生物信息学的基本概念范文篇1
上述问题都涉及教师对于所教知识的基本认识:中学生物学应教给学生什么知识?什么样的知识对于学生更有价值?为提高教学有效性,有必要对于所教知识从性质及其价值上进行认识,并据此作出教学思考。
一、对中学生物学知识的基本认识
从不同的角度出发,人们对于知识作出了不同的分类,而这些分类都有助于建立和丰富我们对于所教生物学知识的基本认识。
1.建立广义的生物学知识观,知识与技能并重
从知识获得的心理加工过程出发,知识被划分为陈述性知识和程序性知识。陈述性知识也称语义知识、言语信息,是通常意义上所说的知识。程序性知识是一套办事的程序,本质上是运用概念和规则解决问题的过程。陈述性知识能被直接陈述,而程序性知识只能借助某种作业形式间接推测其存在。当学生习得了程序性知识,并具有运用这套程序办事的能力时,就认为学生具备了某种技能。知识有广义和狭义之分,狭义的知识概念仅指陈述性知识,而广义的知识概念包含陈述性知识和程序性知识。各种相关概念之间的关系见图1[1]。
在中学生物学知识中,以言语信息的形式所呈现的事实、概念、原理等都可归类为陈述性知识。在观察、发现和使用事实,理解、运用概念和原理办事时,则需要运用到程序性知识,如生物学实验技能和分析、推理等智慧技能,以及列表、画概念图等认知策略。需要指出的是,实验技能并非等同于动作技能(即实验操作),它还包含智慧技能(如设计和分析实验)和认知策略(如反省实验技能的习得过程),可以将生物学实验技能理解为通常所说的实验与探究能力。
由此可见,(狭义)知识与技能统一在广义的知识概念中。技能是以知识为基础,在知识学习过程中逐渐形成的。这种广义的知识观有助于我们全面地认识所教知识的价值。《普通高中生物课程标准》在知识目标中要求学生“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识”,在能力目标中要求学生“能够正确使用一般的实验器具,掌握采集和处理实验材料、进行生物学实验的操作、生物绘图等技能”及“发展科学探究能力”,并指出“课程具体目标中的知识、情感态度与价值观、能力三个维度在课程实施过程中是一个有机的整体”,从中也可以看出建立广义的生物学知识观,在教学中知识与技能并重的重要性。
2.认识不同性质的生物学知识,区分事实与概念
按照知识的性质,可将学科基本知识分为事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识[2],将中学生物学基础知识分成事实性知识、概念性知识、方法性知识和应用性知识[3]。两者的分类大致上是对应的。事实性知识是“点滴信息”的知识,如描述生物体的各种具体细节和现象,及有关的生物学术语;概念与基于概念之间关系的原理在一个层面,两者构成了概念性知识,是“较为复杂的和有组织的知识形式”的知识,包括生物学概念、原理、定律、法则、学说、理论、模型等;方法性知识是关于程序和方法的知识,如观察事实和现象的各种生物实验方法,及类比、演绎等科学研究的一般方法。价值性知识和应用性知识都是从知识的功能和意义的角度提出的。在生物学中,应用性知识是指导具体实践活动的知识,如各种传统的或现代的生物技术及其背后的生物学原理。应用性知识的提出体现了生物学科的实践特点。
区分事实与概念对于教学很有价值,但是事实与概念有时并不容易区分。事实是客观的,是通过感官或仪器进行观察测量得到的。在获取事实的过程中,有一个理性的认识,因此事实不等同于现象,事实是理性直观。概念是事物的一般的、本质的特征在人们头脑中的反映。把感觉到的事物的共同特点抽出来,加以概括,就成为概念,因此概念的形成要经过思维,是主观的东西。
例如,“工业污染区,深色的桦尺蛾越来越多,浅色的桦尺蛾越来越少”,所陈述的是一个通过调查观测到的现象,是一个客观事实;而“工业污染区,桦尺蛾的变化是自然选择的结果”的陈述,是有人在解释上述事实时的一种观点,是主观的,因而是一个概念。又如,“基因位于染色体上”这种概括性的陈述是一个概念,而“某基因位于某染色体上”的具体陈述是一个事实。
3.理清不同分类知识之间的关系,澄清认识上的误区
在文献检索中发现,有人将生物学概念视为陈述性知识,而有的将之视为程序性知识。为什么会出现如此不同的认识呢?上述两种知识分类之间是否存在内在的联系呢?
为了澄清认识上的误区,理清不同分类知识之间的关系,现根据上述两种知识分类的结果进行比较,见表1。
可以看出,事实、概念、原理和方法都可以以命题的形式进行表述,即所谓的言语信息。在学习中,如果学生只能机械地表述或记忆这些言语信息,表明只是发生了低层次的学习,学生习得了陈述性知识。当学生能够使用事实得出概念,并回过来运用概念解释事实、解决问题时,才能说学生理解了这些知识,表明发生了高层次的学习,学生习得了相关的程序性知识。因此,陈述性知识和程序性知识之间没有截然的界限,而是层进的,学习要使陈述性知识向程序性知识转化。以生物学概念知识的学习为例,其学习价值不仅在于学生习得概念的表述(即陈述性知识),更重要的是学生在理解和运用概念的过程中掌握各种技能(即程序性知识)。从这个意义上讲,生物学概念既是陈述性知识,也可被视为程序性知识。
还可以发现两种知识分类之间的联系。学生在学习事实性知识、概念性知识、应用性知识或方法性知识时,都可达到“陈述性”或“程序性”等不同层次的水平。例如,事实性知识的学习并非就是简单的识记,从低到高的水平依次是“说出事实”、“辨别事实”、“使用事实”和“解释事实”。又如方法性知识的学习,低层次的学习是知道并能说出某种方法(即仅习得陈述性知识),而高层次的学习是能在具体情境中辨别方法,在实际中选择和运用方法,并对自己运用方法的情况作出评价(即掌握了程序性知识)。
二、基于知识分类知识的中学生物学教学思考
对于生物学知识,即事实性知识、概念性知识、方法性知识和应用性知识等不同性质的知识都可以有不同水平的学习要求,教授知识的同时要重视技能的提高和能力的培养,运用所述基本认识去分析教材,设计教学,将有助于提高教学的有效性。
1.从知识性质的角度分析教学内容
高中生物学教材中的知识内容大体上可分为事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识(含应用性知识)。教材主要呈现的是事实性知识和概念性知识。应用性知识即生物学原理在实际中的应用,可视为概念性知识由陈述性知识向程序性知识转化,即运用概念解决实际问题。学生掌握了应用性知识,表明更深层地理解了概念性知识。方法性知识蕴含在事实性知识、概念性知识和应用性知识中,有的会在教材中直接呈现,如显微观察法、介质转移法等学科特有的研究方法,而有的不一定会直接呈现,如思维方法。
在教材中,一个知识点往往同时包含了事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识,并以其中某类知识为重点,可为确立教学目标及重难点提供依据。例如,在人教版“基因在染色体上”一课中,“基因位于染色体上”是一个概念,但该概念的得出是一个事实的发现过程,在此过程中科学家运用了类比推理、假说演绎等方法,而在将基因定位于染色体上之后,就可以从基因水平上去理解孟德尔遗传规律的实质。因此,该课的学习目标可确立为:类比推理,说出基因位于染色体上的理论假说;假说演绎,说明基因位于染色体上的实验证据(重、难点);运用“基因位于染色体上”的概念,阐明孟德尔遗传规律的实质(重点)。为达到目标,单一的讲授显然是不够的,教师还需要引导学生开展思考、归纳、画图、解释、类比、推理等多种形式的学习活动。
2.从知识价值的角度把握不同性质知识的教学要求
知识学习的价值不仅在于习得知识,更在于提升技能、提高能力。理解力是一切能力的基础,而不同性质的知识在促进学生的理解力方面具有层进关系,能够由浅入深,由表及里,不同程度地增进学生的理解力。例如,事实的背后是概念或原理,当现象或信息被注入概念或原理的时候就成了有说服力的事实,它可以增进理解力,也具有一定的解释力。否则,事实仅仅是信息;当概念或原理背后的方法被揭示的时候,概念或原理就被激活了,它可以进一步地增进人的理解力,也具有更进一步的解释力[2]。
生物信息学的基本概念范文1篇2
[关键词]基本概念化学教学教学方法
化学概念是将化学现象、事实经过比较、综合、分析、归纳、类比等方法抽象出来的理性知识，它是已经剥离了现象的一种更高级的思维形态，反映着化学现象及事实的最本质的特征，是化学学科知识体系的基础，是人们思维的结晶。
怎样有效地提高化学概念教学的效果，是摆在每个化学教师面前的难题。
在教学过程中，要尽可能地通过观察、实践或对物质变化现象的分析，经过抽象概括形成概念，然后将初级水平的抽象概括上升到高级水平的具体概念。抽象概念是指对客观事物某个方面本质的反映，而具体概念则是指人脑对客观对象本质的统一反映。在化学概念教学中，既要搞清一般概念和后继概念之间的相互关系，又要耐心地一个环节一个环节地上升，这样才不会犯逻辑错误。由此可见，教师不能单独地就概念论概念，而应把概念的教学作为一个不断运动、变化、发展的过程，这才是提高化学教学质量的关键。
1.提供丰富的感性材料，引导学生形成概念。没有学生的思维活动，是不会在学生头脑中形成化学概念的。因此，教师只能引导学生去思维，由学生自己在头脑中加工，整理形成概念，而不能把书本上关于概念的定义硬性灌输给学生。概念的形成是要有丰富的感性材料的，教师的责任就是要为学生提供丰富的感性材料并引导学生去分析思考。感性材料可以引用课本知识，还可以直接进行实验。
（1）实物
化学教学中实物直观主要是通过实验（包括演示实验、学生实验）或观察实物。这样可以使学生获得关于实际事物的感觉、知觉、表象和观念，以及感知记忆和想象等。例讲盐类水解时，先做氯化钠溶液、碳酸钠溶液和硫酸铜溶液对同一酸碱指示剂作用的实验，这些现象是用原有知识无法解释的，这就激发了学生强烈的求知欲。这时在复习酸碱理论、水的电离平衡、强电解质和弱电解质的基础上，运用这些理论解释不同的盐溶液使指示剂显示不同颜色的原因，最后得出水解的定义。这样从感性知识入手，运用已知理论解释新的实验现象，引出新的概念，学生学得扎实。
（2）模象
所谓模象直观就是在教学中采用关于事物的模拟性形象（而不是事物本身）作为直观对象，如模型、图表、幻灯、电影电视、多媒体课件等来表示化学中不可能用实验来表示的概念和理论，往往能取得良好的教学效果。
（3）语言
在教学中，在形象的言语描述作用下，学生对物质形式进行感知、对语义进行思考、记忆、想象。优点是不受时间、空间和设备的限制。如讲分子时，我们可以从描述生活中接触到的一些现象入手：走进花园，花香扑鼻、“南国汤沟酒，开坛十里香”等。又如“电子云”概念的形成，用蜜蜂采蜜形象地描述电子绕核的运动，学生印象深刻，使枯燥的知识变得生动。
2.激发学生积极思维，准确缜密地理解概念。首先要抓住定义中的特征信息，如“溶于水或融化状态下能导电的化合物叫电解质”中的特征信息是“溶于水或融化状态（条件）”、“能导电（性质）”、“化合物（对象）”，通过对特征信息的分析，就不难理解“能导电的单质、混合物”、“溶于水并与水反应生成能导电的另一化合物（如SO2、NO2）”等干扰性因素摒弃。
3.明确概念的内涵与外延，确保学生充实概念。内涵反映了概念的本质属性，它是从质的方面阐述概念，说明事物是什么样的;外延反映了一类事物的总和（适用对象、范围等），它是从量的方面限定概念，回答是哪些事物。例如，同位素概念的内涵是指质子数相同、中子数不同;它的外延是指同一类原子，但又是不同原子。为了能够正确把握概念的内涵，教学时应善于剖析概念，抓住关键词，深刻理解其含义。如催化剂概念中的“改变”两字，其内涵有“加快和减慢”两层意思，若不抓住关键词进行剖析，学生很可能对其内涵产生误解。为了能够正确认识概念的外延，教学时在抓住关键词的同时，最好再举一些正、反例子，让学生辨析。如对同位素概念进行复习时，为了帮助学生领会体现概念外延的关键词，可举几组正例（如12C、13C、14C;H、D、T等），同时也举几个与同位素易混淆的概念作为反例（如H+、D、H-;O2、O3等）。
