基于混沌理論的知識管理觀對教師教學(xué)的啟發(fā)

☆ 朱麗澤 王朋嬌

（遼寧師范大學(xué)計算機(jī)信息與技術(shù)學(xué)院，遼寧大連 116081）

在教學(xué)過程中，蘊(yùn)含著很多“有序”和“無序”的現(xiàn)象：人本的有序與無序（這里指教師與學(xué)生）；知識的有序與無序；環(huán)境的有序與無序；教學(xué)組織形式的有序與無序等等。在面對這些“有序”與“無序”的問題時，有些教師常會覺得苦惱或無從下手。尤其在當(dāng)今的知識經(jīng)濟(jì)時代，知識一躍成為社會發(fā)展的重要資源和強(qiáng)大力量，知識在量上的快速增長以及在質(zhì)上的急速飛躍往往使知識接受者感到混沌和迷茫。這就需要我們在這種看似混沌的環(huán)境下利用管理的思想優(yōu)化知識儲備，從而更好地利用知識信息。作為知識的傳遞重要環(huán)節(jié)——教育教學(xué)，更是承擔(dān)著如此重任。因此，在教學(xué)中更加需要以混沌理論為指導(dǎo)通過知識管理使教學(xué)有序地進(jìn)行。

一、混沌理論

20世紀(jì)60年代，誕生于數(shù)學(xué)與物理學(xué)領(lǐng)域的混沌理論，與相對論、量子理論并譽(yù)為20世紀(jì)的三大科學(xué)革命理論?；煦绮⒉灰馕吨鵁o序，理解混沌，應(yīng)當(dāng)注意把握兩點：第一，混沌系統(tǒng)中隱藏著有序，混沌是有序的前兆和伙伴而不是敵手，它在有機(jī)體的進(jìn)化和成熟中起著重大的作用；第二，混沌是存在于無序中的有序模式。雖然混沌是隨機(jī)的，卻包含著有序的隱蔽結(jié)構(gòu)和模式。[1]在教學(xué)過程中，常常會有學(xué)生不被課堂規(guī)則所束縛或者思維的發(fā)展并不受教師的控制等，這些現(xiàn)象的出現(xiàn)在課堂中并不在少數(shù)，它們的出現(xiàn)通常與良好的課堂秩序相沖突。作為教育者，不應(yīng)扼殺這些不合情理的“紊亂”，而是應(yīng)該運(yùn)用混沌理論的思想觀點，使教學(xué)過程更好的發(fā)展。理解混沌理論需要把握以下三大概念：

1.蝴蝶效應(yīng)（Butterfly Effect）——對初始條件的敏感性

蝴蝶效應(yīng)是美國著名氣象學(xué)家洛倫茲 (Lorenz,Edward)1979年在華盛頓作的一場報告中提出的：“可預(yù)言性：一只蝴蝶在巴西煽動翅膀，會在得克薩斯引起龍卷風(fēng)嗎？”[2]它表明混沌系統(tǒng)對初始條件是敏感的，在初始狀態(tài)一點輕微的變化，可能產(chǎn)生巨大的影響。根據(jù)這一理論,一點小的偏差都可能使我們偏離所希望達(dá)到的狀態(tài)。對初始條件的敏感性是與不確定性、不可預(yù)測性相關(guān)聯(lián)的。也就是說，對初始條件的敏感性意味著非線性的含義，來自系統(tǒng)一部分的微小的干擾其結(jié)果可能引起系統(tǒng)其他部分的巨大振動，同時對初始條件的敏感性決定了沒有兩個相同結(jié)果的出現(xiàn)。[3]現(xiàn)實教學(xué)中不乏許多這樣的實例。例如：在做物理、化學(xué)這種對操作步驟有嚴(yán)謹(jǐn)要求的實驗時，即使同樣有教師的指導(dǎo)，但是學(xué)生的一小步錯誤也會導(dǎo)致實驗結(jié)果的巨大不同。通常這樣的情況都是由于學(xué)生忽視了試驗中一些微小的決定性條件，使得這些被忽視的盲點通過“混沌”不斷放大疊加以至結(jié)果產(chǎn)生巨大差別。因此，教學(xué)中的蝴蝶效應(yīng)絕對不能忽視。

