混沌理論下的中學(xué)生課堂與創(chuàng)新思維培養(yǎng)

張青 劉丫丫

摘 要：中學(xué)的教學(xué)活動(dòng)過(guò)程具有一定的混沌性與復(fù)雜性，不能采用傳統(tǒng)線性的單一教學(xué)模式，致使課堂僵硬、學(xué)生思維失去活力。實(shí)際上我們應(yīng)將中學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)與學(xué)科教學(xué)視為一個(gè)混沌系統(tǒng)，強(qiáng)化初始條件，注重對(duì)中學(xué)生元認(rèn)知能力的培養(yǎng);關(guān)注分形意識(shí)，培養(yǎng)中學(xué)生的系統(tǒng)性、整體性思維;重視奇異吸引子，關(guān)注中學(xué)生情感因子的變化，從三個(gè)方面有效培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新思維。

關(guān)鍵詞：混沌理論視域;中學(xué)生創(chuàng)新思維;培養(yǎng)策略

基金項(xiàng)目：湖南省教育科學(xué)十二規(guī)劃2015年度課題：網(wǎng)絡(luò)教育時(shí)空中的課程與教學(xué)論文研究（項(xiàng)目編號(hào)：XJK015BLL002）。

1 當(dāng)前中學(xué)課堂教學(xué)中的問(wèn)題

在當(dāng)前的中學(xué)課堂中，教師過(guò)分重視知識(shí)的講授與記憶，脫離了實(shí)際的問(wèn)題情境，限制了對(duì)中學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。同時(shí)，有些教師傳統(tǒng)的、線性的教學(xué)方式，僵化的教學(xué)模式，讓中學(xué)生的學(xué)習(xí)枯燥又無(wú)聊，并不能有效激發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與求知欲，當(dāng)然無(wú)法促進(jìn)中學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。中學(xué)課堂本身就是一個(gè)混沌、無(wú)序的系統(tǒng)，因此透過(guò)混沌理論的視角去審視中學(xué)生的學(xué)習(xí)課堂，給我們探索有效的中學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)方法提供了很有益的啟發(fā)。

2 混沌理論的內(nèi)涵以及對(duì)中學(xué)教學(xué)活動(dòng)的啟發(fā)

混沌理論認(rèn)為，任何系統(tǒng)都處于一種混沌的狀態(tài)，即雜亂無(wú)章的狀態(tài)，但在這無(wú)序狀態(tài)之下存在有序的規(guī)律。要真正理解混沌理論需要理解以下三個(gè)概念：蝴蝶效應(yīng)、分形理論和奇異吸引子。

蝴蝶效應(yīng)：巴西一只蝴蝶煽動(dòng)造成的微弱氣流能形成席卷美國(guó)德克薩斯州的龍卷風(fēng)，這種現(xiàn)象稱之為蝴蝶效應(yīng)。在混沌系統(tǒng)中任何一個(gè)微小的變化，都能引起不可估量的后果?；煦缦到y(tǒng)中的蝴蝶效應(yīng)警示我們，重視事物的初始條件，關(guān)注教學(xué)進(jìn)程的微小變化，突破固化的線性思維方式，明確原因與結(jié)果并非一一的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)由原有的線性觀到非線性觀的轉(zhuǎn)變。

分形理論：分形有兩個(gè)特征：第一，分形自始至終都是不規(guī)則的;第二，在不同的尺度上，不規(guī)則程度卻是一個(gè)常量。簡(jiǎn)單來(lái)講，就是部分與整體存在相似性。分形理論體現(xiàn)了混沌系統(tǒng)中的有序性和規(guī)律性，這點(diǎn)告訴我們作為混沌系統(tǒng)的學(xué)科教學(xué)的活動(dòng)過(guò)程與與教學(xué)設(shè)計(jì)中，其實(shí)隱藏著內(nèi)在相似性與有序性，從好像混沌與無(wú)序的教學(xué)現(xiàn)象與活躍的各種各樣學(xué)生思維中尋找有序的規(guī)律。

奇異吸引子：吸引子分為收斂吸引子和奇異吸引子，前者使系統(tǒng)處于靜態(tài)的、平衡的狀態(tài)，后者則使系統(tǒng)偏離平衡區(qū)域，造成系統(tǒng)行為的不可預(yù)測(cè)性。[1]收斂吸引子規(guī)范教學(xué)進(jìn)程，使教學(xué)向著預(yù)定的方向進(jìn)行，而奇異吸引子作為教學(xué)中的不可控因素，往往使教學(xué)進(jìn)程偏離原來(lái)的軌道，打破教學(xué)的線性規(guī)劃。因而，在混沌系統(tǒng)中我們除了關(guān)注收斂吸引子，更應(yīng)關(guān)注為系統(tǒng)帶來(lái)混沌狀態(tài)的奇異吸引子，正是因?yàn)槠娈愇拥拇嬖诓攀沟媒虒W(xué)過(guò)程變得生動(dòng)有趣，否則整個(gè)教學(xué)進(jìn)程將是一潭死水，又何談培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力？

