耗散结构理论对研究xing教学的启.doc

DOC格式论文，方便您的复制修改删减耗散结构理论对研究性教学的启示（作者:_单位: _邮编: _） 摘 要 耗散结构理论对于研究性教学的开展有着重要的启示。以耗散结构理论为依据，探 讨研究性教学，必须以开放性系统为基本出发点，通过远离平衡态来增加教学活力，以非线 性 作用作为教学改革的依托，以有效性涨落来触发教学的突破，从而形成教学系统新的有序结 构。 关键词耗散结构理论；研究性教学 中图分类号G642文献标识码文章编号1672-0717（）06-0030-05 耗散结构理论是比利时著名科学家普里高津，通过对非平衡系统的长期研究，于1969年创立 的一种自组织理论。它不仅为揭示自然现象之谜提供了一把理论钥匙，而且为探索复杂社会 现象的运动变化规律提供了可以洞见的自然科学工具。作为一种具有普遍意义的方法论，耗 散结构理论对于研究性教学的开展也有着重要的启示。 一、 理论基础：研究性教学的基本特征与耗散结构高度契合 耗散结构理论是一门研究耗散结构的性质、稳定和演变规律的科学，它探讨一个系统在何种 条件下才能够从无序走向有序，并出现一种新的、稳定的、内部充满活力的结构。该理论认 为，如果一个系统处于开放状态，在从平衡态到近平衡态、再到远离平衡态的演化过程中， 当达到远离平衡态的非线性区时，一旦系统某个参量的变化达到一定的阈值，通过涨落，该 系统就可能发生突变，由原来的无序混乱状态转变为一种时间、空间或功能有序的新状态。 这种在远离平衡区形成的、新的稳定的宏观有序结构，需要不断与外界交换物质和能量才能 维持，并保持一定稳定性，且不因外界微小扰动而消失，此即为耗散结构1。耗 散结构的 形成必须具备以下几个基本条件：系统的开放性；远离平衡态；系统内部各个 要素之间存在非线性的相互作用；发生“涨落”且达到或超过一定的阈值。 研究性教学是社会生产力发展到一定程度的产物，它与当代国际教育界普遍倡导的研究性学 习一样都建立在建构主义的理论基础上。一般认为，研究性教学是指“在教学过程中由教师 创设一种类似科学研究的情境和途径，指导学生在独立的主动探索、主动思考、主动实践的 研究过程中，吸收并应用知识，分析并解决问题，从而培养学生的创造能力和创新精神，提 高 学生综合素质的一种教学模式”2。简单地说，研究性教学就是借用科学研究的 方式、思 维来组织教学，促进学生提高学习兴趣、提升学习能力、增强学习效果，其旨趣在于“教、 学、管”的全过程都贯穿着研究性的特征，包括教师研究性地“教”、学生研究性地“学” 、学校研究性地“管”。研究性教学的基本特征包括教学环境的开放性、教学 模式的创新性、师生的互动性、教学形态的不固定性。 可以看出，研究性教学的基本要求与耗散结构的形成条件高度契合。研究性教学要想取得 良好成效，就必须改革传统的狭隘封闭的教学模式，更新教学观念，优化教学结构，形成具 有生机活力、开放有序的教学系统，这正是形成耗散结构的过程。 二、 开放性系统：耗散结构形成的前提，研究性教学的基点 耗散结构理论认为，开放是系统形成耗散结构的必要条件和前提， 一个系统要想形成并保持有序的结构状态，必须不断从外部环境引入物 质、能量和信息的负熵流，并不断排出其“代谢”产物。而研究性教学要走向有序、取 得成效，也必须以教学系统 的开放为基本出发点。 传统教学过程由于过分强调预设和计划，从而走向了机械和封闭：过于强调教材和教学大纲 的指导规范作用，教学内容远离社会实践和现实需要；过分强调教案的执行，教师的任务就 是按教案引导学生，直至得出预定答案；过分强调教学计划与进度的一致性，教学过程缺乏 生气，师生的活力在教学中得不到充分发挥；过分强调课堂理论教学，实践性教学成为 薄弱环节，忽视对学生课外自主学习和创新实践的引导。 