初中科学教学中培养学生获取、处理和运用信息能力的实践与探究

郑尚理

摘 要：人类社会已经步入信息时代，面对复杂繁多、迅速变化的各种信息，许多人无从入手，不知道如何获取自己所需要的有用信息，更谈不上对它们进行处理和运用。所以对信息的获取、处理并运用是现代社会必须具备的基本技能，也是人们文化水平提高的标志之一。社会的发展，对教育提出了新的要求，本文从收集信息、处理信息和运用信息三方面阐述如何对学生进行信息能力的培养。

关键词：初中科学；获取信息；处理信息；应用信息

一、问题的提出

杭州长河中学是由多所村、镇级初中合并而成的年轻学校，学生来源广泛，三分之一以上来自于全国各地的新杭州人的子女，学生的认知水平参差不齐。教育中发现大部分孩子获取、处理和应用信息的能力较差。在科学教学中，有必要培养学生获取、处理和应用信息的能力。

二、实践与探究

信息能力是指人们获取、处理和运用信息的能力，收集获取信息的能力是人们能够利用信息的最基本的能力，所以信息能力的培养首先要进行信息获取能力的培养。

1.获取信息能力的培养

信息获取能力是指人们通过对自然界的观察与感悟，人际交往和各种媒体，搜集、查找、提取信息的能力。信息获取能力是多种能力的综合体现，它受学生的知识水平，技术水平的影响，科学教师在科学教学中，可以从以下几方面进行培养，以促进学生收集获取信息能力的形成和发展。

（1）信息的筛选

现在的孩子接触的信息越来越多，也越来越繁杂。我们必须教会孩子们对这些信息进行筛选。信息的筛选可以从两方面进行：

①选择有用的信息

选择有用信息，首先要有明确的目标，在明确的目标下才能筛选出有用的信息。这一点在学习科学时尤为重要，很多科学题目，给你的信息有些是多余没用的，只有部分信息有用，那么教师就要培养他们如何选择有用的信息。例如，“力F大小为100N，以水平向右的方向拉动重为2000N的物体，在水平面上移动了10m，求拉力F所做的功”的计算题，总有部分同学会选择错误信息，计算出错误答案。

②摒弃无关的信息

无论是科学教材还是老师的讲课，给出的信息有很多，在这些信息中有时会难以直接选择出有用的信息，那么就需要摒弃无用的信息，留下有用的。课堂教学中，教师会播放视频以达到某种教学目的，但有时效果却没有预计好，就因为总有部分同学，不能从视频中获取有用信息。在播放的视频中往往会呈现很多信息，如果他们不会摒弃无用信息，就无法获取有用的信息。科学教学中采用排除法解答选择题的过程，就是摒弃无关的信息的训练。

（2）信息的交流

一个人的力量总是有限的，要想获取更多有用的信息，仅靠自己是不够的，科学教师要培养学生与他人合作，交流各自信息。课堂教学中常用的小组合作方式是一种较为有效的信息交流训练。与他人交流获得的信息，可能是经过他人加工处理后的信息，教师需要提醒学生注意辨别信息的真伪。

（3）挖掘隐含信息

尽管现在是信息爆炸时代，但也不是所有信息都能直接获取，更有许多信息是隐藏的，因此对学生的信息获取能力的培养还包括信息挖掘能力，训练培养他们如何才能从繁杂无边的信息中提取挖掘出隐藏的、潜在的有用信息。比如，刚接手初三科学教学时，会给孩子们一个如左图的实验装置，让他们寻找有无错误，几乎90%的同学完成不了。究其原因，就是不能挖掘隐含信息造成的。

2.信息处理能力的培养

获取信息并不是目的，信息的获取是为了应用。不过在应用信息之前需要对信息进行分析和处理，所以处理信息能力的培养是信息能力培养的第二步骤。

（1）对信息进行归类分析

信息时代，各种信息迎面而来，获取的有用信息量也是很大的，需要对信息进行必要的分类。科学教学中，可以通过对知识的归纳总结，对学生进行信息归类分析能力的培养。

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，没有分析能力，你就無从判断信息是否有用。

科学教学中，物体的受力分析、科学探究以及物质推断等训练，都能很好地培养学生的分析信息能力。

（2）对信息进行必要的加工和转换

等量金属Mg、Al、Zn、Fe与等量等浓度HCl的反应

信息的载体是多样的，信息的表达形式也是多样化的，可以是语言描述、表格图像、更可以是计算机软件。所以，在对信息的处理过程中，必然要对信息表达形式进行转换，对信息进行必要的加工，以方便今后对这些信息的应用。科学教学中对实验数据的表格化、图像化或模型方式处理，是培养学生对信息加工和转换能力的有效手段。

例如：在浙江省科学教材九年级上册第一章复习课时，针对酸与活泼金属反应生成氢气的内容，就安排学生归纳并画出：等质量等浓度盐酸与等质量的镁、铝、锌、铁反应生成的氢气与金属质量、氢气与酸的质量、氢气与时间的关系图。能够顺利并正确画出这些图的同学，他们对信息的加工处理能力应该不会差的，对于不会的同学，在认识并理解这些图以后，处理信息的能力也会得到提升。

（3）存贮并内化信息

获取的信息在归类和分析处理后，也不一定要马上运用，所以要将信息进行存贮并内化，以便随时使用。

信息的存贮主要有两种：内存与外存，内存是指将信息记忆在头脑中，而外存则指通过某种外部载体记载信息。外存并不是目的，将信息内化后内存才是信息存贮的目标。因此在教学中重点培养学生对信息的内化，在内化过程中再次对信息进行处理。只有将获取、处理后的信息内化，才能更好地运用信息。

