混沌理论与教学设计 - 达人(庄子)

2005/07/29 | 混沌理论与教学设计
类别(教育技术发展研究ET R) | 评论(1) | 阅读(614) | 发表于 19:01: 混沌理论
qingmei.blogdriver.com/qingmei/549863.html
catshino.blog.edu.cn/user1/3887/archives/2005/178174.shtml
混沌理论的启示
www.szjt.org/fjwh/contents/kexue40.htm
混沌基本理论与教学设计发展的新方向
jjzx.hebeu.edu.cn/MET/journal/newsight/hundun.htm
混沌理论对教学设计的启示
joy1985.blogchina.com/1732198.html
混沌理论对教学设计的启示（蝴蝶效应）
mild1984.blogchina.com/1814769.html
教学系统的混沌性与课堂教学设计
www.gxs-cn.com/erjiPages/thqc/epapers-j/jxsj.htm
附录——
以下资料来源：http://mild1984.blogchina.com/1814769.html
混沌理论对教学设计的启示（蝴蝶效应）- -

蝴蝶效应_一只蝴蝶漫不经心地拍动几下翅膀，可能在两周后引起美国一声灾难性的风暴。其原因在于：蝴蝶翅膀的运动，导致其身边的空气系统发生变化，并引起微弱气流的产生。而微弱气流的产生又会引起它四周空气或其他系统产生相应的变化，由此引起连锁反应，最终导致其他系统的极大变化——这就是洛伦兹提出的著名的“蝴蝶效应”。

　　“蝴蝶效应”在社会学界被用来说明这样一个道理：一个坏的微小的机制，如果不加以及时的引导、调节，会给社会带来非常大的危害，戏称为“龙卷风”或“风暴”，一个好的微小的机制，只要正确引导，经过一段时间的努力，将会产生轰动效应，或称为“革命”。

　　“蝴蝶效应”的初始就是混沌的，在不准确或者说是不精确中产生的，所以什么样的可能都会发生。

　　“蝴蝶效应”的复杂连锁效应，每天都可能在我们身上发生，我们不可能回到以前去改变我们的过去来改变我们的未来，我们需要的是正确地把握我们的现在，也许，以后的结果就会趋向于好的方面，而走错一步你可能短时间无法发现，但是几十年后断送的，就不仅是你的未来，而是更多.

----转自群’BK

看到蝴蝶效应，也就是混沌主义的代名词，前段时间看过一篇混沌主义与教学设计的文章，现在好好回味一下

"里约热内卢的某个蝴蝶扇动翅膀所引起的空气紊流，传到夏威夷洋面就可能发展
成一场飓风"

最基础的馄饨理论，原文

气象学家Edward Lorenz在偶然中的发现——气象预测中一个微小的数据误差会带来与原来截然不同的结果-----促使他在对多方面进行研究后，于1963年率先提出了混沌的概念。
Edward Lorenz所提出的混沌与我们通常所理解的混沌不同，它并不意味着无序。也不是有序的对立面，而是有序的“前兆和伙伴”；它是包含于无序中的有序模式，它随机出现但却包含着有序的隐蔽结构和模式。也即在混沌中隐含着局部随机整体稳定。

教学系统是一个复杂、混沌的系统

仅从课堂教学来看，教学系统是一个复杂、混沌的系统，这一点可以从以下几个方面来理解：第一，就教学效果看，教学的总体效果是确定的即教学一定会促进学生的发展、社会的发展；但是从局部来看，就具有非确定性：个别受过小学中学教育的人，虽然接受了教育，但是中学毕业后，他们却成了导致社会不稳定因素的重要因素之一（如，偷盗等）。

第二，就教学过程来看，教学过程也是复杂的、非线性。线性过程是一个连续的、序列性的过程，只有做了前面做的，才能继续后面的。对学习来说，只有学习了前面要学的知识，才能学习后面的知识。但是，实际上人的学习过程并非如此。前面的基础知识对后面高深知识的学习固然起着基础的作用，但是反过来，后面的高深知识又有助于对前面知识的更深、更透彻地理解。有时，甚至前后两知识的理解几乎是同步的。