4.把握概念的深广度，逐步发展概念。如“氧化还原反应”贯穿中学化学始终，初中引出“氧化”、“还原”概念，接着从得氧、失氧的角度说明了“氧化反应”、“还原反应”对立统一的辩证关系，高中又从化合价升降（现象）、电子转移（本质）的角度认识其本质，进而运用电子守恒配平，在电化学中也进行了广泛的应用，最后在有机化学教学中又赋予“氧化还原反应”新的内涵：从加氧（失氢）、加氢（失氧）的角度去认识它。
[参考文献]
生物信息学的基本概念范文篇3
关键词：重要概念；构建；生物素养；归纳；探究
重要概念是指一个学习单元中以概念内涵的形式呈现的若干概念性知识。如果能深入地研究、探讨生物学概念教学，特别是重要概念的教学，对把握和落实新课程标准精神、推动和促进当前的生物学教学的发展，是有很大的益处的。下面我就如何形成生物学重要概念谈几点个人的想法。
一、通过事实性知识来形成重要概念
所谓事实性知识就是指事实，它是一种重要的知识类型。它是学生解决一个问题必须知道的基础性知识。生物学重要概念的形成往往要基于很多的事实性知识。例如：苏教版八年级上册在讲述细胞核是遗传信息的中心这个重要概念时，并没有直接提出，而是通过一个实验为什么白鼠会生下灰鼠这个实验，列举了很多事实性的知识，如灰鼠提供取出胚胎细胞的细胞核，黑鼠提供除去细胞核的受精卵，白鼠提供子宫等等，让学生通过对这些事实性知识进行分析、总结、归纳，帮助他们形成细胞核是遗传信息的中心这个重要概念。
二、通过了解前概念形成重要概念
前概念是生物学概念建立的基础。包括学生已有的生活经验和原有的概念都属于前概念的范畴。生物学教学的目的不是为了让新知识取代学生原来的知识。建构主义认为，学习不仅包括结构性知识，而且也包括背景经验。学习者总是以其自身的经验（包括正规学习前的非正规学习和科学概念学习前的日常概念）来理解和建构新的知识或信息。例如，苏教版七年级上册，探究种子萌发的外界条件这个重要概念。学生对于种子的萌发已具有一定的生活经验，进而形成了一定的概念，但是，这个原来的概念是否正确还要与新的知识联系起来，相互作用由此引发认知结构的重组。有的同学一直认为种子在萌发的过程中会受到光的影响，通过实验探究发现原来光不会影响种子的萌发，但他们之前认为水、空气、温度等会影响种子的萌发，这些原有的概念都是对的。
三、通过创设问题情境形成重要概念
初中生物的很多重要概念可以通过创设问题情境来帮助形成。在创设问题情境时，一定要考虑到提出的问题是否贴近生活，是否具有趣味性或者能引起学生的认知冲突，从而唤起学生的求知欲望，激发学习兴趣，把学生带入一种与问题有关的情境中去，进行有效地学习。研究表明：问题和概念只有全部被展示不是单独地被提出时，学生才能最投入地学习。例如，苏教版七年级上册细胞分裂这个概念。学生要对细胞分裂的过程完全理解是比较困难的。教师可以先给学生做一个简单的算术题，一个人的体细胞含有23对染色体，这个细胞通过一次分裂以后形成新的细胞，每个细胞里面含有多少染色体？有的同学说还是23对，有的同学说23条。这道简单的算术题引起了学生认知的冲突，从而激发了学生对探究细胞分裂过程的欲望，进而建立起这个概念。苏教版七年级下册血液的组成这个概念，教师可以结合日常生活，让学生谈谈对血液的认识，根据这些生活经验让学生主动思索，进行探究，最终通过归纳，概括出血液的组成这个重要概念。
四、通过比较有关知识形成重要概念
比较是通过观察、分析，找出研究对象的相同点和不同点，它是认识事物的一种基本方法。通过比较可以使学生把一些易混淆的重要概念加以区分，进而掌握概念之间的共同属性和相关概念间的联系和区别。例如：苏教版七年级上册细胞的结构这个重要概念。可以对比植物和动物细胞结构，找出两者相同的结构和不同的结构，加深对细胞结构的认识。例如：苏教版八年级上册人的性别决定这节中染色体的类别这个重要概念，通过比较男、女体细胞中的染色体的图，找出它们的相同和不同之处，进而归纳出染色体的类别。
《义务教育生物学课程标准》中明确提出：“生物学概念是生物学课程内容的基本组成。生物学重要概念处于学科中心位置。”教师在进行教学活动时应该重视生物学重要概念，紧紧围绕生物学重要概念进行教学活动。学生通过生物学重要概念的形成，提高了生物学科学素养，这种科学素养将影响他们的一生。著名教育家蔡元培先生说：“教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。”
参考文献：
［1］伯海英.前概念转化策略在初中生物学教学中的应用.中学生物教学，2012（6）.
［2］关文信.新课程理念与初中生物课堂教学实施.首都师范大学出版社，2003-06.
生物信息学的基本概念范文篇4
关键词:信息检索技术;基于关系;ir
一、引言
在众多的文本信息处理技术中,ir技术是最常用,也是大规模文献数据挖掘技术中的重要部分。随着社会发展,ir几乎涉及到了每一个人的每一天,如使用web搜索引擎或查找邮件。ir技术在巨大需求下迅猛发展,压倒传统的数据库搜索方式,成为占统治地位的信息获取途径。
二、基于语义的ir技术
随着科学技术和通信技术的发展,人们开始重视符号背后代表的语义信息。现实世界中每一个事物总存在着基于广泛共识的本质的区别于其它事物的特征和属性,即一个事物的概念,用概念代表事物而不是用符号,可以避免通信或科研中由多词同义和一词多义带来的歧义问题,有利于人们对事物达成统一的认识。事物、概念和符号的联系和区别。
概念一般是公认的准确全面的描述,却不易使用,如果给每个概念一个唯一的id标识,则会带来极大的方便。基于语义的ir技术使用umls,wordnet等本体库作为语义的基础和标准,在语义层面上理解和处理查询或文本。例如,在一次信息检索过程中,用户输入的查询是:计算机(符号),可知他的查询本意是查找名叫“计算机”或“电脑”(符号)的“用来计算的仪器,尤指可进行高速数学或逻辑运算或汇编、存储、整理或处理信息的可编程的电子机器”(概念)对应的相关文本。如果上述概念有一个公认的唯一的概念id:1234(概念与概念的id的对应关系一般由本体库收录),则用户输入“计算机”作为初始查询时,系统确定对应的概念id,并应用这个唯一id进行检索。
三、改进的基于关系的ir技术
传统的ir用词汇项表示文本,后来改进为基于语义的方法,用概念(concept)表示文本,近年来的基于关系的ir技术有了重大突破,考虑了概念间的关系,把ir技术提高到新的层次。但是这种被称为基于关系的ir技术不是真正意义上的“基于关系”,因为系统根本不能提取出“关系”本身。关系获取(capture)是极富挑战性的。事实上,我们所有的工作都是基于对关系(relationship)的以下认识:
1)关系分为固有关系或长久关系(intemal/permanentrelationship)和临时关系(temporaryrelationship)。
2)ir领域的关系抽取有别于ie的关系抽取,由于二者的功能和目的不同,后者偏重于固有关系或者长久关系,在抽取出的实体的基础上,在脱离文本的情况下,通过一定的手段,如知识库或机器学习,获取实体间的关系,其中关系的类型可采用ace测评给出的预先定义。
3)在ltmls,wordnet中记录的一般为固有关系,不同于文本中出现的概念之间的直接关系(一般由动词表达),是经过专家论证过的确实存在的知识。umls中的关系是定义在语义类型上的关系(如:isa);wordnet中定义的关系是相对于词性的(例如名词存在反义、上下位、部分整体、属性关系)。
4)在文本中多数的概念对(指在一个句子中的两个概念)间的直接关系(指与概念在同一个句子中的关系)为临时关系,这类关系还未得到专家的验证,还未固化为长久或固有关系。ir主要用于发现和检索后这一种关系,固有关系可以作为有益的补充。
(一)基于关系的查询与文本的表示
(1)查询与文本的类型
1.查询具有多样性:
1)项查询(termquery):这种查询方式还在普遍使用,其特点为多个(>=1)查询项(term)组成一个查询,项之间可能会存在较强的关联。
2)问句查询(questionquery):问句查询是近年来应用的趋势,很多解释叙述型查询都可以转化为问句形式。
(2)查询与文本的三元组表示
1)概念的表示:鉴于基于关系的ir系统要在概念的基础上定义关系,所以应该支持对概念的表示格式,其中cui(uniqueidentifierofconcept)是概念的唯一识别码,tui(uniqueidentifierofsemantictype)是概念的语义类型的唯一识别码,str(string)记录文本中出现的字符串,attribute记录文本中概念的属性(不同于umls定义的attribute),location用来记录概念在文本语句中的偏移量,用以定位概念对(conceptpair)之间的关系;是需要检索的未知(unknown)信息,未列出的概念和关系的参数取值为空。
2)关系的表示:其中关系是原子关系(atomicrelation),即关系中无并列成分,是保证完整语义的最小单位;rcui(uniqueidentifierofrelation)是关系作为某种意义上的概念在wordnet中的唯一识别码,@rcui(uniqueidentifierofrelation'shypernymy)。
(二)关系的抽取与整合
1、抽取关系
首先,动词也存在同义词和近义词,但是对于名词的同义词和近义词,某些领域本体库已经给出了它们对应的概念及其编号(umls中记为cud,大大减少了多词同义、多词近义而词形不同带来的麻烦,但是这些本体库并不涉及动词;其次,有些其他词性的词,如某些特殊的名词代表某种动词的涵义。如果将此类情况忽略,一定会影响检索性能。但是,如果可以根据同义近义将关系归类编号,压缩为数量不多(umls中有50多个)的语义关系,就可以很好的解决上述问题,这也是处理体现关系的动词的最实用的方法。幸运的是wordnet提供了可以解决以上问题的机制,我们的系统就是将领域本体库umls和广泛本体库wordnet结合起来用于概念和关系的抽取。
2、表示关系
获取关系的工作完成后就要用适当的方式表示关系,关系表示的正确性和简便性直接影响了irir系统实现的复杂度,也关系到检索的性能。
(三)关系的整合
首先计算概念对的中心位置;关于概念配对,我们采用关于实体一实体关系生成的方法。概念对(conceptpair)与关系列表(relationlist)中第n个的关系组合形成三元组,即表明该关系与概念对在同一个句子中,并且距离概念对的中心位置最近。在得到triple三个分量的值以后,就可以应用不同的策略界定与triple对应的文字段(passage)的偏移量和长度了。文字段的界定策略有多种,本文使用的是以句子为最小单位组成文字段的策略,即文字段的起始(offset)是关系所在的句子的偏移量,文字段的长度(length)是该句的长度。
(四)相关判定一排序机制
相关判定一排序原则:1)匹配最佳优先原则:文本triple匹配上查询triple的分量越多排序在前:2)概念匹配优先原则:概念包含的专业信息更丰富,因此匹配时概念较多的文本triple排序在前,只有关系分量匹配上的不判定为相关;3)当topic处理为多个triple,每个triple按相同权重(=1)分别进行检索。
