李启娥
华东交通大学体育与健康学院 江西南昌 330000
摘要：传统的体育教学设计受到广泛的质疑，21世纪以来，开放的以人为本的教学设计理念越来越受到人们的推崇，而混沌理论的相关原理恰好与这种设计理念相吻合。通过引入混沌理论的蝴蝶效应、内在随机性与奇异吸引子三大关键概念，从三个方面即重视元认知、以学习者为中心、重视学生创造性思维着手，以混沌理论为基础，以人本主义为指导，以能力培养为目标，构建以成性的体育教学目的、开放灵活的、评价合理的体育教学设计，以克服传统教学设计的不足，拓展现代体育教学设计研究的思维视野。
关键词：混沌理论；体育教学；教学设计
中图分类号： 文献标志码：A
混沌理论（chaotic Theory）也称为混沌学，是一门研究混沌现象的机理、特征以及描述、控制和利用混沌现象的科学[1]。1975年，李天岩与Yorke首次引入了“混沌”’这个词，并给出了一个数字的混沌定义，目前最著名和常用的两个定义是1975年李天岩与Yorke给出的和1987年Devaney给出混沌理论定义的三个关键概念：蝴蝶效应、内在随机性与奇异吸引子，非线性是混沌理论的主要特征。
一直以来，我国传统的体育教学设计观基于牛顿机械决定论，视教学设计过程为线性的封闭系统[2]。而教学设计本质上是一种高度创造性的活动，是一个动态的过程设计。教学环境信息的微小变化，学生身心的微小变化，教学内容的微小变化或教学目标的微小偏差，都会导致教学效果的巨大变化，再加上教学设计的四个基本要素“学习者、目标、策略和评价”本身具有不确定性和复杂性，其坚持教师中心论的理论观点，抹杀了学生的创造性和积极性,不符合“以人为本”的科学发展理念，其模式抹杀了体育教学中“人”的主体性。因此，传统的体育教学设计模式受到广泛的质疑。21世纪以来，开放的以人为本的教学设计理念越来越受到人们的推崇 ，而混沌理论的相关原理恰好与这种设计理念相吻合。本文将以混沌理论的视角对体育教学设计系统进行探讨，试图将混沌学的非线性特征的蝴蝶效应、内在随机性与奇异吸引子等关键概念引入教学系统设计，以克服传统教学设计的不足，拓展现代体育教学设计研究的思维视野。
1 混沌理论的关键概念
为了更好地运用混沌理论必须把握好以下三个内容：
1.1 蝴蝶效应
1972年12月29日，美国麻省理工学院教授、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，提出一个貌似荒谬的论断：在巴西一只蝴蝶翅膀的拍打能在美国得克萨斯州产生一个陆龙卷，并由此提出了天气的不可准确预报性[3]。这一特征也常被称作“对初始条件的敏感依赖性”，混沌系统对其初始条件异常敏感，以至于最初状态的轻微变化能导致系统无法预料的发展和变化[4]。另一方面，一个小误差或差异也是系统向着理想状态转化的基本因素。混沌理论的这一特征直接与不确定性及不可预测性相关。因为初始条件是不稳定的。不为人知的。同样，对初始条件的敏感依赖性也包含着非线性特征，即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。
1.2 内在随机性
随机性是指在一定的条件下，系统的某种状态可能出现、也可能不出现。随机性又分为内在随机性和外在随机性[5]。按牛顿力学的观点来分析，一个确定性的系统在不受外来干扰时，它自身是不会出现随机性的，即指存在外在随机性[]科学技术的发展，人们发现，许许多多不受外部干扰的确定系统也存在随机性的现象，也就是说，真实的物理世界不仅存在着外在随机性也存在着内在随机性，而内在随机性正是混沌理论的一个关键概念。
1.3 奇异吸引子
混沌理论中的奇异吸引子使系统偏离收敛性吸引子的区域而导向不同的状态，它通过诱发系统的活力，使其变为非预设模式，从而增强系统的创新性[6]。而学生在体育教学中出现的个性差异 、独特的学习风格 以及平时司空见惯的学习错误等都属于奇异吸引子。
2 基于混沌理论的体育教学的突破路径
国家正在改革体育教学，传统的体育教学已经不能适应时代的发展。同时，它也为每一位体育教师提供了一个体育课程改革和课程开发的好机会。在新时代，基于混沌理论的体育教学设计是体育教学适应时代的产物。
2.1重视元认知
元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[7]。在体育教学设计过程中，体育教师应该加强对体育基本知识、技术、技能等元认知的教学。体育技术、技能的学习更应重视元动作 (基本动作)，元动作是体育各项技术的组成要素，如健美操操化套路等都是由不同的元动作组成的，难度动作也是由一个个分解动作组成的。没有元动作的支撑 ，整体动作必然受到影响，它是体育技术的理解和掌握的前提。所以，体育教师在授课过程中重视对体育元认知的讲解，通过多种途径使学生正确领会体育基本的知识与动作，则将激发学习的兴趣，从而提高学习效果。
2.2以学习者为中心
