基于涌现理论的网络教学模式研究*——以培养学生创新思维为目标<br/>

基于涌现理论的网络教学模式研究*——以培养学生创新思维为目标

2013-03-22蔡荣啸

中国教育信息化 2013年2期

蔡荣啸

（扬州大学新闻与传媒学院，江苏扬州225000）

一、问题提出

当前的中国，在学校教育过程中往往形成以考试为导向的教学，从某种程度上说是限制了学生自主创新思维能力的培养。[1]在网络环境的教育中，教育者以及网络环境的设计者仍是以传授知识为目的，通常忽视了对学生创新思维能力的培养，这样以来可能会造成学生只重视对知识的掌握而忽视自身的创造力，创造力的缺失在一定程度上会对学生未来的解决问题的能力造成影响。

创造力指的是创造新颖的、高质量的、恰当的事物的能力。[2]学生要具备创造力那首先应具备创新思维。在进行思维方式的培养时，需要首先了解思维形成的一个过程，根据皮亚杰理论，认为随着儿童早期语言的出现，思维的范围大大扩展，之后的形式运算思维及组合逻辑思维和对付现实与可能性的能力为成人式的思维打开了“闸门”，[3]从而也为创新思维方式打下了基础。作为思维方式在教育中通常分为批判性思维和不动脑筋的思维，[4]而在创新思维的培养中呼唤的正是批判性思维的表达。

然而，在现代的班级授课过程中由于教师面对几十名学生进行授课时，往往能够达到很高的教学效率，但这种教学方式从另一个侧面来说，也忽视了学生的创新能力的培养，即注重知识的传递，引导的是一种不动脑筋的思维方式，对于批判性思维的培养还是比较缺乏的。

若要培养学生的创新思维，重要的是针对每个学生的特点，进行合理的教育教学设计，通过适合的教师、适合的手段进行。然而，这种方式的教学不难想象需要花费大量的财力和物力，而且由于教师本身能力的差异性也并不都能培养出创新型人才。

因此，考虑通过网络方式进行教育，首先从理论上具有理论支持。

二、支撑理论

1.网络的匿名性可为学生大胆发表自己观点提供保障

面对授课或教育的对象时，在摆脱了逻辑和批评的链条束缚后，想象力提供出无数的新旧行为，他们以新的结合方式和图示重新排列，这类行为的唯一目的就是戏耍玩乐，[5]而这种戏耍玩乐行为很难在课堂上表现出来。除此之外，现实生活中，学生的创造性往往由于现实的“实名性”而导致学生对自己观点表达的畏惧，担心别人的嘲笑，一旦学生没有回答正确而导致的嘲笑，对回答者的自信心便会造成打击，同时一定程度上扼杀了学生的创造性。

网络环境的学习，学生可以以匿名的方式进行学习，学习过程中提出的任何问题没有人知道提问者是谁，在一定程度上保护了学习者的自尊心。同时，在学习者学习过程中其头脑中的旧行为知识与学习的新的行为知识产生冲突或融合时，头脑中新旧知识行为进行了新的结合方式与图示的重新排列，由于学习者的差异性，其结合方式和排列形式也会有差别，因此，网络环境中将所有人的理解通过学习者自己的表述呈现时，就形成了不同角度不同理解层次的知识的集合。这样，当学习者将自己的排列方式和组合方式展示出来之后，通过对比其他学习者的思路，就可以形成了一些散点式的新的想法，当新的想法多起来的时候将会涌现出意想不到的创新思维。

2.文本导向的网络观点表述机制可以提高创新性思维的质量

大多数人认为，创新性思维的产生往往是一时的灵感，跟随灵感去做就是具有创造性。然而，在心理学中认为这种灵感是对现实的反射的抽象，即指思考者在具体运算水平上对客观事物的积极反射（推理）行为等。这种抽象往往是无意识非结构化的，因此，根据无意识非结构化的抽象理论进行实践的过程中，其实践的阻力可想而知。若当将反射抽象和反省抽象在从无意识层次上升到意识层次的过程中，会变得更有效、更富创造性。[6]

怎样将无意识的抽象思维转化到意识层次中呢？在网络学习中，笔者认为以文本为导向的网络观点表述机制可以使无意识层次的抽象内容转换到意识层次。当学习者以文字的形式记录下思维的过程中，同时也是对自己思维的反省过程，对思维的有意识梳理，将学习者的思维在网络环境中进行展示的时候，其思维也有可能与其他学习者的思维产生共鸣，这种共鸣也很容易达到头脑风暴的效果，换句话说，这种效果也是创造性思维所要达到的。

