体育教学中非线性教学法与线性教学法主要特征差异分析

浦 阳，王俊杰

（1. 上海市顾村实验学校体育教 研组，上海 200442；2. 大连理工大学体育教学部，辽宁 大连 116024）

“非线性”与“线性”原本是2 种数学概念.用以区分不同变量之间的两种性质不同的关系。一般来说，一个系统由许多相互依赖的变量组成，这些变量之间的关系决定系统的行为特性。依据教学理论和教学实践的认知特性，人们常把教学法划分为线性教学法和非线性教学法。线性教学法的理论基础来源于牛顿机械决定论。它是一个确定的、序列性的、易于量化的秩序系统，它有着清晰的起点和明确的终点；学生通过预定的目标和步骤完成教学任务；它把人看作是线性系统。线性教学方法特点包括教学指导的规范性、重复性和训练性，重点放在对标准的体育动作技术的学习上。采用线性教学法的教师期望学生再现更类似于“标准动作技术形式”。其典型的做法是：教师对体育技术先分解然后完整教学，通过讲解示范，然后安排学生重复练习教师示范的动作技术，以达到掌握的目的。 非线性教学法的理论基础来源于 生态动力系统理论。生态动力系统理论是生态心理学与动态系统理论拟合而成的新的理论框架。与其他观点不同的是，它把人看作是一个神经生物非线性系统，具有自适应功能；动作技术的习得是在各种“限制”相互作用的条件下自我组织的过程。非线性教学通常的做法是：设计练习的情境，通过练习任务的简化，再现实际运动表现的方法。非线性教学与线性教学在理解体育技术习得方面具有不同的含义。本文对两种教学方法的4 个主要特征进行对比分析，以突出非线性教学法在体育教学设计中的重要意义。

1 因果比例

在线性系统中，我们通常可以观察到，在原因上发生细微的改变，系统行为将产生微小的变化，反之，原因上发生大的改变，系统行为也将发生同等大的改变。因此，线性系统行为的变化总是与其原因成正比的。然而，在非线性动力系统中，微小变化的系统（微观）动力学不一定会导致微小的变化，在系统行为或表现上（宏观）很可能先有小的变化，然后会产生大的变化，甚至产生质的变化。换句话说，非线性系统可以显示成比例或非比例的变化。因此，因果比例性是线性系统行为的标志性特征而非比例性是非线性系统行为的标志性特征。非线性系统中的非比例的概念对体育教学设计和学习过程隐含一定的意义。

在体育教学设计过程中，对教学内容的限制进行一个小的改变很可能会对个人的动作技术或团队的运动模式产生大而质的变化。在非线性学习系统中，对提供给学生的某些信息或对学生可用的信息进行改变，通过修改教学任务限制（比赛规则或使用的器材），这样很可能会导致学生学习行为发生相当显著的变化。例如，在篮球比赛中，只要简单地告诉学生传球时使球低于肩部的教学要求，就可以完全消除头顶传球的可能性。在控球游戏中，3 名进攻者对1 名防守者，进攻者必须移动以提供一个安全接收传球的通道，以便在持球的进攻者和潜在的接球者之间看到传球的清晰轨迹。也就是说，进攻者必须改变自己与传球者之间的运动方向、站位和角度来接球。如果允许学生头顶传球的话，这种运动行为模式（即移动到安全空间而不是仅仅躲在防守球员身后）就可能不会出现。因此，教学限制的一个小小的变化可以导致学生在学习过程中运动模式的大而质的不同。

2 多重稳定性

非线性系统的第二个主要特征是与一个原因如何产生多种行为结果有关。相比之下，线性系统单一的原因只能产生一种行为结果。具体来说，非线性系统是多重稳定的，而线性系统总是单向稳定的。简而言之，这些概念意味着当操控特定的限制时，一个系统（如一位学生）可以被引导向多个不同的行为模式，而不仅仅是引导向一个行为模式。例如，在足球比赛中，当传球时，球传到在接球方肩部位置附近的地方，接球方可以用不同的动作模式对球（用胸部控制它、头部控制它或让它飞过去并在地面反弹后再运球，甚至用肩部控制它）做出反应和不只限制一个动作反应（胸部控制）。可用的动作模式选项取决于参与者现有的内在动力（表现倾向）。球的高度（加上适当的速度）为每个个体提供不同的动作选择，每个人的动作选择是受到技能水平、经验、与他人在场上的位置以及身体素质水平限制的。同样，在羽毛球运动中，当羽毛球被打到头上方时，可提供选择多种不同动作技术的可能性。例如，吊球、扣杀或打高远球。因此，多重稳定性为具有一定的体育技能的学生提供了许多可用于实现运动目标的动作机会。环境能够提供给人做出动作的机会，这被称为“赋能”。赋能是环境的固有的特性。也就是说，每个运动环境中都具有调整人的行为的赋能。从以上内容可以看出，在体育教学过程中，教师需要帮助学生在参加不同的体育活动时设计一个特定的情景赋能。

