如何引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識信息的概念及其本質(zhì)特征

李冬梅

深入理解學(xué)科研究對象的性質(zhì)與特點是學(xué)好一門學(xué)科的基礎(chǔ)。信息技術(shù)學(xué)科研究的對象是什么？對于這個問題，大家會異口同聲地回答“信息”。但如果繼續(xù)問“信息是什么”，翻開小學(xué)教材，我們看到“樹上的花開了，告訴我們春天來了”、“路上的紅燈亮了，告訴我們現(xiàn)在要停止行走了”；打開初中教材，映入眼簾的還是“花開了……，紅綠燈變了……”；翻閱高中教材，讀到的又是“鬧鐘的鈴聲告訴我們該起床了；同伴臉上燦爛的笑容告訴我們他（她）的心情不錯”……

從小學(xué)到高中，幾乎所有的教材都是從表象上談信息的概念，讓學(xué)生從感性上認(rèn)識信息的特征。對于小學(xué)生這無可厚非，而對高中學(xué)生而言，他們?nèi)鄙俚牟皇菍π畔⒌母行哉J(rèn)識，而是對信息概念的深入理解和剖析。為了激發(fā)高中

學(xué)生對信息技術(shù)學(xué)科的興趣和探究欲望，我們需要帶領(lǐng)學(xué)生深入剖析信息的概念及其本質(zhì)特征。

一、信息是什么

看到“信息是什么”這個問題，許多教師會說：不能這么問學(xué)生，“什么是信息”這個問題到目前為止還沒有定論。信息的定義有上百種，老師還沒有搞清楚，怎么能問學(xué)生？

是的，信息概念是教學(xué)難點，但更是教學(xué)重點，搞不清什么是信息，如何談信息的獲取、加工和表達，更不用說信息為什么能傳遞、為什么有真?zhèn)涡?、為什么會有時效性、為什么可以共享……不理解信息的概念，就無法回答以上問題。因此，深入理解信息的概念是不能回避的事情。下面，結(jié)合自己的教學(xué)實踐，談?wù)勅绾尾拍芨玫匾龑?dǎo)學(xué)生認(rèn)識信息的概念。

如果直接提問“信息是什么”，回答起來是比較困難的。我們可以把問題分解開來，由易到難，步步深入。

1.信息從哪里來

從這個問題出發(fā)，可以引發(fā)學(xué)生對信息概念的思考。

師：信息從哪里來？

生1：從網(wǎng)上來。

生2：從報紙、廣播、電視中來。

……

師：報紙、廣播、電視里的信息又從哪里來？

生：記者采訪的。

師：記者的信息從哪里來？

生：從生活中來，從人們身邊來。

師：從生活和人們身邊的什么地方來？請舉例說明。

這時，學(xué)生會列舉出許多例子：上課中有信息；打球、唱歌中產(chǎn)生著信息；教室的桌、椅、黑板都包含著信息；人腦也會產(chǎn)生許多信息……

總結(jié)學(xué)生所舉的例子，可以發(fā)現(xiàn)信息來自兩個方面：（1）打球、唱歌、上課等都是事，所以，信息來自各種事件，任何事件都產(chǎn)生著信息。（2）桌、椅、黑板等都是物，所以，信息來自各種物體，任何物體都產(chǎn)生著信息。通過進一步思考可以得出，產(chǎn)生信息的事物既可以是客觀世界的事物，也可以是主觀世界的精神現(xiàn)象，如法律法規(guī)、理論、思想等。至此，我們可以得出結(jié)論1：信息源自任何事物，任何事物都產(chǎn)生著信息。

2.信息是什么

那么，信息是事物的什么呢？對于任何事物來說，運動是絕對的，靜止是相對的。

圖1是一個紙杯的圖片，這個紙杯會產(chǎn)生——紙質(zhì)的、有花紋、可以盛水、狀如圓臺等信息。如果把這個紙杯剪開，去掉杯底，變成圖2的樣子。這時它產(chǎn)生的信息是——紙質(zhì)的、狀如扇環(huán)等。進一步將其撕成碎片，變成圖3的樣子，產(chǎn)生的信息又將發(fā)生變化。