3.多人共同探讨容易涌现出新的观点

涌现理论认为，在生活中的每一个地方，我们都面临着复杂适应系统中的涌现现象，如蚁群、神经网络等，在这些复杂系统中，整体的行为要比其各个部分的行为复杂的多。[7]然而，在现实的教学过程中，教师注重的往往是对于知识的传授和使学生对于知识的简单机械的记忆，这仅仅注重的是个体对于知识的掌握，而忽视了个体与个体之间进行交流。通过不同个体掌握程度的差异进行交流，很容易产生像蚁群这样庞大的思维过程，与此同时也会产生我们所说的涌现现象。

在网络环境中，学习的涌现现象是很容易达到的。首先，在网络环境中，每一个学习者就形成了网络中学习的简单个体，且每个个体是有其个体差异性的，因此可以保证不同思维的产生。其次，在网络教学过程中，由于可以使优秀教师同时面对成百上千的学习者，这样可以保证优秀的教学质量，以免不当的教学导致对学生思维方式的局限。最后，在网络环境中，每个个体畅所欲言的表达可以使其思维顺畅的展现，由于讨论的深入，讨论主题便逐渐清晰化，最后容易涌现出新的观点。

三、网络教学模型构建

在霍兰的涌现理论中，涌现的过程实质上是指由小生大，由简入繁的。这种现象很像是搭积木。[8]利用相同的积木通过不同的组合方式可以搭建成不同形状的事物，这个搭建过程被看作是涌现的过程。

因此，类比“搭积木”的过程，我们将课程细分为由一个知识点组成的小的模块，即我们所说的“搭积木”中的“积木”，在有了“积木”的概念后，就为思维的涌现提供了可能性。然而，只有“积木”并不能形成思维的涌现，正如物理学家麦克斯韦1890年讲过的一段话：“必须发现这样一种调查研究方法，使我们的思维能够在任何阶段都掌握清晰的物理学概念，而不是屈服于那些借用物理学概念并以之为基础的其他理论。这样不但可以避免在进行精微分析时偏离主题，也避免了用某种有利的假设掩盖事实。”[9]只有在某一个模型的限制之下，根据一定的规则，才可以使我们的思维不偏离主题。

那么在网络教学过程中，怎样制定规则来限制学生的思维不偏离主题呢？由于思维是一种过程，当对过程施加各种限制的时候不仅不能培养学生的创新思维，反而会影响其思维的发展。因此，在进行网络教学的过程中，为学习者设定规定的目标可以在一定程度上为学习者的思维制定规则，从而限制其思维偏离主题。

综上所述，由每个知识点形成的课程模块（即我们所说的“积木”）和由学习目标形成的目标模块就形成了网络教学的基本框架。除了上述所述的基本框架模块外，根据学习的一般规律，笔者又为该框架增加了培养创新思维一些充分而非必要的模块，这些模块在具体实施的过程中有些可以不必按照本文所罗列的模型次序，甚至也可以忽略在客观现实中不必要的层次，只要能够达到启发思维的效果就可以。

为了读者能对网络教学模型有更加直观的了解，笔者将此模型分成了六个层次：原子层、目标层、答疑层、研讨层、方案层、反馈层（见图1）。下面将具体介绍各个层次的内容。

1.原子层

原子层顾名思义是指知识的最基本的单位，即知识点。针对每个知识点的讲解来说，重要的是通过简短的介绍唤起并激活学生大脑中相关区域的知觉，使大脑中各区域协同工作，为思维的涌现提供条件。

为证明通过激活大脑中某一区域，使得大脑中其他区域协调活动有利于思维意识的涌现，Dehaenes等人在2001年的实验中，用字作为视觉刺激，这个实验的结果是，在对刺激进行无意识加工时视觉皮层有激活，而在对刺激进行有意识加工时，除视觉皮层外还有顶叶和额叶的脑区激活。而且早在1998年Clark and Squire也证明意识的涌现不但依赖于大脑皮层某一个专一性脑区的激活，而且要有其他脑区活动的支持和调控。[10]