2.分形（Fractals）

分形理論創(chuàng)始人是美籍法國數(shù)學(xué)家B.Mandelbrot(1967，1973，1980)。fractal，本意是不規(guī)則的、破碎的、分?jǐn)?shù)的。B.Mandelbrot用此詞來描述自然界中傳統(tǒng)歐幾里德幾何學(xué)所不能描述的一大類復(fù)雜無規(guī)則的幾何對象。分形，意指系統(tǒng)在不同標(biāo)度下具有自相似性質(zhì)。而自相似性則是跨尺度的對稱性，它意味著遞歸，即在一個模式內(nèi)部還有一個模式。由于系統(tǒng)特征具有跨標(biāo)度的重復(fù)性，所以可產(chǎn)生出具有結(jié)構(gòu)和規(guī)則的隱蔽的有序模式。分形具有兩個普通特征：第一，它們自始至終都是不規(guī)則的；第二，在不同的尺度上，不規(guī)則程度卻是一個常量。[4]

教學(xué)中，分型現(xiàn)象是不難被發(fā)現(xiàn)的。對于教師來說，學(xué)習(xí)者就是整個教學(xué)系統(tǒng)中最常見、最明顯的分形實例。每個教師所面對的學(xué)習(xí)者，他們既是一個整體，但又在這個整體中存在著復(fù)雜、獨(dú)立的個體。因為某些相似性，學(xué)習(xí)者形成一個整體，這個整體具有規(guī)則的有序性。同時作為獨(dú)立的個人，在這個整體中，每個學(xué)習(xí)者又有著許多的差異性。例如：學(xué)習(xí)者因為近似的年齡、認(rèn)知階段以及智力水平而集合成為一個班級，但同時每個學(xué)習(xí)者有因性格、愛好及生理結(jié)構(gòu)存在著巨大的差異。因此，就分形來看，作為教師應(yīng)該在教育教學(xué)過程中深諳分形的理念，有針對性地運(yùn)用教學(xué)方法、提供多樣化的學(xué)習(xí)策略，充分發(fā)揮規(guī)律性的優(yōu)點，克服差異性的干擾。

3.奇異吸引子（Strange Attractors）

吸引子是系統(tǒng)被吸引并最終固定于某一狀態(tài)的性態(tài)。而奇異吸引子則通過誘發(fā)系統(tǒng)的活力，使其變?yōu)榉穷A(yù)設(shè)模式，從而創(chuàng)造了不可預(yù)測性。[5]有三種不同的吸引子控制和限制物體的運(yùn)動程度：點吸引子、極限環(huán)吸引子和奇異吸引子（即混沌吸引子或洛侖茲吸引子）。點吸引子與極限環(huán)吸引子都起著限制的作用，以便系統(tǒng)的性態(tài)呈現(xiàn)出靜態(tài)的、平衡性特征，故它們也叫做收斂性吸引子。而奇異吸引子則與前二者不同，它使系統(tǒng)偏離收斂性吸引子的區(qū)域而導(dǎo)向不同的性態(tài)。它通過誘發(fā)系統(tǒng)的活力，使其為非預(yù)設(shè)模式，從而創(chuàng)造了不可預(yù)測性。在教學(xué)系統(tǒng)中，教學(xué)的目的、目標(biāo)、總體要求就屬于收斂性吸引子，而學(xué)生各自獨(dú)特的個性、獨(dú)特的學(xué)習(xí)風(fēng)格和獨(dú)特的發(fā)展可能性，便是奇異吸引子。[6]

