初中科學教學中培養(yǎng)學生獲取、處理和運用信息能力的實踐與探究

鄭尚理

摘 要：人類社會已經(jīng)步入信息時代，面對復雜繁多、迅速變化的各種信息，許多人無從入手，不知道如何獲取自己所需要的有用信息，更談不上對它們進行處理和運用。所以對信息的獲取、處理并運用是現(xiàn)代社會必須具備的基本技能，也是人們文化水平提高的標志之一。社會的發(fā)展，對教育提出了新的要求，本文從收集信息、處理信息和運用信息三方面闡述如何對學生進行信息能力的培養(yǎng)。

關鍵詞：初中科學；獲取信息；處理信息；應用信息

一、問題的提出

杭州長河中學是由多所村、鎮(zhèn)級初中合并而成的年輕學校，學生來源廣泛，三分之一以上來自于全國各地的新杭州人的子女，學生的認知水平參差不齊。教育中發(fā)現(xiàn)大部分孩子獲取、處理和應用信息的能力較差。在科學教學中，有必要培養(yǎng)學生獲取、處理和應用信息的能力。

二、實踐與探究

信息能力是指人們獲取、處理和運用信息的能力，收集獲取信息的能力是人們能夠利用信息的最基本的能力，所以信息能力的培養(yǎng)首先要進行信息獲取能力的培養(yǎng)。

1.獲取信息能力的培養(yǎng)

信息獲取能力是指人們通過對自然界的觀察與感悟，人際交往和各種媒體，搜集、查找、提取信息的能力。信息獲取能力是多種能力的綜合體現(xiàn)，它受學生的知識水平，技術水平的影響，科學教師在科學教學中，可以從以下幾方面進行培養(yǎng)，以促進學生收集獲取信息能力的形成和發(fā)展。

（1）信息的篩選

現(xiàn)在的孩子接觸的信息越來越多，也越來越繁雜。我們必須教會孩子們對這些信息進行篩選。信息的篩選可以從兩方面進行：

①選擇有用的信息

選擇有用信息，首先要有明確的目標，在明確的目標下才能篩選出有用的信息。這一點在學習科學時尤為重要，很多科學題目，給你的信息有些是多余沒用的，只有部分信息有用，那么教師就要培養(yǎng)他們如何選擇有用的信息。例如，“力F大小為100N，以水平向右的方向拉動重為2000N的物體，在水平面上移動了10m，求拉力F所做的功”的計算題，總有部分同學會選擇錯誤信息，計算出錯誤答案。

②摒棄無關的信息

無論是科學教材還是老師的講課，給出的信息有很多，在這些信息中有時會難以直接選擇出有用的信息，那么就需要摒棄無用的信息，留下有用的。課堂教學中，教師會播放視頻以達到某種教學目的，但有時效果卻沒有預計好，就因為總有部分同學，不能從視頻中獲取有用信息。在播放的視頻中往往會呈現(xiàn)很多信息，如果他們不會摒棄無用信息，就無法獲取有用的信息。科學教學中采用排除法解答選擇題的過程，就是摒棄無關的信息的訓練。

（2）信息的交流

一個人的力量總是有限的，要想獲取更多有用的信息，僅靠自己是不夠的，科學教師要培養(yǎng)學生與他人合作，交流各自信息。課堂教學中常用的小組合作方式是一種較為有效的信息交流訓練。與他人交流獲得的信息，可能是經(jīng)過他人加工處理后的信息，教師需要提醒學生注意辨別信息的真?zhèn)巍?/p>

（3）挖掘隱含信息

盡管現(xiàn)在是信息爆炸時代，但也不是所有信息都能直接獲取，更有許多信息是隱藏的，因此對學生的信息獲取能力的培養(yǎng)還包括信息挖掘能力，訓練培養(yǎng)他們如何才能從繁雜無邊的信息中提取挖掘出隱藏的、潛在的有用信息。比如，剛接手初三科學教學時，會給孩子們一個如左圖的實驗裝置，讓他們尋找有無錯誤，幾乎90%的同學完成不了。究其原因，就是不能挖掘隱含信息造成的。

2.信息處理能力的培養(yǎng)

