从耗散结构理论看体育教学设计

何航飞

(河南职工医学院,河南郑州 450003)

从耗散结构理论看体育教学设计

何航飞

(河南职工医学院,河南郑州 450003)

目的 探索体育学习的耗散结构理论特征,及运用耗散结构理论指导体育教学。方法 该文主要采用文献资料法、逻辑分析法等研究方法。结果 体育学习的过程实际上是一个由简单到复杂、由低级到高级、从无序到有序、趋向非平衡状态的过程。结论 该文依托耗散结构理论对体育学习的启发,进行开放式教学,构造非平衡思维系统,与外界环境进行信息交换,摆正学生主体地位,促使学生思维的自组织过程。

耗散结构;体育学习;体育教学

1969 年,比利时物理学家普利高津教授在《结构、耗散和生命》一文中提出了“耗散结构理论”。它成功地揭示出一切生物系统的发展由简单到复杂、由低级到高级、由无序到有序、趋向非平衡状态。几十年来,该理论已逐步发展为一门研究非平衡开放系统结构和特征的新兴学科,被广泛应用于自然和社会研究的许多方面。

1 耗散结构理论

耗散结构理论的基本观点是:一个远离非平衡状态的开放系统,通过不断交换物质与能量,在外界条件变化达到一定的阈值时,系统可以产生突变,从原有的混沌无序状态转变为更高级的有序状态,有序的组织可以通过一个自组织过程从无序和混沌中自发地产生出来,这种在远离平衡情况下形成的新的有序结构,依靠不断地耗散外界的物质和能量来维持,即为耗散结构[1]。

耗散结构是在远离平衡区的非线性系统中所产生的一种稳定化的自组织结构。在一个非平衡系统内有许多变化着的因素,它们相互联系、相互制约,并决定着系统的可能状态和可能的演变方向。

课堂教学也是一个开放的系统,学生和教师是两个参量。这一教学系统呈现出典型的非线性特征。所以,当他们任何一方的变化达到一定的临界值时,都会影响到整个的教学系统的效果。

2 体育学习系统的耗散结构特征

2.1 体育学习系统的动态特征 体育学习的过程是一个从低级到高级,从生疏到熟练,无序-低有序-高有序的一个动态的平衡过程[2]。这种发展过程具有阶段性和层次性特点。例如:在学生学习运动技术的过程,学生在各个阶段的竞技能力都对应着一定状态的动态平衡特征,但总体的趋势是有序中且相对的稳定。

2.2 体育学习系统的开放性 耗散结构理论指出,一个系统处于有序结构的稳定状态的必要条件是这个系统必须是开放的,必须从外界输入能量,必须通过一个自组织过程。在体育教学过程中的体育学习,是指“在教师的指导下,有目的、有计划、有组织、有系统地进行的体育理论与实践活动”,并以“知识和技能的掌握与形成;智力和体能的培养与发展;情感态度、道德意志品质和习惯的培养与提高”为主要内容,在学生与其所处的体育教学环境不断地进行教学信息的交换过程中实现的。如果把体育学习连同学生一起看成是一个开放系统的话,那么体育学习就是一个存在于体育教学这一开放系统中的一个开放的子系统。

2.3 体育学习系统中各要素间存在着非线性的作用机制 一个开放系统的各个构成要素之间,各构成要素与其所处的环境之间存在着一种非线性的作用机制,这是耗散结构的一大特征。普利高津形象地用“涨落”来表述这种非线性关系。也正因为这种非线性作用机制的存在,才使耗散结构得以形成,使其变化表现为突变[3]。

体育学习系统包含着许多要素,有主观的身体素质、机能、学习兴趣、心境、对身体练习的态度等要素;也有客观的场地、器材、教材内容等要素,它们之间相互联系、相互制约、相互影响。就体育理论知识的学习而言,“学习的进步,有时受兴趣、习惯或各种不同环境的影响”。

2.4 体育学习系统的非平衡性 非平衡可谓有序之源。只有远离平衡态的开放系统,才有形成耗散结构的可能。体育学习系统是由人体系统、知识系统、智能系统、环境系统等许多子系统构成。就人体系统-学生而言,他们需要掌握体育知识、培养体育能力、形成运动技术。如果学生系统处于一种平衡状态,即“学的”等于“忘的”,“提高的”等于“下降的”,那么,学生的知识、智力水平、身体素质和运动能力将永远停留在某一水平上。然而,在体育教学过程中的学生,却从中获取大量的体育学习信息,知识水平、智力结构有所改善,身体素质有所发展,运动技术有所提高,呈现出“学的”大于“忘的”、“提高的”大于“下降的”这样一种非平衡的稳定状态。不仅学生系统如此,其他子系统也是如此。教师要钻研教学,改进教学方法,提高教学质量;教材内容也在不断更新;教学环境在不断地改善,所有这些,都是体育学习系统非平衡性的具体表现。