强调教学系统的开放性是研究性教学的基本特征，扩大开放、引入负熵、建立耗散结构，也 是开展研究性教学的客观要求和必然选择。具体体现在以下几个方面： 第一，教学思想的开放性。任何一项改革的推进与实施，其最大阻力来自传统思维定势的惯 性 ，最大动力也源自思想观念的转变与更新。在知识经济和信息时代，新思想、新观点层出不 穷。只有不断地学习和研究新的教育教学理论，在解放思想中更新教育观念，在学习研究中 掌握现代教学理念，在教学过程中贯彻先进教育思想，才能深化教学改革，实施研究性教学 ，培养高素质的创新型人才。 第二，教学内容的开放性。在知识更新很快的今天，封闭的教材体系已经不能满足 学 生发展的需要；同时，现行的有些课程内容过于陈旧，不利于学生接受新的信息。因此 ，研究性教学不应只局限于教材，而是既要依据教材，又要超越教材，不断优化教学内容； 既要 注重吸收新信息、新知识，使教学内容及时反映科学发展的最新成果，又要积极引导学生 运用新知识理解或解决各种具体问题，使学生在实际应用中进一步巩固和丰富知识。 第三，教学过程的开放性。封闭的过程是预设性的，开放的过程则是发展性的，研究性教学 过 程应该是充分开放的。强调教学过程的开放性，不是不再需要教学计划和教师课前的设计， 而是指在制定计划和课前设计时就要为学生的主动参与留出空间和时间，为教学过程的动态 发展创造条件。教学计划和课前设计只是对教学现实的预计与构想，而现实教学往往会出现 许多预想之外的情境，计划与实施之间会产生一定的落差。所以开放的教学过程应密切关注 学生的学习情况，根据教学实际适时调整教学思路。 第四，教学时空的开放性。研究性教学的主阵地无疑是课堂，但它不仅仅包含课堂教学，还 包 括创新实践性教学环节、指导学生课外自主学习和组织开展各类科技创新活动。实践性教学 是人才培养的重要环节，课外教学是课堂教学的重要补充，各类科技创新活动是提高学生创 新能力和综合素质的有效途径。因此，教学时空必须突破规范、闭塞的课堂区域，从课内延 伸到课外，从教室延伸到图书馆、学生生活、社会实践和网络学习系统，实现学习与探究结 合、学习与生活结合、学习与社会结合。 三、 远离平衡态：耗散结构的有序之源，研究性教学的活力所在 耗散结构理论认为，系统状态有平衡和非平衡两类。平衡态是指构成系统的部分、要素在物 质、能量或信息分布上的均匀、无差异状态，这种状态在结构上是最无序的，也是无活力的 。非平衡态则是有差异、分布不均匀的。“在所有层次上非平衡是有序之源”3 ， 远离平衡态是形成新的有序结构的最有利条件。显然，研究性教学要达到有序并维持活力， 也必须远离教学平衡态。 所谓教学平衡态，是指在传统教学模式的长期影响下，在较为封闭的教学系统中业已形成或 约定俗成、处于表面平衡状态的各种教学规范。这种表面平衡状态具有许多缺陷。如：过分 强调培养目标的统一性，忽视因材施教，导致人才培养缺少个性和特色；过分强调教学结构 的完整性，以结构是否完整作为考核教学优劣的重要指标；过于注重知识记忆和考试的甄别 、 筛选功能，忽略了学生实际能力和综合素质的培养。教学平衡态制约着教学改革的深化，延 缓了教学系统从无序到有序的进程。因此，研究性教学突显活力的关键在于打破传统、远 离平衡、改革创新。 第一，远离培养目标平衡态。必须打破传统的人才培养模式和框架，确立具有适应性、体现 多样化的培养目标。首先，要适应现代科技不断分化与综合的发展趋势，培养厚基础、宽口 径的高素质人才；其次，要适应高等教育由精英教育向大众化教育发展的需要，满足社会对 各类人才 的多样化需求；再次，要适应学生个性发展的需要，教育的目的不是抹杀或者忽视个体之间 的差异，应是寻觅每个受教育者成材的最佳途径，实行分类、分层次教学，追求全面育人和 个性发展的统一。 