第三，从学习者来看，学习的过程是非线性的，并不总是具有可预测性。最近的遗传学表明，人的遗传中包含有文化的遗传，人具有顿悟能力。有时人不需要学习前面的知识，根据学生已有的先验知识，学生就能够接受一些新的知识。而且由于每一个人的文化遗传不一样，学生的行为具有不可预测性。如英语的“过去式”这一语法学习中，学生的行为就是不可预测的。开始的时候学生学的是规则的变化，这时候学生对知识点的了解得比较清楚。但是随着学习的深入，接触各种非规则的变化，学生开始糊涂了。但这中糊涂状态什么时候出现和什么时候结束是不可预测的。不同的学生这一阶段出现的时间是不同的，结束的时间也是不同的。对语言悟性高的学生可能几乎不经历这一阶段，而悟性不够的学生可能一直都过不了这一阶段。另外，即使是对同一学生来讲，也是不可预测的。也许他长时间努力都得不到解脱，却在一次的顿悟中轻而易举地过了这一关。

第四，就教学过程的设计的来看，教师对所教的内容的设计往往不能一步

而是在经过多次实践后不断地修正后才逐步使得它完善。

自己一些感想：

即在宏观的教学目标（即教育部门，学校等）指导下的教学，教学过程，教学结果的要求在相对个体学习而言，可以看做是相对线形的，可控的，是有良好结构，系统化的。

从人来说，其认知结构在学习中是不断进化，改变的，当然其学习的方法也就是非稳定的，也就符合混沌一说

从个体的差异，以及人本身固有的不可预测性，其个体学习是随机的，多样的，随个体不同而变化的，

课堂教学由于受到诸多方面的影响，比如

教师（教师在教学过程中，其认知结构也是在不断的改变，对好的教学方法的理解和掌握也是不断提高的，对教学过程的设计当然也随之发生变化）

学习者（上述）

环境（地域所带来的经济差异和教学气氛等）

都可能给预先设置好的教学带来不可预测的变化，也就是表现为混沌的，但有一点是肯定的，此混沌非混乱，而是有型中的可变，非可控，但经过正确，良好的利用，或许可以带来意想不到的效果。

也即是说，局部随机，整体稳定。

混沌理论对教学设计的启示

既然教学系统是一个混沌、复杂的系统，那么它的运动过程就必然要受到混沌科学所揭示的混沌系统规律的影响。因此，在实际的教学设计过程中，教师应当更新教学理念，摈弃传统的机械决定论观点，具备一些混沌科学的思想观点，自觉地遵循混沌系统的运动规律来进行教学设计和教学实践，以提高教学效率，让教学效果得到最优化。

在混沌理论的指导下，教学系统设计究竟应该怎么做呢？笔者以为，教学设计应该做到一下几点:

一．突破传统教学设计中教学系统是线性这一观点的局限，牢记教学系统是线性和非线性统一

传统的教学观认为教学系统是线性的，教学与学生发展之间，呈清晰的因果线性关系，一定的教学必然导致学生一定的发展变化，知识、能力的简单累积会自然地导致学生的整体发展。这样的观点常造成教师教学的简单化、刻板化，把学生的发展归结为点滴发展的机械累加。这种观点知道下的课堂教学往往被设计为线性的一维过程，把预定的目标和步骤的顺序作为达到最终目标的途径，一经给定，就再无变化。同时，在教学中，教师常常把预定的教学方案强硬地塞给每一位学生，把学生当作被动的、机械的接受者。实践证明这些观点和做法有误，在这种教学设计观下培养出来的学生多是高分低能，同时不乏有许多天资聪颖者仅仅是因为其学习风格与这种教学设计不符而失去了进一步发展和开发潜力的机会。这种传统的教学设计已被证明不符合信息时代的教育需要。

教学系统是一个线性和非线性统一的系统。因此，在教学中，我们既要看到教学的线性特征也要看到教学中的非线性特征。从总体上来看，教学必然带来学生的发展，教学是因，学生的发展是果，呈线性因果关系。但从局部来看，教学和学生的发展表现为互为因果关系，而且它们之间结合成一个密切联系而不可分割的整体。在课堂教学中这种非线性特征表现得非常明显，学生的发展水平和其身心状况制约着教学，而教学又调节和促进着学生的发展与身心状况。课堂中的任一偶发事件或对教学目标的微小偏离，都会给课堂教学系统带来巨大的变化，也会给学习的结果带来巨大的变化。那些曾经顽固不化的学生因为某一次遭到老师的批评而决定出人头地，最后终有所成的事实就是很好的例证。因此，在教学设计中不要过于细化具体的教学过程，具体的教学过程要老师在教学过程中及时把握，这样才能尽可能地促进教学的成功。