相关判定一排序(judgingesranking)方法将第k个文本triple比对第i个topic的第j个查询triple,根据匹配上的分量类型和数量打分,概念分量匹配上多的分值较高(=文本triple[k]分值*加权值0.4,文本triple分值即为该triple在语料库中出现的次数),关系分量匹配上的分值较低(-文本triple[k]分值*加权值0.2):对于查询triple中关系是多义的情况,首词义(a)或次词义匹配上时文本triple的排序计算公式(见算法2中式((1))的加权值((weight)分别为1和0.4,对于关系是单义的情况,排序计算同(a);合并处在同一文字段的不同triple,累加其排序权值(rankvalue),最后按分值高低提交triple对应的文字段(即triple表达式中的passage部分)。
生物信息学的基本概念范文篇5
摘要:文章通过其研究论文的文本解读，对信息循环理论进行综述性梳理研究，可以发现信息循环理论围绕信息、情报、知识形成了一个公理化概念体系，并高度概括于“信息基本循环图式”，有着坚实的哲学基础，在情报学、信息计量学、图书馆学中有着广泛的应用。
中图分类号:G250文献标识码：A文章编号：1003-1588(2012)02-0010-03
1引言
信息循环理论是王宏鑫先生在图书馆学、情报学、信息计量学研究活动中提出来的。经过20余年的研究与发展，已经成为王宏鑫先生学术研究的思想基础，并得到了学术界的普遍认可，对图书情报学理论研究具有开拓性、基础性的意义。但还缺乏系统的梳理与研究，笔者试图循着王宏鑫先生的研究思路，通过其研究论文的文本解读，对信息循环理论进行综述性梳理研究。
2信息循环理论的提出
2.1信息循环理论概述
2.1.1信息循环理论的基本概念基础
信息循环理论来源于对图书馆学、情报学、信息计量学的研究，起始于对“信息”、“情报”、“知识”这三个图书情报学中最基本概念的研究\[1-3\]。它认为：信息是事物之间的联系，情报是以信息为对象的劳动，知识是以信息为对象的劳动的价值。并在文献“关于情报学学科建设的若干问题”\[4\]中给出了一个公理化概念体系：
定义1信息是事物的存在方式和运动状态以及关于这些的陈述,是物质的一种普遍属性信息是事物之间的联系。
性质1信息分为三个层次：一是自然层次的信息(NI)，二是认识层次的信息(KI)，三是社会层次的信息(SI)。
定理1世界分为两个层次：一是物质层次，即物质世界；一是信息层次，即信息世界。相应地劳动也应分为两个层次：一是以物质世界为对象的劳动，即物质劳动；一是以信息世界为对象的劳动，即信息劳动。
定义2情报社会化的信息劳动。
定义3情报过程社会化的信息劳动过程。
性质2情报过程是一个螺旋式上升的过程,可以用信息基本循环图式来描述。
性质3情报过程可以分为生产、交换、分配、消费四个环节。
性质4情报过程中存在着生产力与生产关系,经济基础与上层建筑的矛盾。
定义4知识是信息劳动价值,即情报价值。
定义5知识结构是人类对世界及其发展的结构的反映。
性质5知识的积累过程是使知识结构逐渐与世界及其发展同构的过程情报过程。
定理2如果将同一的物质世界发展的不同层次划分为波普尔“三个世界”，那么客观知识世界的结构是人类认识活动对物质世界及其发展结构的反映。
推论1客观知识世界进化与发展使其结构逐渐与世界及其发展同构。
推论2客观知识世界是知识结构的客观化形式。
推论3诸如文献等认识活动的产品是知识(情报价值)积累的客观化形式，是信息劳动的产品，或称信息产品。
这一概念体系成为信息循环理论的基点。
2.1.2信息基本循环图式的概括
信息循环理论是基于对人类信息交流活动的考察。认为人类信息交流活动与人类的认识活动和劳动实践活动一样久远、密切相关。早期，王宏鑫先生用两个循环图示描述信息交流活动（见图1）。
其中W是人们认识改造的对象；K′\[S\]是社会的或（和）他人的主观的或（和）客观的知识结构；K\[S\]是人（个人或团体）的知识结构；ΔI是人从社会实践活动中得到的信息；K\[S+ΔS\]是K\[S\]吸收ΔI后形成的新的知识结构；“＋”表示作用与联系。（a）很好地表示了人的认识活动，但没有表示出这种认识活动的社会性；(b)很好地表示了人的社会化认识活动与信息交流活动\[2\]。可以将(a)看成是(b)的一种特例，所以在之后的研究与叙述中都只是用(b)，被称为信息基本循环图式，并且成为信息循环理论的高度概括，标志着信息循环理论的提出。按照信息循环理论，图书情报学的所有基本理论问题都能在信息基本循环图式理解的基础上得以解决。它有着广泛的思想理论基础。
2.2信息循环理论的思想基础
2.2.1马克思主义理论与灰色系统理论
首先，运用马克思主义理论对灰色系统理论关于“世界是物质的也是信息的”论断进行分析，这就是说世界分为两个层次：一是物质层次；一是信息层次。所谓物质是标志事物客观存在的哲学范畴，所谓信息是标志事物客观联系的哲学范畴。于是得出从本质上讲，信息是事物之间的联系的结论。
其次，运用马克思主义的劳动观念结合上述结论，将人类劳动分为两个层次：以物质世界为对象的劳动；以信息世界为对象的劳动。信息基本循环图是很好地描述了第二层次的劳动，即以信息为对象的劳动。将情报定义为：以信息为对象的劳动。进而将知识定义为：以信息为对象的劳动的价值积累\[3\]。
2.2.2卡尔・波普尔的客观知识理论与布鲁克斯情报学思想
首先，对于卡尔・波普尔（PopperKR）的“世界3”理论不做多元论的理解，而是对同一个世界的不同层次的划分。因此信息循环理论能吸收借鉴“世界3”理论的合理内核，对信息进行分层研究\[3\]。
其次，信息基本循环图式直接来源于对布鲁克斯基（BrooksBC）本方程：K\[S\]+ΔI=K\[S+ΔS\]，是对布鲁克斯基本方程的扩展\[5\]。后来的研究中K\[S\]+ΔIK\[S+ΔS\]统统改用K\[S\]+ΔI=K\[S+ΔS\]。更明确表达了其思想来源。
3信息循环理论的应用
信息循环理论的发展主要体现在其应用过程中。由于信息循环理论的提出主要是为了回答情报学、信息计量学、图书馆学基本理论和实践问题的，其主要被应用于情报学、信息计量学、图书馆学领域相关研究之中。
3.1在情报学研究中的应用
信息循环理论关于“信息”、“情报”、“知识”概念的认识，直接为情报学提供了概念基础。在信息基本循环图式的启示下形成了情报的劳动观。
“情报学的哲学概括”一文\[7\]基于信息循环理论考察了情报学的知识交流学派、知识吸收学派、情报技术应用派、语言符号派、系统学派,认为这些学派和学说没有一个能够提供对情报学本质的完全令人满意的分析,但都揭示了同一情报学现实的各个侧面,而信息循环理论可以把各侧面联系起来。指出情报学起源于人类各种各样信息交流活动，并且为情报学提供了实践基础。提出劳动的两个层次的划分，确立了情报的劳动观，为情报学奠定了理论基础。
“关于情报学学科建设的若干问题”\[4\]一文基于信息循环理论，对情报学学科建设的理论、方法动力及“双律性”发生结构模式等问题进行了研究。尝试性地建立了情报学的公理化概念体系。得出信息基本循环图式是情报学实践基础与理论基础的高度抽象化描述,是情报学建设的基石,是情报学内容与形式的高度概括的结论。在研究情报学学科建设的同时较为完整地形成了信息循环理论基本内容的简单概括。
3.2在信息计量学中的应用
“最大引文年限与科学交流的社会必要劳动时间”一文\[8\]基于信息基本循环图式，对最大引文年限进行了进一步的研究，认为“最大引文年限”是“科学交流的社会必要劳动时间”，并通过广泛的统计数据证明了用“最大引文年限”测度“科学交流的社会必要劳动时间”的合理性及重要意义,从而建立了科学劳动与物质生产劳动的可比性测度。具有非常重要的科学评价意义。
“知识论情报测度基础”一文\[9\]运用信息循环理论对基于情报（信息）的知识属性的情报（信息）测度基础进行了讨论，使布鲁克斯情报（信息）测度与知识结晶学理论、“思想基因”理论形成了有机的联系。相关结论也充分体现于论文“关于布鲁克斯基本方程的研究与扩展”\[5\]与“关于文献计量学计量方法发展阶段研究”\[10\]中。尤其是从知识结晶学得出的f=lnW(t+t)-lnW(t)与布鲁克斯基本方程等价的结论，为信息计量学的测渡论奠定了基础。
论文“信息计量学的基础与发展研究”\[11\]和“信息计量学理论基础研究”\[12\]基于信息循环理论认为：信息计量学就起源于信息基本循环图式所描述的劳动过程的实践。是对这个过程的各个环节、层次、层面的信息现象进行的计量研究，揭示其规律所形成的科学的社会意识形态。其逻辑起点包括：第一层次是信息基本循环本身；第二层次是W+K′\[S\]、K\[S\]+ΔI=K\[S+ΔS\]；第三层次是W、K′\[S\]、K\[S\]、ΔI、K\[S+ΔS\]。不仅探讨以广义信息论为基础的广义信息的计量问题,也探讨整个信息循环过程要素的计量问题,不仅包括技术方面的问题,而且包括社会、经济各个层面的信息计量问题。在此基础上论文“信息的基本循环过程及其测度研究”\[13\]进一步研究了信息计量学的测度理论。
3.3在图书馆学研究中的应用
首先，从发生学意义上回答了图书馆与图书馆学的起源问题，图书馆的社会定位问题。信息循环理论认为：图书馆的发生与发展有着漫长的历史过程。图书馆起源于信息基本循环图式所描述的劳动过程的社会实践。图书馆的发生发展受与其相关的社会经济基础以及人类历史文化发展的影响与制约，同时也有其自身发生发展规律\[6\]。论文“图书馆观念在图书馆发展中的地位、作用与实现”\[14\]进一步指出：图书馆的发展过程包括体制改革、机制创新、活动开展、观念更新4个基本环节，其中图书馆观念是发展的革命性因素。“观念的变革”推动着图书馆体制的改革、机制的创新、活动的开展。纵观图书馆发展历史，图书馆观念的发展有文化建设观和社会建设观两条主线。图书馆是社会文化的推进器、社会化组织环节以及社会制度安排。图书馆的功能价值定位于信息交流的中心、自主学习的乐园、文化进步的阶梯。服务艺术是实现图书馆观念的方式、方法、策略和技巧，是用户正确利用图书馆的保障。
其次，由于“信息基本循环图式”与“解释学循环”的天然联系，信息循环理论也为图书馆学的解释学研究奠定了基础。它是把人类的信息交流活动，社会化的信息循环过程，看做是人类社会化的解释活动，并且把图书馆看作这一社会化解释过程的重要环节来研究的。并认为：图书馆学是以社会系统中图书馆事业为研究对象的学科,是对图书馆现象的本质、内在联系、社会功能、发展规律等方面认识成果的系统化和理论化；这种系统化和理论化过程就是对研究对象的理解与解释过程；理解与解释的关系是图书馆学研究的基本关系；解释学的基本理论、方法的引入为图书馆学研究带来新的活力；“理解与解释”的本体论、认识论和方法论的一致和辨证统一,是自然科学与人文、社会科学方法论的重要思想,也是图书馆学方法论的重要思想和原则。这三个层次构成图书馆学解释的宏观结构\[15\]。
4结语
信息循环理论的思想贯穿于是王宏鑫先生学术研究研究活动的始终。经过20余年的研究与发展，初步形成了理论体系，并得到了学术界的普遍认可，比如赵丹群的论文“新世纪信息计量学研究进展评述”\[16\]着重评述了信息循环理论对信息计量学的贡献，再如邱均平先生的《信息计量学》\[17\]高等学校核心教材也将信息循环理论的相关内容收入其中。信息循环理论对图书情报学理论研究具有开拓性、基础性的意义。本文仅对王宏鑫先生大量研究论文中直接相关的成果进行了综述性梳理研究，以期对信息循环理论有一个全面概括的认识。
参考文献：
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\[5\]王宏鑫，吴宏生.关于布鲁克斯基本方程的研究与扩展\[J\].情报杂志,1996(4):14-16.