獲取信息并不是目的，信息的獲取是為了應用。不過在應用信息之前需要對信息進行分析和處理，所以處理信息能力的培養(yǎng)是信息能力培養(yǎng)的第二步驟。

（1）對信息進行歸類分析

信息時代，各種信息迎面而來，獲取的有用信息量也是很大的，需要對信息進行必要的分類?？茖W教學中，可以通過對知識的歸納總結，對學生進行信息歸類分析能力的培養(yǎng)。

分析信息能力是非常重要的信息能力，第一步的信息收集就需要有信息分析能力，沒有分析能力，你就無從判斷信息是否有用。

科學教學中，物體的受力分析、科學探究以及物質推斷等訓練，都能很好地培養(yǎng)學生的分析信息能力。

（2）對信息進行必要的加工和轉換

等量金屬Mg、Al、Zn、Fe與等量等濃度HCl的反應

信息的載體是多樣的，信息的表達形式也是多樣化的，可以是語言描述、表格圖像、更可以是計算機軟件。所以，在對信息的處理過程中，必然要對信息表達形式進行轉換，對信息進行必要的加工，以方便今后對這些信息的應用?？茖W教學中對實驗數(shù)據(jù)的表格化、圖像化或模型方式處理，是培養(yǎng)學生對信息加工和轉換能力的有效手段。

例如：在浙江省科學教材九年級上冊第一章復習課時，針對酸與活潑金屬反應生成氫氣的內容，就安排學生歸納并畫出：等質量等濃度鹽酸與等質量的鎂、鋁、鋅、鐵反應生成的氫氣與金屬質量、氫氣與酸的質量、氫氣與時間的關系圖。能夠順利并正確畫出這些圖的同學，他們對信息的加工處理能力應該不會差的，對于不會的同學，在認識并理解這些圖以后，處理信息的能力也會得到提升。

（3）存貯并內化信息

獲取的信息在歸類和分析處理后，也不一定要馬上運用，所以要將信息進行存貯并內化，以便隨時使用。

信息的存貯主要有兩種：內存與外存，內存是指將信息記憶在頭腦中，而外存則指通過某種外部載體記載信息。外存并不是目的，將信息內化后內存才是信息存貯的目標。因此在教學中重點培養(yǎng)學生對信息的內化，在內化過程中再次對信息進行處理。只有將獲取、處理后的信息內化，才能更好地運用信息。

3.信息應用能力的培養(yǎng)

在教學中經(jīng)常聽到有學生說：我把科學知識點都背下來了，但科學考試還是考不好。其實這部分同學最多只做到了獲取、存貯信息，但不會運用信息。信息的運用能力培養(yǎng)是信息能力培養(yǎng)中最為重要的終極目標。信息的應用在科學教學中，最有力地體現(xiàn)在解答具體科學問題（習題）上。

（1）直接運用

最簡單地運用信息能力，就是把內化存貯的信息再現(xiàn)出來，并用這些信息解決一些簡單的問題?？茖W習題中那些有關針對概念、原理的識記和了解而編制的簡答、選擇和判斷題，都屬于這方面的能力訓練和培養(yǎng)；利用公式、原理直接可以解答的問題也屬于此類。

（2）變形加工后使用

科學教學中會碰到很多的規(guī)律性結論，它們可以用公式簡單明了地表達。學生對于并不復雜，可以直接利用公式或原理就能解答的問題，可以較為熟練地運用；但對于變形加工后的信息就不能很好地運用了。比如，由公式I=U/R，推導得出的R=U/I，學生能進行計算，但對于“電阻與導體兩端電壓成正比”，“電阻與通過導體的電流成反比”的判斷就會出錯。因此，科學教學中對學生進行如何應用加工轉換后信息能力的培養(yǎng)，是信息應用能力培養(yǎng)的重點之一。

這一方面的能力培養(yǎng)，可以通過電功率的計算訓練達到較好的培養(yǎng)效果。

電功率的計算公式有：P=W/t，P=UI，P=U2/R，P=I2R等多個公式，對于學生來講都是有用信息，針對具體不同問題有最佳的選擇。看似有這么多的公式可供使用，但教學中發(fā)現(xiàn)學生對電功率的計算是相當害怕的。要讓學生能準確地選擇出最佳公式進行運用，教師要對他們進行訓練：在電路中，只有一個用電器，且只計算這個用電器的電功率，無論用哪個公式都是一樣的；但對于多個用電器比較（或計算）他們電功率的大小，要針對不同電路特點，選擇最合適的公式，在串聯(lián)電路中使用P=I2R最為合適，而在并聯(lián)電路中則P=U2/R最好，因為經(jīng)過這樣的變形后，同一串聯(lián)或并聯(lián)電路中的多個用電器，無論電壓與電流怎么變，它們的電功率只與用電器各自的電阻有關了。

