支架式教学中信息理论与应用

来源:用户上传      作者: 赵福祥

　　摘要：本文首先分析了教育信息理论中存在的问题，然后提出了研究应从信息理论与教育深层的共性的原理来理解新思路。据此我们论述了支架式教学中的信息控制方法。
　　关键词：信息论；教育信息理论；教学方法；学习方法
　　中图分类号：TP14　文献标识码：A 文章编号：(2008)04-0077-03
　　
　　学习是人和动物为了获得个体生存经验的一项活动，就人类而言它包括了知识、技能的学习和个体品质的形成。正因为人需要学习，教育才成为可能和必要。从这种意义上说，教育的作用就在于帮助学生有效地进行学习；而教育机构的存在，则为这种帮助提供了更充分、更有效的条件和程序，使之更清晰地纳入到了完整的社会体系中。教学的形式是信息传递。它无论是针对原理性的知识讲授，强化性技能培训，还是思想性的品质教育，这个本质都不会改变。然而信息并不是客观实际本身，它是客观事物通过媒介载体所赋予人类的意识反映。由于客观事物丰富多彩地存在，而信息的媒介并不能全方位地表达这样的结果，使得处在某时空点上的观察者认知的却是杂乱无序混合后的事物图像。学习中一项关键性的任务就是从这样混乱的信息还原客观事物的本来面目，从中找寻出事物内在的本质的联系，并以知识的形式指导我们获取实践中创造的技能，在与客观世界的交互过程中形成个体的品质。因此，认知过程并不都是简单的过程，即使在强大的教育机制帮助下，学生所获取的信息也并不立即转化为知识，因为他们依然置身于这样纷繁的世界中，从一个扰乱后的信息图像拾取对未来工作有价值的部分并以有序的结构保存下来仍然是困难的。有必要重新探索他们之间存在的关联性，使我们更深层次地领悟隐含在教学与学习的过程中蕴含着的信息理论的基本原理，并从中归结出运用信息技术的技巧的方法。本文我们将结合教育的任务目标实际，总结论述有关支架式教学方法中信息传播与处理的规律问题的认识阐述。
　　
　　一、教育科学中的信息问题
　　
　　1948年山农以一篇《通信中的数学理论》的论文开创了信息理论研究的先河，他提出通信传输模型是多门信息处理和传播学科的基础。由于它与教育存在诸多相似性，许多人希望把它引入教育来研究。上世纪70年代初，英国信息科学家布鲁克斯(Bertram C.Brookes)以波普的认识论为基础，提出了描述信息作用于知识结构的基本方程式： (1)K(S)+△I―K(S+△S) 式中K(s)表示原知识结构，△I表示接收的信息，△S表示知识的修改量，K(S+△S)表示改进后的知识结构。方程式(1)的目的在于用信息科学的量化方法揭示学习的本质规律，为此作者对这一形式方程式做了下述说明：①属于意识层面的知识可以用信息进行测度，因为它们等价而且具有相同的测度单位；②相同信息增量△I却可能产生不同的知识结构K(S+△S)；③知识的增加并不是无序信息的简单零乱地堆砌在人的头脑中，而是按照一定的逻辑关系通过信息处理而形成的知识结构的重建。方程式描述了知识建构中知识与信息的关系，但却是片面和静态的，因为现实中很难确定知识集合结构的维数，量化执行根本不可能进行。它仍然只是从概念层次确定了信息在认识的关系。
　　
　　二、信息理论的再理解
　　
　　用信息理论解释教育活动的难度。教育作为社会科学，受影响的因素众多，不像自然科学，人们通过简化可以得出简单的基本规律。简单套用自然科学成果很难达到应有的效果，而更该从深层的共性的原理来理解。从信息理论来看，我们始终处于一个多源的复合信息世界，任何信息都在影响着我们的思维，所谓干扰其本质也是信息，只是它以某种方式阻碍对既定目标的认识；事物所产生的信息从来都不是单一的，必然以某种结构形式出现，因为世界本身应是多维的，物质的组成自然也就是多维的；信息只是物质的某些属性，它可以借助某种载体来传播，不同的载体结构影响着信息的使用效率，编码过程只更换载体集合的一种映射；物质组成的多维也导致了信息的相似性与重叠性，然而信息论强调信息获取的新颖性，它也是人们思维赋予信息的一种价值判断，这些都直接导致信息的相关与提取，是量化信息的数值表示；信息处理是信息有效组织筛选的一个过程，知识不仅表现为信息的积累，也依赖于对现实信息的处理能力，知识信息价值不完全在于信息量的大小，更在于信息表示现实世界的准确性、有效性和完整性，而处于变化的世界迫使人们不断补充与更新知识，不能反映现实的知识无疑等于垃圾。
　　
　　三、支架式教学的信息控制
　　
　　支架性学习则强调随着学习的进行而动态地减少外部支持。教师首先建立学习的支架，给学生尽可能多的支持，包括提醒、鼓励、举例、示范等所有有利于学习者增长独立学习能力的支持，然后随着学生独立探索的可能性的增加，教师要随即逐渐减少外部支持，把管理、控制学习的任务从教师转移到学生一方，直至最后撤去支架，完全让位于学生的独立探索。下面将从信息理论的角度论述支架式教学的信息控制方法。
　　在教学的第一个阶段主要是克服知识的匮乏期。获得一定的信息增量△I依赖于原知识K(s)对信息的加工能力，学生对信息的处理本身就要借助原知识的驾驭能力。客观世界的多维性使得学生即使头脑的水平达到了应有的水平，也难以具备处理相关对象的原知识，因此教学的初始过程主要是类似知识向相关对象的原知识的转移，以作为后继学习的铺垫。该阶段将以触及学生固有知识为限，教师将通过讲述、提示、示范、举例等教学活动促使学生快速恢复知识的记忆，并针对后续对象目标及时地改正错误并弥补遗漏等。这既是建立正向思维的基础，也是屏蔽其他思维干扰的手段。当围绕相关对象的概念、原理及背景知识建立后就可进入下一阶段。
　　在教学的第二个阶段主要是诱导和督促学生参与信息的处理，促使其形成独立学习的基本习惯。因为学习的目的在于成才，未来其工作能力在于其对新信息的接受与处理能力。与第一阶段相比，由于学生已经具备足以思考的原知识，再过多的平行知识结构的教学将使学生兴趣衰减，它的直接后果是钝化学生学习能力。当教师把管理、控制学习的任务从教师转移到学生一方，这种转变无疑也会增加新的学习形式。因为学生已有完整的原知识，学生不在自学中使用将是一种浪费。学生通过自学不但对其已有知识进行了检验，这种知识的反馈形式也过滤了认识上的错误和不足。学生自学任务的完成也培育了学生的成就感，这也为学生后继学习并走向成才增加了真正动力。
　　最后，则应把知识返回于现实中，这也是信息的真实属性。知识归结点应该是现实世界，这将是学生学习的终极目标。这样三个阶段完成后，则可进入下一轮学习的循环。
　　
　　四、总 结
　　
　　教育的最大产品应使学生成才。所谓支架式教学，不但强调了这一产品的塑造过程，而且也是学生在学习中的自我完善过程。教育与学习本应是个快乐的过程，这对现代教育来说并不是奢望。
　　[责任编辑　刘永刚]

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