復(fù)雜的影響因素使得教學(xué)系統(tǒng)中的教與學(xué)變得“混沌”，而混沌并不意味著束手無策，因為“混沌”，更需管理。在教學(xué)過程中，主要是以知識的傳播、存儲為主，這就要求我們要以知識管理的理念來應(yīng)對教學(xué)中的“混沌”。

二、知識管理

知識管理即組織借助于一定的媒介或其他信息傳遞系統(tǒng)，對知識進(jìn)行有效的識別、獲取、儲存、傳播、開發(fā)和應(yīng)用，以提高個人或組織創(chuàng)新能力，從而提升組織績效和核心競爭力的過程。[7]

基于教學(xué)的三要素（教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容）來看，教師和學(xué)生是知識管理的主要本體。因此，我們可以把教學(xué)過程中的知識管理從個人知識管理、教師知識管理、學(xué)生知識管理三方面來研究。

1.個人知識管理

Frand和Hixon(1999)將個人知識管理定義為：“它是一種概念框架，指個人組織和集中自己認(rèn)為最重要的信息，使其成為我們知識基礎(chǔ)的一部分。它還提供某種將散亂的信息片段轉(zhuǎn)化為可以系統(tǒng)性應(yīng)用的東西的戰(zhàn)略，并以此擴(kuò)展我們的個人知識?！盵8]

2.教師知識管理

教師知識管理不僅要具有知識管理的共性，而且還要具備教師這一群體的特性。具體地講，教師知識管理是教師知識通過取得、共享、應(yīng)用、創(chuàng)新的過程，而這一過程需要知識管理方法和信息技術(shù)的輔助與支持，同時也需要學(xué)校機(jī)制和教師組織文化的保障，這樣才能實現(xiàn)對教師顯性和隱性知識的有效管理，才能促進(jìn)教師教學(xué)效能和專業(yè)素質(zhì)的提升，進(jìn)而提高整個學(xué)校組織的競爭力。[9]

3.學(xué)生知識管理

在教育領(lǐng)域，學(xué)生是知識的主要接受者和受益者，作為教學(xué)中的主體，知識管理觀由教師領(lǐng)域拓展到學(xué)生領(lǐng)域是必要的同時也是必須的。對于學(xué)生知識管理的敘述有著不同版本，本文總結(jié)為：學(xué)生通過一定媒介或其他信息傳遞系統(tǒng)，對知識進(jìn)行有效的識別、獲取、儲存，并有意識、有目的的共享、開發(fā)、應(yīng)用和創(chuàng)新來提高自身價值、競爭力以及知識創(chuàng)新能力的方式。學(xué)生通過知識管理，不僅能鞏固已有的知識基礎(chǔ)，還能為以后的知識擴(kuò)展給予良好的幫助。

由上述定義不難看出，教師、學(xué)生的知識管理屬于個人知識管理范疇，但這三方面同時又屬于知識管理的總體領(lǐng)域（如圖1所示）。分別理解這一概念將有助應(yīng)對教育教學(xué)的復(fù)雜和特殊性。

圖1 知識管理、個人知識管理、教師知識管理、學(xué)生知識管理關(guān)系

由圖1我們可以發(fā)現(xiàn)，每個知識管理范疇既相通但又各有特點，只有充分利用其特點，發(fā)揮其獨(dú)特做用，才能使知識管理更為有效。廣泛的知識管理屬于大的概念范疇，它規(guī)范了整體理念。而管理知識的本體是人，因此又需要遵循人的各方面特性。在教育領(lǐng)域其更是要根據(jù)教學(xué)中的特性對教師和學(xué)生分別研究。在教學(xué)中教師的主導(dǎo)性和學(xué)生的主體性同樣要在知識管理中體現(xiàn)，這樣才不會泛泛而談，更有利于知識管理的細(xì)化，避免在教學(xué)中管理的“一視同仁”和管理混亂。

