耗散结构理论对研究性教学的启示

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1、耗散结构理论对研究性教学的启示〔摘要〕耗散结构理论对于研究性教学的开展有着重要的启示。以耗散结构理论为依据，探讨研究性教学，必须以开放性系统为基本出发点，通过远离平衡态来增加教学活力，以非线性作用作为教学改革的依托，以有效性涨落来触发教学的突破，从而形成教学系统新的有序结构。　　〔关键词〕耗散结构理论；研究性教学　　〔中图分类号〕G642〔文献标识码〕Ａ〔〕1672-0717（２００８）06-0030-05　　　　耗散结构理论是比利时著名科学家普里高津，通过对非平衡系统的长期研究，于1969年创立的

2、一种自组织理论。它不仅为揭示自然现象之谜提供了一把理论钥匙，而且为探索复杂社会现象的运动变化规律提供了可以洞见的自然科学工具。作为一种具有普遍意义的方法论，耗散结构理论对于研究性教学的开展也有着重要的启示。　　　　一、理论基础：研究性教学的基本特征与耗散结构高度契合　　　　耗散结构理论是一门研究耗散结构的性质、稳定和演变规律的科学，它探讨一个系统在何种条件下才能够从无序走向有序，并出现一种新的、稳定的、内部充满活力的结构。该理论认为，如果一个系统处于开放状态，在从平衡态到近平衡态、再到远离平衡态的演

3、化过程中，当达到远离平衡态的非线性区时，一旦系统某个参量的变化达到一定的阈值，通过涨落，该系统就可能发生突变，由原来的无序混乱状态转变为一种时间、空间或功能有序的新状态。这种在远离平衡区形成的、新的稳定的宏观有序结构，需要不断与外界交换物质和能量才能维持，并保持一定稳定性，且不因外界微小扰动而消失，此即为耗散结构[1]。耗散结构的形成必须具备以下几个基本条件：系统的开放性；远离平衡态；系统内部各个要素之间存在非线性的相互作用；发生“涨落”且达到或超过一定的阈值。　　研究性教学是社会生产力发展到一定程

4、度的产物，它与当代国际教育界普遍倡导的研究性学习一样都建立在建构主义的理论基础上。一般认为，研究性教学是指“在教学过程中由教师创设一种类似科学研究的情境和途径，指导学生在独立的主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中，吸收并应用知识，分析并解决问题，从而培养学生的创造能力和创新精神，提高学生综合素质的一种教学模式”[2]。简单地说，研究性教学就是借用科学研究的方式、思维来组织教学，促进学生提高学习兴趣、提升学习能力、增强学习效果，其旨趣在于“教、学、管”的全过程都贯穿着研究性的特征，包括教师研究性地

5、“教”、学生研究性地“学”、学校研究性地“管”。研究性教学的基本特征包括教学环境的开放性、教学模式的创新性、师生的互动性、教学形态的不固定性。　　可以看出，研究性教学的基本要求与耗散结构的形成条件高度契合。研究性教学要想取得良好成效，就必须改革传统的狭隘封闭的教学模式，更新教学观念，优化教学结构，形成具有生机活力、开放有序的教学系统，这正是形成耗散结构的过程。　　　　二、开放性系统：耗散结构形成的前提，研究性教学的基点　　　　耗散结构理论认为，开放是系统形成耗散结构的必要条件和前提，一个系统要想形成

6、并保持有序的结构状态，必须不断从外部环境引入物质、能量和信息的负熵流，并不断排出其“代谢”产物。而研究性教学要走向有序、取得成效，也必须以教学系统的开放为基本出发点。　　传统教学过程由于过分强调预设和计划，从而走向了机械和封闭：过于强调教材和教学大纲的指导规范作用，教学内容远离社会实践和现实需要；过分强调教案的执行，教师的任务就是按教案引导学生，直至得出预定答案；过分强调教学计划与进度的一致性，教学过程缺乏生气，师生的活力在教学中得不到充分发挥；过分强调课堂理论教学，实践性教学成为薄弱环节，忽视对学

7、生课外自主学习和创新实践的引导。　　强调教学系统的开放性是研究性教学的基本特征，扩大开放、引入负熵、建立耗散结构，也是开展研究性教学的客观要求和必然选择。具体体现在以下几个方面：　　第一，教学思想的开放性。任何一项改革的推进与实施，其最大阻力来自传统思维定势的惯性，最大动力也源自思想观念的转变与更新。在知识经济和信息时代，新思想、新观点层出不穷。只有不断地学习和研究新的教育教学理论，在解放思想中更新教育观念，在学习研究中掌握现代教学理念，在教学过程中贯彻先进教育思想，才能深化教学改革，实施研究性教学

8、，培养高素质的创新型人才。　　第二，教学内容的开放性。在知识更新很快的今天，封闭的教材体系已经不能满足学生发展的需要；同时，现行的有些课程内容过于陈旧，不利于学生接受新的信息。因此，研究性教学不应只局限于教材，而是既要依据教材，又要超越教材，不断优化教学内容；既要注重吸收新信息、新知识，使教学内容及时反映科学发展的最新成果，又要积极引导学生运用新知识理解或解决各种具体问题，使学生在实际应用中进一步巩固和丰富知识。　　第三，教学过程的开放性。封闭的过程是预设性的，开放的