對一組數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的三重思考

對一組數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的三重思考為了讓大家能產(chǎn)生出和學(xué)生相似的體驗(yàn)，先來看一組“猜謎”游戲，這里先不說明這個活動的用意所在。游戲給學(xué)生依次出示兩組各六張卡片（如圖1），卡片上有不同的符號，可以看到有字母a，有數(shù)字0，還有感嘆號、刪除號以及并不顯示卻也很重要的換行符號，這些符號是用來做什么的？每一組最后一張卡片是空白，又有什么特殊的含義？乍一看卡片上的符號，感覺有些莫名其妙，但稍作觀察，就能發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，如感嘆號總在第二步時跑到一系列a字符串的正中間，第三步時，感嘆號后的字符都會換到下一行，第四步時，感嘆號會帶著一個多出來的0“飛”到左上角（為什么是0？這代表什么意思？這個問題靠這兩組卡片暫時還無法得到回答），第五步時，最后一行a字符串上加了刪除符號（不妨問問學(xué)生為什么能知道這是刪除符號）。只要這些卡片是按圖示次序排列好而不是打亂的，那么多半可以猜測出大部分符號的用途。如果將這些符號和數(shù)字看作數(shù)據(jù)，那么，除非是頭腦明白了這些符號和數(shù)字的意義，否則就無法知道這一系列卡片想要什么、說明的到底是什么?？梢蕴子靡粋€略草率但常被引用的“公式”：信息=數(shù)據(jù)+意義。注意，這不是嚴(yán)格的定義，但這個公式大致闡釋了信息和數(shù)據(jù)的關(guān)系，而且這種關(guān)系通過上述“猜謎”活動展現(xiàn)了出來。接下來，可以聯(lián)系一下生活實(shí)際，讓學(xué)生們在課后找一些例子，來說明在面對一系列數(shù)據(jù)時，只有當(dāng)明白了其意義，才得以獲取信息。教師不妨從學(xué)生的作品中搜集一些有趣的例子來當(dāng)作下一節(jié)課開始時的“開胃小菜”。如果課堂時間充裕，教師還可以組織一些有深度的討論，如為什么“沒有數(shù)據(jù)”也可以是一種數(shù)據(jù)？一些曾經(jīng)有意義但極有可能再也無法破解其意義的符號（考古學(xué)家常會面臨這樣的情況），還算不算是一種信息？對于這個問題至今哲學(xué)界還沒有能達(dá)成共識。到這里，可以總結(jié)出以上段落的標(biāo)題：第一重思考：關(guān)于數(shù)據(jù)和信息的聯(lián)系和區(qū)別然后，是繼續(xù)讀圖（如圖2）。在瀏覽了第三組和第四組卡片后，頭腦中會有怎樣的反應(yīng)？應(yīng)該是更加確認(rèn)了先前對卡片中符號意義的猜測了吧。在“猜謎”活動中，教師不妨在前兩組卡片閱讀完成后，分別發(fā)放A套兩組卡片和B套兩組卡片，其中，B套兩組卡片是一些看似有規(guī)律實(shí)則混亂的符號，限于篇幅這里就不作展示了，而A組兩套卡片如同圖2所示。若要求學(xué)生自己選出更有利于自己做出判斷的一套卡片，相信大家都會選擇A套，雖然直覺上做出選擇比較容易，但究其實(shí)質(zhì)，仍然和數(shù)據(jù)的意義有關(guān)，對學(xué)生的選擇，不妨追問一句“為什么”，在經(jīng)過了第一輪討論后，看看大家是否能合理組織自己的回答。這一輪“猜謎”游戲存在一個“意外”的要點(diǎn)，在第三組的第四步中，預(yù)料中的0沒有出現(xiàn)，而是出現(xiàn)了數(shù)字1，若究其原因，可以推測是在第三組第三步，有一個字符a“落單”了，而這個字符a之所以“落單”，是因?yàn)樵诘谌M第二步時，面對奇數(shù)個a，感嘆號沒辦法進(jìn)行均勻分割。這個出現(xiàn)1的“意外”帶來的是一種對新的事件背后規(guī)律的探索，需要給出一個假設(shè)，何以1會出現(xiàn)。