映了用户感兴趣的书目信息,我们可以通过分析用户输入的检索词,包括题名、责任者、主题词以及分类号等,来获取用户的兴趣概念;在这个过程中,对于用户输入的责任者、主题词等检索项,可以直接提取作为用户的兴趣概念;对于用户输入的题名,则要先通过分词等技术抽取出能代表该书目内容的特征词语,然后把这些特征词语与领域本体论中的概念进行匹配,实现从特征词语到概念词语的转换,从而获取用户的兴趣概念;对于用户输入的分类号,要先把分类号转换成相应的类目概念作为用户兴趣概念。

・根据用户访问日志进行挖掘。图书馆网站的Web服务器积累了大量的用户访问数据,这些数据是用户真实意图和动机在行为上的表现。通过Web日志文件,我们可以获取用户的访问页面以及用户在每页停留的时间等数据。对这些数据进行分析,用户浏览页面上可能含有用户所寻找的信息,进一步挖掘用户的隐性需求。

3.2 概念兴趣相关度的获取

影响用户的概念兴趣相关度的主要因素有:①用户借阅某本书的时间Length。对于某本书,用户借阅时间越长,则表明用户对该书兴趣越大;②用户借阅或检索某本书距离现在的时间PassedTime。很明显,用户很久以前借阅的某本书和刚刚借阅的相比,后者用户更感兴趣;③用户的直接反馈Evaluation。用户对推送书目的评价最能反映用户对该书的兴趣程度。

考虑以上几个因素,用户借阅或检索某本书后,对该书所对应概念的兴趣度变化AI,可以参考如下的计算公式:

I=W1*f1(Time,Length)+W2*f2(PasssedT-ime)+W3*f3(Evaluation)

(1)

其中,f1、f2、f3为三个函数,分别用于计算上述三个因素对该书目对应概念的兴趣相关度的影响。w1、w2、w3分别为这三个因素在影响概念的兴趣相关度变化量中所占的权重。

4、一种基于本体论的书目信息推送系统模型

该模型主要由以下几个部分组成:用户界面、书目信息推送模块、本体论服务器(包括用户兴趣模型、书目信息本体论库)、书目信息分析模块、书目信息数据库、个性化书目信息索引库等。

4.1 用户界面

用户界面在系统中的主要作用表现为:

・建立用户个人档案。当用户首次登录时,用户界面要求用户通过注册建立起自己的个人档案,内容涉及用户身份、知识背景、兴趣领域等方面的内容。用户档案的建立可以使系统构建初始的用户兴趣模型。

・选择推送模式。主页推送、邮件推送或手机短信方式。

・对用户行为进行动态监测。对用户行为的动态监测可以包括:用户借阅某本书的时间、用户借阅或检索某本书距离现在的时间、用户对推荐书目的评价等。用户界面通过以上对用户行为的监测分析,将结果反馈到用户偏好本体论库中,使用户的下一次查询能够得到更优化的结果。

・获取用户反馈信息。用户界面建立了用户对推送书目信息的评价机制,鼓励用户对推送书目信息给出量化的评价值,该值通过某种计算后,用于更新用户兴趣模型的内容,并据此对个性化书目信息索引库中的内容进行调整。

4.2 书目信息本体论库

书目信息本体论库在系统中的作用主要包括:

・利用书目信息本体论对书目信息进行语义标引。对于书目信息库中的每一条信息,书目信息分析模块首先提取其中的特征词,然后可以在书目信息本体论的协助下,将其转换为本体论中的概念词,并与具体的每一条书目信息建立映射关系,从而实现对书目信息的语义标引。

・利用书目信息本体论构建用户兴趣模型。利用本体论库构建的用户兴趣模型,不仅包含了用户的兴趣概念,还包含了用户兴趣概念之间的各种关联,这样系统可以在用户兴趣概念之间进行推理,挖掘出用户潜在的兴趣概念。另外,当用户对某一兴趣概念的概念兴趣相关度发生变化时,系统可以对与其相关联的兴趣概念的概念兴趣相关度做出相应的调整,从而使用户的兴趣模型更准确地反映用户的实际情况。