三、混沌理論與知識管理對教學(xué)的啟示

1.蝴蝶效應(yīng)與知識管理

通過蝴蝶效應(yīng)，廣大教師不難發(fā)現(xiàn)教學(xué)中對初始條件敏感性的典型案例。如：部分學(xué)生中成績不佳的學(xué)生大部分是由于小學(xué)基礎(chǔ)教育的底子沒有打好，這并不表明這些學(xué)生的知識儲備量不夠多，而是在幾乎同量的知識基礎(chǔ)之上缺乏對知識的管理能力，以至于新舊知識散亂地堆砌在大腦中，不能為己所用。因此，在教學(xué)中，教師必須要重視起基礎(chǔ)教育中對學(xué)習(xí)者知識管理意識的培養(yǎng)，讓學(xué)習(xí)者在知識儲備的起始就有管理知識的意識，將知識系統(tǒng)化，增強(qiáng)知識的可擴(kuò)充性。俗話說“三歲定終身”，就充分體現(xiàn)了起始條件在一個人的成長與學(xué)習(xí)中的作用。

以基礎(chǔ)教育為例，教師首先要使用知識管理的手段使自身知識系統(tǒng)化和有效整合，這樣才能在知識傳播過程中給學(xué)生更好的引導(dǎo)。其次，在教學(xué)設(shè)計中融合進(jìn)知識管理的理念及方式，使知識管理在教學(xué)中能得以開展。同時，在教學(xué)過程中，過程性的評價學(xué)生的知識積累，隨時矯正錯誤的學(xué)習(xí)和知識歸納方式，使學(xué)生獲得知識獲得和提取的能力。最后，讓學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容自我評價和管理，教師進(jìn)行最終的總結(jié)、評價。例如：教師給學(xué)生講授“認(rèn)識計算機(jī)一課”，教師在備課或制作課件時可以利用概念圖的方式列出知識骨架并加以擴(kuò)展。教學(xué)時教師將在講授時和學(xué)生一起建構(gòu)該概念圖，并可以加入圖片等說明性材料豐富概念圖，從而刺激學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣（如圖2所示）。

圖2 計算機(jī)組成

2.分形與知識管理

分形告訴我們構(gòu)成整體的單位，與整體的元素與整體相似，但又不等同于整體，并各有特性，整體的復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于個體[10]。也就是說教師要以整體和個體的角度分別去理解教學(xué)中自身、學(xué)生和知識管理。

在這種情況下，教師需要自我認(rèn)識和自我定位。通過把自己的知識管理特色與教師整體隊伍相對比，找出自我獨(dú)特之處和知識儲備程度，再以自身與學(xué)生整體相比較，從自身出發(fā)找出與學(xué)生整體相契合的知識傳授方式。這樣分別進(jìn)行比較是要求教師不僅要認(rèn)識到自身和學(xué)生群體的不同，也強(qiáng)調(diào)了教師不是一味的進(jìn)行單方面的灌輸，而是要以學(xué)生為目標(biāo)和基礎(chǔ)來進(jìn)行知識的傳授。但同時需要注意的是學(xué)生的整體并不等同于個體，因此，在課堂上，教師更需要把握單個學(xué)習(xí)者的獨(dú)特性。在做法上，教師可以首先通過網(wǎng)絡(luò)及信息技術(shù)工具與教師群體進(jìn)行知識共享對自身知識成果進(jìn)行確認(rèn)構(gòu)建個人知識信息庫。其次，在授課時，可以采用分組教學(xué)、行動學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)等方式相結(jié)合，并利用Blog、QQ、概念圖以及網(wǎng)絡(luò)日志等手段培養(yǎng)學(xué)生不同的認(rèn)知能力并建立知識共享和評價機(jī)制。學(xué)習(xí)者可以通過Blog、概念圖等不同方式進(jìn)行知識交流和自我總結(jié)，取長補(bǔ)短，在不斷的共享和總結(jié)過程中提升自我知識素養(yǎng)、完善知識管理經(jīng)驗。