第二，远离教学目的平衡态。教学计划规定的教学目的是所有学生必须达到的基本要求，而 不是全部要求。研究性教学不追求传递多少知识，讲授多少内容，而注重培养学生的思 维品 质、学习能力和创新精神，教学结果达成往往也是非预测、不确定、多向度的。远离教学目 的平衡态必须潜在和开放地接纳始料未及的体验，提倡师生互动中的即兴创造，超越预定目 标的要求。 第三，远离教学方式平衡态。必须深化教学方法与手段改革，改变以教师为中心、课堂为中 心、教材为中心的传统教学模式。具体包括：调整课程结构，优化教学内容，科学设计教学 流程；修订教学计划，压缩课堂教学总学时，扩大第二、三课堂，增加学生自主学习空间； 综合运用多种教学方法，发挥教师主导和学生主体作用；充分利用现代信息技术辅助教 学，加强和改进多媒体教学手段；大力推进网络课程建设，通过网络进行教学互动，使教师 教学由教导变引导，学生学习由被动变主动。 第四，远离教学评价平衡态。必须改革传统教学评价方式、建立研究性教学考核体系。一是 评教形式多样化。综合运用多种教师评价方式，将领导评价、专家评估、督导评课、同行评 议与学生评教有机结合起来。二是评学主体多元性。通过教师评价、学生自评、同学互评相 结合，使考核评价成为学生学会反思、继续学习的过程。三是学绩考核灵活性。改变“一考 定全局” 的评价模式，突破“唯一标准答案”的思维定势，实行形成性评价和终结性评价 相结合、课内教学与课外自主学习相结合的全程评价。 四、 非线性作用：耗散结构的内在依据，研究性教学的变革依托 普里高津认为，系统内部各个要素之间存在非线性的相互作用是新的有序结构形成并得以保 持的内在根据。所谓非线性作用，就是指不具备均匀性和叠加性的作用。系统要形成新结构 ，构成系统的各要素之间既不能是各自孤立的，也不能仅仅是简单的线性关系，只有它们之 间存在非线性的相互联系和作用，才能产生复杂的相干效应和协同动作，进而形成区别于原 有系统结构的新的有序结构。研究性教学需要的正是在教学系统内部形成这种非线性作用的 关系。 传统的教学体系表现为教学管理者、教师、学生之间单向的线性关系。教学管理是以管理层 为中心的教管关系，实行的是行政型教学运行模式。教学组织是以教师为本位的教学关系和 师生关系，表现为两种情形：一是以教为中心，学围绕教转。教学关系是我讲你听、我问你 答、我写你抄的单边活动；师生之间是权威与依从、控制与服从的单一关系。二是以教为基 础，先教后学。教学关系是教了再学、教多少就学多少、怎么教就怎么学、不教就不学的单 向交流；师生之间是主动与被动的线性关系。可见，研究性教学的变革关键在于打破传统的 教学体系，促进师生之间非线性多边多向互动。 第一，创新教学管理体制，促进立体联动作用。必须改革传统教学模式下的教学管理体制， 建立完善的研究性教学管理制度体系，构建适应现代教学需要、教管学立体联动的新型管理 体制；在教学管理者与师生之间架设“信息高速公路”，形成教学运行的快速反应机制，变 管理控制为服务引导；积极引进现代教学管理制度，扩大学生的学习自主权；积极推行导师 制，建立与班主任、辅导员相结合的导师队伍，加强对学生课外研究性学习的 引导和指导。 第二，创新教学组织形式，构建新型教学关系。研究性的教学关系，强调教学双方的作用 。教师的教必须是创新性的，学生的学也应是创造性的。建立研究性教学关系，必须实现主 体本位的转变，即从以教师“教”为本位向以学生“学”为本位转变；教师的角色必须从传 统的“传道、授业、解惑”者向学生学习的“设计师、引路人、推进者”转变；学生的角色 则必须从“被动接受者”向“主动参与者”转变，从“消极学习”向“积极学习”转变，从 “他律服从”向“自律能动”转变。 第三，倡导新型师生关系，促进师生多向互动。