4.3 用户兴趣模型

在使用推荐系统时,比较突出的一个问题是客户信息的获取,然而在本系统中,由于高校图书馆书目推荐系统用户和使用环境的特殊性,系统可以方便地得到较为真实的用户偏好、个人信息等,使这一问题得到较好地解决。读者信息主要包括:①读者的基本个人信息,如所在院系、身份信息(教师还是学生)、职称信息、学生类别等。这些信息不需要读者自己输入,可以从学校管理信息系统获得;②读者的显/隐性输入信息,如读者输入关键字、书名、文献特征、读者的浏览记录等;③读者的历史借阅记录数据;④读者借阅过某些文献所给出的评价。

由于用户的兴趣知识属于一种隐性知识和动态知识,很难对其进行直接或明确的说明,因此用户偏好本体论库的构建也不可能是一劳永逸的,而是要通过系统对用户兴趣的动态追踪,不断深入挖掘,并在此基础上对用户兴趣模型的内容进行不断修正,才能比较准确地反映用户的兴趣偏好。

4.4 书目信息推送模块

书目信息推送可以基于以下三种方法:

・基于相关性书目信息的推送:推送系统根据用户感兴趣的书目信息来推送其它相关的书目信息,这种方式需要了解客户当前选择的书目信息。例如某位读者选择借阅了有关“电子商务”的书籍,推送系统就可以向其推荐其它关于“电子商务”图书的书目信息。

・基于相关性用户的推送:推送系统根据目前用户与其他已经借阅了某图书的其他用户之间的相关性进行推送。例如推送系统可以对某计算机学院的读者推送与其相类似(相同爱好、研究方向等)的其他读者借阅查看的资料。

・基于用户专业及兴趣的推送:推送系统可以根据某读者的历史借阅数据以及用户的专业、研究方向等,获得读者潜在知识需求,对读者进行书目信息推送。

推送的形式可以根据用户的不同情况,由用户选择以下三种方式中的一种:

・用户登陆图书馆网站查询时自动弹出推送书目信息。

・通过E-mail发送到用户邮箱。

・通过短信发送到用户的手机。

由于本体论具有良好的逻辑推理功能,因此,书目信息推送模块能够借助本体论从语义层面根据读者特征信息、资源特征信息和知识库信息,自动推理出与读者所从事专业、阅读兴趣等相匹配的书目信息资源。针对高校的特点,每个读者的特征类包含了关联读者属性,通过该属性,可在老师与学生之间、具有相同爱好读者之间建立联系,将资源信息推送给目标读者的同时推送给关联读者,实现点对面的资源推送。

4.5 书目信息分析模块

书目信息分析模块的功能主要是对书目信息进行语义概念层次上的分析与过滤,只保留下与用户相关的书目信息、过滤掉无关的。具体来说:①书目信息分析模块需要对所收集到的每一条书目信息进行特征词的抽取;②对于抽取的这些特征词,书目信息分析模块还需要在书目信息本体论的协助下,将其转换为本体论中的概念词语;③还要把含有这些转换为本体论中的概念词语与用户兴趣模型中的概念词进行匹配,只有匹配成功的概念词语所对应的书目信息资源才是需要保留的。将这些保留下来的书目信息按照某种规则排序后存入个性化书目信息索引库中,由书目信息推送模块按照某种方式推送给用户。

4.6 个性化书目信息索引库

系统自动为每个图书馆的用户建立个性化书目信息索引库,即从书目信息库中抽取出与用户相关的书目信息实体,滤出无关信息,满足了用户个性化书目信息需求。

信息分析的概念篇(8)

 

《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。

信息分析的概念篇(9)

 

《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。

信息分析的概念篇(10)

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。

信息分析的概念篇(11)

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 。