基于混沌理论下的英语教学设计孙华(中央民族大学少数民族语言文学系,北京100081)摘　要:混沌学是社会科学和自然科学完美结合的理论,20世纪70年代末混沌学的理论已渗透至教学设计研究领域,对现代英语教学设计具有重要的指导作用。

英语教学活动是一个动态的过程设计,应当掌握混沌学的理论,利用其特征如蝴蝶效应、分形、奇异吸引子等理论来思考,从而拓宽现代英语教学设计研究的视野。

关键词:混沌理论;英语教学设计;蝴蝶效应中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1008-9128(2009)01-0116-03一　混沌的阐释混沌一词源于英文“chaos ”,原意是指一种混乱、动荡和无序的状态。

[1]目前,还难以给出一个关于混沌的明确统一的定义,然而,部分科学家对混沌的表述有:混沌是“确定系统的内在随机运动”(费根包姆);“混沌是非周期性的有序”(赫柏林);“混沌是宏观无序、微观有序的现象”(钱学森)……根据上述理解,可以做出如下的理解:混沌是指确定的非线性系统在一定条件下所呈现的不确定的或不可预测的随机现象;是确定性与不确定性,或规则性与非规则性,或有序性与无序性融为一体的现象。

[2]其不确定性或无序、随机性不是来源于外部干扰,而是来源于系统内部。

二　混沌理论的特征为了正确理解混沌理论,必须把握以下三个关键的概念,了解混沌学的特征:1.对初始条件的敏感性(Butterfly effect )又称蝴蝶效应,是研究混沌理论的出发点,是对系统混沌不稳定性的形象描述。

该概念源于混沌学开创人之一E .N.洛伦兹在美国科学发展学会第139次会议上发表了题为《蝴蝶效应》的论文,其中的论断是:在巴西一只蝴蝶扇动能在美国得克萨斯州发生一场龙卷风,并由此提出了天气的不可准确预报性。

[3]就是说系统的混沌运动,无论是离散的或连续的、低维的还是高维的、时间演化的还是空间分布的,均对初始值具有极度敏感性。

这一特征也常被称作“对初始条件的敏感依赖性”,即在起初发展方向上的一个微小变化,会产生出完全不同的现象。

因为初始条件是不稳定的,不为人知的,系统某一部分中的微小混乱所产生的后果,能导致系统其它部分的巨大变化,这对培养学生的发散思维有很大的启发和借鉴作用。

2.分形自相似性(Fractals )分形是混沌的具体表现形式。

一般把其组成部分以某种方式与整体相似的整体称为分形,有时间演化分形和空间分布分形。

就如一条河流的支流里会发现还有支流一样,分行的产生一个嵌套递归的过程。

分形具有二个普遍特征:第一,它们自始至终都是不规则的;第二,在不同的尺度上,不规则程度却是一个常量。

混沌学与分形在很大程度上依赖于计算机的进步,对纯数学的传统观念提出了挑战。

在混沌集合的计算机图像中,常常是轨道不稳定的点集形成了分形,这些分形由一个确切的规则(对应一个动力系统)给出:它们是一个动力系统的混沌集,是各种各样的奇异吸引子。

[4]3.奇异吸引子(Strange attract ors )所谓吸引子是指这样的行为:它使系统被吸引、约束、控制、限定着物体的运动范围。

有三类不同的吸引子:不动点吸引子、有限极限环吸引子、奇怪吸引子。

不动点吸引子的作用是约束系统达到一个静止稳定态;有限极限环吸引子是指重复或循环代表系统的周期运动;奇怪吸引子是非平衡、非线性系统演化的一种归宿,代表系统的混沌运动。

奇怪吸引子通过诱发系统向不规则发展,使系统产生复杂、丰富、多收稿日期:2008-12-10作者简介:孙华(1971-)辽宁省辽阳市人,文学硕士,在读博士,主要研究方向:语言学及应用语言学。

