在1956年美国召开的首次“生物学中的信息理论研讨会”上人们提出了生物信息学的概念[1]。近几年，随着人类基因组计划(HGP)的迅猛发展，各种数学软件以及生物分析软件的出现，将之前积累的大量不同生物基因序列、蛋白质氨基酸残基序列、不同生物种属之间基因序列、蛋白质以及结构序列的保守结构位点进行整合，并据此建立了庞大的数据库系统。而对于这些数据的分析，必须依靠计算机分析技术的不断发展，所以就形成了一门由生物科学、计算机科学、信息科学、应用数学、统计学等多门学科相互交叉的学科——生物信息学技术[2-4]。
生物信息学的基础是各种数据库的建立和分析工具的发展。迄今为止，生物学数据库总数已达500个以上。归纳起来可分为4大类：即基因组数据库、核酸和蛋白质一级结构数据库、生物大分子三维空间结构数据库，以及以上述3类数据库和文献资料为基础构建的二级数据库[7]。常用生物信息学数据库[8-10]：
European Molecular Biology Laboratory(EMBL)——欧洲分子生物学实验室http：//ebi.ac.uk/ebi_docs/embl_db/ebi/topembl.html
UK Human Genome Mapping Project-Resource Center(HGMP-RC)——英国医学研究委员会所属人类基因组图谱资源中心 http：//hgmp.mrc.ac.uk/default.htm
SeqNet：UK Node of European Molecular Biology Network(EMBNet)——欧洲分子生物学信息网http：//seqnet.dl.ac.uk/default.htm
GenBank——美国国家生物技术信息中心(NCBI)所维护的供公众自由读取的、带注释的DNA序列的总数据库http：//ncbi.nlm.nih.gov/Web/Search/index.html
National Center for Biotechnology Information(NCBI)——美国国家生物技术信息中心http：//ncbi.nlm.nih.gov/
DNA Databank of Japan(DDBJ)——日本核酸数据库http：//ddbj.nig.ac.jp/default.htm
Genome Sequence DataBase(GSD)——美国国家基因组资源中心维护的DNA序列关系数据库http：//seqsim.ncgr.org/default.htm
Online Mendelian Inheritance in Man(OMIM)——在线人类孟德尔遗传数据库http：//www3.ncbi.nlm.nih.gov/Omim/searchomim.html
European Drosophila Genome Project http：//edgp.ebi.ac.uk/default.htm
The Institute for Genomic Research(TIGR)——美国基因组研究所http：//tigr.org/default.htm
The Sanger Centre http：//sanger.ac.uk/default.htm
Swiss Institute of Bioinformatics(Expasy)http：//expasy.ch/default.htm
GenomeNet(Japan)http：//genome.ad.jp/default.htm
Australian National Genomic Information Service(ANGIS)http：//morgan.angis.su.oz.au/default.htm
Bioinformatics and Biology Resources on the Internet http：//aeiveos.wa.com/biology/index.html
List of other Genome Sites http：//hgmp.mrc.ac.uk/GenomeWeb/default.htm
Brunel University Online Teaching Programme http：//brunel.ac.uk/depts/bl/project/front.htm
Whitehead Institute for Biomedical Research(WI)http：//wi.mit.edu/
WICGR(WI/MIT Center for Genome Research)http：//www-genome.wi.mit.edu/
Cold Spring Harbor Laboratory(CSHL)——冷泉港实验室http：//clio.cshl.org/
SMI(Stanford Medical Informatics)http：//www-smi.stanford.edu/projects/helix/
BNL(Brookhaven National Laboratory)——美国布鲁克海文国家实验室http：//genome1.bio.bnl.gov/
Weizmann Institute of Science——以色列魏兹曼科学研究所 http：//bioinformatics.weizmann.ac.il/
中国科学院上海生命科学院生物信息中心(BioSino)http：//biosino.org.cn/
北京大学生物信息中心(CBI或PKUCBI)http：//cbi.pku.edu.cn/
中国军事医学科学院情报研究所 http：//bmi.ac.cn/bio/
1 生物信息学在寄生虫基础研究中的现状
随着HGP的开展[11-12]，人体寄生虫基因组研究也受到了广泛的重视。1993年美国人类基因组研究中心对HGP 作了修订，修订后的HGP 将模式生物基因组列入了HGP的内容[13]，认为通过对较为简单的模式生物基因组的研究，可为人类基因的功能鉴定提供线索，并可从简单的基因组分析入手建立技术积累经验。人体寄生虫是一类结构较简单的单细胞生物如原虫或多细胞生物如蠕虫[14]，是研究模式生物较理想的材料。因此，人体寄生虫基因组计划也已成为人类基因组计划中模式生物基因组研究重要内容之一[15-16]。其中，基因序列测定和新基因的发现是人体寄生虫基因组计划的首要任务。目前应用生物信息学对下列人体寄生虫基因组进行了研究[17-18]：
1.1 恶性疟原虫 基因组计划开展较早，研究表明恶性疟原虫的基因组大小约30Mb，含15000～17000个基因。在GenBank 中已记载的恶性原虫5031个基因顺序资料中，有3755个为抗原/蛋白质的编基因序列。
1.2 利什曼原虫 基因组大小约为35Mb，通过构建利什曼原虫不同时期特异性cDNA文库和长片段基因组文库，已经获得了2000多个EST 序列。
1.3 美洲锥虫 基因组大小为55 Kb，已建立了标化cDNA 文库，BAC 文库和YAC 文库。现已完成了7000个EST序列的测定，3号和4号染色体序列已测定。
1.4 丝虫 基因组大小为100Mb(以马来丝虫代表)，至目前为止，在GenBank 中EST 序列已达到16500个，鉴定出新基因6000个，占预测基因总数的1/3。
1.5 硕大利什曼原虫 已有约500个EST 序列进入数据库，均是从含有引导序列的全长cDNA的5端测出的序列，对利什曼原虫的目标是测出至少1500个新序列。
1.6 血吸虫 基因组大小为270 Mb，估计基因数为20000个。血吸虫基因组计划始于1995年，早期研究工作主要是新基因的发现和绘制低分辨率的物理图谱。目前在GenBank中已有的血吸虫基因EST序列超过45900条，3500 个新基因已被鉴定，占基因总数的15%。
2 生物信息学在包虫基础研究中的应用前景
包虫病是一个世界性的流行病，其防治工作倍受各国研究者重视。包虫生活史复杂，同一包虫的不同种株，以及在同一种株的不同发育阶段，不同组织，甚至随着环境的改变，其基因表达变化很大。目前有关包虫的研究还不是很多，研究资源主要集中于研究包虫单个基因的序列及其功能，随着后基因组时代的发展，以及生物信息学的兴起，包虫的研究将从单个基因和功能向全基因组和功能研究转变，从局部向整体转变，从而使有目的地大规模研究疫苗和药物相关基因成为可能。