3 运用耗散结构理论指导体育教学

3.1 进行开放式教学,广泛摄入信息 一个系统只有在充分开放的条件下才能有序,有序的结构需要不断地输入大量的信息并与外界环境不断地进行交换信息才能维持。封闭系统是无法与外界环境进行信息交换的,始终都只能变为混沌无序。学生在学习中大脑的认识结构是不断地从混沌到有序,因为学生的大脑在学习时是全方位对外开放的。他们一方面不断地吸收大量的新知识信息,另一方面大脑旧知识信息会产生遗忘。如果不断吸收新知识信息的同时又不断运用、巩固旧知识信息,就会使遗忘减少到最小值。当前体育课堂教学主要问题就在于过于封闭。表现在教师与学生缺乏信息交流,输入学生大脑的信息没有得到及时的反馈、纠正、补偿,学生学习思维过程和疑难也很少被反映出来,造成学生只好死记硬背,对所学的体育知识也难以消化,一知半解。因此,在体育教学中,让学生思维系统的全方位开放,可使大脑处于足够积极的思维状态,从混乱无序变得条理清楚。具体措施如下:一是培养学生学习体育的非智力因素,即学习动力、学习兴趣及对教师的情感,使学生想学和爱学体育。二是创造条件引导学生进行体育学习实践,促进学生大脑思维系统开放。多运用录音、挂图、录像和电脑等多种教学媒体,尽可能让有关信息通过视、听、嗅和触等感觉器官多渠道地输入学生的大脑。三是自我学习,让学生在掌握动作技能的过程中,能够发现自己做得好的和错误的动作方法。

3.2 构造非平衡思维系统,与外界环境进行信息交换 普里高津认为,非平衡是有序之源。当系统处于远离平衡的非稳态时,更加有利于负熵流的输入,从而达到更为有序的状态[4]。在体育教学中,如果学生的思维处于高度的非平衡状态,怀着极大的兴趣参与学习活动的话,那么,学生和教师之间、学生与教材之间等都很容易发生共鸣,学生的认知结构就会随着认知矛盾的解决进入更高的有序状态。因而在体育教学中应根据学科特点、教学内容和学生的具体情况,想方设法构建思维的非平衡态。那么,下面总结几种能使学生思维系统处于高度非平衡状态的体育教学方法。

兴趣激活教学法。要启动学生的思维,一般都是从有趣的问题开始,因为兴趣是最好的老师。兴趣激活教学法就是多渠道、多层次、多方位地激励学生兴趣,去掉思维惰性,开发创造意识,使学生处于平衡的思维系统立刻打破,达到更高层次的非平衡状态。因此,在体育教学中,一定要避免使学生产生一种“体育就是老师教什么,学生学什么”的观念。要尽量让学生去体验运动的快乐,从学生的需要出发去制定相应的教学内容和方法,尽一切手段去调动他们对体育的兴趣。一切体育教学要以“学生为本”。

矛盾情境教学法。教师进行教学设计时,针对学生容易出现的错误,或有意引导,从而产生矛盾情境,使学生深刻认识错误,促其大脑接触新刺激,出现优势兴奋中心,让大脑的劳动处于紧张而愉快的状态。从而提高科学思维及求异思维能力,促使学生的思维系统远离非平衡状态之后达到更高的有序状态。例如,学习“勾手投篮”的时候,提问:什么是勾手肩上投篮?哪个NBA球星的投篮手法是勾手投篮?答案不尽一致,会有为自己的观点辩解的种种思路产生,就主动思考。如此一来,学生就会进入了一种矛盾情景状态,思维便开始处于一种强烈的非平衡状态,它能激发自身去反思,去寻找产生矛盾的根本原因,这样就加深了对体育事件的掌握与本质的理解。

逆向思维教学法。一直以来,体育教学注重培养学生逻辑思维能力,这也一直是体育的一个重要目标。而一些非逻辑思维,是形成创新思维能力的基础。相比之下,它更灵活、更有生命力,更容易让大脑处于一种高度激活非平衡状态。非逻辑思维一般有求异、逆向、发散、联想、类比等思维,对于这些思维的培养,要求学生在课堂上动起来、活起来,大胆猜想,敢于质疑。逆向思维经过长期训练,可以培养思维的可逆性、灵活性和深刻性,由于它与常规思维“唱反调”,所以具有很强的独创性。