第7卷　第1期2009年2月 红河学院学报Journal of Honghe University Vol .7　No .1Feb .2009变、不确定性。

依据奇怪吸引子的观点,系统被视为可通过限制活动范围的参数而进行限定,但不是可以简单预测的。

[5]混沌理论认为,所有的系统都遵从于不可预测的扰动,混沌系统不是混乱的系统,而是有秩序的,是隐藏在无序中的有序方式。

三　混沌学基本原理在英语教学设计中的应用混沌是非线性系统中普遍存在的一种现象,它也是非线性系统所特有的一种复杂状态。

麦克弗森认为,既然混沌是一切领域的正常现象,也可以用混沌理论来研究教学设计问题。

教学系统设计的研究对象是不同层次的学与教的系统,是一个复杂的非线性系统,因为教与学系统的结果与该系统要素之间并不是简单的线性关系,而是相互作用,互相影响的动态变化过程。

[6]另外,系统中的要素—学生与教师本身就是动态变化的,所以,用混沌理论指导英语教学系统设计是适宜的。

1.对初始条件的敏感依赖性的应用(1)设计弹性灵活的英语教学过程教学系统作为一个典型的非线性系统,对其过程设计应避免传统教学设计简单线性的局限,设计弹性灵活的教学过程,以适应充满复杂性的真实教学过程中出现的各种随机问题。

传统的教学设计受还原论影响,将系统简化、分解为若干主要(或核心)要素,通过分析,将这些核心要素按假定因果关系按次序排列,在执行过程中具有确定的先后顺序,前一步往往是后一步的前提条件。

这是简化的、线性的教学过程设计。

然而,教学系统本身是复杂的、非线性的,其系统内部各要素具有内随机性,且互相影响、互为因果。

在英语教学设计方案实施过程中,因为参与主体、环境的复杂性,使教学过程充满了混沌,使简化的、线性的传统教学设计往往流于形式。

复杂非线性系统对初始条件的敏感性,意味着系统发展过程的动态性与系统长期行为的不确定性。

(2)设计近期具体目标与长期目标相结合的教学目标蝴蝶效应说明系统长期行为的不可预测性,然而初始条件的细微变化在系统短期行为上却没有明显差异。

教学系统作为一个非线性系统,其长期行为同样具有不确定性,课程教学大纲正是这一特性的准确反映。

在实践中,因缺乏对教学系统非线性特征的准确认识,制定教学目标不考虑时间长短,一律制定确定性教学目标。

混沌理论表明制定长期的确定性教学目标是没有意义的,因为系统初始状态的精确值是不可能得到的,也不可能精确控制系统发展过程。

然而,短期或阶段性的具体目标则有利于引导学习者完成学习任务。

从实用、经验的角度看,长期教学过程不需要把握它的细节,而是整体趋势,所以在制定教学目标时,理想的做法就是近期具体目标与长期概要目标相结合。

(3)设计注重学生的情感态度传统教学设计剥去了产生混沌的复杂性,将教学系统简化为因果式对应的线性系统,重知识技能传授与教学过程控制,轻情感态度与学生学习感受,而实际上“重大的、综合的教育问题不可避免地包含着众多错综复杂、相互作用的要素”。

[7]现代心理学研究表明,愉快的情绪、积极的情感有利于智力活动,低落的情绪、消极的情感则不利于智力发展。

教师和学生的情绪、情感都可能成为教学系统的敏感初始条件,对教学结果或学习结果产生重大影响。

混沌理论表明了情感在教学系统中的蝴蝶效应,而实践验证了情感对学生发展产生的非线性放大作用。

理论与实践都说明,教学过程中教师与学生的情绪、情感会显著影响教学效果。

2.分形的应用分形是指系统在不同标度下的自相似性。

元认知是一种帮助学习者处理复杂、劣构现实世界问题的方法与途径。

学习者的学习结果与学习者的认知具有跨尺度的相似性,帮助学习者反思其学习活动,发展元认知,提高元认知能力应该成为教学活动的任务之一。

元认知(metacogniti on)是关于认知的认知,是学习者对自己认知过程理解、控制和操作的知识与能力的自觉意识,它可以分为元记忆、元理解、自调、图式训练和迁移几个主要部分。