3 参数控制

在非线性系统中，可以通过操控系统参数来影响整个系统行为的变化。这种改变系统参数的能力是非线性系统的第三个主要特征，它强调了参数控制在系统行为中的重要性。参数控制意味着通过迫使学生改变特定的系统参数，教师可以有效地指导学习系统适应他们的运动模式，探索不同组织状态的功能。通过参数化控制，教师可以帮助学生在特定的学习环境中接触到一系列不同的限制条件，增加任务的可变性，创造更多的机会来探索人在适应环境和任务限制条件方面的不同功能状态。在体育运动方面，有许多针对如何通过操控主要任务限制。例如，空间、时间、到目标的距离、设备特征（如网球拍的长度或质量），甚至团队游戏练习任务中的球员数量等，来引导学生探索系统参数控制的研究。这也说明教师对如何操控任务限制有很大的控制力。任务限制的“放与收”（如踢球距离或比赛场地）可以导致学生与学习环境交互的动态变化。想象一下，在足球教学比赛中一开始先设计一个小场地，让有一定足球技能的学生进行三对三的控球比赛。由于对空间缩小的限制，自己的队伍不太可能轻易地控制球权。然而，当比赛场地空间逐步扩大，学生可以使用和探索更大的空间，这将有可能使自己的队伍控球更容易。在一个更大的比赛空间，不同的运动行为模式也会出现。例如，可以进行长传球并且探索空间可以获得控球优势。在线性系统中，系统行为的变化不受外界因素的影响，是由个体内部因素改变行为。它采用的是自我控制的办法。根据这一特点，常见的教学指导方法是自上而下、指令性教学方法。

4 变 量

最后一个区别非线性与线性系统的主要特征是变量在学习过程中的作用。在传统体育教学中，变量被认为是不可取的，被视为干扰因素。通常，变量被定义为系统动力学中不可控制的一部分，并与系统中的控制过程相违背。在单向稳定的线性系统中，变量总是起着不利的作用并产生不希望的系统输出变化。例如，胸前传接球的持球动作方法：两手持球的侧后方，手指自然分开，拇指相对成“八”字形，两肘弯曲下垂，将球置于胸前。当学生出现其他不一样的动作形式时，很明显与教师所期望的运动表现并不一致。然而在多重稳定的非线性动力系统中，变量可以发挥功能性作用，它可以促进系统在多种状态之间迁移的可能性。这种协调状态之间的迁移能力为学生提供了对环境的适应性。变量的介入可以促进学生在学习情境中探索更多样的运动解决方案。这样的变量，如扔到不同的距离，在不同的地面，使用不同的器材，不同的空间、时间和集体游戏或比赛练习的人数等，在练习中可以加强学生对不同功能运动解决方案的探索还有学习系统的灵活性。学生接触到这样变量后，可能会获得新颖的或创造性的、甚至让人意想不到的运动解决方案。

5 结 语

通过以上4 个主要特征很容易区分非线性与线性系统。非线性系统为更好地理解学习过程提供了理论依据。通过把学生看作是非线性系统，教师可以做出针对学习环境的设计与规划，并且提炼更好的练习任务进行模拟，帮助学生个人适应具有挑战性的运动环境，以应对不断变化的限制。非线性教学法是新型的教学方法，为学习体育技术提供了新的思路；改变过去以“教材”为本向“学生”为本的教学转变；体育技术的学习不再是独立于真实的情境之外，而是从情境中解决问题时所获得体育动作技术，因为体育技术动作就是解决现实情境中的问题的方法。学生因环境发生变化而产生适应性动作，这种教学方法对指导学生的学习更具有现实意义。以非线性教学为理论基础的体育教学设计改变了过去“自上而下，指令性”的教学方法，能够发挥学生主动参与的积极性，让学生在活动中自己做决策，提供给学生自己创造个性化运动解决方案的机会。