目前，应用生物信息学在对血吸虫的基础研究中取得了很大的进展。这便给了我们一个提示，可以应用生物信息学对包虫进行基础研究。首先，可以通过生物信息学的相关网站得到目前已知的包虫的基因或蛋白序列。目前报道包虫的核酸序列共11106条[美国国立生物技术信息中心(NCBI)数据库]，见下表：
核酸序列线粒体
内核酸线粒体
外核酸总核酸
序列数Nucleotide5625321097相关EST01000210002GSS077 之后可以通过生物信息学相关工具做以下工作[19]：
2.1 基因功能预测 一个新基因得到后，接下来的工作就是寻找该基因的功能。序列同源比较是预测基因功能的第一步。利用同源比较算法，将待检测的新基因序列从DNA和蛋白质序列数据库中进行同源检索后，就可以得到一系列与新基因同源性较高的基因或片段。这些基因和片段的已知功能信息就为进一步分析新基因功能提供了具有相当参考价值的导向。最主要的生物学数据库是核酸、蛋白质序列数据库及其三维结构数据库[20]。
2.2 寻找蛋白质家族保守序列 通过同源检索，寻找新基因中包含的该蛋白质家族的保守序列，为进一步深入研究其功能作好准备。多重序列同源比较，被用来寻找基因家族或蛋白质家族中的保守部分[21-22]。由于保守部分常常与家族成员的功能密切相关，蛋白质家族数据库能够帮助科学家更好地认识基因的功能。最具代表性的蛋白质家族保守序列的数据库有PRINTS、BLOCKS、Sbase 和Prosite等。这些数据库可以帮助我们把新基因所属的蛋白质家族及其保守部分找出来，并提供该家族其他成员的结构和功能信息[23]。
2.3 蛋白质结构的预测 如果一个可能的新基因通过同源检索后没有同源性，就成为孤独基因了。孤独基因可以通过结构同源比较，寻找结构同源的基因或直接预测其高级结构来推测其可能的功能。有很多蛋白质高级结构数据库提供结构同源比较的检索[20]。
目前，在后基因组时代，研究者们面对的不仅是序列和基因，也有越来越多的完整基因组。对不同种株包虫基因组之间的比较性研究很可能会得到大量有用信息，而对同一种包虫生活史不同阶段基因组的比较性研究可能会使人们对于该物种的认识更加深入。因此，随着生物信息学的迅速发展和后基因组计划的深入，包虫的基础研究必将得到极大地发展。人们能够期望从对基因和基因的生物学功能研究着手，发现更有效的抗包虫的药物靶位或疫苗[24-25]，并为彻底揭开包虫的奥秘以及有效的治疗与预防包虫病打下基础。
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【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2013）06B-0016-02
多媒体课件是高效的计算机辅助教学工具，它集成了多种媒体手段，可以展现传统教学手段无法呈现的信息，具有形式多样化和信息海量化的优势，因而在语文教学中得到全面运用。语文课件除了具有多媒体课件以语言符号为重点、以教师授课需要为旨归、全面覆盖课堂教学过程等共性外，还是协助学生深入理解课文的重要工具。所以语文课件应符合学生的认知规律，既充分满足学生的学习需要，又不能超越学生的认知水平。认知心理学发现，人脑只能同时加工一定量的信息，因此会对刺激信息进行选择，心理活动会指向和集中于一定的对象，这种指向被称为“注意”。注意是一种认知资源，其容量或能量是有限的。个体为了完整地辨识刺激信息，需要运用有限的认知资源，刺激信息越复杂，需要运用的认知资源就越多，若不同的复杂刺激信息同时呈现，认知资源很快就会消耗殆尽，此时若再有新异的刺激信息出现也不能被加工和处理，即不能够被注意。学生的认知资源也是有限的，在此情况下多媒体课件的形式多样化和信息海量化就成了双刃剑，它给学生带来信息“大餐”的同时也可能会让学生“消化不良”。因此，恰当处理课件中的文字内容、多媒体要素和师生的语音交流的关系是语文课件创作的关键。总结平时的教学经验，笔者认为语文课件的创作应注意内容的详略、内容与背景的差别以及背景要素的编排。
一、注意内容的详略
相对于传统板书，多媒体课件可承载大量文字信息，但也有两个缺点：其一，课件投影屏幕的尺寸是固定的，学生的视觉分辨力有限，单幅幻灯片可呈现的内容也有限。此外，课件投影是虚拟画面，幻灯片不能同时出现在屏幕上，在课堂教学时间固定的情况下，单幅幻灯片的放映时间也是有限的。其二，课件的文字信息是预先备好的、固定的，而教师的语音讲解是即时发生的、灵活的，课件内容与教师的讲解缺少互动，对于教学的灵活性和深刻性有一定的影响。鉴于以上原因，课件文字内容要有详有略。首先，不能照搬课文内容，要对其进行概括，用最少的文字准确表达课文内容，做到框架清晰，使人一目了然。可用词表达的，不用句子；可用句子表达的，不用段落。这样既可减轻学生的视觉负担，也为教师的讲解留有余地，避免照本宣科的尴尬。其次，重点部分可以原文形式出现，但应集中在单张幻灯片内，避免分成多幅幻灯片，以免频繁翻页打断学生的思维。最后，对辅助理解的文字信息加以控制，通过教师简单讲解或学生自行阅读可以获得的信息不必列入课件。
二、注意内容与背景的差异
认知心理学研究发现，人们会将所感知的事物分为“前景”和“背景”。前景是感知的中心和焦点，背景是相对次要的信息或物体。前景最容易、最先被感知，留下的印象也最为深刻。前景和背景的反差越大，前景就越容易凸显。语文课件的文字信息内容是语文教学的载体，应该成为课件中的前景，而课件的版底、伴音、图案、花纹等应该属于背景。要保证学生对课件内容的辨识，需要凸显内容和背景的差异。首先，控制要素的数量，形成差异。要保证内容与背景的差异，首先应控制图形的布局、颜色、形状及密度等技术要素的数量，形成明显的差异，并保证内容在颜色、形状、版式等要素上的高辨识度。笔者的经验是采用“三三制”原则，即整体画面颜色不超过三种、图案加文字不超过三项、文字板块不超过三块、字体和字号也不超过三种。文字在颜色、版面和篇幅上占据主置，背景则需朴素、简练。其次，注意动静的差别。人们对运动的物体会特别注意，运动的物体容易被感知为前景，而静态的物体则易被视为背景。对于运动的物体，人们的注意力往往会集中在其运动状态，而忽略其构成。因此，语文课件一般不宜出现动态图案，除非该图案是特别需要演示的内容；注意选择“动画放映”的方式，保证幻灯片切换和内容变化不能有幅度过大的动作。最后，注意规律和突变。人们的知觉对与周围事物不相似的事物会加以注意，突变的事物容易被感知为前景，而常规的事物被视为背景。在课件画面上，与整体形状、颜色、样式不一致的事物会特别容易吸引注意，例如黑色整体中的红色部分会被认为是重点部分。因此，课件背景应该尽量有规律，避免突变。课件的伴音，如有必要，可以采用语音或音乐作为画面的补充，但应选择连续的、舒缓的声音作为背景音，以免突兀的、变化剧烈的声音干扰学生的注意力，切割、破坏画面的和谐，影响课件效果。有的课件在幻灯片切换或动画效果中设置“咔嚓”声，反而会转移学生的注意力。
三、注意背景要素的安排
背景体现了多媒体形式多样的特点，不但影响语文课件的审美效果，也影响学生对文字内容的理解。在课件的制作中，声音、图像和视频等媒体形式要比文字符号占据更多的存储空间；同样，在课件的放映中，这些媒体形式占据的认知资源也要比文字符号多。因此背景要素的安排对语文课件的效果也有重要影响。笔者以为，背景要素不能满幅渲染，以免挤占学生有限的认知资源，而要为文字内容留有空间，即“留白”。传统美学范畴中的“留白”就是为欣赏者留下想象的空间。人的心理具有将不完整的事物看作整体的能力，人们往往能够调动自己已有的经验和情感去填充事物的空白，形成对事物的整体理解。作品若过分渲染会减少审美空白和想象空间，影响欣赏者的审美理解。语文课件的创作有必要为文字内容“留白”，这样才能将课文内容之美与视听之美融合起来。因此，背景部分不要满幅渲染。文字是抽象的符号，属于视觉刺激的“空白”，如果图案和花边在局部形成优势，就可以弥补文字的“空白”，让学生形成审美整体。同样，文字是无声的符号，如果课件伴有声音朗读则可能消除这种“空白”，反而不美，因此，课件可减少课文朗读，应为学生自行诵读留有空间。其次，课件背景部分要尽量避免文字内容重叠，不宜挤占文字内容的空间。最后，幻灯片图片和花色不宜频繁更换。文字具有抽象性，因此课件中文字内容再多，也不会挤压学生的想象空间，但图片有较强的视觉刺激，留给学生的“空白”不多，如果过多就会挤压学生的想象空间。而且如果每张图片的放映时间短暂，令人眼花缭乱，学生也很难形成整体的审美意象，对于课文内容的理解并无帮助。
