談信息理論在課堂教學中的運用

摘要：將信息理論的有關原則與要求引入教學系統，有的放矢地開展教學，采用“起承轉合”的手法組織課堂教學內容，可以收到較好的教學效果。

關鍵詞：信息理論；課堂教學；起承轉合

信息理論近年來發展迅猛、應用廣泛。有關“信息”的定義有多種，一般定義為“生物以及具有自控系統的機器，通過感覺器官或相應的設備與外界進行交換的一切內容”。根據這一概念，知識無疑是典型的信息，按照信息理論，教學過程是典型的信息交換過程。

教學改革的深化要求學校教育高效地傳授知識、形成技能、提高素質。課堂教學作為學校教育的重要形式，其基本功能是傳授知識。因此，明確信息系統與教學系統、信息過程與課堂教學過程的關系（如圖所示），將信息理論的有關原則與要求引入教學系統以指導教學，自覺地按科學規律辦事，對于提高課堂教學傳授知識的效率，具有十分重要的現實意義。

信息過程與課堂教學過程的關系圖

信息過程的原則與特性對課堂教學過程的要求

信源的有關原則有確定性原則、可觀察性原則、可分辨性原則；信道的有關特性是物質性、可替代性、易干擾性；信宿的有關原則為：目的性原則、層次性原則、經濟性原則。

（一）信源的有關原則對教師的要求

確定性原則與教師素質一個對教學內容自己也搞不懂的教師，當然不能去教學生，否則只能越教越糊涂；一個不認真備課的教師，自然不能保證上好一堂課。這就要求教師對教學要有強烈的責任心，課前要做到心中有數。

可觀察性原則與教學設計知識本身是不可觀察的，只有借助于特定的意識形態與符號表示才能觀察到。因此，教師講解的內容必須建立在學生已有的知識背景之上，學生才能理解。這就要求教師盡可能地進行直觀教學，突出趣味性，在講授過程中應輔以扼要的文字或圖形等。

可分辨性原則與教學內容能觀察到的東西并不總能分辨，這就要求教學應盡可能地突出重點、突破難點、條理分明，避免模棱兩可和眉毛胡子一把抓。同時，還要求教師講授內容的節奏恰當、音量適中、板書簡明，滔滔不絕的講授或是大段大段的板書都是缺乏分辨性的。

（二）信道的有關特性對教學媒體的要求

物質性與教學設施信息傳授的物質形式要求在教學過程中，教師與學生之間必須以一定的教學設施作為知識傳輸的通道或橋梁，諸如黑板、教材、教具、現代電化教學設備與多媒體等。這表明，要提高教學質量必須有一定的物質條件作保證。

可替代性與教學設施優化相同的信息內容可以借助不同的形式傳輸，相同的教學內容也可采用不同的教學媒體傳達。這就要求教師優先采用高效低耗的教學媒體，盡可能實現教學設備的優化組合。例如，語言傳遞信息是一維的、時間型的，具有抽象性；圖像表達則是多維的、空間型的，較為具體，因而采用圖像傳遞信息的效率較高；但若將視聽技術結合起來，則能發揮協同效應，效率指數遞增。多媒體的應用就是典型實例。

易干擾性與教學環境不良的教學環境對課堂教學整個過程的影響是毋庸置疑的，但實質上是對教學媒體產生作用的結果。常見且突出的干擾來自課堂周圍的噪音、雜音以及課堂內的紀律松弛，因而在教學過程中，要保持安靜，避免打擾。

（三）信宿的有關原則對學生的要求

目的性原則與學習態度信息理論認為，信宿是有目的地接收信息的，信宿對與目的有關的信息才會感興趣，只有信宿感興趣的對象，才能成為信源。因而在教學中，教師首先應使學生明確教學的目的與要求，使學生主動積極地學習。