\[7\]王宏鑫.情报学的哲学概括\[J\].信阳师范学院学报,1991(4):105-110.
\[8\]王宏鑫，张在昭，吴朝暾.最大引文年限与科学交流的社会必要劳动时间\[J\].信阳师范学院学报（自科）,1992(3):327-332.
\[9\]王宏鑫.知识论情报测度基础\[J\].情报科学,1994(4):38-41,74.
\[10\]汪苏明，王宏鑫.关于文献计量学计量方法发展阶段研究\[J\].信阳师范学院学报（自科），1997(4):93-65.
\[11\]王宏鑫.信息计量学的基础与发展研究\[J\].图书情报工作,2003(2):7-12.
\[12\]王宏鑫.信息计量学理论基础研究\[J\].情报科学,2003(7):678-684.
\[13\]王宏鑫.信息的基本循环过程及其测度研究\[J\].情报科学,2005(10):1446-1451.
\[14\]王宏鑫,陶书志.图书馆观念在图书馆发展中的地位、作用与实现\[J\].图书馆建设,2011(2):6-9.
\[15\]王宏鑫.关于图书馆学的解释学研究\[J\].中国图书馆学报,2007(4):91-95.
\[16\]赵丹群.新世纪信息计量学研究进展评述\[J\].图书情报工作,2009(2):14-18，82.
生物信息学的基本概念范文
论文关键词：信息技术，初中物理，概念教学
《物理课程标准》指出：应当重视将信息技术应用到物理教学中。”在物理教学中，教师通过运用信息技术手段和方法把容易混淆或是难以理解的物理概念加以展示，使静态的知识生动化，促使学生动手、动脑，不断揭示概念所反映的客观世界的多种矛盾，分清主次、搞清楚各种矛盾的相互依存关系及发展方向，让学生既获得了知识、又掌握了方法，培养能力，从而真正实现物理概念教学的目的。
一、呈现物理情景，引入概念
建构主义认为：学生的知识不是通过教师传授获得的，而是学生在一定的情境中，借助教师和同学的帮助，利用必要的学习资源，通过一定建构的方式获得的。”因此，在物理概念引入教学中，运用信息技术呈现物理情景，能使学生在视觉、听觉等多种感官上全方位地受到刺激，从而有效激发学生的好奇心，点燃学生的思维火花。
如，动能”教学时，我把龙卷风、海啸、水库放水等动态视频组合在一起加以呈现，学生看到大树拔起、车辆掀翻、堤坝冲毁、房屋倒塌的画面后非常震感，也提了许多问题：龙卷风怎么形成的?力量怎么样厉害?”水狂泻下怎么会如此厉害?这是什么能量?”……这样以信息技术呈现物理现象，无论是视觉效果还是听觉效果，都能给学生深刻的印象，让学生对自然界物体具有的某种能力”获得一种强烈的感受和直观的认识，从而为建立动能”的概念打下基础。
因此，在物理概念教学中初中物理，创设与形成物理概念有关的生动的、新颖的情境，使学生感知大量的感性材料，对物理现象有一个明晰的印象，有利于学生形成正确的物理概念，加深理解物理规律。
二、揭示本质属性，理解概念
物理概念的建立过程是在物理环境中学生通过观察、实验获取必要的感性知识，并与自己认知结构中原有的概念相联系的基础上，通过同化或顺应不断加深认识和理解概念的。因此，在教学中运用信息技术为学生提供充分的感性认识的基础上，引导学生进行分析、综合、抽象，摒弃现象和过程中那些表面的、偶然的、次要的等非本质的东西，以揭示现象和过程的本质属性。
如，重力”教学时，我先播放铅球和跳高比赛的视频录像，然后提出问题：奋力投出的铅球和跃过横杆的运动员最终会处于怎样的状态？这样的竞技项目挑战的是人类的什么极限？问题的提出，激起了学生浓厚的兴趣。待学生回答之后，再播放神舟七号航天飞船成功升上太空和宇航员在飞船舱内的生活和工作情景的视频，再一次提出问题让学生思考：在远离地球的太空中，宇航员可以用任意的姿势漂浮”在船舱中，这又是什么原因呢?
这样，借助信息技术展示现实生活中的重力现象，丰富了学生的感知，激发了学生积极思维，在鲜明对比的情境中，抽象概括出重力概念的本质属性，使学生深刻认识到:重力是由于地球的吸引而产生的。
三、突破教学难点，深化概念
将物理学科教学与信息技术整合，利用信息技术辅助教学无疑为课程目标的实现提供了近乎完美的渠道。信息技术独有的模拟”作用，不仅能真实生动地再现各种难以理解的、抽象的物理知识，激励学生参与教学过程，而且可以有效突破物理教学中的重点和难点问题，深化概念规律的理解。
如，电流”一节，难点是学生无法观察到电流的形成与方向，因此，电流的概念理解起来比较困难。在教学时，我利用Flash软件进行仿真模拟”，把电池组、小灯泡、开关、导线连成实物电路。然后闭合开关，电流(用红色线条表示)从电源正极(用+”表示)流出，通过小灯泡时，灯泡发光，最后回到负极(用一”表示)，形象、直观一目了然。师生通过对这一直观模拟实验的观察、分析、归纳和总结，很快就能够理解电流的形成、方向这一重点、难点，对电流”的概念也就有了更深层次的理解。
因此，在物理教学中，教师应充分利用信息技术教学手段，根据教学内容精心设计，把抽象的、枯燥的物理知识原理转化为生动的、具体的图像，帮助学生在头脑中建立正确模型。从而有效突破教学难点，加深对物理概念的理解。
四、动态分析过程，活化概念
物理概念与规律的教学是物理教学的核心。物理现象、物理过程的相互联系及其发展趋势是靠物理规律建立的。在物理规律教学中拓展概念教学，运用信息技术的动态变化功能，进一步揭示和理解相关概念之间的相互关系，形象直观地顿悟”概念的内涵。这有利于概念知识沿网状同化，从而达到活化概念的目的。
如，有关滑动变阻器的滑片移动时初中物理，电流表、电压表示数变化情况的判断以及变化范围的计算问题，一直是历年中考物理试题和各种物理竞赛中的热点。而学生普遍感到此类题难度大，得分率也较低。
如右图所示的电路中，滑动变阻器R2的滑片P向右移动。请分析电流表和电压表的变化情况。教师在引导学生分析时，可充分利用信息技术的动态变化功能，制成课件进行以下动态分析：把电压表和电流表等效替换，电压表等效于开路，电流表等效于一条导线。由此不难看出，电路中的电流只有一条道路，即串联电路，电压表测量的事滑动变阻器的电压。
这样，运用信息技术对电路进行动态分析，既让学生充分理解了电路的规律，也加深学生对电学部分相关概念的具体认识，深化和活化了物理概念，收到良好的教学效果。
五、加强练习反馈，巩固概念
课堂练习的检测与反馈是打造高效课堂的重要环节。通过反馈练习可以使学生深化概念，提高学习效率，加强对所学概念的理解和巩固。利用现代信息技术贮量大、速度快的特点，对学生进行有针对性的训练和检测，为学生创造了一种悦目、悦耳、悦心的效果，高效率地提高理解概念的程度。
如，九年级惯性”一节复习检测中，我用多媒体播放飞机正确投掷救灾物质的动画视频，同时提出问题：飞机投掷救灾物质为什么要提前投掷?让学生用本堂课所学知识来回答。这样就把学生思维引向深入，不仅培养了学生分析问题和解决问题的能力，而且通过练习深化了对惯性”概念的理解。
因此，利用多媒体信息技术图文并茂、生动直观的特点巧设练习，不仅突出了联系的针对性、有效性，而且还能极大地激发学生学习的积极性、主动性和创造性，为培养学生的创新精神和实践能力开辟了广阔途径。
【参考文献】
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[2]李韶峰.信息技术与物理概念、物理规律整合的探讨.技术物理教学，2011.1
[3]潘献明.初中物理概念教学的几点尝试.时代教育，2010.9
生物信息学的基本概念范文1篇7
一、语文知识的渗透在物理概念和规律的教学中。
物理概念反映了物理现象中最本质的、最抽象的东西，物理概念是建立物理规律的基础。学生只有真正理解物理概念，才能正确理解物理现象、掌握物理规律和原理，提高分析和解决问题的能力。物理属于理科，可是在初中阶段他往往还需要进行一些文科中咬文嚼字的学习方式来帮助领会。如速度概念“物体单位时间内通过的路程”，为了加深学生对概念的理解，可让学生分析这一概念的重点词语：“路程”，“单位时间”，“内”。而且能从“单位时间”中得到“一秒钟，一小时”的观念；从“内”中读出“时间段”的这个含义。这样不仅能够加深学生对速度这一概念的理解，同时也使学生体会到语文学科的工具作用。又如在九年级阿基米德原理当中有这么一句话“物体排开液体的所受的重力”理解这句话所隐含的是指液体液体所受的重力而不是物体所受的重力，但是和物体的体积又有一定的联系。只有弄清这里面的道理，学生才能在后续学习浮力的应用时，正确分析出题目的解决方法。因此我们发现其实在物理当中有着特别多一个词决定全局的情况。对于这种状况，建议大家在平时教学概念和规律时引导学生正确理解词语的含义。
二、“咬文嚼字”在审题和读题中的重要性。
审题是从题目中获取信息的最直接方法，这一步一定要全面、细心。对题中关键性的词语要多加思考，搞清含义，对特殊字、句、条件可以用着重符号批注；这样有助于正确地展示题目的物理情景。这是一个物理信息处理和转变的过程，它能解决漏看、错看等问题。读题时要特别注意那些“关键词语”，必须引起考生的注意。当拿到题目时，需要多去关注那些带有明确指向意义的名词。例如“才、都、只有、肯定、全部、绝对”等。还要注意正确解读题目中的文字与图表。在这一系列活动中，主要作用是：1.发现信息。要弄清问题的研究对象是什么；研究对象与外界有哪些联系；在问题涉及的各个物理变化过程中哪些量是不变的，哪些量是随别的量而变化的；问题的条件是什么，哪些条件是已知的，哪些是未知的，哪些是明显的，哪些是隐蔽的，哪些物理概念、规律（定律、定理、法则）能解决和解释这一问题等。例如：“一座大桥长1.6千米，一列长200米的列车以10米每秒的速度通过此桥，所需的时间是多少？”隐含条件是“火车过桥和隧道时不能忽视火车的长度”，用物理上的语言那就是“实际路程是1800米。”2.透过信息看内涵。在物理问题中，有些信息表述得比较含蓄，不能直接加以利用，在审题时，应当加以转译，例如，“白气”应转译成“小水滴（液态）”，“排水量”应解释成“排开液体的质量。”再如“探究影响摩擦力大小的因素”时，其中“匀速直线运动”需转换成“受力平衡”才更容易让学生理解实验的内涵。3.用物理和数学语言解读信息。物理公式是用数学“语言”来描述物理规律的一种表达方式。初中学生不易看懂，也往往把它当作代数来看待；这就需要教师一开始就要帮助他们去弄清其含义。其实，数学“语言”和文字“语言”是一致的。因此，经常要求他们将某一物理规律和物理公式表达成文字语言，对学生加深印象有很多益处。例如将“汽车的速度比人的速度大，汽车的速度比飞机的速度小”，写成“V人