【关键词】高职 景观植物配置课程 信息化教学 教学设计
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2017）04C-0154-02
要想营造一个令人们满意的园林环境，必须通过合理的植物配置将植物以及和植物搭配的各种建筑小品的景观表现出来。可见，景观植物配置在景观规划设计项目中具有重要地位。景观植物配置课程是高职环境艺术设计课程体系中不可缺少的一门主干课程，是景观设计的核心要素，在整个课程结构中起着承上启下的作用。如何在有限的课时内，使学生更好地掌握植景观物配置的方法，这需要我们针对课程内容、学生特点，结合信息化技术开展教学，并优化信息化教学设计。
一、高职景观植物配置课程中信息化教学的优越性
景观植物配置课程是让学生掌握如何运用乔木、灌木、藤本植物以及草本植物等素材，结合环境条件，充分发挥植物自身的形体、线条、色彩等方面的美感，创造出与周围环境相适宜、相协调的活动空间。在教学中，景观植物配置课程实践性强，要求学生掌握在不同环境及季节下的植物配置形式。由于受到季节、时间及学时数等因素的影响，传统的教学方法受到一定的限制。
信息化教学，是以现代教学理念为指导，以信息技术为支持，应用现代教学方法的教学。在信息化教学中，要求观念、组织、内容、模式、技术、评价、环境等一系列因素信息化，也就是利用信息技术手段来开展教学，通过信息化技术对课程内容进行整理、加工、交流、存储和呈现，这一技术在教学领域中主要指多媒体、视频、网络、虚拟现实技术等。因此，运用信息化教学手段，解决传统教学中景观植物素材不足、设计表现不够真实直观等主要问题，让学生能更真实有效地体验各种典型配置形式，获取更丰富的知识内容。
二、高职景观植物配置课程信息化教学的设计思路
以校企合作为依托，以企业需求为目标，对园林景观设计岗位群的职业核心能力进行分析，以就业为导向对课程体系进行整合。然后，在教学设计中落实职业能力的培养，以工作任务为载体，构建课程内容体系和知识要点，从课前准备、课堂实施、知识拓展到效果反馈，形成教学过程，将课堂实施环节设计成理论与实践相结合的三大知识模块。具体见表1。
三、高职景观植物配置课程信息化教学的具体设计
（一）课前准备
1.发放课程任务。教师可通过电子教室系统下发课程任务，让学生明确课程的整体要求，如贯穿于整个教学过程中需要完成的项目内容与要求、需要掌握的知识结构、需要收集与查阅的相关资料等信息。教师要引导学生做好相关课前准备，培养学生的自主学习能力及资料搜集整理能力。
2.信息交流平台。如今微信的使用已经非常广泛，通过创建课程微信公众号平台贯穿于课程教学始终。依据课程教材及授课学生的情况，将与课程紧密联系的电子书籍、课程知识重点和难点、优秀作品、大师案例、行业网站链接等内容发放到微信公众号，学生可在课程的各个环节依据自己的兴趣点击阅读相应的模块，丰富学生的课程资源，加强数据信息的交流。
（二）课堂实施
1.认知环节。学生要想取得一定的景观植物设计能力，首要任务就是要加强植物辨析能力的培养。为了更好地培养这种能力，教师可考虑利用信息化教学手段将丰富的课程信息直观、生动地传授给学生。
一是多媒体演示教学。在景观植物配置的理论基础环节，运用电子教案、PPT课件、植物种类解说视频动画等多媒体技术，图文融合式地实现对景观植物的形态特性、植物群落、植物与其他园林要素的结合形式等内容的介绍与讲解，达到生动、形象、易于理解与接受的教学效果。
二是设置课程游戏环节。兴趣是最好的老师，面对大量植物名称、特性的识记，有的学生会觉得枯燥及困难，可通过选取景观环境真实场景的典型案例，结合Photoshop、Flash等图片动画编辑软件制作游戏动画，学生组成学习小组，利用游戏动画进行植物名字填充的竞赛，看谁能最快、最准确地将备选区域的名称对应到真实景观场景中来。这一环节的设计，可激活学生的学习兴趣，在活跃课堂的同时，巩固学生对植物的种类、名称、配置形式的认识。
2.分析环节。在课程的分析环节，围绕“分发任务―查阅分析―归纳汇报―资源共享”的思路展开。将常见植物的名称分发到学习小组，每个小组依据接收到的任务，对植物的特性、实景配置形式等内容进行收集与归纳，学生在调查自然植物群落环境时，主动发现与分析，将资料归纳整理成幻灯片的形式进行汇报，积累相关知识。同时，对汇报信息通过教师点评和学生互评的形式进行修改整合，并将其共享到课程学习平台，加强知识的交流与学习，锻炼学生的语言表达能力，进一步促使学生熟练掌握景观植物的配置形式。
3.应用环节。主要包括如下两方面内容：
其一，形成设计理念。在接收课程项目任务后，方案的形成与提升环节，是整个课程的难点环节，考验学生对知识的实践应用能力及自主学习能力。在此环节，应充分利用信息化教学手段开展课堂及课后教学，如通过“爱课网”景观规划设计课程网站、行业交流论坛等方法，使学生获取他们想要的咨询，通过对大师案例、实践案例、优秀作品展等信息的浏览，激发学生的创新设计理念，优化设计方案。
其二，设计方案表现。项目的表现阶段，主要考核学生通过手绘及软件表现设计理念。手绘方面，学生之前已开设相应的手绘基础课程。这一环节，教师可将典型景观设计表现手绘视频上传到“百度云库”，学生可以通过各种终端设备在课后反复学习，丰富课后学习的领域，提高手绘表现技能。软件表现方面，可利用Auto CAD、Sketch Up软件，进行方案的实时表现与修改。Auto CAD主要是对方案进行平面布置表现的绘制，而Sketch Up在效果图表现上具备了场景实时再现、表现风格多样、可通过设置日照时间和光线明暗来模拟显示自然界真实光影关系、修改方便快速等优势。在方案表现中，可运用Auto CAD绘制出植物配置平面图，将配置平面图导入Sketch Up，然后依次选择树木平面图块，通过右键选择“重载”命令，以替换组建的形式完成植物的种植，模拟真实的环境场景，三维实时展现方案中植物配置的效果。
（三）知识拓展
环境艺术设计的对象是完整的空间系统，植物材料是其中的一个元素，植物配置是创造最终目标环境空间的重要途径和手段。景观植物配置教学目标应与环境艺术设计专业的整体培养目标呼应，课程应与园林手绘表现技法、景观规划设计、建筑设计等前导与后续课程紧密联系与衔接，通过贯穿校园景观规划、企业实训工作项目、毕业设计方案等项目的设计表现，使学生学会将所学知识举一反三，融会贯通，在实践项目中，将教学由课堂向课外实践教学延伸，让学生完整掌握植物景观配置的整体过程与方法。
四、高职景观植物配置课程信息化教学成效
建设网络课程平台，体现了整个课程教学成效。学生将课堂、课后作品提交到作品板块，提供相互学习与交流的平台，实现了线上作业练习与反馈的目的，在学习平台设置行业竞赛板块，更新各项最新竞赛资讯。学生通过参加各项专业比赛，共享比赛作品，公布获奖情况等形式，实现以赛促教、不断提高专业能力的目的。
总之，信息化教学将传统的艺术设计教学与现代教育方法结合起来，为学生提供了丰富、便捷、高效的课堂与课后学习环境，更好地解决了课程教学重点，突破教学难点。我们应顺应时展趋势，不断改革创新教育教学体制，切实提升教学质量。
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所谓信息给予题，就是将一段较为深奥或陌生的物理情境展现出来，要求学生通过阅读、理解、思考和分析,从中捕捉并利用信息, 再结合所学知识作出判断、推理、概括、运算和表述的一种题型.信息给予题构思精炒、题意新颖，有利于考查学生临场阅读、提取信息、处理信息的能力以及运用物理基础知识分析问题、解决问题的能力.