3 混沌理論下培養(yǎng)中學(xué)生創(chuàng)新思維的策略

3.1 強(qiáng)化初始條件，注重對(duì)中學(xué)生元認(rèn)知能力的培養(yǎng)

混沌理論對(duì)于初始條件的敏感性，提醒我們應(yīng)當(dāng)注重對(duì)中學(xué)生元認(rèn)知能力的培養(yǎng)。中學(xué)生的元認(rèn)知能力是對(duì)自己學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行自我監(jiān)控、反思與評(píng)價(jià)的能力，更是中學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的基石。只有搭建好中學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，才能有效提高中學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力。一個(gè)富有成效具有創(chuàng)新性思維的中學(xué)生，必定自我反思能力較強(qiáng)。中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)離不開(kāi)對(duì)自身學(xué)習(xí)行為的反思與監(jiān)控，中學(xué)生的創(chuàng)新思維并非一朝一夕產(chǎn)生的，而是在日積月累中不斷反思、優(yōu)化自身學(xué)習(xí)行為中逐漸形成的。研究結(jié)果表明，中學(xué)生的元認(rèn)知能力與創(chuàng)新性思維有顯著的正相關(guān)關(guān)系。元認(rèn)知能力通過(guò)調(diào)節(jié)個(gè)體認(rèn)知靈活性、豐富個(gè)體知識(shí)儲(chǔ)備、增強(qiáng)反思與總結(jié)能力，從而對(duì)創(chuàng)造性思維產(chǎn)生影響。[2]在教學(xué)中重視元認(rèn)知能力的培養(yǎng)，能使我們的中學(xué)生成為一個(gè)靈活、彈性、關(guān)注自身成長(zhǎng)的高校中學(xué)生。因此，在教學(xué)過(guò)程中，我們應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化初始條件，注重對(duì)中學(xué)生元認(rèn)知能力的培養(yǎng)。一方面，我們可以在教學(xué)過(guò)程中建立中學(xué)生對(duì)自己學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)與反思機(jī)制，讓中學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)自己學(xué)習(xí)的自我監(jiān)控與調(diào)節(jié)，對(duì)自己的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行合理的評(píng)價(jià);另一方面，我們也可以讓中學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中為自己建立屬于自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃表以及最終要達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)展進(jìn)行個(gè)性化的調(diào)整，來(lái)設(shè)計(jì)與執(zhí)行有效的學(xué)習(xí)計(jì)劃，以激勵(lì)自己學(xué)習(xí)。通過(guò)學(xué)習(xí)者對(duì)自己學(xué)習(xí)計(jì)劃、學(xué)習(xí)策略、學(xué)習(xí)進(jìn)度的調(diào)整，讓中學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)效能，提高中學(xué)生的自我效能，進(jìn)而不斷提升中學(xué)生的自我認(rèn)知水平，培養(yǎng)中學(xué)生的元認(rèn)知能力。

3.2 關(guān)注分形意識(shí)，培養(yǎng)中學(xué)生的系統(tǒng)與整體性思維

分形理論認(rèn)為部分與整體存在內(nèi)在的相似性，強(qiáng)調(diào)我們既要關(guān)注部分又要關(guān)注整體，以系統(tǒng)性、整體性思維，發(fā)現(xiàn)整體與部分之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。創(chuàng)新能力就是發(fā)現(xiàn)、分析并解決問(wèn)題的能力，可見(jiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)總是以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的，成人在工作與研究過(guò)程中遇到的真實(shí)問(wèn)題往往是系統(tǒng)性問(wèn)題，我們對(duì)它們不能孤立的理解，因?yàn)樗鼈兪窍嗷ヂ?lián)系和相互依存的[3]，現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題往往是多個(gè)問(wèn)題的綜合體，要培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新能力，就必須加強(qiáng)系統(tǒng)性思維的培養(yǎng)與訓(xùn)練，將復(fù)雜性問(wèn)題分解一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單化的子問(wèn)題，并分析子問(wèn)題與復(fù)雜問(wèn)題之間可能存在的內(nèi)在相似性，就能很快的發(fā)現(xiàn)解決該復(fù)雜問(wèn)題的方法。從系統(tǒng)的角度去分析與解決問(wèn)題能拓寬中學(xué)生的視野，使中學(xué)生更廣闊、更全面的眼界去分析與解決問(wèn)題。只有以系統(tǒng)、整體的角度看待問(wèn)題才不會(huì)以偏概全，忽略解決問(wèn)題的關(guān)鍵。所以，在教學(xué)過(guò)程中多設(shè)置綜合性、復(fù)雜性的問(wèn)題，將信息技術(shù)學(xué)科與其它學(xué)科建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的融合。通過(guò)建構(gòu)復(fù)雜化的問(wèn)題情境，鼓勵(lì)中學(xué)生從系統(tǒng)性、整體性的角度去看待學(xué)科中的任務(wù)與問(wèn)題，建構(gòu)不同問(wèn)題之間的聯(lián)結(jié)，最后解決問(wèn)題，從而培養(yǎng)中學(xué)生創(chuàng)新性思維，提升中學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力。