图1 网络教学模型

因此，在对原子层进行设计的过程中，可以充分利用多媒体教学中的技术手段，将每个知识点进行形象而生动的展示，以强烈的刺激唤起并激活大脑某一区域（视觉皮层或听觉皮层等），目的是为了使大脑中某一区域激活从而引领大脑其他区域的协调工作，达到意识涌现的效果。

然而，通过Dehaenes、Clark和Squire等人的实验和理论可以看出他们有明显的行为主义的理论依据，然而当学生在网络环境中如果接受了令人反感的刺激的时候，学习者很可能会放弃此知识点的学习，那么在设计的过程中，不仅应该考虑通过强烈的刺激唤起和激活学生大脑中某一区域，同时也应考虑学生的接受能力，使其喜欢这一知识点的表达方式。

2.目标层

所谓目标层并不是指某门课程的目标抑或是某一知识点的目标，而这里所说的目标有很多，如一个定义或某一具体应用。

涌现理论认为，原子层的各模块与目标层的各个目标模块是紧密相关的，在科学研究中，原子层与目标层都被很好地刻画成整个系统而不是相互孤立的对象。[11]因此，在这一系统中，由于系统的复杂性，目标也有其多样性。

3.答疑层

格式塔心理学家邓克尔早在1945年就指出，“当一个有机体有了目标，但又不知如何达到目标时，就产生了问题。”[12]而且在问题形成的过程中，某种程度上是由于学生在理解词句和原子层中表达词句方面的问题导致影响到学生的思维。[13]因此，提出问题是达到目标的一个手段，为让学生在创新性思维培养过程中避免或尽量少走弯路，所以笔者为此系统设置了答疑层，负责答疑的可以是教师，也可以是学生，因为答疑的过程同时也是交流的过程，且这种交流实质上是对问题的批判性的交流，因此，答疑层的设置不仅可以解决提问者未解决的问题，也提高了答疑者的思维能力。

4.研讨层

在解决了应解决的问题后，这时学生的思维尚处于一种无序的混沌状态，对于原子层所表示的知识点与目标层所要达到的目标之间可能尚未找到适合的路径。这时的学习者针对不完整、不和谐或疑难问题时会引起紧张感，当这种情况发生时，学习者就感到不舒服，他会很好奇，有一种“神妙的不满足感”，他认识到有一种需要。[14]根据马斯洛的层次需求说，当学习者产生需要时，将会想方设法去满足自身的需要，否则后面的需要将会不能很好的满足。

因此，为满足学生这种“神妙的不满足感”，在此设置研讨层。这一层主要目的是使学生根据目标进行讨论，有时自己的想法在不成熟时往往是具备创新性的，所以在不断的研讨过程中，通过各抒己见很容易会产生新的思维。然而，根据各大论坛的观察发现，当很多人针对某一话题进行讨论时有时一些有见地的意见往往会被淹没在大量的帖子当中，为防止这种现象的出现，笔者建议使用头脑风暴人数搭配方法，即6-10人共同进行讨论，而且这6-10个人可以不拘泥于一个讨论组，可以在不同讨论组进行，这样不但可以引发对问题的深入思考，更有利于对不同方法思维的掌握。

5.方案层

通过不同学习者共同研讨后，再经过学习者自身对问题和知识的内化，可以形成自己针对特定目标的思维方法，这种思维也有利于形成解决这一问题的方案。

在方案层当中，除了形成学习者自己的方案外，由于学习者之间的差异性，有些方案的可行性以及达成目标的效果如何是没有保证的。那么怎样才能在培养思维的前提下又能够形成正确方案呢？其实解决方法应借鉴创新思维中的变通性，即当学习者通过自己的方案达到了一个与目标相关的子目标，那么这种方案从某种程度上说也是可行的，只不过需要更深一步的思考和研究。

除此之外，方案层不仅仅是学习者对自己方案的关注，在此层中，学习者也应能够关注到其他方案的形成，这样的设置可以为学生拓宽视野提供良好的平台。

6.反馈层

这一层的主要目的就是为学习者提供面对同一问题的不同思路。在这一层次中，所有的学习者都可以看到共享到的解题方法，通过对比这些方法提供给学习者自我深省的机会，以便学习者提高自学能力和拓宽思维的广度与深度。

往往要到达同一目标有多种不同的方案，那么在这些方案之中势必有些方案中的思路可以为学习者提供借鉴，以产生更加便捷或花费功夫、精力更少的思路，那么通过反馈层，对自身方案进行调节，对于思维的元分析是有好处的。