1信息给予题的结构
信息给予题一般由两部分构成：一是信息给予部分，其题干常以日常生活、生产及现代科技的某个事件,某个问题为情景给出新信息，创设新情境；也经常有把高中物理知识下移作为题干的情况；二是问题部分，主要是围绕信息给予部分来展开，从不同角度、不同层次进行设问.
2信息给予题的特点
信息给予题多具有以下特点.
2.1内容的真实性与实用性
一般来说，信息题取材于生活，所提问题也紧扣实际，这种题起点高、落点低，题的命题范围并没有超越教学要求，但所选内容却凌驾于教材之上.这部分内容在题干中主要以“新情景”的形式告诉学生，乍一看给人一种模糊的感觉，若细细品味，又似曾相识.看似超纲，实则扣本.其能力要求高，但落实到具体的知识点时却并不高.
2.2信息的相干性与隐蔽性
题干提供的信息有显性信息，也有隐性信息；既有有效信息，也有干扰信息.它要求学生必须认真审题，区分有关因素和无关因素，从中提炼有效信息，找到解题的切入点.这种题一般不会太深奥，知识浅显易懂， 学生能够接受， 但学生必须对情景进行认真的分析归纳、知识迁移, 做到举一反三, 触类旁通.
2.3载体的多样性
提供信息的载体可以是文字、公式、图片和表格，甚至是漫画.
2.4思维的灵活性、迁移性
由于创设的情景新，知识内容新，有些知识课本上没有，或属阅读材料，甚至是高中的物理内容，这就要求学生现学现用，现抄现卖，及时提出解决问题的办法.
3信息给予题的类型
信息给予题根据思维方式的角度可分为四种类型：
3.1阅读理解类
这类题通常给出一段文字，系统地叙述有关知识，给出完整的信息，要求考生在阅读理解的基础上，快速准确地筛选、提炼出有用的信息来回答相关的问题.
例1阅读短文，回答问题.
石墨烯――改变世界的神奇新材料
一片碳，看似普通，厚度为单个原子，却使两位科学家获得诺贝尔奖.这种全新材料名为“石墨烯”，石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和铜一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的.利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料.比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池.如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料.因此，其应用前景十分广阔.
(1)最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯的(填选项前的字母)
A.透光性好B.硬度大C.导热性好D.导电性强
(2)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为；
(3)石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料.针对这一发现同学们提出了以下几个问题，你认为最有价值且可探究的问题是.(填选项前的字母).
A.“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系？”
B.“如何提取石墨烯这种物质？”
C.“石墨烯在生活中有什么用处？”
D.“石墨烯为什么很薄？”
解析本题重点考察学生阅读理解文字的能力，以介绍“神奇新材料――石墨烯”的科普短文为题干，要求考生能够能够快速建立对信息的有效性作出判断的意识，通过阅读摒弃无用的信息，正确选择需要的信息进行答题.
(1)从题目中可以知道，石墨烯的导热性好，所以用来制作交替散热通道；
(2)石墨烯制作晶体管，传输速度超过硅晶体管，可以制作超级计算机.
(3)从薄、坚硬的特点提出可以值得探究的问题为：石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系？这样的问题关系物理，也可以用控制变量法进行研究.
3.2知识迁移类
这类题往往给出一种全新的知识或思维模式. 解答这类题时,考生必须把题给的新知识融入自己已有的知识结构中,重新整合形成新的知识结构,并运用其求解.
例2测量血液的密度有一种方法：先在几个试管中分别装有密度不同的硫酸铜溶液,然后分别在几个试管中各滴入一滴血液，分析人员只要看到哪一个试管中血液悬浮在其中，就能判断该血液的密度.
根据上文的启示，利用天平(含砝码) 、量筒、烧杯、水、玻璃棒和食盐，设计实验来测量一粒花生米(密度略大于水) 的密度，写出实验操作步骤及其密度表达式.
解析这是一道典型的迁移类信息给予题，题干中介绍了测量物质密度的新思路――“悬浮法”，解答时，要求学生把学过的知识和方法迁移过来，并联想到教材中测盐水密度的方法，应用到新的物理情景之中去.
(1)把花生米放入烧杯并向其中加入适量的水;
(2)向杯中慢慢加盐并不断用玻璃棒轻轻搅动直到花生米悬浮在其中;
(3)用天平称出烧杯、盐水和花生米的质量记为m1;
(4)向量筒中倒入适量的盐水并记下体积V，用天平称出烧杯、剩余盐水和花生米的质量记为m2.
则ρ花生米=ρ盐水=m1-m2V.
3.3分析推理类
这类题目中所给的信息是不能直接用来解决问题的,还需要对题给信息进行分析、推理,才能得出结论.
例3人们常用推理的方法研究物理问题.在研究物体运动状态与力的关系时，伽利略通过如图1甲所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论：运动着的物体，如果不受外力作用，它的速度将保持不变，并且一直运动下去.
推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中.如图1乙所示的实验中，现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，在这种情况下，你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这一结论的？
解析随着罩内空气的不断抽出，听到的铃声越来越弱，推理：如果罩内被抽成真空，将听不到铃声，由此可以推出“声音不能在真空中传播”的结论.
3.4情景分析类
此类题目一般是通过给出一幅图形或图像来表明一个物理情景或给出较多的信息来考核学生筛选、获取信息的能力，同时题目中出现了许多以科技或生活问题为情景或信息，与学生生活贴近，符合学生的认知规律，易于激活学生的学习兴趣、提高分析能力，此类题目中，若有两幅或两幅以上的图表示出不同的情景，则应认真观察、对比，找出它们的不同之处，并思考所涉及的物理知识及表明的物理问题.