三、仔细推敲语言文字能够提高自学的有效性。
生物信息学的基本概念范文
【摘要题】图书情报工作论坛
信息素质教育是20世纪70年代形成的一个新兴研究领域，它的出现是与社会的发展变化相一致的，它是现代社会的产物。作为一门在信息科学与教育学交叉点建立起来的信息素质教育学，是一门以信息检索技能为研究对象，探讨信息检索技能的生成、本质、功能及其发展规律的科学。
经过国内外学者近30多年的初步探索，信息素质教育学科体系初步形成。随着信息素质教育理论研究的深入，构建科学的、具有中国特色的信息素质教育学理论体系，已成为学术界普遍关心的一个课题。本文试图以当代信息素质教育学的研究主题的反思为基础，探讨此研究领域的基本架构。
1信息素质教育领域国内外研究现状述评
1.1信息素质（Informationliteracy）的内涵
近年来国外大学教育发展的一个重要趋势是“信息素质”教育（InformationLiteracy）。因特网上有500多个专门的网站，1200万条网络信息涉及这方面的内容。
在技术变革和信息爆炸的时代中，不管是学术研究，工作还是日常生活中，每个个体都面临着丰富繁杂的信息选择，都必须了解信息需求，知道如何及何时借助各种工具进行信息检索、评价和有效利用，对这种技能的见解逐步形成了信息素质的观念。由于信息素质对个体事业和生活的重要性，在某种程度上，它也是信息社会中的重要生存技能之一。
信息素质的概念首先是从图书馆检索技能发展和演变过来的，最早是1974年由美国信息产业协会主席保罗·泽尔斯基（PaulZurkowski）提出的，当时将信息素质解释为“解决问题时利用信息的技术和技能”。1989年，美国全国图书馆协会（AmericanLibraryAssociation）对信息素质作了定义：“个体认识信息需求，检索，评价和有效利用信息的综合能力”[1]。1998年，美国全国图书馆协会和教育传播与技术协会制定了信息素质的九大标准，分信息素质、独立学习和社会责任三方面的表述，丰富了信息素质的内涵。2000年，美国全国图书馆协会的学院与研究图书馆协会颁布了适用于高等教育的信息素质标准和性能指标。
在我国，信息素质通常被定义为：从各种信息源检索、评价和使用信息的能力，是信息社会劳动者必须掌握的终身技能。信息素质的内涵包括：认识到准确和完整的信息是明智决策的基础；认识到信息需求及问题所在；制订信息检索策略；掌握信息检索技术；能评价信息；根据实际用途组织信息；将新信息融会到现有知识结构中，在批判性思考、解决问题和交流的过程中使用信息。
早在1985年美国教育家就认为，面向21世纪的学生，除了要接受传统的阅读、写作和数学教育外，还需要具有信息交流、批判性思考和解决问题的能力。教育的最基本的目标是让每个学生学会如何识别所需的信息，如何寻找、组织、并能以明晰和有说服力的方式加以描述。1992年美国“信息素质全国论坛”将45项评价标准列为全国教育总目标的评价内容。
长期以来，信息素质教育仅局限于将专门从事信息服务的学生中间，主要教学内容是传授图书馆学、情报学知识，因为这一学科所要研究的正是如何搜集、整理和提供信息。但根据信息社会对各行各业的人才需求来看，了解和掌握信息组织、检索和分析加工等一些图书馆学、情报学理论知识和方法对于加强自身的信息素质是非常有用的，是信息素质教育中的一个重要内容。国外不少图书馆学校开始开设这类远程教育课程，网络上也有各种类型的用户培训服务。知识经济时代，文献信息的传播方式、渠道等都发生了变化，教师的角色也会发生变化。这些问题的提出对信息检索课程体系的研究和教育都提出了新要求。信息素质是大学生必须具备的基本素质之一，培养学生的信息素质也是高等教育的基本任务之一。
1.2国外信息素质教育研究现状述评
美国1988年，学校图书馆员协会出版了《信息就是力量》指南，提出学校媒体中心应提供各种形式的信息获取途径，培养学生利用信息的兴趣和能力，与其它教育者一起制定适应学生的学习策略。1987年，美国图书馆协会成立了信息素质教育委员会，目的是明确信息素质在学生学习、终身教育和成为一个良好公民的过程中的作用，设计在正式和非正式学习环境下的信息素质教育模型，决定继续教育和教育培养的发展方向。委员会由教育界和图书馆界主要负责人组成。1989年1月，委员会出版了关于信息素质问题的报告（ALAPresidentialCommitteeonInformationLiteracy）。报告论述了信息素质教育对个人、企业、国家的重要性，分析了信息素质教育的机遇，说明了信息时代学校的主要任务，并提出了若干建议。1990年，“国家信息素质教育论坛”（TheNationalForumonInformationLiteracy）成立，目前已发展到超过65个国家组织委员会代表企业、政府、教育等不同部门。1990年，美国大学与中学教育中部协会的高等教育委员会制定了“信息素质教育结果评估大纲”，1996年又确定了“信息素质教育在普通教育计划中的框架”。1994年至1995年，美国对全国3236所大学的信息素质教育情况进行了调查。美国高等教育协会（AAHF）成立了“信息素质教育行动委员会”，定期开展活动。1998年美国学校图书馆协会（AASL）和教育通信和技术协会（AECT）出版了《学生学习的信息素质标准》，对中小学学生的信息素质能力标准进行明确的规定。2000年1月，美国大学和研究图书馆协会（ACRL）通过了《高等教育中信息素质能力标准》，包括5项标准和22项操作说明，作为教师或图书馆员评估学生信息素质能力的一个指南。
英国20世纪80年代以来，英国也开始了新一轮的教育改革。1998年英国议会通过了《1998教育改革法案》。该法案以法令的形式规定从1989年起全国所有中小学实行统一课程，法案规定开设两类课程：核心课程和基础课程。“信息技术和信息检索”课为中小学的公共基础课。
日本1984年，中曾根首相成立临时教育审议会，三年中提交了四次咨询报告。第一次咨询报告提出了八项基本报导思想，明确指出：“适应信息化社会”，可见日本在80年代即重视“信息化意识”的培养，加强信息技术与信息检索课的教学。
1.3国内信息素质教育现状述评
我国高等学校的信息素质教育源于1984年教育部下达的[84]教高—字004号文件《关于在高等学校开设〈文献检索与利用〉课的意见》[4]。该文件规定在全国有条件的高校广泛开展文献检索与利用课教育，旨在提高大学生的情报意识和文献检索技能。1992年，国家教委印发《文献检索课教学基本要求》，标志着我国高校的文献检索与利用课教学开始朝着规范化方向迈进。1996年高等教育出版社先后出版了《科技文献检索教学大纲》（国家教委1994年12月编发）和《社科文献检索教学大纲》（国家教委1995年编发），该大纲的编发，对于规范教学内容、指导教学工作、保证教学质量、搞好课程建设、进行教学质量评估等有了重要依据。2002年，教育部高等学校图书情报工作指导委员会主办的全国高校信息素质教育学术研讨会在黑龙江大学召开。首次将文检课教学学术研讨会改名为“信息素质教育学术研讨会”，表明文献检索课教学已进入了新的阶段，发生了质的变化，图书馆用户教育又向前迈进了一大步。最近几年，教育部大力提倡包括信息素质教育在内的素质教育，高教司已在“新世纪高等教育教学改革工程”中立了一个“网络条件下的文献信息用户教育研究”项目，委托清华大学图书馆刘桂林馆长主持研究。
2.构建我国信息素质教育学科理论体系的原则
任何一门学科，都必须有它不同于其它学科的理论体系。形成独特的理论体系，是一门学科建立的标志，学科理论体系是否完善，在很大的程度上反映一门学科的发展水平。关于理论体系在学科发展中的重要性，黑格尔在谈到哲学的理论体系对哲学的重要性时的看法很具有代表性。他曾提出，“哲学若没有体系，就不能成为科学。没有体系的哲学，只能表示个人主观特殊心情，它的内容必定是偶然性的。哲学的内容，只有作为全体中的有机环节，才能得到正确的证明，否则便只能是无根据的假说或个人的主观确信而已。[3]”鉴于理论体系在学科发展中的重要作用，构建学科理论体系一直是学科建设的重心所在。
为此，著名科学史学家G.霍尔顿提出：“科学的主要任务，就是要从那些混乱和不断变化的现象中探索出一个有秩序和有意义的协调一致的结构，并以这种方式解释和超越直接的经验。”[4]对于信息素质教育学学科而言，这些道理同样是适用的。
万物皆系统。信息素质教育学科及其理论也不例外。我们在构建信息素质教育学理论体系时，除了应用唯物辩证法外，还应以系统论所提示的一系列科学方法、原则作为指导。
2.1整体性原则
人们对事物的属性认识要进入到“组织性”、“相关性”、“有机性”的认识，从对事物的单向研究，从而开拓对事物整体性研究到非线性研究，从而开拓对事物整体性研究的新领域。我们不能将视野仅仅局限于传统的文献检索和情报学，而应开阔视野，将宏观信息与传统的文献检索统一起来，透过各个子系统，要素之间的组织性、相关性、有机性，从总体上构建信息素质教育学科理论体系。
2.2有序性和动态原则
有序性原则认为，系统内部诸要素之间的相关性有一定规则，而不是杂乱无章的，认识一个系统就是要认识相关性中产生的“有序性”或规则性。这一原则表明，系统内部的“序”必须在与环境的物质、能量信息的动态交流中，才能保持和发展起来。人们从系统内在的有序过程和系统与环境的交换过程来分析系统，认识就进入到系统整体性的本质中。这就要求我们在构建信息素质教育学理论体系时，要充分考虑理论体系内部各个理论要素之间的相关性，使之保持有序性；同时，要从动态上研究信息素质教育学理论与信息环境之间的关系。以社会信息环境作为研究的起点，可深入到信息素质教育系统整体性的本质中。
2.3等级系统和系统发展原则
等级系统原则是将系统与系统之间的关系划分为等级式的不同层次。系统的形成是从无序向有序、从低级有序向高级有序、从低级系统向高级系统不断演化的历史过程。系统的等级存在本身是系统自身发展变化的产物。我们必须从发展的观点，从有序性不断飞跃的观点看待事物的系统。这就要求我们在构建信息素质教育学理论体系时，充分考虑各个子系统之间的层次性。
