混沌理論視角下的體育教學設計

摘要：混沌理論作為系統(tǒng)科學的基礎科學理論，其蝴蝶效應、內在隨機性、奇異吸引子等相關原理對各個領域產(chǎn)生重要影響。在線性與非線性、封閉與開放性、可控與不可控等方面，對傳統(tǒng)體育教學設計與混沌理論指導的體育教學設計進行了比較，得出新時期體育教學設計應重視元認知；應以人為本、關注個體的差異性；應重視學生的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)等啟示。

關鍵詞：混沌理論；體育教學；教學設計

中圖分類號：G807.0文獻標識碼：A文章編號：1006-7116(2008)11-0054-04

Physical education teaching design from the perspective of the theory of chaos

LIU Hong-jian ，SUN Qing-zhu

（School of Physical Education，Nanjing Normal University，Nanjing 210046，China）

Abstract: Related principles of the theory of chaos as a fundamental theory of science， such as butterfly effect， intrinsic randomness and singular attractor， have influence on various areas. The authors compared traditional physical education teaching design with physical education teaching design guided by the theory of chaos in terms of linear and nonlinear， closed and open， as well as controllable and uncontrollable， and derived such inspirations as that physical education teaching design in the new period should value meta cognition， focus on people-orientated education， care about individual differences， and pay attention to the cultivation of student’s creative thinking.

Key words: theory of chaos；physical education teaching；teaching design

混沌理論是現(xiàn)代系統(tǒng)科學的重要基礎理論。從20世紀60年代起，混沌學經(jīng)過40年的發(fā)展，直到現(xiàn)在混沌的問題尚未完全解決，但它在各個領域的影響是顯而易見的，以至于不少學者，特別是研究生命、社會經(jīng)濟等復雜系統(tǒng)的學者越來越多地求助于混沌學，以求從中找到解決問題的新觀念和新方法[1]。

體育教學設計是為體育教學活動制定藍圖的過程，它規(guī)定了教學的方向和大致進程，是師生教學活動的依據(jù)[2]。一直以來，我國傳統(tǒng)的體育教學設計模式過分追求穩(wěn)定性、注重程序化、依賴外在推動力，割裂了體育教學系統(tǒng)與外界之間的關系，抹殺了體育教學中“人”的主體性。體育教學在按部就班行進、穩(wěn)定與平衡充斥其間的同時，創(chuàng)造與發(fā)展也被扼殺了[3]。因此，傳統(tǒng)的體育教學設計模式受到廣泛的質疑。21世紀以來，開放的以人為本的教學設計理念越來越受到人們的推崇，而混沌理論的相關原理恰好與這種設計理念相吻合。本文將以混沌理論的視角對體育教學設計系統(tǒng)進行探討，希望能夠得到新的啟示。

1兩種體育教學設計模式的比較

Reigeluth認為傳統(tǒng)的教學設計遵循的是工業(yè)時代大規(guī)模批量生產(chǎn)的思維模式[4]，而傳統(tǒng)的體育教學設計沿襲了這種模式。該模式過多地強調教師的“教”，忽視學生的“學”，學生大部分時間處于被動接受狀態(tài)。傳統(tǒng)的體育教學設計模式視教學設計過程是線性、封閉的，強調教學過程的確定性和可預測性。而混沌理論是非線性科學研究的重要組成部分，它的產(chǎn)生與發(fā)展，打破了建立在牛頓范式基礎上的決定論的幻想。混沌理論指導的體育教學設計并非是指雜亂無章、全盤大亂的設計，而是指一種非線性、開放、不可控的體育教學設計模式。

1.1線性與非線性體育教學設計的比較

傳統(tǒng)的體育教學設計是嚴格地按照運動技能的固有要素特征和運動技能形成的一般性規(guī)律進行教與學的程序設計[5]。從形式上看，傳統(tǒng)體育教學設計程序精確細致、嚴謹縝密，從教學目標到策略、過程再到評價，一環(huán)扣一環(huán)，給人一種自上而下的系統(tǒng)的美感；教學內容則由簡單到復雜，遵循了學生學習體育知識、技術、技能的規(guī)律。但是從本質上看，這種體育教學設計卻是設計者“一廂情愿”的作品。設計者對體育教學目標及內容的選擇，多數(shù)情況下是憑個人判斷和經(jīng)驗。一旦目標和內容確定以后，設計者就要針對每個目標設計學習活動和策略，并針對目標做出相應的體育評價。序列化的傳統(tǒng)體育教學設計理論忽視了體育教學過程的動態(tài)性、復雜性以及不確定性，難以處理體育教學過程中隨時可能出現(xiàn)的、難以預期的教學問題。傳統(tǒng)的體育教學設計似乎更是將體育教學目標、教學內容、策略及評價等疊加的過程，這種具有簡單疊加特征的設計過程恰好構成了系統(tǒng)學線性系統(tǒng)的基本判據(jù)。由此看來，傳統(tǒng)的體育教學設計本質上是線性的系統(tǒng)。