例4彬彬用数码相机在公园拍得两张照片如图2所示，请你观察甲照片中的情景，指出一个物理现象：，该现象所涉及的物理知识是.比较图2中甲、乙两图可知，拍摄乙照片时相机底片到镜头的距离(选填“较大”或“较小”).
解析这是一道以图片为信息载体的物理情景题，甲照片中的情景有：水中倒影――平面镜成像；水中游船――浮力；向下弯曲的树木――重力的方向竖直向下等物理现象.认真观察、对比甲、乙两图，它们的像的大小不同――乙大甲小，联想到凸透镜成象规律：成实像时，物距越小、像距越大、像也越大可知：拍摄乙照片时相机底片到镜头的距离(像距)较大.
4信息给予题的解题步骤
(1)先进行信息的处理，即认真阅读题干, 能读懂题干给出的新信息，理解在创设新情景中的新知识;
(2)再结合提出的问题, 排除干扰信息, 挑选有用的信息，挖掘隐含信息;
(3)充分发挥联想, 抽出题中的真实背景, 转化为熟悉的物理情景和常规题型.将发现的规律与已有的旧知识联系起来，迁移到要解决的问题中;
【关键词】中学物理教学；信息技术；应用模式
当代教育体系是以现代教育理论为指导，以现代信息技术为支撑的现代教育体系。充分利用现代信息技术的优势，构建现代信息技术环境下教学模式，将是提高物理教学效果，创建现代物理教学模式的有效途径。以教师使用课件为主的教学模式是在现有教学模式基础上，把计算机作为新教学媒体用于课堂教学中的演示，它既可以动态显现物理现象的变化发展过程，也可以重新组织情景，突出事物的本质特征，为学生学习概念规律创造条件。根据目前全国大多数中学的条件，这种模式是在中学应用信息技术优化课堂教学的最主要模式。我认为，符合现代信息技术环境下的中学物理教学模式，应该有以下几个教学环节组成。
一、 创设教学情景
充分利用以现代信息技术为核心的多种媒体手段，创设联系生产生活实际，既贴近生活又具有时代气息的情景，以图文并茂、形象生动且有利于学生内心体验的表现手法向学生展示具有设疑激趣特征的问题情景，以激发学生学习物理知识的兴趣。因此要深入挖掘以计算机多媒体技术的多种媒体手段所具有的深化问题情景的表现手法，多视角地为学生自主探索问题创设可供引发思维的探索问题的情景。在此基础上通过教师指导、小组讨论、班级交流等方式来进行理性思维基础上的科学猜想，以整理出初步的探究问题的思路。此环节中，所选用的教学手段、教学组织形式和教学方法应有利于有效地实现本环节的目标任务。所创设的问题情景应既符合认知对象所具有的主要特征，同时也应符合学生的认知水平。能使学生心理亢奋，产生强烈的求知欲，并将求知欲转化为学习的动力。能在教学过程中，为引导学生进行发散性思维创造了条件。对探索思路讨论所采取的教学策略应该充分体现“以学生为本”的现代教学理念，应该有利于培养学生的想象力和初步的科学研究的思维方法。
二、 引导科学探究
充分利用计算机对多种媒体信息的展示、计算机的网上搜索、教师演示实验、学生随堂实验、实物展示等手段，创造性地运用各种教学方法，去发挥探究过程的学生主体能动性和教师的主导作用，去贯彻重过程和重能力培养的现代教学理念。此环节中，所创设的自主探索研究的物理情景，应有利于探究过程中的引导观察与操作，使之在探索中能进一步加深对物理现象和过程的理解，进而形成概念、发现规律，建立合理正确的物理表象，使之能有效地培养学生的科学能力、科学观念、科学品质，体会科学方法和科学精神，特别是创新能力和创新精神的培养。
三、 概念合理建构
充分利用现代信息技术所具有的对多种媒体信息进行高超的编辑和再现功能，依据研究对象所具有的主要特征，结合学生的认知水平，通过对相关媒体信息进行微观过程宏观化、宏观场景微缩化、瞬间过程定格化等处理，创设建立在学生自主探究基础上的、有利于概念建构的良好学习情景。让学生在主动参与、内心体验的基础上，对感知的物理现象，通过科学的归纳、演绎，比较，抽象等思维方式，形成物理概念或物理规律。此环节中，所选用的媒体手段应能为概念建构创设具有变抽象为具体，变静态为动态，化枯燥为生动的学习情景，且所创设的有利于概念建构的学习情景，应具有进一步深化学生在实践探索中所获得的内心体验的特征。此外，在概念建构的过程中使学生掌握一定的科学方法、树立辩证唯物主义世界观和科学的自然观。
四、 知识应用拓展
充分利用计算机信息技术所具有的对视频、动画等多种媒体信息的高超编辑能力，以及其他媒体表现手法所具有的直观性、可操作性等特征，在创设好应用知识于实践的情景的前提下，通过对应用对象结构的合理解刨与展示，以及对应用对象的仿真模拟，为进一步巩固、深化、灵活运用所学知识提供支撑。此外，还应努力创设好将知识应用于新情景的学习情景，使之借助于新问题情景的刺激，促进学生的创新思维。使学生通过创新思维，并经历设计、制作等实践活动，在创新知识的学习情景中引起其认知结构的扩展与创新。此环节中，所选用的创设情景的媒体手段，应体现出多样性、实用性、现代性等特征。此外，所选用的创设情景的情景素材，也应具有实用、现代、开放等特征。进而激发学生的创造性，培养创新精神。
五、 反馈测试评价
充分利用计算机多种媒体技术所具有的可控性、智能性、交互性等特性，创设好有利于学生选择学习方向的智能导向情景，以及有利于学生判断自己学习行为的智能检测情景，使教学过程中的反馈与评价体现出“以学生发展为本”，进而培养形式在面对较为复杂的学习情景时具有较强的自我矫正能力。此环节中，所创设的导向性、检测性学习情景，应有利于学生通过自主选择来及时调整自己的学习方向，及时总结自己的探究行为，进而能从整体上把握知识结构，并将它纳入到原有的认知结构中，形成新的认知结构。同时也能有效的掌握自主学习、自主探究的方法与技能。
总之，现代信息技术环境下中学物理演示型教学模式，其最大的优点是能使师生在单位时间内，传送和接受更多的物理知识信息，不仅容易被教师掌握，也容易发挥教师的主导作用，如果教师的口头表达和现代教育媒体紧密结合起来，就能加大教学的感染力和表现力，通过强调充分利用以现代信息技术为核心的多种媒体手段，来促进物理教学手段的多样化，从而带动物理教学组织形式、教学方法的多样化，促进物理教学过程信息交流的多元化，最终实现物理教学目标的多元化和教学水平的跨越式发展。
参考文献
［1］南国农主编《信息化教育概论》（高等教育出版社）
［2］李景志主编《新课程教学设计》（首都师范大学出版社）
关键词：生物信息学；生物技术；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）36-0197-03
一、生物信息学课程的教学背景
生物信息学（Bioinformafics）是一门集数学、计算机科学以及生物学等多学科交叉而形成的新兴热点学科，实质就是利用信息科学与技术解决生物学问题。它的内涵目前包含了分子生物大数据的获取、加工、存储、分配、分析、解释等在内的所有方面。依据分子生物大数据的类型不同，生物信息学的数据对象分布在基因组、转录组、蛋白质组等不同水平层次的数据以及跨层次的转录调控、转录后调控和表观遗传修饰等纵向连接。依据学科任务的不同，生物信息学一方面要组织好生物大数据的储存和获取，一方面要开发优良的算法和工具软件对生物大数据教学分析，同时还要利用这些生物大数据和工具来产生新的生物学认识，为下游的湿实验生物学家提供理论依据和指导。近年来，随着高通量生物大数据检测技术，如基因芯片技术、高通量测序技术等的发展，生物信息学已经在生物、医学、药物开发、环境保护以及农业应用等众多领域普及推广了起来。大量的生物数据急迫地需要处理，相应地产生了对生物信息专门人才的广泛需求。
因此，《生物信息学》课程也快速地在各院校大学生教学中开展了起来，甚至在局部高校产生了生物信息学本科专业。然而在实际的教学中也伴随着种种问题，影响了该课程的教学效果。本文现就近年来在生物背景的学生中所开展的生物信息学的教学实践浅谈一点体会，对其存在的问题和对策作一论述。