现代心理学认为，多向交流较之单向交流和 双向交流有着更加显著的效果，能最大程度地发挥相互作用的潜能。研究性教学不能局限于 传统的单向活动论和双向活动论，而应提倡师生的多向互动，形成一个信息交流的立体网络 。在研究性教学的师生“关系场”中，教师和学生都是平等的资源，他们共处于教学过程的 多向流变状态之中，实现着来自多种渠道的知识信息(不只是学科知识，还包括人格、兴趣 、情感等多种要素)的共享和互动。 第四，建立协作学习机制，实现生生多向交流。传统的教学相互作用理论，只限于教师与学 生群体的彼此作用，忽视了学生同伴之间的相互影响。实质上，教师在教学上的一切行为， 几乎都发生在学生群体同伴相互作用的情境之中，生生之间的互动也是教学中非常重要的 资源。因此，要通过多种途径构建协作学习机制(包括网络学习、博客交流、小组学习、 质疑争辩、讨论探究等)，促进学生之间的交流协作，从而使研究性学习的自组织过程顺利 而有效地进行。 五、 有效性涨落：耗散结构的动力场，研究性教学的突破口 涨落是指系统中某个变量或行为对平均值所发生的偏离。按照耗散结构理论，涨落是耗散结 构形成的“种子”和动力学因素，达到或超过一定阈值的有效性“巨涨落”，是使系统形成 新结构的关键。当系统中的涨落运动所引起的扰动和振荡达到或超过一定的阈值，就会破坏 原有系统的结构，从而为出现新的有序结构提供可能。因此，推进研究性教学也必须通 过 加强涨落来寻求突破。 在我国，从提出研究性学习到倡导研究性教学，虽然经过多年的努力，但依然困难重重，没 有突破性发展。其主要原因在于，对研究性教学的本质内涵缺少深刻的认识，围绕研究性 教学所进行的教学改革还不够深入，对研究性教学的研究和实践还不够广泛，导致缺少适时 适度的有效性涨落。 第一，要创造有利的条件，促进发生涨落。首先，应建设一支具有研究性教学素质的教师队 伍。 研究性教学“对教师的知识结构、工作经验和工作能力都提出了比传统教学方法更高的要求 ”4，教师不仅要有扎实全面的知识结构，还必须具备最新的教学理念，较强的 组织教学 、掌握课程和驾驭课堂的能力。只有成为一个高素质、复合型的教育者，才能在教学中自 觉形成 涨落行为。其次，创造一种有利于研究性教学的文化氛围。研究性教学需要有利于创新的校 园 文化，其中包括对科学探索活动的赞赏、对改革创新者的褒奖、对探索失败者的宽容、对无 私奉献精神的提倡、对追求真理行为的支持、对不同学术观点争鸣的鼓励，等等5。这种 文化氛围更易引发教学工作的涨落。再次，应营造一种平等和谐的学习环境。从心理学角 度分析， 这种学习环境来源于心理安全和心理自由两个方面。心理安全是指感到自己在被人承认、信 任、理解、尊重时的一种心理感受；心理自由则指能意识到自己是自我的主人，可以自主决 定自己行为的一种心理状态。当心理安全和心理自由获得满足时，学生能自由地表达思想， 学习过程中更易导致思维的涨落。 第二，要把握涨落的时机，促进适时涨落。研究性教学并不是神秘莫测和高不可攀的东西， 人们常常谈论的启发式教学、发现式教学、问题式教学、情境式教学等，其实就是一种研究 性教学。教师在教学过程中自觉或不自觉地运用到上述某一教学方式时，就是对原有教学体 系的 一种偏离，即涨落。当教学系统处于平衡状态时，这种涨落显然不合时宜，只能对原本稳定 的教学系统进行一些小的干扰或校正，无法产生宏观影响。但应该看到，涨落的形成是随机 的、偶然的，系统对涨落的选择也是随机的、偶然的，而可以导致系统新的有序状态却是必 然的 。因此我们必须坚持做到：一要善于发现并保护“闪光点”。对于教 学过程中已经出现的星星点点的涨落变量、零零碎碎的偏离行为，要及时抓住，并给予足够 的保护、支持和鼓励；二要善于把握有效涨落时机。当教