[8]在英语教学设计中可以有意识地培养元认知,利用分形迭代的思维方法,促进认知的蝴蝶效应发生。

例如,在教学内容的安排上,加强对基础知识与核心概念的重点设计,以培养元记忆,运用类比或隐语的方法促进学习迁移;在教学方法上,重视学生“学什么”到“为什么”的设计,逐步培养问题思考能力,运用反思法培养学生的自调能力等。

学生元认知能力的培养是解决复杂世界现实问题的一个有效方法。

3.吸引子的应用教学中利用负反馈机制控制教学过程,努力实现预定目标,忽略或排斥正反馈机制的作用,消除教学过程中出现的错误、干扰等因素。

混沌理论认为教学过程的错误、干扰等因素往往是学习吸引子,若处理711孙华:基于混沌理论下的英语教学设计得当,能促进学生认知的非线性扩张。

负反馈使系统趋于平衡与稳定,其作用类似于收敛吸引子对系统的收敛作用。

正反馈与负反馈相反,它是一种破坏原有的稳定状态,使系统趋于不稳定的反馈,其作用类似于奇怪吸引子对系统的作用。

两类吸引子使系统以稳定—不稳定—新的稳定的方式螺旋式发展。

在教学系统中,目的、目标、总体要求属于收敛吸引子,而学生各自的独特的个性、独特的学习风格与在学习过程中出现的错误、干扰等属于奇怪吸引子。

英语教学设计应同等重视两类吸引子和两种反馈机制,既要发挥收敛吸引子和负反馈机制作用,努力实现预期的总体目标,又要发挥奇怪吸引子和正反馈机制作用,使学习者的个体差异得到充分发展。

传统教学设计只重视负反馈,往往忽视甚至排除正反馈机制的作用,对学习者的认知扩散和个性张扬起着抑制作用。

四　结语混沌学有力地推动了经典科学范式的变革,改变了一些教学设计模式。

本文在分析教学系统非线性特性的基础上,探讨了混沌学基本原理在英语教学设计中的应用问题。

是混沌理论具体应用到英语教学设计实践的一些粗浅性尝试,期望我们能用混沌学思想、从复杂性视角看待教学设计问题,使教学设计方案能够适切地反映动态复杂的教学情境,突破长期以来教学设计应用的瓶颈问题。

参考文献:[1]李曙华.从系统论到混沌学[M].南宁:广西师范大学出版社,2002.[2]余长根.混沌大世界[M].济南:山东友谊出版社,1998.12.[3]李曙华.从系统论到混沌学[M].南宁:广西师范大学出版社,2002.[4]黄润生.混沌及其应用[M].武汉:武汉大学出版,2000.[5]高文.混沌学与教学系统设计[J].王海澜译.外国教育资料,1996.(5):5～8[6]何克抗等.教学系统设计[M].北京:北京师范大学出版社,2002.[7]何克抗等.教学系统设计[M].北京:北京师范大学出版社,2002.[8]钟志贤.阐释学、模糊逻辑、混沌理论与教学系统设计[J].电化教育研究,2004.(2):9～14[责任编辑　张灿邦]English Teach i n g D esi gn on the Ba si c of Chaos TheorySUN Hua(The Central University f or Nati onalities,Beijing100081,China)Abstract:Chaos is a kind of theories that integrates s ocial science and natural science.A t the end of1970s, chaos theory was per meated in the field of teaching and i m posed i m portant directi on on English teaching design.Eng2 lish teaching activity is a dyna m ic p r ocess design,and it should be mastered and used under the guidance of butterfly effect,fractals,and strange attract ors t o expand ne w horiz on f or English teaching.Key words:Chaos Theory;English teaching design;Butterfly Effect811红河学院学报　2009.1/教育・教学。