3.3 摆正学生主体地位,促使学生思维的自组织过程 耗散结构理论渗透到体育教学中,从根本上摆正了学生主体的位置。由耗散结构理论可知,耗散结构实际上是一个活的非平衡的有序结构,是一种自组织现象,即开放系统远离平衡状态下,一旦信息的输入达到一定的阈值,系统将产生突变,由原来的无序状态转变为有序状态。这种自行产生的组织性的现象就是自组织现象,自组织才能产生新的结构。学生思维系统是一个开放系统,学生可通过多种途径从外界吸收各种体育信息,但最终要自己经过加工处理分析,重新融合到大脑知识体系之中,形成新的知识结构,这就是学生思维的自组织过程。这就要求教师在平时的教学中,要摆正和承认学生的学习主体地位,而要真正实现这个目标,要注意做好两项工作[5]:

3.3.1 构建以学生为主体的新型教学模式 传统的课堂教学,包括体育,一般都遵循凯洛夫的五环教学模式:组织教学-复习旧课-讲授新课-巩固知识-布置课外练习。世界教育史上,不管是夸美纽斯,还是凯洛夫、布鲁纳,这些教育家们提出的教学结构,都是以教师为中心,以传授知识为目的。在这些传统教学模式中,学生一直处于被动、消极、受压制的地位。许多课外生气勃勃的学生在课内却变得死气沉沉。学生能力不仅得不到发展,就连表现自己的机会也争取不到。因此,必须打破这种传统,构建能突出学生主体地位的新型教学模式。

近年,随着素质教育的开展,已创造了不少新型教学模式:引导-发现教学模式;情境-陶冶教学模式;目标-调控模式;碰壁-点拨教学模式;自主-指导教学模式……这些教学模式都突出了学生在教学中的主体地位。当然,构建以学生为主体的新型教学模式仍是一个探索中的课题,需要在实践中不断加强,并应注意以教师为主导,以学生为主体,以身心为基础,以训练为主线,以能力为目标。

3.3.2 创建以学生为主体的新颖教学方法 一要坚持内因(学生)与外因(教师)的辩证统一;二要坚持教法与学法的有机结合;三以教学目标为依据,以教学内容为基础,以教学手段为核心,以教学组织为主线,以教学策略为龙头;四要对原有的教学方法进行科学的选择,合理地组合,正确地运用。

4 结论

学生学习体育的过程,实际上是将表面上杂乱无序的体育信息,根据其内涵、本质及内在相互联系,逐步变成有序的知识技能的过程。根据耗散结构理论对体育学习的启发,体育教学应该进行开放式教学,广泛摄入信息,增加学生在体育学习中的信息摄取量,加强教师的引导与学生自学相结合,来从多方面来促进熵流的输入,从而达到更为有序的状态。体育学习应该构造非平衡思维系统,加强与外界环境进行信息交换。体育学习还要摆正学生主体地位,促使学生思维的自组织过程,建立以教师为主导,以学生为主体,以身心为基础,以训练为主线,以能力为目标的新型体育教学模式。

[1] 邵桂华.耗散结构与体育教学系统的自组织[J].西安体育学院学报,2007,24(1):22-24.

[2] 岳 强,唐 炎.高校公体教育发展的耗散结构理论分析[J].成都大学学报,2006,26(5):11-13.

[3] 张 震.耗散结构理论对高校体育教学的启示[J].福建体育科技,2009,28(6):49-50.

[4] 佘远富.耗散结构理论对研究性教学的启示[J].大学教育科学,2008,6(总112):30-34.

[5] 易保锐.普通高校体育教学质量保障体系及运行机制[J].体育成人教育学刊,2007,23(5):75-76.

[责任编校:张亚光]

D issipative Structures in Physical Education Application

HE Hang-fei
(Henan Medical College for Staff and Workers,Zhengzhou Henan450003,China)

Objective To Explore the theory of dissipative structures physical characteristics and dissipative structure theory to guide physical education.Methods The author used logical analysis and other research methods.Results Sport is actually a process of learning from simple to complex,from lower to higher,from disorder to order,tend to the process of non-equilibrium state.Conclusion The theory of dissipative structures has inspira-tion.Teachers should carry out open teaching,non-equilibrium thinking system structure,put right the student’s status,promoting students to self-organization process of thinking.

dissipative structure;sports learning;physical education

G 807.01

A

1008-9276(2011)01-0087-04

2010-09-30

何航飞(1981-),男,河南省洛阳市人,硕士,助教,从事体育教学工作。