二、生物信息学课程教学改革
（一）教学内容特点
生物信息学属于多学科交叉学科，需要在分子生物学、遗传学、高等数学以及计算机编程等的课程基础上进行讲授。不同学科基础以及不同来源的生物数据反映在教学内容上，生物信息学的一个特点就是信息量大。它囊括了概率统计、计算机语言、人工智能和机器学习、生物数据库介绍、序列比对、分子进化分析、基因组序列分析、基因注释与功能分类、基因表达谱分析、蛋白质表达与结构分析、生物分子网络以及计算表观遗传学等众多的内容模块。
从历史发展角度看，这些内容以基因组测序为主体，生物信息学的发展可以划分为3个阶段：前基因组时代、基因组时代以及后基因组时代（又称为功能基因组时代）。以人类基因组计划的完成为时间节点标记，目前的生物信息学已经进入到了功能基因组学时代。因此，体现在当前的生物信息学教学内容上的另外一个特点就是“新”。
（二）教材的选择
生物信息学教学内容的以上特征要求在教材的选择上更需要全面衡量考虑。由于对生物信息学知识的大量需求，目前教材市场上的相关书籍也琳琅满目，选择余地较大。我们推荐的教材是科学出版社2010年第二版的Instant Notes Bioinformatics，由T. Charlie Hodgman等人编写[1]。这本书的教学内容以基因组的生物信息学分析为主体，兼顾概率统计、机器学习、代谢组学等数理基础知识和后续功能基因组分析。其中尤以序列比对、打分矩阵、系统发育树的构建分析为核心内容。这种课程设置把庞大的生物信息学体系缩小集中在了序列分析部分，这样既便于学生系统充分地掌握生物信息学知识，又兼顾了学科的发展基础和趋势。
另外，本教材为英文教材，这适应了生物信息学快速发展的要求，让学生近距离地体验到学科前沿气息。为了扩大学生的知识渠道来源，我在教学中推荐了几种不同类型的参考书籍。其中，David W. Mount编写的《Bioinformatics Sequence and Genome Analysis》和本校陶士珩教授主编的《生物信息学》，在教学内容以及体系上均和本教材较为相近[2，3]。乔纳森.佩夫斯纳著，孙之荣主译的《生物信息学与功能基因组学》则更侧重功能基因组学的内容[4]。李霞主编的《生物信息学》在内容全面、丰富的同时，也较为侧重功能基因组学的内容，同时还强调在医药卫生领域的应用和研究热点[5]。
该书使用了彩印版，同时伴有光盘、习题集以及参考答案，目前在教材市场上较为受欢迎。最后，考虑到生物学背景的学生在计算机实际动手能力方面相对较为弱势，我在教学中还特别推荐了几本结合生物信息学与编程语言的书籍供同学们课后学习。这些教材包括：A.基于Perl语言的《Beginning Perl for Bioinformatics》、《Mastering Perl for Bioinformatics》；B.基于R语言的《R Programming for Bioinformatics》；C.基于Python语言的《Bioinformatics Programming Using Python》[6-9]。
（三）学时和考核方式的设定
生物信息学课程尽管面临学科发展的迫切需要，教学内容广泛而众多，但由于大学本科生的学时学分限制，目前我们的相关教学仅包括32学时的理论学时以及两周的生物信息学实习。为了弥补学时不足的限制，我们更突出强调了实际表现的考核方式。考核成绩中的平时成绩由30%上升到40%，包括平时表现、随堂测验以及课后作业等。
（四）存在的主要问题与解决办法
1.激发兴趣。由于所教授的学生为生物学背景，不少学生均对数学、计算机等数理课程较为恐惧，缺乏学习兴趣和韧性。这是本课程讲授过程中所面临的第一大问题。为此，我尝试了多种教学办法进行解决，取得了一定的效果。
（1）去除学生的恐惧心理。从心理学上讲，恐惧的形成源于过去失败经历的阴影以及对于未知事物的不确定性。因此，我在教学中注意突出生物学在生物信息学中的重要地位，以生物信息学领域的成功科学家为例，破除以往失败经历的阴影。同时，适当地浓缩教学内容，降低学生对未知事物不确定性的恐惧。
（2）激发学习生物信息学的热情。通过教学的互动，让学生在互动中消除对生物信息学的陌生感，熟悉生物信息学，激起学习的欲望。
（3）在学习中感受生物信息学发展的脉搏。通过介绍生物信息学的发展史，对比历史上类似的科学发展历程，让学生深刻地领悟到当前的生物信息学在学科史中的定位。
（4）在实践中感受生物信息学的魅力。比如，在进行系统发育树构建的讲授中，同学们可以看到由于数学算法的使用，原本枯燥无味的序列数据居然能够反映物种和基因的进化历程。通过教学中的改革实践，同学们的学习兴趣有了较大的提升。
2.夯实基础。生物学背景的学生另外一个特点是数理基础和计算机语言编程能力相对较为薄弱。在教学过程中，我首先注意引导学生扬长避短，充分发挥学生在生物学理解能力上的优势，避免进入基础性的数学算法纠缠中。同时，让学生认识到，作为一个交叉性的学科，生物信息学的上下游学科链较长，同学们可以根据自身条件选择进入不同的环节。比如，擅长基础性的算法工具软件开发的同学可以进入上游的理论环节，擅长生物学理解的同学可以使用这些工具进入下游的生物信息应用领域。第三，在课程设置上，着重加强生物信息学方向的数理基础课程，比如生物统计、Linux以及Perl语言等，改善生物技术专业的学生在生物信息学方向的薄弱环节。最后，向同学们强调，注意在学习的过程中提高学习能力才是根本。让同学们意识到，基础不是问题，只要提高了学习能力，持之以恒地去实践，均能学好本门课程。
3.紧跟前沿。生物信息学是一门前沿性很强的学科。为了既能提高学生的知识水平，又提高学生的学习能力，这就要求在教学中既要恰当地剪裁知识结构和体系，又要有提供充分的学习锻炼空间。为此，我们将课程设置为双语课程，这样做的好处是既不耽误知识的学习，又能适当地提高学生的适应能力，为学生在将来英文环境较普遍的生物信息学领域中的学习研究应用打下扎实基础。同时，为了更适应将来学生对生物信息的使用环境，同时也为了降低难度，我们的双语课程更侧重阅读、理解能力的提高，以避免简化为英语学习课，和普通的英文课程内容的重叠。另外，前沿性很强的生物信息学处处蕴藏着创新的机会，在教学过程中，我注意鼓励学生的创新意识。比如，学生在上课过程中的一些小想法，我鼓励其大胆投入，形成研究性论文。
4.注重实践性。生物信息学在教学中既要注重对学生思维方式的转变的教育，形成用生物信息学去看待生物大数据的思想，而不仅仅是解决某个具体生物学问题的“小工具”，又要求学生在课程学习中具备一定的实践能力。由于长久以来的教育体制和学习习惯的制约，同学们的学习重点仍然集中在知识的记忆、考试的应付上面，缺乏对实际动手能力的正确认识。这给生物信息学这门课程的教学，特别是实践教学带来了较大的压力。为此，我在教学中着重采用身边的典型案例教学法进行教学。比如，以往届学生由于其突出的实践能力最后促成了他毕业就业的成功为例，说明动手能力的重要性。贯穿在课程教学中，我对学生实验课程的理念是鼓励其独立自主地完成实验，尽量少干涉，允许其在实践中犯错误，在犯错中学习提高。经过思想观念的转变、实践中的反复雕琢提高，学生们的实践动手能力都得到了较好的提升。
三、结语
生物信息学是一门快速发展的新型热门学科，其发展与生命科学发展是相辅相成的。本文针对《生物信息学》的教学进行了一些探讨，特别是针对生物背景学生的教学进行了深入集中的研究。
本文认为，只有激发学生的学习兴趣，夯实基础，注重实践动手能力，紧跟学科发展前沿趋势，这样才能切实做好生物信息学的课程教学工作，提高该课程的教学质量，以此满足我国目前该领域对人才的教育需要，培养出具有一定的实践操作能力和很强的创新能力的大学生。
参考文献：
[1]T.Chalie Hodgman AF，David R. Westhead.生物信息学导读版[M].北京：科学出版社，2010.