如果體育教學過程處于穩(wěn)定、靜態(tài)、非激蕩的環(huán)境中，傳統(tǒng)體育教學設計是能夠發(fā)揮作用的，但是現(xiàn)實復雜多變的體育教學環(huán)境卻使這種假設成為理想。萊什、波洛克和賴格盧思早就意識到了這一點：“教學系統(tǒng)設計的過程與其說是一個線性過程，遠不如說應是一個螺旋性的、系統(tǒng)的過程?！盵6]與傳統(tǒng)體育教學設計的線性特征相比，混沌理論指導的體育教學設計則更為接近于實際，表現(xiàn)出非線性特征。混沌理論中的奇異吸引子是非平衡、非線性系統(tǒng)演化的一種歸宿，代表著系統(tǒng)的混沌運動。奇異吸引子通過誘發(fā)系統(tǒng)向不規(guī)則發(fā)展，使系統(tǒng)產(chǎn)生復雜、豐富、多變、不確定性。因此，混沌理論指導的體育教學設計過程必然是與實際相吻合的，是以一種動態(tài)的、不斷回歸的思路來設計體育教學的目標、內容、策略以及評價等，從而及時地把握、適應不斷變化的教學環(huán)境，同時也為體育教師從容地應對現(xiàn)實教學中“蝴蝶效應”、“奇異吸引子”等帶來的各種可能的、難以預期的體育教學問題奠定了基礎。由此可見，非線性的體育教學設計具有更強的靈活性，不僅能夠適應系統(tǒng)外部的情境變化，而且也能夠順應系統(tǒng)本身的動態(tài)發(fā)展。無怪乎喬納森和福厄指出：“比起線性的一步步流程圖，教學系統(tǒng)設計過程的混沌理念更適于反映學習過程的動態(tài)的和不可預見的方面?！盵6]

1.2封閉與開放性體育教學設計的比較

封閉的系統(tǒng)是指與其環(huán)境完全隔離、完全獨立的系統(tǒng)，它們是靜態(tài)的，可預見的，最終都趨向于平衡、靜止和不活躍的狀態(tài)。傳統(tǒng)的體育教學設計模式由5個基本要素組成：體育教學目標、教學對象、教學策略、教學過程、教學評價等。在封閉式系統(tǒng)觀的指導下，體育教學設計著眼于對體育教學各組成部分的控制，著重點在于體育教學目標的實現(xiàn)(即學生體育知識、技術、技能的掌握)。體育教學目標已成為預先確定的一套活動的執(zhí)行程序，體育教學策略與教學評價則成為尋求達成預設目標的合理有效的方法，而體育教學過程則是對體育教學設計常規(guī)性的重復操作。這種傳統(tǒng)的、機械的、封閉的教學設計模式過多地追求自身系統(tǒng)的完整性及整體性，而嚴重忽略了體育教學系統(tǒng)內部之間以及與外部的關系，這種封閉性使得體育教學設計系統(tǒng)成為靜態(tài)的、孤立的，最終導致其與外界環(huán)境分離，并趨于平衡、靜態(tài)的狀態(tài)。這與格思塔夫森[7]所指出的“應將教學系統(tǒng)設計過程視為一個開放的而非封閉的系統(tǒng)”相背離。