3.奇異吸引子與知識管理

對奇異吸引子的理解容易讓我們聯(lián)想到價格規(guī)律的表現(xiàn)即價格圍繞著價值上下波動?？此萍妬y的價格數(shù)據(jù)在整體范圍上卻是以價值為基礎(chǔ)。也就是說，事物中存在著“無序”，但無序不代表雜亂，要將其放在整體范圍上研究，“無序”也會變成有序。

因此，教師應(yīng)擴(kuò)大研究范圍，站在整體的角度去看待知識管理和學(xué)生發(fā)展，從而抓住規(guī)律在知識、學(xué)生學(xué)習(xí)、學(xué)生發(fā)展中的作用并將其應(yīng)用到教學(xué)中。在教學(xué)實踐中，教師可以利用案例教學(xué)法教授學(xué)生基礎(chǔ)知識和當(dāng)下所學(xué)知識的在發(fā)展、新舊聯(lián)結(jié)、認(rèn)知以及應(yīng)用規(guī)律，從而提高學(xué)生對知識的深度理解程度與對知識的應(yīng)用能力。學(xué)生應(yīng)充分掌握知識的規(guī)律性，不斷歸納演繹，沿襲規(guī)律，將知識擴(kuò)展應(yīng)用到生活實踐中。例如：政治教師在授課時可以插入一些政治時事，地理教師可以舉一些地理事件讓學(xué)生用所學(xué)知識加以分析探討。同時由前所述，我們知道學(xué)生個體與整體既有差異又有聯(lián)系，在學(xué)習(xí)時部分學(xué)生的學(xué)習(xí)偏離就好像偏離價值的價格。教師可以利用自身為主線，以班級中學(xué)習(xí)成績較好的學(xué)生為輔助，進(jìn)行小組教學(xué)，每組中都分配幾個成績較好或知識管理方法較好的學(xué)生一起學(xué)習(xí)討論。這樣在小組學(xué)習(xí)時，以教師和優(yōu)秀學(xué)生為主線的“奇異吸引子”對周圍的學(xué)生在學(xué)習(xí)和知識管理上給予影響。在課后，教師可以將課程主干以及學(xué)生討論結(jié)果以概念圖形式在網(wǎng)上共享，便于學(xué)生總結(jié)復(fù)習(xí)。

四、結(jié)束語

傳統(tǒng)教學(xué)認(rèn)為一切都是連續(xù)的可預(yù)知的，然而這種線性的教學(xué)卻極容易被真實的教學(xué)過程所顛覆?；煦缋碚撟屛覀兛吹搅烁鎸嵍鴱?fù)雜的教學(xué)環(huán)境，不論是教育者、學(xué)習(xí)者、知識信息、教學(xué)過程都是極其靈活而具有彈性的。在這樣的環(huán)境下，知識管理不僅鞏固了知識擁有者已有的知識量，更能增強(qiáng)其知識擴(kuò)展、應(yīng)用和創(chuàng)新能力。這是創(chuàng)新教學(xué)的關(guān)鍵，也是應(yīng)對知識爆炸的要點。另外，在此基礎(chǔ)之上，我們還應(yīng)該樹立終身學(xué)習(xí)的理念，時刻應(yīng)對信息時代的挑戰(zhàn)。

[1][4][5]鐘志賢.闡釋學(xué)、模糊邏輯.混沌理論與教學(xué)設(shè)計[J].電化教育研究，2004，(2):12－14.

[2][3]徐曉雄.混沌理論視野中的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J].電化教育研究,2002,(12):55.

[6]高瑞利,孔維宏.混沌理論對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計的啟示[J].中小學(xué)電教,2004,(3):10.

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[8]劉仁坤,劉爾明.現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)論稿[M].黑龍江:黑龍江人民出版社,2005:7－9.

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