3.构建信息素质教育学理论体系的方法论基础
科学方法论是关于科学认识活动规律的概括和总结，是关于科学研究方法的理论。科学发展史表明，任何一门学科的理论研究，只有应用科学的方法，才能真正揭示事物的内在规律，建立起科学体系。科学的方法论是构建一门学科的根本前提，也是一门学科走向成熟的标志。因此，构建信息素质教育学理论体系，必须以科学的方法论为基础，
3.1确定学科的逻辑起点是构建学科理论体系的关键
一门学科的理论体系，是指该门学科的概念和联结这些概念的判断所组成的逻辑系统。构建学科理论体系，关键就在于确定学科的逻辑起点。所谓学科的逻辑起点，就是学科理论体系中最抽象、最简单的概念，是范畴体系的出发点或称逻辑始项。作为构建学科理论体系逻辑起点的概念，必须符合以下几个规定：
首先，作为逻辑起点的概念必须是科学的概念。从逻辑学的角度看，概念有科学概念和日常概念之分。作为逻辑起点的概念必须是科学概念，必须是反映客观现实的概念而非主观臆造的概念，必须是经过分析、综合、抽象、概括等思维过程所形成的具有明确的内涵和外延的概念，人们对该概念所指代的东西不会产生误解和歧义。
其次，作为逻辑起点的概念必须是学科概念中最基本、最简单、最抽象的概念。任何一门学科都会有很多科学概念，但并不是任何一个概念都可以充当逻辑起点，作为逻辑起点的概念必须是一个高度抽象化的、在科学理论体系中属于核心地位、起着基础性作用的概念，本门学科的其它概念均可以通过它加以说明[5]。
再次，作为逻辑起点的概念必须是包含了所有研究对象的一切矛盾的“胚胎”和“萌芽”的概念，从这个概念出发，可以推演出学科理论体系中的所有概念和关系。
最后，作为逻辑起点的概念必须能体现逻辑与历史的统一。恩格斯指出：“历史从哪里开始，思维进程也应当从哪里开始，而思维进程的进一步发展不过是历史过程在抽象的，理论上前后一贯的形式上的反映，这种反映是经过修正的，然而是按照形式的历史过程本身的规律修正的。这时，每一个要素可以在它完全成熟而具有典范形式的发展点上加以考察。”[6]从恩格斯的话可以看出，学科理论体系的逻辑起点应与学科研究对象领域内人类实践活动的起点相一致，学科理论体系的逻辑演进应与学科研究对象领域内人类实践活动的发展相吻合，能够体现逻辑与历史的统一。
3.2从抽象上升到思维的具体是构建学科理论体系的基本思路
从逻辑学的角度看，任何理论体系都是一个范畴体系，都是通过范畴体系来解释其所研究的全部对象的。那么，怎样确立范畴体系呢？马克思在《政治经济学批判》导言中指出，人们对事物的认识是沿着从具体到抽象、由抽象到具体两条道路进行的。第一条道路是“从实在和具体开始，从现实的前提开始，先是获得“一个混沌的关于整体的表象，经过更切近的规定之后，……就会在分析中达到越来越简单的概念：从表象中的具体达到越来越稀薄的抽象，直到达到一些最简单的规定”。总之，根据马克思主义的观点，构建一门学科理论体系的方法就是从抽象上升到具体。
3.3逻辑分析、演绎推理等思维过程是构建学科理论体系的主要手段
我们把学科理论体系中最抽象、最简单的概念作为构建学科理论体系的逻辑起点，相应地，我们把与之相对应的最具体的概念、原理称之为逻辑终点。从逻辑起点向逻辑终点，即从最抽象的范畴向最具体的概念推进，必须通过分析、综合、归纳、演绎等思维过程，推演出一系列中介概念，使理论体系的构建沿着最抽象的概念这个逻辑起点经一系列中介概念到达逻辑终点，同时找出概念间的相互关系、原理间的必然联系，从而构建起学科的理论体系。
在构建学科理论体系的过程中，分析、综合、归纳、演绎等思维过程都起着重要的作用。我们通过归纳、分析、综合对经验事实进行整理总结，形成学科理论体系赖以建立的基本概念和基本原理，之后又通过分析、综合特别是演绎推理揭示概念间的相互关系和原理间的必然联系，从而构建一个逻辑严密的理论体系。
以上是构建学科理论体系的科学方法论的基本精神。按照这种方法论构建学科理论体系的典范就是马克思的《资本论》。在《资本论》中，马克思确定“商品”这一概念为逻辑起点，根据从抽象到思维的具体方法，从“商品”逐步推演到“货币”、“资本”、“剩余价值”等，最后到达逻辑终点“阶级”，从而构建起科学的《资本论》理论体系。那么，按照这种方法论构建的信息素质教育学理论体系又是什么样的呢？
4.我国信息素质教育学科理论体系的结构和内容
按照科学的方法论构建信息素质教育学的理论体系，就是要将信息素质教育学的理论体系按照从抽象上升到思维的具体的思路展开。首先，要找出该门学科的最基本、最抽象的科学概念作为理论体系展开的逻辑起点。由于确定逻辑起点的实质是揭示该门学科的研究对象是一种什么样存在，因此一般将这一部分内容称之为存在论。其次，从作为逻辑起点的最基本、最抽象的概念推演出能够抵达逻辑终点的中介概念，形成与之相联系的相应的判断，即该门学科的基本原理和规律，揭示事物的本质。由于这一部分主要是揭示事物的本质，因此，一般将这一部分称之为本质论。最后，从基本原理和规律向逻辑终点推进，推演出基本原理和规律在具体中的体现，得出各种具体的逻辑结论。在应用性学科中，逻辑终点就是基本原理和规律在实践中的应用，因此这一部分一般称之为实践论。
4.1信息素质教育学存在论
存在论部分的中心任务就是确定信息素质教育学的理论体系的逻辑起点。我们认为信息素质教育学的理论体系的逻辑起点是信息素养。那么，这一概念是否符合一门学科的逻辑起点所必须具备的规定性呢？答案是肯定的。首先，信息素养是一个科学概念，它所反映的是现实的客观存在，具有明确的内涵和外延，是广为人们接受的概念。其次，信息素养是信息素质教育学学科中最基本、最简单、最抽象的概念，其它概念（如信息素质意识、信息素质关系、信息素质教育活动）均可以通过信息素养加以说明，它们都是客观存在和发展的。信息素养在信息素质教育学科理论体系中居于核心的地位，起着基础性作用。再次，信息素养包含了信息素质教育学一切矛盾的“胚胎”和“萌芽”。由此我们可以推演出信息素质教育的本质、信息素质教育的基本规律、信息素质教育准则、信息传播伦理等一系列下位概念。
存在论部分主要讨论以下二个方面的问题：
·信息素质教育的沿革：由于学科理论体系的逻辑起点应与学科研究对象领域内人类实践活动的起点相一致，学科理论体系的逻辑演进应与学科研究对象领域内人类实践活动的发展相吻合，因此，存在论中我们首先从信息素质教育的历史发展来探讨信息素质教育学是如何顺应社会的需要而产生和发展的。
·信息素质教育的存在价值：信息素质是构成终生学习的基础，是各门学科、所有学习环境和所有不同层次教育的根本因素之一。信息素质包括各种有效地使用信息技术和和信息资源的技能：是一种自由的艺术，包括了社会、文化和哲学等内容。
4.2信息素质教育学本质论
信息素质教育学本质论，主要是探讨信息素质教育的基本原理。这一部分主要讨论两个方面问题：
·信息素质教育的本质：信息检索技能是信息素质教育学的研究对象，对信息检索技能的认识直接制约着人们对信息素质教育学的理解和把握。信息素质教育又称信息素养教育，它是个体认识信息需求、检索、评价和有效利用信息的综合能力[8]。
·信息素质教育学的研究对象：信息素质教育的形成有其特定的社会背景，即信息的激增、信息经济的崛起与壮大、信息技术日新月异的发展以及人们观念的更新。因此，我们可以说，它的形成根植于社会实践的需要，其存在和发展有牢固的根基。因而，我们可以认为信息素质教育学的本质是一门应用性和综合性的边缘学科，是一门以信息检索技能为研究对象，探讨信息素质教育的生成、本质、功能及其发展规律的科学。
4.3信息素质教育学实践论
揭示信息素质教育学的本质和研究对象，目的在于用理论指导实践。由于信息素质教育学主要是一门应用性学科，因此，实践论在信息素质教育学理论体系中占有十分重要的地位。实践论部分主要讨论的问题有：
·信息素质教育基础：主要研究信息素质教育学的基本理论问题，包括学科性质、研究对象、体系结构、理论基础和相关学科等。
·信息素质教育学方法论：主要研究信息素质教育学方法体系构成及其内容。
·信息素质教育学发展史：人类的信息素质教育可追溯到中国古代传统的书籍提要，因而，研究信息素质教育的历史发展无疑是必要的。通过对其发展史的研究，我们可以借鉴以往的经验，为现代信息素质教育提供有益的启示。
·信息资源理论研究：以信息资源作为研究对象，研究信息资源的基本概念、类型、结构、布局以及信息资源的成本、价值问题，目的是进一步对信息素质教育作进一步深入的研究。
·信息政策研究：主要以信息政策的作用、类型、制定的原则、程序等为研究方向，从理论上为信息政策的制定和有效实施提供保证。
·信息素养教育学：该分支学科探讨社会环境对信息素质教育研究人员的知识结构、实际技能、人才本身的素质等方面的要求，教学方法与手段的研究，以及如何确定培养目标和课程体系以更利于人才的培养等等。
·信息素质心理学：该分支学科主要研究人与信息的关系，信息对人的心理和行为的影响及如何消除信息给人们造成的不利心理影响，如何培养健康的心理素质等。
·比较信息素质教育学：该学科主要是通过从社会、政治、经济、文化、思想和历史的角度对跨国、跨地区和不同环境下的信息素质教育活动进行比较分析，以及信息素质教育与其它学科关系的跨学科研究等。
·信息素质教育学的发展论：以信息素质教育的未来发展为研究基点，主要研究信息素质教育的未来发展趋势，包括使用的技术手段、方法及现代信息素质教育从理念到方法的差异等。
总之，该体系以信息素质教育学科的研究对象为逻辑起点，体现了它的学科性质，反映了它的研究内容，从不同角度和层面对信息素质教育进行剖析，构建信息素质教育学科的分支学科。当然，信息素质教育学科是一门正在发展中的学科，因而，它的理论体系必将处于不断丰富和完善中。随着学科建设的推进，最终形成一个相对完善，比较成熟的理论体系。信息素质教育学科研究在21世纪必将迎来一个全面发展和繁荣的时代，成为信息科学乃至整个人文社会科学中一门倍受人们关注、青睐和重视的新兴边缘交叉学科。
【参考文献】
[1]ALA.AmericaLibraryAssociationPresidenceCommitteeonInformationLiteracy.FinalReport.Chicago，1989
[2]丛敬军.从文献检索课教学到信息素质教育.情报资料工作，2002，（6）