層次性原則與學習目標即使對有用的、感興趣的知識，也應根據教學目標不同，兼顧學生的知識基礎，擇優選用，適當取舍，因材施教，不能一視同仁。

經濟性原則與學習效率學生的學習時間是有限的，如何提高學習效率，是一個古老而嶄新的課題，要求教師在教法和學法方面多下工夫。

在《食品工程原理》課堂教學中應用信息理論

從信息理論的系統性觀點來看，要搞好一門課的教學，應從教師（信源）、教學媒體（信道）、學生（信宿）三個方面多環節同時下工夫，任何薄弱環節都可能成為教學質量的限制性因素?；谶@種理解，筆者在從事《食品工程原理》教學時，一方面，嚴格要求自己認真備課，另一方面，充分了解學生的知識基礎，并使學生認識學習本課程的重要性。這里，僅就授課（信息發送）這一環節談幾點心得。

注重教學內容的層次性在教學中，我們常說的一句話是：“同學們，聽懂了嗎？”用信息理論解釋“懂”與“不懂”，就是說在人的大腦中，有若干記憶單元，那里貯存著以前學習得來的知識，通過眼、耳從外界進入的知識，經過大腦轉換“開關”，分別與各個記憶單元中已有的知識相對照，只有外來知識與已有知識能夠聯通整合，才能“懂”；如果不能開動腦筋，或是記憶單元中沒有已掌握的知識作鋪墊，就只能處于“不懂”的狀態。

強化教學內容的可觀察性可觀察性與學生的知識貯備有關，趣味性是建立在這種知識貯備之上的情感體驗。在教學中，引入趣味性素材，可以有效地促進課堂上學生大腦“開關”的積極轉換，使師生之間易于溝通并產生共鳴，這在導入新課時尤為重要。

突出教學內容的目的性我國清代學者劉熙載在《藝概·文概》中說：“起、承、轉、合四字，起者，起下也，連合亦起在內；合者，合上也，連起亦在內；中間用承用轉、皆顧兼趣合也”。“起承轉合”是戲劇創作的慣用手法，表現為在引入話題時，使人頭腦中產生疑問，在結尾時，使人豁然開朗。其基本做法是將需傳輸的知識信息分解為起、承、轉、合四個部分。“起”導入課題、引起興趣，“承”論述問題、引向深入，“轉”分析問題、啟發思考，“合”前后呼應、引出結論?！捌鸪修D合”的每一部分還可以進一步分解。“起承轉合”教學法較好地貫徹了啟發性教學的指導思想。

應用實例在講解“柏努利方程”時，筆者就采用了“起承轉合”教學法。（1）起。先講一個真實故事（起）：1995年11月13日，在四川江津水域發生了一起特大輪船相撞事故，“江津6號”客輪瞬間沉沒，38人遇難。據1996年1月10日的《江西日報》報導，事故的原因是“江津6號”客輪在超越“遵義308號”的過程中，沒有保持足夠的橫向距離，產生“船吸”現象，發生碰撞（承）。那么，為什么兩船未保持足夠的橫向距離就會產生“船吸”現象呢（轉）？這需要用柏努利方程來解釋，其公式為：ΔZ+ΔP/ρg+Δu2/2g=O（合）。（2）承。這個公式是這樣推導出來的（板書推導過程略）。（3）轉。對這個公式如何理解呢（起）？啟發學生動手，取出兩張薄紙，往中間吹氣，觀察到相吸結果（承）。為什么呢？先讓學生思考，然后教師加以解釋（轉）。得出結論：兩船未保持足夠的橫向距離，就會產生“船吸”現象，發生事故（合）。（4）合。柏努利方程是流體穩定流動時的總機械能衡算式，表明位能ΔZ、靜壓能ΔP/ρg、動能Δu2/2g三者之間可相互轉變。從上例可知，“起承轉合”教學法可使教學內容重點突出、層次分明、循序漸進，對教師而言，可操作性強，值得借鑒。

將信息理論的有關原則與要求引入教學系統，指導教學的嘗試是必要且有效的，能夠有的放矢地開展教學，而采用“起承轉合”的手法組織教學內容，可以較好地貫徹信息理論的有關原則。

參考文獻：

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[3]劉熙載.藝概[M].上海：上海古籍出版社，1978．

[4]高福成.食品工程原理[M].北京：中國輕工業出版社，1985．

作者簡介：

郭愛明（1965—），男，江西泰和人，江西農業工程職業學院副教授，主要從事食品工程專業的教學研究。

（本文責任編輯：王恒）