3.3 重視奇異吸引子，關(guān)注中學(xué)生情感因子的變化

研究表明，積極的情感特質(zhì)能有效培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新思維。[4]而中學(xué)生的情感因子變化（即奇異吸引子）是整個(gè)教學(xué)進(jìn)程中最不可控的因素。因此，在教學(xué)過(guò)程中，我們應(yīng)該時(shí)刻關(guān)注中學(xué)生的心理情感變化，給他們適時(shí)的反饋與指導(dǎo)，以利于中學(xué)生調(diào)節(jié)好情緒狀態(tài)，從而才有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對(duì)中學(xué)生情感變化的幫助，必須通過(guò)教師在教學(xué)進(jìn)程中潛移默化的影響，發(fā)現(xiàn)中學(xué)生存在的問(wèn)題，并對(duì)學(xué)習(xí)的消極情緒加以引導(dǎo)與梳理，才能為中學(xué)生創(chuàng)新性思維的發(fā)展提供合適的土壤，提高中學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。中學(xué)課堂的混沌性，中學(xué)生情感變化的不可控制性，致使教學(xué)進(jìn)程并不總是一帆風(fēng)順的，面對(duì)教學(xué)中出現(xiàn)的突發(fā)情境或中學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)疑聲，我們不能不假思索的去制止或?qū)ζ浜鲆暡灰?jiàn)，認(rèn)為其影響了原有的教學(xué)進(jìn)度，這樣會(huì)抑制他們的情緒與心理，也會(huì)限制中學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展與創(chuàng)新思維，相反，我們應(yīng)該以不變應(yīng)萬(wàn)變，挖掘該教學(xué)情境的有利因素，對(duì)中學(xué)生加以引導(dǎo)與幫助，充分發(fā)揮中學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，挖掘中學(xué)生身上存在的可能性，實(shí)現(xiàn)中學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。例如，在給高中生講解c++的輸入與輸出功能時(shí)，提問(wèn)學(xué)生不加雙引號(hào)能否輸出英文字符，有學(xué)生指出可以通過(guò)int定義的方式輸出英文字符。雖然該同學(xué)的回答本身是錯(cuò)誤的，也與本節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容無(wú)關(guān)，但是卻與之后的學(xué)習(xí)內(nèi)容息息相關(guān)。因此，教師可以讓學(xué)生先自己去探究，該疑問(wèn)是否成立，若不成立哪里出了問(wèn)題。顯然，是因?yàn)閕nt是定義整形變量的，并不能成功輸出英文字符，但我們可以定義字符變量來(lái)輸入英文字符。通過(guò)關(guān)注中學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，適時(shí)的設(shè)疑，讓中學(xué)生自主的學(xué)習(xí)探究，來(lái)激發(fā)中學(xué)生對(duì)之后所學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)習(xí)者創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

4 小結(jié)

中學(xué)課堂、中學(xué)生的學(xué)科教學(xué)過(guò)程、中學(xué)生心理活動(dòng)都充滿了復(fù)雜性與混沌性，若只是采用傳統(tǒng)線性的教學(xué)模式教學(xué)與單一而僵硬的灌輸，會(huì)限制中學(xué)生創(chuàng)新思維培育。因此，我們應(yīng)當(dāng)將中學(xué)生的學(xué)習(xí)課堂視為一個(gè)混沌系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)混沌系統(tǒng)無(wú)序狀態(tài)中存在的有序性與規(guī)律性，培養(yǎng)中學(xué)生的系統(tǒng)性思維，重視中學(xué)生元認(rèn)知能力的提升，關(guān)注中學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的情感因子的變化，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化發(fā)展，能有效激發(fā)中學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與學(xué)習(xí)求知欲，優(yōu)化中學(xué)生的學(xué)習(xí)效果與效率，進(jìn)而促進(jìn)中學(xué)生的創(chuàng)新思維的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王詩(shī)兵，王秀友，董亞軍.教育混沌研究若干問(wèn)題探析[J].高等農(nóng)業(yè)教育， 2007-2，2：19-21.

[2]楊潔.碩士研究生元認(rèn)知能力對(duì)創(chuàng)造性思維的影響研究[D].南昌大學(xué)，2017.

[3]Michael C. Jackson. Systems Thinking： Creative Holism for Managers USA， Wiley， 2003.

[4]李亞丹.特質(zhì)情感和狀態(tài)情感對(duì)創(chuàng)造性思維的影響[D].西南大學(xué)，2016.

作者簡(jiǎn)介

張青（1971-），男，漢族，湖南岳陽(yáng)人，教育學(xué)博士，湖南師大教科院副教授，教育技術(shù)學(xué)碩士生導(dǎo)師。

劉丫丫，湖南師大教科院在讀研究生。