[3]黑格尔.小逻辑（中译本）.北京：商务印书馆，1980
[4]黄顺基主编.科学论.郑州：河南大学出版社，1990
[5]刘宝存，马忠虑.关于构建研究生教育学科理论体系的思考.学位与研究生教育，2000（6）
[6]马克思恩格斯选集.第二卷.北京：人民出版社，1972
生物信息学的基本概念范文篇9
生物学概念不仅是生物学科的基础，而且是生物学领域最基本的语言表达单位。在生物教学中，许多章节是围绕概念展开的，并通过判断、推理和论证形成新的概念。生物学发展史表明，生物学的发展首先是概念的发展，概念是生物学理论的基础和精髓，概念也是思维过程的核心，一个新概念的提出，往往标志着人们观念的改变，促进生物学科的发展，甚至是对生物学科全新的认识。
一定意义上说，学生学习知识主要是掌握概念和由概念组成的系统，通过对概念的学习加深了客观事物之间的联系。而核心概念是指对于本节课乃至整个高中生物教学起到一个统领、主导作用的概念。抓住了核心概念就等于抓住了高中生物教学的命脉，掌握了核心概念就等于掌握了高中生物知识的精华。
二、生物学核心概念
概念是思维的基本形式和知识的基本单位，是组成知识的“细胞”。概念是反映事物的一般的和本质的特性或联系的思维形式。
生物学概念是通过抽象、概括而形成的对生物学对一象本质特征或共同属性的反映。例如，通过对一块草地上所有的蚌蠕，一个池塘中所有的鲤鱼进行抽象、概括，抽取出它们的本质特征和共同属性，即生活在同一地点的同种生物的一群个体，就形成了种群的概念。
关于核心概念的定义，美国著名教育学家赫德认为：核心概念是指位于学科中心的概念性知识，包括了重要概念、原理、理论等的基本理解和解释，这些内容能够展现当代学科图景，是学科结构的主干部分。本文中的“生物核心概念”包括生物学科中重要概念、原理和理论。
三、生物概念教学策略、方法
1.提供范例，丰富想象。范例与表象是学习者获取概念最基本的条件与基础。范例可以从外部提供反馈信息，帮助学生掌握概念的主要特征;表象具有直观性和概括性，是具体感知到概念形成的过渡和桥梁。因此，在生物概念的教学中，应该从多角度、运用多种方式向学生提供范例，丰富他们的表象。充分利用实物、图像、模型、实验演示、现代电化教具等直观教学手段，丰富学生的表象。充分利用学生已有的生活经验，唤起他们有关的表象。在日常生活中，学生通过对感性认识的辨别、分析、抽象形成假设，并在生活过程中得到肯定或否定的反馈，逐步形成一些日常概念。这些日常概念是学生学习科学概念的基础。在进行概念教学时，要利用好学生己有的生活经验。
2.比较概括，抓住概念的关键特征。学生在学习概念时，概念的关键属性与无关属性是一起出现的。心理学研究表明：概念的关键属性越明显，学习就越容易;概念的无关属性越多，学习就越困难。因此，教师要做好以下两方面工作：其一，突出概念的关键属性。例如，在讲酶的概念时，抓住“活细胞产生、催化、有机物”这些关键属性。其二，引导学生对概念进行比较、概括，从而抓住概念的关键属性。比较是在思想上把各类事物、现象加以对比，找出他们的相同点、不同点及其相互关系的思维过程。通过比较，使学生明确概念之间的区别与联系，避免概念之间的混淆，更准确的理解、掌握概念。概括是把抽象出来的本质属性综合起来，推广到同类的其他事物中去，从而形成概念的思维过程。例如“无性生殖”概念的提出，可以通过对出芽生殖、分裂生殖、营养生殖和抱子生殖的本质属性的分析不时由象概括出来。
3.变式练习，提供反馈信息。变式是指在提供感性材料时，从不同的角度、不同的方向改变事物的非本质属性，突出事物的本质特征，来促进概念的教学的准确、有效。提供反馈与运用变式都必须在知识应用过程中进行。应用概念解答各种作业题，不仅有助于检验学生对概念的掌握程度，而且还可以促进学生对概念的更深入的理解和掌握。教师只有在学生运用概念的过程中发现问题，才能更好地给予指导和提供反馈信息。
4.正确表征概念，给予系统分类。概念之间是相互联系的，若能使学生将所掌握的概念纳入一定的系统中去，则所学的知识就会融会贯通，有助于掌握知识的内在联系。如用概念链的方法表示概念之间的关系：基因―DNA―染色体―一细胞核―细胞―组织―器官―系统―个体―种群―群落―生态系统―生物圈。让概念间的关系一目了然。
5.比喻教学法。采用比喻方法可以使抽象的概念具体化。如讲“细胞膜的结构”概念时，把细胞膜比喻成一堵墙。墙是由两行砖垒成的，比喻成磷脂双分子层;墙的内外两侧各抹了一层水泥，水泥比喻成覆盖在内外表面的蛋白质，而把砌在砖缝中的水泥比喻成镶嵌或贯穿在其中的蛋白质。只不过墙是“死的”，不具生命现象;而细胞膜是“活的”，具一定的流动性。这样比较容易理解这个概念。
生物信息学的基本概念范文篇10
关键词：高考试题解析试题亮点教学建议微课程
一、试题解析
1.题目。
在一定条件下，N■O分解的部分实验数据如下：
下图能正确表示该反应有关物理时变化规律的是（）
（注：图中半衰期指任一浓度N■O消耗一半时所需的相应时间，c■、c■均表示N■O。）
初始浓度，且c■
2.简析。
从题给的实验数据可观察到，每10minN■O浓度均分解0.01，反应消耗的N■O浓度相等，说明反应速率相等，即N■O浓度对反应速率无影响，A项正确；观察表格数据，发现反应至100分钟时N■O完全分解，说明该反应不是可逆反应，最后的速率为0，即反应不存在平衡状态，B项错误；根据已知半衰期注释，应用表格数据，若取浓度变化0.1000.050，则可知半衰期为50min，若取浓度变化0.0800.040，则半衰期为40min，可知浓度越大半衰期越长，C项错误；若取10min为时间段，计算出0～10min时NO■的转化率为10%，而10～20min时N■O的转化率则为11.1%，转化率最终为100%，可知浓度越大转化率越小，D项错误。
二、试题亮点
1.题干简洁，图像新颖，凸显能力。
试题以一氧化二氮分解为载体，呈现一表四图、文字少、图像新颖等特点，试题着重考查学生阅读图表、获取信息处理、解决问题的能力。此题相比近三年福建省理综第12题，题干文字更简洁，增加表格数据，图像由一个增加到四个，图表信息量大，尤其坐标速率――浓度的图形，教材及练习题从未见过。试题重视考查从图表中获得数据和处理应用数据的能力，尤其强化对图形的数学意义和化学概念之间转换关系的思维建模，着重考查学生分析、理解、运用信息的能力。
2.概念计算，深度理解，多元考查。
图表中涉及反应速率、化学平衡、转化率、半衰期等基本概念的理解与考查，把化学基本概念、基本计算通过数据、图像形象体现出来，要求学生利用图表中横纵坐标变化关系，充分进行表、图转换，获取有效信息，多元考查学生能力是高考的热点。本题涉及速率计算、是否是可逆反应、有无化学平衡概念理解与判断、根据半衰期注释进行半衰期计算并分析半衰期的变化规律，此点类似2010年高考题第12题。此题对于图像分析能力与审题能力有较高要求，难度较大，有较好的区分度，成为2014年理综化学考题的亮点之一。
3.突破定势，激活思维，提高素养。
化学反应中某些实验变量通过实验数据构成图像、图表为表达形式，通过图表考查学生数据分析能力、思维分析能力。本题图像B若不结合表格数据，容易掉进“大则先拐先平”化学平衡图像的陷阱，此题突破学生的思维定势，要求学生通过图像、表格等多样化的信息转换激活思维，否则误选B。试题体现考查学生处理化学信息、分析问题和解决问题的能力，体现高考选拔考试以思维为基础、信息有效获取等多元学习能力与素养的要求。
三、关于大数据背景下2015年高考复习的几点建议
2014年高考已经过去，展望2015年高考，我们相信2015年高考将依然遵循“稳中求变、稳中求新”的总体思想。通过2014年高考化学试题的研究，提出大数据背景下2015年高考复习的几点建议。
1.重视教材，吃透教材；扎实基础，查漏补缺。
纵观近几年高考化学试题，命题体现了新课程理念，命题趋势越来越回归教材。考查的知识依然是高中化学的主干知识，如基本概念和基本理论、元素及其化合物、有机化学、化学实验、化学计算及实验探究，试题突出对中学化学核心基础知识、基本技能、基本观点和基本方法的考查。2014年福建高考化学试题主要考点有：基本概念，如溶液、胶体、萃取、同分异构等；有机化学反应类型，如取代反应、加成反应等；电离与离子方程式书写、离子浓度讨论等；物质检验与制备；物质结构与元素周期表、元素化合物的转化；有机物结构和性质；电化学、反应速率与化学平衡问题、盖斯定律应用；化学基本实验原理及操作；物质结构与性质等内容。试题中考查了元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物性质；铁及其化合物性质、二氧化硫及亚硫酸钠性质；电化学腐蚀中吸氧腐蚀；氧化还原的化合价升降法的配平；化学平衡常数、转化率等主干知识。不难发现考查的知识都是源于课本，但高于课本。一轮复习应从教材出发，弄清基本概念与核心知识点的原理，复习教学可大胆尝试让学生复述每个知识点的基本概念、基本原理，要求学生多问几个为什么，如概念是怎么来的？原理是什么？概念之间有什么联系与异同点？如在元素及化合物知识复习时，指导学生把握“结构――性质――用途”的学习主线，避免重复“知识――知识”的低效复习，实现“知识――联系――应用――感悟”的高效复习，师生要树立“科学掌握一种方法比做一百道题更有用”的思想。因此，一轮复习中能够“跳出题海，减负增效”的最重要环节就是重视教材、吃透教材，牢牢把握主干知识、基本方法不动摇。
2.尝试微课，利用资源；自主学习，高效复习。
大数据时代，互联网已成为全球最大的信息资源库，超媒体技术的应用，使高考复习教学更具个性化、动态化和形象化。根据教育厅规定的暑期学生不能补课的精神，为了帮助高三学生暑期更好地自主学习，我们提供“学科网微课堂”――化学学科网链接，推荐微课网在线教育等资源，高三教师利用电子白板制作复习小专题微视频，目前正在开发如氧化还原反应相关概念及考查等70个小专题的课件和微视频。相信学生通过利用网络学习资源，能够在暑假完成高三一轮复习中基础知识的自主学习与自我检测，为新学期高效复习打下坚实的基础。
3.研究真题，训练思维；关注生活，培养能力。
生物信息学的基本概念范文篇11