在第二輪的兩組卡片中，只有一次發(fā)生字母a“落單”的情況，所以，雖然說字母“落單”和數(shù)字1的出現(xiàn)可能存在聯(lián)系，但還不能做出百分百的判定。教師可以預(yù)先準(zhǔn)備好另一組卡片，或可起名叫“額外提示卡”，限于篇幅本文不作展示，在那些卡片中，記錄有對另一些數(shù)量的a字符串（當(dāng)然也可以是其他字母的字符串）進(jìn)行類似的分割操作，學(xué)生若能對兩套卡片進(jìn)行比對，就能驗(yàn)證自己的假設(shè)。似乎這也恰好是考驗(yàn)學(xué)生是否具有充分的信息意識的時刻?？梢詫⒁陨线^程簡單歸納為“觀察數(shù)據(jù)—發(fā)現(xiàn)意外—給出假設(shè)—尋找佐證（進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)）—驗(yàn)證假設(shè)（或否證假設(shè)并回到給出假設(shè)的步驟）—總結(jié)規(guī)律”的過程，通常，當(dāng)人們有意識或無意識實(shí)施并完成這個過程的時候，會說“我掌握了新的知識”，整個過程無論如何離不開數(shù)據(jù)和信息，但也可以看出，“知識”這個“概念”與“數(shù)據(jù)”“信息”的概念都有不同。這里不必糾結(jié)“知識”的定義，哲學(xué)家圍繞“知識”，動輒生產(chǎn)出幾百上千頁的討論文字，但筆者希望學(xué)生能體會到，知識與人類發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識、利用、改變、創(chuàng)造規(guī)律有關(guān)，從而使得人類擁有了認(rèn)識世界和改造世界的力量。學(xué)生們能否從親身實(shí)踐出發(fā)，給出關(guān)于通過發(fā)現(xiàn)規(guī)律或創(chuàng)設(shè)規(guī)律來（小小地）改變世界的例子呢？這好像是一篇不錯的議論文的主題，頗有和語文教學(xué)互動的潛力。如果游戲卡片的發(fā)放到這里戛然而止，那么學(xué)生自己是否能將游戲進(jìn)行下去呢？最后的結(jié)果又會怎樣呢？教師不妨拭目以待。到這里可以總結(jié)出以上段落的標(biāo)題：第二重思考：關(guān)于信息和知識的聯(lián)系和區(qū)別最后的一組卡片（如圖3），有著簡短卻強(qiáng)有力的信息，來驗(yàn)證先前對字符串操作動作的假設(shè)是否正確?；顒娱_展到這里，教師可以給出一個和人工智能有關(guān)的重要思維實(shí)驗(yàn)：中文屋問題。一個完全不會中文的人被關(guān)在一個屋子中，只能通過文字和外界互動，他可以根據(jù)屋子里預(yù)先設(shè)置的一系列規(guī)則的指示，根據(jù)外界傳入的紙條上的符號來生成相對應(yīng)的符號，并向屋子外的人們傳遞紙條，做出看似合理的反饋，就好像自己懂得中文一樣。問題是，能否說屋子里的人懂得中文呢？同理，一臺按規(guī)則行事的機(jī)器“知道”自己應(yīng)該做什么，但它真的具有智慧嗎？中文屋問題在哲學(xué)領(lǐng)域和人工智能研究領(lǐng)域都非常有名，不難在網(wǎng)絡(luò)上找到相當(dāng)多的討論文章，關(guān)于機(jī)器是否可能像人類一樣具有智慧，中文屋問題是一個繞不過去的話題，相關(guān)討論至今仍然在激烈地進(jìn)行著。筆者每次都很好奇，學(xué)生們親歷“猜謎”活動后，會針對中文屋問題給出怎樣的有趣觀點(diǎn)。到這里可以總結(jié)出以上段落的標(biāo)題：第三重思考：關(guān)于知識和智慧的聯(lián)系和區(qū)別以上每一重思考的標(biāo)題中都有“聯(lián)系”和“區(qū)別”，通過一系列的實(shí)踐活動，就算不用明確的文字