3.信息应用能力的培养

在教学中经常听到有学生说：我把科学知识点都背下来了，但科学考试还是考不好。其实这部分同学最多只做到了获取、存贮信息，但不会运用信息。信息的运用能力培养是信息能力培养中最为重要的终极目标。信息的应用在科学教学中，最有力地体现在解答具体科学问题（习题）上。

（1）直接运用

最简单地运用信息能力，就是把内化存贮的信息再现出来，并用这些信息解决一些简单的问题。科学习题中那些有关针对概念、原理的识记和了解而编制的简答、选择和判断题，都属于这方面的能力训练和培养；利用公式、原理直接可以解答的问题也属于此类。

（2）变形加工后使用

科学教学中会碰到很多的规律性结论，它们可以用公式简单明了地表达。学生对于并不复杂，可以直接利用公式或原理就能解答的问题，可以较为熟练地运用；但对于变形加工后的信息就不能很好地运用了。比如，由公式I=U/R，推导得出的R=U/I，学生能进行计算，但对于“电阻与导体两端电压成正比”，“电阻与通过导体的电流成反比”的判断就会出错。因此，科学教学中对学生进行如何应用加工转换后信息能力的培养，是信息应用能力培养的重点之一。

这一方面的能力培养，可以通过电功率的计算训练达到较好的培养效果。

电功率的计算公式有：P=W/t，P=UI，P=U2/R，P=I2R等多个公式，对于学生来讲都是有用信息，针对具体不同问题有最佳的选择。看似有这么多的公式可供使用，但教学中发现学生对电功率的计算是相当害怕的。要让学生能准确地选择出最佳公式进行运用，教师要对他们进行训练：在电路中，只有一个用电器，且只计算这个用电器的电功率，无论用哪个公式都是一样的；但对于多个用电器比较（或计算）他们电功率的大小，要针对不同电路特点，选择最合适的公式，在串联电路中使用P=I2R最为合适，而在并联电路中则P=U2/R最好，因为经过这样的变形后，同一串联或并联电路中的多个用电器，无论电压与电流怎么变，它们的电功率只与用电器各自的电阻有关了。

（3）拓展创新产生新的信息

直接或变形加工后利用信息，仍然属于基础的信息能力培养，要想真正培养出信息应用能力的高手，必须重视培养学生拓展创新产生新信息的能力。科学教学中，培养拓展创新产生新信息的机会非常多。鉴于我近几年都是任教初三科学，需要对初一、初二的知识进行复习，在复习中我非常注重对学生进行拓展创新产生新信息的能力培养。

例如，在复习巩固光学知识时，针对大家已经内化的信息：凸透镜对光线起会聚作用，能将平行光会聚。可以呈现一个图片（如右图），让他们作出a、b两条光线经气泡折射后在B区域内的光路。用这个图片可以检验学生拓展创新产生新信息的能力。

又如，这样一道题目：

非洲一种哺乳动物，有很强的环境适应能力，下图是其洞穴的横截面示意图，洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土堆。这种离地面很深、形状各异看似简单的洞穴，却有很强的空气流动能力，成为天然的“空调器”。请结合所学知识，回答下列问题：

（1）如图所示，洞穴中空气流动方向_____（填“从A流入”或“从B流入”）；

（2）当周围处于_____状态时，此“空调器”会失去效能；

（3）下列行为或做法与“空调器”运用科学原理相同_____（填字母序号）；

A并列行驶军舰“不能靠得太近”；

B列车进站时，旅客必须站在安全线外；

C盒装牛奶喝完后，再用力吸一下，纸盒变扁了

学生很容易对问题进行解答，为了培养他们的拓展与创新能力，进行了如下的改动与拓展（问答形式进行，如上表）：

经过对1、2两问题的拓展，学生只是感觉到，这些问题他们根本没有想过，但也能思考解答，当第3个问题一出来，学生的想法就多了……

事实证明，经过这种训练，学生的拓展创新产生新信息的能力得到了很好的培养。就现在任教的班级中有同学课后提出了更深层次的思考：“这种动物的地下洞穴，不会这么简单，可能构成了更为复杂的网络体系，因为它们要贮物，要排泄……”

三、效果与反思

近四年都任教初三毕业班，对任教学生都进行信息能力训练，经过一年的训练与培养，学生的思维活跃，乐于学习科学，每年都有几名同学，初一二年级科学并不优秀，经过初三一年的学习都更优秀了。

信息能力的培养，并不一定完全按上面那样，分为获取、处理和运用三个步骤，在许多时候，获取信息时就需要对信息進行处理，在应用信息时也会获取新的信息，信息的获取、处理和应用完全可以同步或交叉进行。

因此，在科学教学中不仅仅对学生进行信息能力的培养，还需要对学生的其他方面进行培养，以促进学生各种能力的全面发展。

参考文献：

1.朱清时主编.义务教育教科书科学九年级上册.杭州：浙江教育出版社，2014.7.

2.朱清时主编.义务教育教科书科学九年级下册.杭州：浙江教育出版社，2014.12.

3.朱清时主编.义务教育教科书科学教学参考书九年级上册.杭州：浙江教育出版社2014.8.

4.朱清时主编.义务教育教科书科学教学参考书.九年级下册.杭州：浙江教育出版社2014.12.

（作者单位：浙江省杭州长河中学）