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“和谐哲学”是个新名词,和谐哲学是指用于分析、解释、指导建设和谐社会,构建和谐世界的理论体系。如,为什么通过和平、发展、合作的途径便能建成和谐世界?未来的和谐世界将会是怎样的世界?具体来说,由于当前世界并不和谐,目前全球最大的不和谐就是经济危机、地球环境危机与国际恐怖主义三大危机,人们将怎样克服这些“不和谐”。更具体的问题是:如何使全球经济平稳较快地发展;如何解决越来越庞大的失业大军队伍;如何在全球范围内消灭贫困,以消除恐怖主义;如何解决一系列地球环境问题,以达到天人和谐?等等。
以上这些问题如果单个来解决,几乎每一个都是天大的难题,故必须综合起来,上升到哲学的高度,这个哲学便可称之为“和谐哲学”。再用和谐哲学为指导,这些问题便得以迎刃而解。
构建和谐世界,是主席在信息时代的2006年才提出的时代最强音,那么和谐哲学必须是信息时代的哲学。但现有成熟的哲学都是工业时代的哲学,工业时代与信息时代是不同质的时代,工业时代的哲学用于指导信息时代犹如牛顿力学进入微观领域,便英雄无用武之地了。故必须以科学发展观为指导,与时俱进地发展工业时代的哲学体系,方能构建和谐哲学。创建和谐哲学的体系,基本概念的突破是基础,是出发点。
一、基本概念的突破
从科学史和哲学史中可见,理论体系的重大突破需要以基本概念的突破为前提。如爱因斯坦突破了时空概念,得出了相对论;马克思发展了物质概念,建立了辩证唯物主义。那么创建和谐哲学需要突破的基本概念便是信息概念。
信息完全不同于物质。其最大的区别在于物质不生不灭,是守恒的,但信息却不守恒。信息可以无中生有、可以湮灭、可以放大缩小、可以畸变失真、可以无限扩散。这样,以信息为本源的科学技术也就可以无限扩散,可以学习、共享。但以物质为本源的各种工农业产品,由于物质是守恒的。故物质产品只能分享不能共享。一件物质产品,你拿去了,我就没有了。工业时代以生产物质产品为主,为争夺物质产品,剥削产生了。这时阶级斗争就不可避免,故工业时代的哲学只能是斗争哲学。
20世纪下半叶,高新技术蓬勃发展,科学技术和科学管理成为推动社会前进的两大车轮,人类社会开始进入信息时代。信息时代快速发展,还不到半个世纪,当前社会正向更高层次的知识社会跃进。在信息社会和知识社会,社会生产力基础发生了质变,从以物质生产为主向知识生产转变。从争夺物质产品,到共享知识产品,使人类社会从斗争向和谐转化。
我们的宇宙是一个特大系统,它是由无数个子系统构成的。各个子系统义是由更小的子系统构成。小到分子、原子、基本粒子都是一个系统。而构成系统的三基元是物质、能量、信息。这样,由于信息的加盟,使物质的概念发展到系统的概念:宇宙间万事万物都构成系统,而系统是由物质、能量、信息构成。
二、和谐哲学的三条基本规律
我们的世界为什么是现在这个样子的?宇宙大爆炸理论告诉我们,宇宙大爆炸伊始,宇宙间只有能量。这验证了古代思想家们的直觉。古希腊哲学家柏拉图提出“从一发散”;中国古代《道德经》中认为,“一生二,二生三,三生万物。”这个“一”就是能量。其后,能量凝聚成基本粒子。然后,宇宙的演化就开始了:基本粒子一原子、分子一无机界一生物界一人一原始时代一农业时代一工业时代一信息时代一知识时代(和谐世界)。
从宇宙演化的进程中,我们发现有三条基本规律,它们是功能(性能)不守恒规律;组合性爆炸规律和层次态发展规律。这三条基本规律就是和谐哲学的基本规律。
1功能(性能)不守恒规律。物质、能量守恒。信息不守恒,由物质、能量、信息构成的系统其性能、功能便不守恒,这就是人们常说的一加一不等于二。这是一条宇宙发展最基本的规律,是宇宙之所以从单一的能量演化成千变万化,绚丽多姿的大干世界的根本原因。从能量凝聚成基本粒子,基本粒子组成原子分子,再到万事万物,万事万物的性能、功能不同于原子分子的根本原因,就在于系统的性能、功能是不守恒的。若没有系统功能不守恒规律,宇宙间永远只有能量,而不会产生性能不同于能量的基本粒子以及其后的万事万物。2组合性爆炸规律。当子系统构成大系统时,其所形成大系统的数量是爆炸式地增长。如质子、中子、电子三种基本粒子能构成92种原子;0、1两个符号,构成了无限的计算机语言。由于系统发展是以组合性爆炸的方式进行,所以宇宙的发展是越来越快的。宇宙的演化经历了约150亿年;从猿到人几百万年;农业时代一万年;工业时代二百多年;信息时代才几十年就要向知识时代跃进了。
生物信息学的基本概念范文篇12
1．前言
随着信息科学技术的快速发展以及社会经济发展的稳步前进，信息技术逐步广泛地应用于社会的不同领域；信息化与网络化己成为各个行业数字化的重要基础手段，在企业应用中起到十分重要的作用。客观世界的事物是无穷无尽的，要研究、认识、利用和改造它们，就必须进行概括与抽象（即理想化或模型化），以便揭示客观事物演变的基本规律，并将其作为利用和改造客观世界的手段。模型是现实世界本质的反映或科学的抽象，反映事物的固有特性及其相互联系和运动规律。数据模型是地理信息系统中关于数据和联系的逻辑组织的形式表达，以抽象的形式表述一个部门或系统的业务活动与信息流程。基础信息分类与编码需要把现实世界抽象到数字世界与信息世界。
2．煤矿地质测量信息涉及的范围及其特征
煤矿的开发活动是一个复杂的系统工程，在生产过程中，产生了大量的相关信息。从信息来源看，可将其分为内部数据源和外部信息源。内部数据源是指煤矿日常生产和销售活动有关的数据，主要包括煤矿地质测量信息数据、采掘工程数据，以及安全与调度、设施与耗材、通风、运输等生产数据，还包括财务、劳动与人事、原材料消耗等运营数据；外部信息源是指国家政策、法规、上级单位指令、原材料市场、矿产品市场等信息。
煤矿地质测量信息主要针对煤矿这一特殊的空间系统，它的对象主体是煤层及其围岩等地质实体。从涉及的专业角度看，煤矿地质测量信息主要包括地质、测量、水文、资源量/储量、三量（开采煤量、准备煤量、回采煤量）等。从信息的表现形式上看，可概括为两类，一类以图的形式纪录、分析和传递；另一类以文字资料、表格的形式纪录、分析与传递。煤矿地质测量信息除具有一般的空间性和海量性外，还有以下一些特征。首先是信息数据的隐蔽性。煤矿数据对地质实体的表达，是一个从隐式到显式的过程。例如：煤田的形成和分布主要是受沉积作用和构造作用等多种因素控制的，通过重磁、地震等地球物理方法可获得地层（岩层和煤层）空间分布的数据；通过钻井、测井等方法可获得岩石物理特征以及煤层厚度、结构、空间位置等方面的数据。对这些数据进行分析，同时对地质条件进本文由收集整理行综合分析，即可确定煤矿（区）的范围、资源/储量等情况。其次是信息数据的时间序列。煤矿数据是一个动态的积累过程，从资源勘查、矿井开拓到生产，由于矿山实体的层次逐步细化，地质体客观现象、规律的准确程度逐步提高，数据量越来越大。在资源勘查阶段，主要通过野外地质调查、钻探、物探获取数据。矿井开拓阶段，主要是补充钻探与测量资料、井筒资料及井下巷道实际揭露的数据。生产阶段主要通过各种岩巷（石门、上下山）、煤巷、井下物探和钻孔，以及相应的工程测量获得数据。第三是信息数据的关联性。煤矿地质实体间存在相互作用关系，例如煤层和围岩、两个相邻或不相邻地层、构造与煤矿瓦斯等都具有关联性。第四是信息数据的多源性。煤矿数据的多源性，主要表现在数据获取方式上的多样性，存在空间尺度上的差距。遥感、摄影测量可获取整个煤田、矿区的数据；勘查、地面测量及井下测量可得到矿区规划、矿井设计所需的数据；而各种井巷工程、井下物探可获得矿山日常生产数据。此外，同一地质特征可充当不同的角色，比如断层，可以是井田的边界，也可以是采区的边界。
从地理信息系统角度出发，煤矿地质测量信息是矿区与地理空间分布有关的各种要素的图形信息、属性信息、统计信息以及时空关系的总称。大体可分为基础信息、专题信息和综合信息：基础信息是矿区最基本的地理信息，包括各种井下和地面测量控制点、高程点、水系、地形、地貌、地物、地名以及某些属性信息等。mgis的基础信息具有空间性、统一性、精确性、基础性和时效性等特点。
专题信息是指各种专业性信息，如采矿要素的空间分布及其规律，包括地层结构、煤层储量与分布、井巷设施、采掘工作面、机电运输、瓦斯、水文等。mgis的专题信息具有专业性、统计性、空间定位性和时效性等特点。专题信息是基础信息的拓展，基础信息是专题信息的公共空间定位基础平台。
综合信息是在完善基础信息和专题信息的基础上，针对特殊应用提取、生成的综合性信息，包括矿区环境规划、矿区交通运输规划、矿区土地整治规划等。mgis的综合信息具有综合性、全面性、空间分布性和时效性等特点，是基础信息、专题信息的拓展。
综上所述，从勘探到生产，随着煤矿基础数据信息的增加，对地质体控制程度、精度和认识程度越来越高。煤矿数据是海量数据，无论是地物、地貌等几何信息、拓扑信息和属性信息，煤矿系统的运作，还是在时间和空间上，时时刻刻都在发生变化。因此，如何合理、科学地对煤矿基础信息进行分类编码，有效地管理、利用煤矿基础数据，充分发挥其增值作用，是煤矿空间信息管理的一个重要内容。
3.数据模型
数据模型以抽象的形式表述一个部门或系统的业务活动与信息流程，在地理信息系统中，是有关数据和联系的逻辑组织之形式表达。选择与建立数据模型的目的，是希望用最佳的方式反映本部门的业务对象及信息流程，并为用户提供访问数据库的逻辑接口。数据模型是一种较高层次的数据描述，它是独立于任何数据库管理系统（dbm）的。每一种数据模型都是以不同的数据抽象与表达能力来反映客观事物的，有不同的处理数据联系的方式。地理信息系统主要涉及空间数据、属性数据及可能的拓扑关系的组织和管理。它的数据量大，应用面广，数据模型相当复杂。因此，虽然人们对地理信息系统的数据进行了大量的研究，开发了许多商业化软件，但gsi至今没有统一、完善的数据模型。一般从软件工程开发的基本过程（用户需求、概念设计、逻辑设计和物理设计）出发，将gsi数据模型按层次分为概念数据模型、逻辑数据模型和物理模型。概念数据模型是关于实体及实体间联系的抽象概念集；逻辑数据模型表示概念数据模型中数据实体（或纪录）及其间关系；物理模型是数据抽象的最低层，主要包括空间数据的物理组织，空间存储方法和数据库总体存储结构等。煤矿地质测量信息分类与编码主要考虑煤矿地质测量信息的概念数据模型和逻辑数据模型。