（3）拓展創(chuàng)新產(chǎn)生新的信息

直接或變形加工后利用信息，仍然屬于基礎的信息能力培養(yǎng)，要想真正培養(yǎng)出信息應用能力的高手，必須重視培養(yǎng)學生拓展創(chuàng)新產(chǎn)生新信息的能力?？茖W教學中，培養(yǎng)拓展創(chuàng)新產(chǎn)生新信息的機會非常多。鑒于我近幾年都是任教初三科學，需要對初一、初二的知識進行復習，在復習中我非常注重對學生進行拓展創(chuàng)新產(chǎn)生新信息的能力培養(yǎng)。

例如，在復習鞏固光學知識時，針對大家已經(jīng)內化的信息：凸透鏡對光線起會聚作用，能將平行光會聚?？梢猿尸F(xiàn)一個圖片（如右圖），讓他們作出a、b兩條光線經(jīng)氣泡折射后在B區(qū)域內的光路。用這個圖片可以檢驗學生拓展創(chuàng)新產(chǎn)生新信息的能力。

又如，這樣一道題目：

非洲一種哺乳動物，有很強的環(huán)境適應能力，下圖是其洞穴的橫截面示意圖，洞穴有兩個出口，一個是平的，而另一個則是隆起的土堆。這種離地面很深、形狀各異看似簡單的洞穴，卻有很強的空氣流動能力，成為天然的“空調器”。請結合所學知識，回答下列問題：

（1）如圖所示，洞穴中空氣流動方向_____（填“從A流入”或“從B流入”）；

（2）當周圍處于_____狀態(tài)時，此“空調器”會失去效能；

（3）下列行為或做法與“空調器”運用科學原理相同_____（填字母序號）；

A并列行駛軍艦“不能靠得太近”；

B列車進站時，旅客必須站在安全線外；

C盒裝牛奶喝完后，再用力吸一下，紙盒變扁了

學生很容易對問題進行解答，為了培養(yǎng)他們的拓展與創(chuàng)新能力，進行了如下的改動與拓展（問答形式進行，如上表）：

經(jīng)過對1、2兩問題的拓展，學生只是感覺到，這些問題他們根本沒有想過，但也能思考解答，當?shù)?個問題一出來，學生的想法就多了……

事實證明，經(jīng)過這種訓練，學生的拓展創(chuàng)新產(chǎn)生新信息的能力得到了很好的培養(yǎng)。就現(xiàn)在任教的班級中有同學課后提出了更深層次的思考：“這種動物的地下洞穴，不會這么簡單，可能構成了更為復雜的網(wǎng)絡體系，因為它們要貯物，要排泄……”

三、效果與反思

近四年都任教初三畢業(yè)班，對任教學生都進行信息能力訓練，經(jīng)過一年的訓練與培養(yǎng)，學生的思維活躍，樂于學習科學，每年都有幾名同學，初一二年級科學并不優(yōu)秀，經(jīng)過初三一年的學習都更優(yōu)秀了。

信息能力的培養(yǎng)，并不一定完全按上面那樣，分為獲取、處理和運用三個步驟，在許多時候，獲取信息時就需要對信息進行處理，在應用信息時也會獲取新的信息，信息的獲取、處理和應用完全可以同步或交叉進行。

因此，在科學教學中不僅僅對學生進行信息能力的培養(yǎng)，還需要對學生的其他方面進行培養(yǎng)，以促進學生各種能力的全面發(fā)展。

參考文獻：

1.朱清時主編.義務教育教科書科學九年級上冊.杭州：浙江教育出版社，2014.7.

2.朱清時主編.義務教育教科書科學九年級下冊.杭州：浙江教育出版社，2014.12.

3.朱清時主編.義務教育教科書科學教學參考書九年級上冊.杭州：浙江教育出版社2014.8.

4.朱清時主編.義務教育教科書科學教學參考書.九年級下冊.杭州：浙江教育出版社2014.12.

（作者單位：浙江省杭州長河中學）