隨著事物狀態(tài)的變化，它所產(chǎn)生的信息也會隨之改變，因此可以得出結(jié)論2：信息是事物運動的某一狀態(tài)的顯示。此外，如果把一個盛滿開水的杯子拋向人群，運動著的杯子將會產(chǎn)生什么樣的信息？人們還會關(guān)注這只杯子是什么材質(zhì)的，上面的花紋是什么嗎？顯然，這時人們更關(guān)注的是杯子的運動方式。對于同一個物體，運動方式的不同所產(chǎn)生的信息也不同。比如，當(dāng)我們讓一個杯子做圓周運動的時候，它將給我們帶來另外的信息。這樣，我們就可以得出結(jié)論3：信息是事物運動變化方式的顯示。綜合以上結(jié)論，我們又可以得出結(jié)論4：信息是事物運動的狀態(tài)和變化方式的顯示。

信息是由任何事物所產(chǎn)生的。但是，如果不被人、動物、植物等主體所感知，那它也就毫無價值和意義可言了。銀河系外的太空一定包含著大量的信息，但人類目前還無法感知到它們，所以，就目前而言，它們對人類是沒有價值的。因此，我們進而得出結(jié)論5：信息是主體感知的事物運動的狀態(tài)和變化方式。

3.信息沒有形狀，是看不見、摸不著的

那么，信息長什么樣？信息看得見、摸得著嗎？信息源于事物，但又不是事物本身，它從事物中產(chǎn)生，被主體感知后就脫離了事物本身。例如，杯子是物，但“杯子呈圓臺狀”這條信息既不是事，也不是物，所以信息是沒有形狀的。

我們看到或摸到的是事物本身，而不是事物所產(chǎn)生的信息，所以，信息是看不到、摸不著的。

二、信息的本質(zhì)特征及其含義

關(guān)于信息的本質(zhì)特征，各高中信息技術(shù)教材中的論述基本上是一致的，如信息具有普遍性、可感知性、載體依附性、可傳遞性、共享性、時效性、真?zhèn)涡?、可存儲性、可加工性等。但對信息為什么具有這些特征、怎樣更加深入地理解這些特征等問題，大多數(shù)教材都沒有進行深入的剖析。本文試談以下幾個問題。

1.信息為什么要依附于載體

信息具有很強的載體依附性。關(guān)于這一點，學(xué)生從小學(xué)就有所體會。問題是，為什么任何信息都一定要依附于一定的載體？

信息被主體感知后脫離了事物，就會通過傳導(dǎo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)入人的大腦。如果信息只是停留在人的大腦里，就像一個滿腹經(jīng)綸，但沒有任何表達能力的人一樣，毫無價值可言。反映到大腦中的信息只有表達出來才能發(fā)揮它的價值。如果說出來，信息就依附于聲音中；寫出來，信息就依附在文字上；畫出來，信息將會依附在圖畫中。這樣，聲音、文字、圖像等就承載了信息，成為信息的載體。

正是由于主體需要表達從事物中感知的信息，才要借助于一定的載體。同一條信息可以依附于不同的載體表達出來。

2.信息是如何傳遞的

信息具有傳遞性。那信息為什么能夠傳遞？它是如何傳遞的呢？

信息被主體感知后，又通過一定的載體表達出來。通過聲音表達的信息，會隨著聲波在空氣中傳遞。如果再借助電話將聲波轉(zhuǎn)換為電信號，信息又隨著電信號傳向更加遙遠(yuǎn)的地方。這樣，信息隨著載體的變化從一個地方傳遞到另一個地方，就是信息在空間上的傳遞。如果信息借助文字載體表達出來，印刷術(shù)等技術(shù)又使得文字可以長期保存不失真。因此，古代的信息就通過文字流傳到了今天，這是信息在時間上的傳遞。因此，是信息載體的可傳遞性決定了信息的可傳遞性，載體的不同也造就了不同的信息傳遞方式。

3.什么是信息的共享性

共享性是信息最重要、最本質(zhì)的特征。為了深入理解信息的共享性，我們需要探討以下幾個問題。

首先，物質(zhì)和能源可以共享嗎？在探討信息的共享性之前，我們先看看物質(zhì)和能源能不能共享。比如，我有一杯水，如果不考慮衛(wèi)生問題，這杯水可以被大家共享嗎？假如可以共享，杯中的水總有被喝完的時候，那剩下的人如何共享？如果一杯水可以共享的話，應(yīng)該是一個人喝過后，它還是滿的，杯中的水不會減少，然而這是不可能的。所以，物質(zhì)不能共享，只能分享。同樣，汽車承載一個人與承載五個人所消耗的汽油量也是不同的。能源也只能分享。根據(jù)能量守恒定律，消耗掉的物質(zhì)資源和能源已經(jīng)轉(zhuǎn)化為其他形式，所以，物質(zhì)資源和能源會越來越少。