教学系统的非线性特征，还要求教师在课堂教学设计时要认真研究教学内容和学生状况等初始条件，精心设计教学过程的每一步骤、每一环节及过渡。最佳的选择是在设计时从实际出发，考虑多种方案，力戒课堂教学过程中的随意行为，以保证教学要求的顺利实现。再次，课堂教学中还要保持师生间各方面信息交流的畅通，力求在课堂教学中机智、艺术地处理偶发事件，及时、恰当、灵活地调整教学方案，保证教学总目标的导向性。

总的来说，所强调的教学系统的线形与非线形，具体表现在：

线形：在宏观，即整体而言，一个教学系统的设立当然是线形的，按步就搬，即学年制，课时安排等，教师，学习者也是按照这个大的方向标来组织教学的

非线形：在教学过程中，有着许多非确定的因素，影响和制约教学的线形进程

这里主要是强调在学习过程，不要一味的以教为主，要真正认识到学习者才是学习的主体，教师只是知识的传授者和学生学习的指导者，即其主导地位。

同样，教师应该认识到教学的非线形，在教学过程中运用一些可能手段，不断改进教学模式，以实现最优教学

2、突破传统教学中教学系统是有序系统的局限，牢记教学系统是有序和无序的统一

传统的教学观从教学系统是线性系统这一特征出发，得出教学系统具有有序性的结论。但由于传统教学观没能看到教学系统的非线性特征，过分强调有序性，常常造成教师追求教学固定模式和固定格式的倾向。不少教师对同一教材教过多遍，可教学方案、格式却始终不变；不管社会大环境、学校小气候和学生情况有何变化，始终是老一套教法——“穿新鞋，走老路”，以致出现“越教越死，越教越不会教”的怪现象。中国解放后多次课程改革的不够成功就是很好的例证。

事实上，教学系统是有序和无序的统一。教学的对象是人，人的发展总体上是有序的，这决定了教学的有序性，从而要求教学必须符合教育对象发展的顺序性。同时，教学内容的主要依据——科学——的发展是有序的，这也决定了教学在总体上的有序性。但从局部而言，教学系统的非线性和对初始条件敏感性，又导致了教学的无序性。环境信息的微小变化，学生身心状况的微小变化，教学内容的微小变化，都会给教师以预期之外的巨大的影响。这一点在教育技术刚被运用到教学中时，体现得淋漓尽致。某一中学特级教师在一次上观摩课时，由于电脑出现了一点小故障，而事先又没有心理准备，心情极度紧张，最后课也上得一趟糊涂。如果没有电脑的这一点小故障，也就不会让这老师的“一世英明”毁于一旦。另外，教育学里的名句“教学有法，教无定法”也充分说明了这一点。

教学系统的有序和无序性的统一表明用几种简单的模式或格式来进行课堂教学显然是不科学的，也是行不通的，它至多能使小部分学生有所获，而无法达到大面积提高质量和效益的目的。这是与现代的教育目标相违背的。因此，在教学设计过程中要防止教学模式的单一化和机械化。

教学系统的无序性，还要求教师在课堂教学的设计和教学过程中时刻注意、及时把握环境信息和学生身心状况变化及教学内容的新发展，并据此调整教学要求和教学步骤。为此，教师要加强自身素养，做到教学理念新、知识新、教法新、教案新，把教学作为一门艺术来对待，不断追求教学的个性化、艺术化与时代感。

“教学有法，教无定法” ，其实与对线形和非线形的讨论是一样的，教师在设计和组织教学的过程中，要遵循一套基本的教学方针，但不是死的套路，而是在大方向（良好的教学促进学习）明确的基础之上，根据学习者和教学进程中的种种面临的随机因素而做出迅速，准确的反应和变革，以实现教学目的

3、重视混沌吸引子的作用，设立度、多层次的教学目标

混沌系统存在两个相反行为的吸引子----收敛性吸引子与混沌吸引子。收敛性吸引子起着限制系统运动的作用，使系统的性态呈现出静态的平衡性特征。在教学系统中，教学的目的、目标、总体要求，就属于这类吸引子。其作用和在教学过程中的贯彻落实，已经得到了足够的重视。与收敛性吸引子不同，混沌吸引子的作用在于使系统偏离收敛性吸引子的区域而导向不同的性态，它通过诱发系统的活力，使其变为非预设模式，从而增强系统的创造性。在班级授课制的课堂教学中，学生各自独特的个性和独特的发展可能性，便是混沌吸引子。要使学生真正获得自身可能的发展，就需要改变教学目标的一维性，设置的、多层次的教学目标，这势必导致系统在总体上遵循教育目标的情况下，在局部范围内产生对教学目标的合理偏离，也正是这一状态触发课堂教学系统局部呈现出丰富多彩，从而增强课堂教学的创造性。