系統(tǒng)開放性是指系統(tǒng)本身與系統(tǒng)周圍的環(huán)境有物質的變換、能量的交換、信息的交流。由于有這些交換，所以是開放的[7]。混沌理論是強調系統(tǒng)開放性的，開放性能使系統(tǒng)部分之間以及系統(tǒng)本身與環(huán)境之間相互作用，并能不斷地向更好的適應環(huán)境的方向發(fā)展，因此這種理論與傳統(tǒng)體育教學設計系統(tǒng)形成對立。混沌理論指導的體育教學設計重視系統(tǒng)內部各要素之間的相互關系，體育教學目標、過程、策略、評價等之間不是孤立、相互排斥的，而是相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴的，系統(tǒng)內部某一要素發(fā)生變化，其它要素也會跟著變化。同時，體育教學設計系統(tǒng)與外部環(huán)境存在著更為彈性的交流，并隨著外部環(huán)境的變化而變化。這種彈性的教學系統(tǒng)設計模式能夠迅速有效地適應非預期的或未預知的偶然性，也就是說，能夠充分考慮體育教學環(huán)境中各方面因素的影響。開放性的體育教學設計模式能夠快速地與周圍環(huán)境互動學習，吸收先進的教學理念、技術和技能，使學生主體接受更多的體育信息，從而有利于體育教學任務的完成。

1.3可控與不可控體育教學設計的比較

在以牛頓為代表的確定性科學觀的影響下，傳統(tǒng)的體育教學設計以控制與預測作為體育教學過程推進的根本基石，以工廠車間式的管理來取得教學系統(tǒng)的常規(guī)運轉。許多年來，眾多的體育工作者認為體育教學過程是可控的，通過控制體育教學的進度、體育教學的內容，以及學習者等因素，保證體育教學在事先設定的單一道路上正常運行，從而達到控制整個體育教學過程，并對教學結果進行預測的目的。

混沌理論對傳統(tǒng)的體育預測理論提出了質疑，傳統(tǒng)的體育教學設計的預測控制、樣本類推、因果相關和外在隨機理論都是理想的描述[8]。顯然，這種設計模式過分簡化了世界的復雜性，忽略了體育教學中最為寶貴的人的活性因素，把學生學習體育知識、技術動作，簡化為一張可以操控的行為清單或指令表。因而體育教學也只能在平衡態(tài)或近平衡態(tài)區(qū)域停滯不前，得不到質的發(fā)展。因此，如果簡單地根據(jù)體育教學發(fā)展的趨勢推測未來和做出長期的計劃，預測是不可靠的。體育教學設計系統(tǒng)作為復雜的非線性系統(tǒng)，充滿了混沌，從體育教學對象、教學目標、教學策略到教學評價，每個體育教學設計系統(tǒng)的組成因素都是非線性、復雜的子系統(tǒng)。依據(jù)混沌理論奇異吸引子的觀點，系統(tǒng)被視為可通過限制活動范圍的參數(shù)而進行限定，但不是可以簡單預測的。這意味著大的原因可能只產(chǎn)生小的結果，而小的原因可能會有大的結果，相似的原因不見得有相似的結果。如學生在學習體育技術時，由于受環(huán)境因素、教師因素、自身因素等方面影響，不見得每個學生都能在一定時間內學會同樣的技術動作；即使學會同樣的動作，也不見得所學的動作能夠做到整齊劃一。學生的個性、學習技術的能力以及周圍環(huán)境，都會不同程度地影響學生技術動作的學習。而混沌理論對初始條件的敏感依賴性原理，即初始條件的細微差異受到系統(tǒng)的非線性反饋過程的不斷放大和縮小，導致最終完全不同的結果，也成為混沌理論指導下的體育教學設計模式不可控制性的理論支撐。

2混沌理論對新時期體育教學設計的啟示

新時期把混沌理論引入體育教學設計，并非否認傳統(tǒng)的體育教學設計對體育課的重要作用，而是把混沌理論作為體育教學設計的一種指導思想。雖然混沌理論與傳統(tǒng)的體育教學設計存在著許多差異，但正因為有差異才使體育教師看到每種理論的不足，吸收各種理論的優(yōu)點，更好地對體育教學進行設計。這樣，體育教學設計自組織才能向更優(yōu)方向演進。

2.1蝴蝶效應：體育教學設計應重視元認知

混沌理論的“蝴蝶效應”特征強調對初始條件的敏感依賴性，當初值有一極微小的變化，在短時間內還可以預測，但經(jīng)過長時間演化后，它的狀態(tài)就根本無法確定了[2]。元認知是學習者對自己認知過程理解、控制和操作的知識與能力的自覺意識。元認知源于皮亞杰的認知發(fā)展心理，布魯納認為人的思維會從已有的知識、策略和輸入的信息相互作用并重構新的認知結構，這主要得益于元認知及其潛力的開發(fā)[9]。在體育教學設計過程中，體育教師應該加強對體育基本知識、技術、技能等元認知的教學?；局R如體育理論的基本概念，是分析、判斷、推理等邏輯思維的依據(jù)，通過基本概念來學習體育，揭示體育的本質，解釋體育的客觀規(guī)律，基本概念搞不清，不利于體育課的繼續(xù)學習。體育技術、技能的學習更應重視元動作（基本動作），元動作是體育各項技術的組成要素，如武術套路等都是由不同的元動作組成的，籃球三步上籃動作也是由一個個分解動作組成的。沒有元動作的支撐，整體動作必然受到影響，它是體育技術的理解和掌握的前提。