[2]Mount DW （2002） Bioinformatics Sequence and Genome Analysis：科学出版社.
[3]陶士珩.生物信息学[M].北京：科学出版社，2007.
[4]乔纳森.佩夫斯纳.生物信息学与功能基因组学[M].孙之荣，主译.北京：化学工业出版社，2009.
[5]李霞.生物信息学[M].北京：人民卫生出版社，2010.
[6]Tisdall J （2001） Beginning Perl for Bioinformatics：O'Reilly.
[7]Tisdall J （2003） Mastering Perl for Bioinformatics：O'Reilly.
[8]Gentleman R （2008） R Programming for Bioinformatics：Chapman & Hall/CRC.
[9]Model ML （2009） Bioinformatics Programming Using Python：O'Reilly.
Liu Yuan
（渭南师范学院化学与生命科学学院，渭南 714000）
（College of Chemistry and Life Sciences，Weinan Normal University，Weinan 714000，China）
摘要：运动员对赛道信息的识别与加工是一种微妙的场景加工。本文结合场景知觉中已有的研究范式、眼动技术以及脑功能成像技术，阐明并分析了未来田径赛道知觉研究的范式及发展趋势。
Abstract: The recognition and processing of tracks information for athletes is really a delicate scene processing. Based on the research paradigms, eye movement technology and brain-function imaging technology in previous research on scene perception, this paper expounds and analyses the future of research paradigms and development tendency for athletics track.
关键词：田径赛道 场景知觉 加工方式 趋势
Key words: athletics track；scenes perception；processing methods；tendency
中图分类号：G82文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）27-0279-02
0引言
田径运动员在面临弯道时，如何快速穿越弯道是影响运动员运动成绩的关键因素之一。田径比赛中，运动员面对的是复杂而微妙的赛道环境，眼睛同时且快速地接触大量的环境信息，因此要求运动员能够快速、有效地识别和加工核心信息（如弯道、直道）。研究表明，大脑及视觉信息加工系统仅对信息进行选择性的加工，即从一个复杂的视觉环境中有选择地、精细地加工和知觉核心信息（如，核心物体），而其它的信息往往会被忽略。这种从背景信息中觉察和识别核心信息的能力不仅对人类的生存具有重要的意义（Blanchette，2006），同样也对田径运动员识别并快速加工赛道信息有重要的意义。例如，田径运动员面临弯道时，如何有效地从视野所及的路面信息中及时觉察和识别弯道路段，这对运动员适时调整技术以快速穿越弯道至关重要。
近年来，随着研究的深入，研究者越来越关注田径运动员如何在复杂的赛道环境中捕捉和识别弯道，并正在试图从实验的视角寻找运动训练的理论依据。
1运动员赛道知觉的背景效应
在田径运动中，赛道可以分为直道和弯道。运动员为顺利穿越弯道，通常需要对弯道进行提前识别，以便对运动技术进行调整。如果我们将运动员进入弯道前进行运动速度、运动技术调整的路段（通常为直道）称为调整路段，那么这整个赛道可以相对分为直道路段、调整路段与弯道路段三个部分。因此，运动员在竞赛中需要从整体赛道中提前识别调整路段、弯道等赛道信息。真因为如此，田径运动员在比赛中面临的其实是一个复杂的赛道场景。
运动员如何从复杂的整体赛道环境中快速识别弯道路段和调整路段，这是近年来运动心理学研究的焦点问题之一。近年来，场景知觉的研究表明，场景中识别物体的过程会受到物体出现的背景（context effect）的相关信息的影响，即物体的知觉受到背景环境的影响（Davenport，2007；Loftus & Mackworth，1978）。因此，在比赛中，整体赛道环境即是运动员所面对的“场景”，很显然此时运动员需要以一种前瞻性的意识从赛道场景中识别弯道路段及弯道前调整路段。已有研究表明，特定场景背景对物体加工的影响主要体现在视觉搜索及物体识别中（Hollingworth，2009；Neider & Zelinsky，2008）。研究者发现，在视觉搜索中，在一定背景的空间结构中，人们会以一种前瞻性的机制选择背景区域，并将注意引向物体最有可能出现的区域位置（Hannula，Tranel，& Cohen，2006）。这种前瞻性注意导向机制意味着运动员能够提前识别赛道特定区域位置的信息，进而预先进行技术调整以快速通过弯道。
近年来研究表明，场景中出现的物体如果与背景主题一致，那么出现的物体将获得更好的知觉优势，如获得被试更多的注视点和注视时间（Loftus &Mackworth，1978），表明整体赛道信息知觉将导致运动员局部路段识别加工的差异，并且运动员局部路段的识别加工受到运动员记忆经验的影响，丰富的赛场经验可以为运动员识别局部赛道信息提供帮助，这些帮助体现在信息的前瞻性注意导向和视觉搜索等方面。例如Kawahara等人发现背景信息能够为物体加工提供视觉注意线索，表现为观察者的记忆、经验能够引导物体信息的加工，即与观察者经验一致的物体信息更容易获得更加工（Kawahara，2007）。
2运动员赛道知觉的加工方式
田径赛道可以人为性地分为直道和弯道等局部路段，可以看作是由直道和弯道组成的复杂而微妙的赛道场景。因此，田径赛道知觉加工是一种独特的、微妙的场景知觉加工。
赛道场景知觉加工可以采用认知加工中自上而下（top-down）和自下而上的加工方式来加以解释。Henderson曾经把自上而下加工形象比喻为被“推”（push）的加工，而把自下而上的加工称为被“拉”（pull）的加工。这两种认知加工方式的差异在于：
自下而上加工是基于刺激的加工（stimulus-based），如场景中局部物体的视觉特性比较突出，而使得被试被动地加工突出区域的信息。“突显地图”（saliency map）理论（Castelhano，Wieth，&Henderson，2007）认为，场景中物体的颜色、密集度、对比度以及边际朝向（edge orientation）等会造成一些区域突出于其它的周围区域，这些“突显”出来的区域会吸引人的注意，自视觉加工中会比较早地被注意和加工（详见王福兴等人《场景知觉及其研究范式》）[1]。