其次，什么是信息的共享？當(dāng)?shù)谝粋€人從紙杯中感知到信息后，紙杯所包含的信息沒有減少，第二個人從中感知到信息后，紙杯所包含的信息仍然沒有減少……當(dāng)?shù)谝粋€人把他所感知的有關(guān)紙杯的信息通過載體表達出來并傳遞給第三個人時，第一個人所感知到的信息也沒有減少。這就是信息獨具的共享性。共享性是信息與物質(zhì)、能源本質(zhì)的區(qū)別。

再次，信息為什么能夠共享？人們從事物中獲取信息是通過感覺器官（當(dāng)然也可以借助信息技術(shù)中的感測技術(shù)）去感知的。如果事物本身沒有發(fā)生變化，它所包含的信息是不會因人的感知而減少的。此外，信息的可傳遞性也為信息的共享搭建了橋梁。

最后，信息共享的結(jié)果是什么？信息共享的結(jié)果使得信息越來越多。隨著技術(shù)與社會的進步，信息開始“爆炸”了。于是，如何準(zhǔn)確、快速地獲取信息，如何高效地存儲信息，如何恰當(dāng)?shù)丶庸?、處理和表達信息成為信息社會每個人所必須具備的素養(yǎng)。這也就是為什么我們國家要在高中開設(shè)信息技術(shù)必修課的原因之一。

4.信息為什么會有時效性

如果讓學(xué)生舉“信息具有時效性”的例子，每個人都會說出一些，比如股市行情、每日新聞。但信息為什么會有時效性呢？

要回答這個問題還得從信息的概念說起。信息源于事物，但被主體感知后就脫離了事物，依附在所表達的載體上，與事物本身無關(guān)了。任何事物都是運動變化的。一旦事物運動變化了，它所包含的信息也要隨之發(fā)生改變。有些事物變化比較快，如股市行情、天氣情況，我們感知的只是它們在某一時刻的信息，也就是說，前一時刻感知的信息就不能代表此刻的事物了，前一時刻的信息對該事物而言也就失效了。對于變化比較快的事物，只有不斷地去感知它，才能及時地反映出事物的本來面貌。當(dāng)然，也有一些事物發(fā)展變化相對比較慢，比如牛頓第一定律，幾百年來一直沒有變化。我們在初中學(xué)習(xí)了它，到高中、大學(xué)解物理題時，它還是有效的。

5.為什么會有偽信息

信息具有真?zhèn)涡?。有關(guān)這一點學(xué)生也有切身的體會。但“為什么會有偽信息”是需要學(xué)生搞清楚的。無外乎以下幾方面的原因。

（1）感知錯了。出現(xiàn)偽信息的第一種可能就是，主體感知信息的環(huán)節(jié)出現(xiàn)了錯誤，比如，色盲的人把紅燈看成了綠燈，瞎子把大象摸成了柱子，等等。

（2）表達錯了。信息被主體從事物中感知后，需要通過一定的載體表達出來。因而，出現(xiàn)偽信息的第二種可能是表達環(huán)節(jié)出現(xiàn)了錯誤，比如，“糧食夠吃了”表達成“糧食狗吃了”，等等。

（3）傳遞錯了。信息在傳遞的過程中也可能出現(xiàn)錯誤，比如，當(dāng)一條小道消息從第一個人傳遞到第200個人時，一定已經(jīng)面目全非了。又如，劣質(zhì)的電話線路會丟失傳遞著的信息，造成誤傳的情況。

（4）加工錯了。還有一些偽信息是人為加工制造出來的。

此外，在信息的存儲、交換等過程中也可能產(chǎn)生偽信息，這里不再一一列舉。

對于信息概念及其本質(zhì)特征的認(rèn)識確實是高中信息技術(shù)教學(xué)中的重要課題，需要大家持續(xù)不斷地深入研究。

參考文獻

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[2]Lawrence Snyder(美).新編信息技術(shù)導(dǎo)論[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004.

[3]James A.Senn(美).信息技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.

（作者單位：北京大學(xué)附屬中學(xué)）