对混沌吸引子的作用，以前没有足够重视。以前虽然也强调因材施教，但更多的是进行整齐划一的教学。因此，这里要着重强调。混沌吸引子的存在，要求教师在课堂教学设计中，在把握和遵循教育总体目标、要求的前提下，对教学过程中局部的具体的目标要用的观点去思考和设置，根据教学对象的实际情况，分层分类提出不同的具体教学目标；教学中要切实贯彻因人施教、因材施教原则，可采取分层教学手段——提问分层、作业分层、辅导分层，充分挖掘每一个人的潜能，使每一个学生都学有所得，真正实现其发展的可能性。

4、要一改以往只关注负反馈的做法，同时重视正反馈和负反馈

在线性系统中，为了把系统运动导向预定的目标，必须对所有偏离目标的行为加以调节和控制。为此，就需要负反馈机制来保证系统的线性运动状态。传统的教学观认为教学系统是线性系统，因此在传统的教学观指导下，人们往往片面强调负反馈的作用而忽视正反馈的作用。在课堂教学中，只对对课堂中出现偏离预定教学目标的行为及时加以控制和纠正，从而保证整个课堂教学在一个目标导向下沿着线性的途径行进，而对其他行为置之不理。这种做法违背了因材施教和发展学个性的原则，抹杀了学生的个性，阻碍了学生的身心健康发展。

混沌系统要求把正反馈和负反馈放在同样重要的地位来看待，因为对某些系统中的偏差行为的正反馈，往往引发系统的重组，从而促进系统的进化、发展。在教学系统中，要充分重视和强化正反馈的作用，这也是当今素质教育的要求。

重视正反馈对课堂教学的意义，要求教师在课堂教学中必须考虑其以前做的事对现在正在做的事有什么影响，如何发生影响，现在做的事将如何影响以前做的事等。把这些问题纳入教学设计过程，创造出更加适合于不断变化的环境、对象的教学系统，使课堂教学呈现出真正的多层次、多样化和个性化特征，保证教学对象潜能的充分发展。素质教育中“合格十特长”的教育观念，还要求教学设计中目标的设置要，教学过程中要更加重视学生特长方面正反馈对教学系统的调控作用。

另外，重视正反馈的作用也要求教师在教学的过程中多给学生正面的激励，少给学生批评和惩罚，对低年级的学生更是要如此。实践已经证明，成功教育对学生的成长很有好处。

引用前面的一句话：一个好的微小的机制，只要正确引导，经过一段时间的努力，将会产生轰动效应，或称为“革命”。同理，此处略去〈50字（HOHO~）

5、利用多种教学模式，促进学生科学思维的养成分形由于具有不规则的比例自相似性，可以通过认识部分来映像整体，在系统科学上沿着微观认识再反映到宏观认识，形成了分形认识论。它为人们从部分中认知整体，从有限中认知无限提供了相应的理论依据。

人的思维是复杂的，因此，根据分形的观点，在教学设计中应注意发展和培养元认知，有意识地运用分形迭代的思维方法和分形认识观点，开发元认知能力，促进蝴蝶效应的产生。同时，分形也要求在教学设计时，对教学内容和教学策略的设计与安排，应考虑采用不同的教学方法，在元记忆、元理解、自调、图式训练和迁移等方面，有意识地设计对应的训练，如：在做的过程中学、发现式教学、隐喻式教学、启发式教学、讨论式教学等等，以促进科学思维方法的养成。

混沌理论作为一种关于复杂系统的科学理论，其产生对教学设计产生了重大的影响。同时，混沌理论也对教学提出了许多新的要求。以上仅列了几个方面，其实混沌理论对教学设计的影响远不止这些。在混沌理论影响下的新一代的教学设计理论及模式的建立任重而道远。

还有两个小点，感觉比较枯燥，头有点晕！改日在战！

在此要强烈感谢沁，具体我不说了，为你新的开始感到无比开心，而且给我也是很大的激励，相信也同样能学到很多; 0

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