自上而下加工基于知识驱动的加工（knowledge-driven），它受到先前认知加工和经验的影响，表现为人们会主动加工场景中一些特定的信息。Davenport和Potter（2004）等人发现，新物体与场景有一致性时（如，语义的一致性）会获得更快的识别，表现为被试已有的记忆经验对场景物体识别起到促进作用。自上而下加工强调已有知识经验的作用，这些知识经验包括长时记忆中类似经验，如场景语义记忆经验等，也包括当前在线（online）形成短时视觉记忆和情景记忆。研究表明，已有记忆经验对场景信息的编码和记忆加工具有重要的作用（Pexdek & Maki，1988）。
事实上，近年来研究者发现，场景知觉加工并不是单一认知加工方式单独完成，人们对场景的知觉可能受到两种加工的交互影响，因而很难用一种单一的加工方式来解释人们对真实复杂场景的知觉加工。有研究表明，场景中物体知觉加工是注意与记忆交互作用的结果，即物体识别加工是物体刺激驱动和记忆经验共同作用的结果。不少研究者发现，与场景一致的物体能够更好地回忆起来，但对该物体的知觉可能却独立于记忆，即记忆导向的识别依赖于物体特性，低级的属性加工时，注意比记忆显得更为重要。而M.M.Silva等人则发现，在一些非注意内的物体识别中，人们的记忆经验有助于场景中非注视物体的加工。
综上所述，运动员赛道场景知觉加工是一个复杂的认知加工过程，受到自下而上和自上而下两种认知加工方式共同作用的结果，进一步研究竞赛中运动员对赛道知觉的加工特点和机制，将有助于提高田径运动员技术发挥和提高运动成绩。
3赛道场景知觉的研究范式
田径赛道作为一个特殊的场景，它包含着丰富的视觉信息。近年来，有关场景知觉的研究大体上有3种常用的实验范式：背景提示（Contextual Cueing）、物体觉察（Object Detection）、变化觉察（Change Detection）。到目前为止，直接研究田径赛道场景的研究并不多见，但是借助场景知觉的实验范式研究运动员的赛道信息加工机制，并从实验研究的角度寻找田径运动员的训练依据，这将成为将来田径运动实践的研究趋势。尽管田径赛道知觉作为特殊的场景知觉，它与一般的场景知觉有其特殊性，但是它们彼此之间存在密切的联系，下面分别对这些研究范式进行简单的介绍。
3.1 背景提示范式背景提示范式主要是基于视觉搜索研究发展而来，它的目的在于研究场景背景对目标搜索的影响。研究者通常控制场景背景的布局差异，比较在新旧两种背景条件被试对目标搜索的视觉差异。Brockmole等通过变化场景中整体和局部背景布局来操纵不同的背景提示，考查了整体和局部背景提示对目标字母视觉搜索的影响。结果发现，在真实场景背景条件下，背景提示的促进作用主要来自整体的背景提示（Brockmole，Castelhano，& Henderson，2006）。另一方面，来自专家棋手与新手复棋的研究中，研究者发现有意义的棋局背景，专家的目标搜索要比新手高四倍(Brockmole，2006)。这些结果均表明背景信息对目标搜索存在不同程度的影响。
3.2 物体察觉范式实验首先给被试呈现目标物体的名称，然后呈现一个注视点，接着呈现场景刺激，然后是一个由无意义线条构成的掩蔽，在掩蔽上有一个圆圈提示目标物体出现的位置，最后让被试做是否的判断并记录其反应时。目标物位置提示可以出现在场景出现前也可以在其后，如果位置提示出现在场景呈现前，则反应时的记录从场景呈现结束后开始。
3.3 变化觉察范式变化觉察范式与物体觉察类似，都是对场景中的物体进行觉察，但是二者在变化方式上存在差异，所以把它作为一种单独的方式介绍。变化觉察的基本范式是给被试看一张场景图片，在观看过程中的某一时间，将场景图片中的一个具体物体改变，考察被试在之后的观看过程中能不能探测到前后的变化。由于这种变化只是图片中的一个物体或细节发生了变化，场景的其他成分与原来一致，所以通过觉察反应判断被试是否觉察到了该变化，即可判断是否对场景有正确的视觉记忆。
4田径赛道知觉的研究趋势
前以述及，田径赛道作为一个特殊的场景，它的研究范式与一般场景知觉研究范式密切联系。因此借助场景知觉的实验范式研究运动员的赛道信息加工机制，将成为运动心理学研究发展的一个新趋势。结合实验范式和当前的研究技术，田径赛道场景知觉研究将出现以下两种新特点：
4.1 研究范式与眼动技术结合眼动跟踪技术允许被试在自由的状态下观看场景，所以田径赛道场景知觉研究采用眼动跟踪技术，势必成未来研究的新趋势。眼动技术的眼动指标分析主要涉及三个方面：即场景知觉过程中眼睛的注视位置、注视时间和眼跳及信息整合（Henderson & Hollings worth，1999）。研究者主要关注在场景知觉过程中眼睛注视哪里，注视多久，同时结合不同研究范式（如背景提示范式、变化探测等任务）便可以分析场景知觉的信息整合和眼跳特征提示知觉加工的规律和原理，探讨场景知觉过程中局部信息提取、场景中的物体识别以及把物体和场景信息进行编码存入短时或长时记忆等问题（Henderson，2007）。因此，采用眼动技术研究田径赛道知觉将有助于充分理解运动员如何在比赛场景下有效加工和识别局部或整体赛道信息，以及揭示运动员比赛经验对赛道加工与识别的影响机制，进而提高运动员的运动技能和运动成绩。
4.2 赛道知觉的脑功能研究将成为新的研究主题近年来，随着事件相关电位（ERP）和功能磁共振成像（fMRI）等无损探测技术广泛应用于脑功能研究，研究者在心理学、生理学以及认知神经科学等方面都取得了突出的成果，视知觉加工中，视觉信息的传输通道以及大脑加工机制都取得了重大的研究成果。研究者发现，颞中/颞上皮层区（Medial Superior Temporal area）大脑运动表象形成的知觉加工，这些脑区联合并共同识别由运动形成的图形。因此，在今后的研究中，通过场景知觉研究范式及脑功能成像技术，直接探讨运动员赛道信息加工的脑机制。例如研究者能够利用脑事件相关电位的变化与被试接受的刺激和脑功能变化间高精度的时间分辨率，研究运动员在不同的赛道路况下大脑对视觉信息实时加工特点，以及使用功能磁共振成像进行脑功能定位，进而深入揭示运动员赛道场景知觉的大脑机制。
5小结
运动员田径赛道场景知觉不仅是基础视觉心理学研究的重要内容，也是田径运动实践领域关注的焦点问题。近年来，随着场景知觉研究范式和研究技术的发展，为田径赛道场景知觉注入新的研究血液。
对田径赛道场景知觉加工的进一步研究，可以借鉴和利用场景知觉的实验范式并结合现化脑功能成像技术（眼动技术、ERP、fMRI）等方面入手，在场景信息的注意与选择、以及大脑功能等层面，进一步研究田径运动员赛道信息加工与识别的机制，进而为指导运动员训练提供实验支持和理论指导。