所以，體育教師在授課過程中，若對基本理論、動作概念講解不清，就會影響某些學生對整堂課的聽課效果，而這一堂課的聽課效果又將影響下一堂課的聽課效果。相反，若體育教師在平時的授課中，重視對體育元認知的講解，通過多種途徑使學生正確領會體育基本的知識與動作，則將激發(fā)學習的興趣，從而提高學習效果。

2.2內在隨機性：體育教學設計應“以人為本”，關注個體的差異性

混沌理論的內在隨機性特征認為：對一個完全確定的系統(tǒng)，在一定的條件下能自發(fā)地產(chǎn)生隨機特性稱為內在隨機性，而外在隨機性是指外界干擾對系統(tǒng)動力學特性造成的影響呈現(xiàn)出的隨機特性[10]?；煦缋碚撎貏e強調內在隨機性，體育教學系統(tǒng)分別存在著內在隨機性和外在隨機性。新時期把學生作為體育學習的主體，遵循以人為本的理念，以學生的學習為本，以學生的發(fā)展為本，關注學生個體的差異性，是混沌理論內在隨機性特征在體育教學設計中的體現(xiàn)?！耙匀藶楸尽本褪且篌w育教學設計應該尊重學生學習的主體性和個體差異性，為學生創(chuàng)設活躍、有趣、能夠發(fā)揮學生主體性的教學環(huán)境，使每個學生在學習中發(fā)現(xiàn)快樂，找到自信、樂趣，從而主動、全身心、多感官的深入到體育學習中，成為學習的主人翁。這樣，體育教學的效果才會提升，學生的體育學習才會結出果實。若是體育教師過多強調體育教學設計的外在隨機性，必然會排擠內在隨機性在體育教學設計中的位置，不利于以人為本的理念在體育教學中的貫徹，也不利于發(fā)揮學生的主體性，這種復古的體育教學設計模式最終將走向末路。

2.3奇異吸引子：體育教學設計應重視學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)

混沌理論中的奇異吸引子使系統(tǒng)偏離收斂性吸引子的區(qū)域而導向不同的狀態(tài)，它通過誘發(fā)系統(tǒng)的活力，使其變?yōu)榉穷A設模式，從而增強系統(tǒng)的創(chuàng)新性[11]。體育教學設計應重視奇異吸引子的作用。體育教學的總目標及分目標屬于收斂性吸引子，而學生在體育教學中表現(xiàn)的個性差異、獨特的學習風格以及平時司空見慣的學習錯誤等都屬于奇異吸引子。從表面上看，學生的這些獨特表現(xiàn)偏離了目標的要求，即出現(xiàn)了奇異吸引子。奇異吸引子的出現(xiàn)，為學生的體育學習創(chuàng)造了活力，學生擺脫了單一性、枯燥的總體目標的束縛，通過另一種看似“異類”的手段和方法達到目標要求，從而提高了體育學習的創(chuàng)新能力。所以，體育教師在體育教學設計系統(tǒng)中，應該注重體育知識形成的過程，留給學生更多的探索空間，給學生提出更多啟發(fā)式的教學情境。在總體目標達成的背景下，設置多維、多層次的教學分目標以及教學評價，允許學生個體目標的偏離，為學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)提供機會，為學生展示自己個人風采提供舞臺，從而提高學生體育學習的積極性和創(chuàng)新性，促進學生全面發(fā)展。

世界的本質是混沌的，體育教學系統(tǒng)也是復雜、非線性的混沌系統(tǒng)。體育教學的混沌本質需要我們突破傳統(tǒng)的體育教學設計的思維范式，追求新的、動態(tài)的、非線性的混沌理論指導下的體育教學設計模式。現(xiàn)實當中，混沌與傳統(tǒng)的體育教學設計模式矛盾地存在著，彼此存在著差異，科學地審視這些矛盾和差異。混沌理論富有價值、可資借鑒的理論特征，為體育教師提供了嶄新的思維視角。

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[編輯：鄧星華]