体育教学中，经常出现这样的问题，有的学生遗传父母的体质，一个班级里学生的年龄差距小，但是身体素质的差距大，因此在体育教学中，面向全体学生体育老师不能用一个标准一位学生，把学生作为体育学习的主体，尊重学生之间的身体差异无疑是首要的，只有得到老师的肯定才能激发学生的兴趣。在兴趣的前提下，体育教师将个别学生的标准适当放低，这样做相信很少再有学生讨厌体育课了。体育项目众多,相信每一位学生都有自己的强项与弱项，体育教师在体育教学中，要积极的鼓励学生加入体育活动中，在这个过程中,需要体育教师的引导,让每个学生感受到自己的长处，增强自信心。以学生的学习为本，以学生的发展为本 ，关注学生个体的差异性 ，是混沌理论内在随机性特征在体育教学设计中的体现。
2.3重视学生创造性思维
就奇异吸引子而言，教学目标设计必须强调学生创造性思维能力的培养。在教学系统中，教学目标、总体要求等属于收敛性吸引子，而学生各自独特的个性及其发展的可能性是奇异吸引子[8]。
教学中应重视奇异吸引子的作用，注重知识形成的过程，给学生探索的机会，让学生经历知识的形成和发展，探索和认识有关的知识，让学生从认识问题的具体背景开始，去经历理解与表达问题的过程 ，寻找解决间题的途径。所以，体育教师在体育教学设计系统中，应该注重体育知识形成的过程，留给学生更多的探索空间，给学生提出更多启发式的教学情境。在总体目标达成的背景下，设置多维、多层次的教学分目标以及教学评价，允许学生个体目标的偏离，为学生创造性思维的培养提供机会，为学生展示自己个人风采提供舞台，从而提高学生体育学习的积极性和创新性，促进学生全面发展。
3 混沌理论对教学设计的启示
教学设计是对教学系统的优化设计，人们获取学习信息或学习资源的手段 、环境及学 习目的都在发生变 ，教学设计处于变化之中，教学活动是一个动态的过程设计[9]。随着思维科学和现代科技的发展，现代教学设计应从混沌理论的角度重新思考，并以混沌理论为基础，以人本主义为指导，以能力培养为目标，根据教学实际采用灵活的现代教学设计模式。
3.1 生成性的体育教学目的
当我们在“体质目的论”、“技术技能中心论”、“育人中心论”或是“健康第一中心论”之间摇摆不定、相互争论之时 ,我们关注的中心仅仅是体育教学目的的“唯一性”[10],却没有考虑到这些目的 ,甚至包括体育的审美能力、欣赏能力等等都是体育教学应该承载的目的，它们不是一种非此即彼、你死我活的关系，而是可以共生于一个共同的体育教学目的论体系之中。作为一个复杂的系统 ,体育教学从而表现为纵横交错的复杂网络体系。作为这一网络体系中的节点 ,任何一个学生进入体育活动时都带有一定的自身目的 ,或是增强体质、或是提升修养、或是培养意志 ,这并非我们事先设定的单一目的论所能够决定的。更为重要的是 ,体育教学的混沌特征表明 ,复杂系统要素之间的相互交流能够涌现出众多的新事物来,都可能会随时调整自己参与体育学习和活动的目的 ,比如在健美操课中,一个以增强体质为目的的学生 ,通过教师的示范和与同学的交流 ,可能会不断调整自己参与的目的,转变成更加乐意提升自身修养上。同样 ,一个仅仅为了应付课程学分而参与体育课的学生 ,也可能在课堂气氛、项目魅力的感召下 , 产生对健美操项目的兴趣 ,生成以提高自身修养的体育学习目的。而此时的体育教学 ,不再需要某个终极性的目的为其价值指南“,跑”(意味着个人的不断发展和调整) 取代“跑道”(其价值取向在于尽头的唯一目标)成为教学的目的。虽然“跑动中”的学生与教师的目的和关注点各有不同 ,但他们却都以当前参与的体育活动为共同的基点和实现目的的媒介，从而形成丰富多变而又不失秩序性的体育教学场景，能还原体育教学的本然面目。
3.2 开放灵活的体育教学设计
从教学系统设计理论发展的实际来看，混沌理论强调从宏观的角度来看待教学系统设计， 教学系统是社会系统的子系统，是处于社会系统中的一个开放动态系统[11]，所以在学习目标、策略、评价，学习活动和学习过程的设计上强调开放性，动态性。混沌理论指导的体育教学设计重视系统内部各要素之间的相互关系，体育教学目标、过程、策略、评价等之间不是孤立、相互排斥的，而是相互联系、相互作用、相互依赖的，系统内部某一要素发生变化，其它要素也会跟着变化。同时，体育教学设计系统与外部环境存在着更为弹性的交流，并随着外部环境的变化而变化。要求教师在课堂教学设计时要认真研究教学内容和学生状况等初始条件，从实际出发，考虑多种方案，这种弹性的教学系统设计模式能够迅速有效地适应非预期的或未预知的偶然性 ，也就是说，能够充分考虑体育教学环境中各方面因素的影响。开放性的体育教学设计模式能够快速地与周围环境互动学习，吸收先进的教学理念、技术和技能，力求在课堂教学中机智、艺术地处理偶发事件，及时、恰当、灵活地调整教学方案，保证教学总目标的导向性，使学生主体接受更多的体育信息，从而有利于体育教学任务的完成。
3.3评价合理的体育教学设计
教学评价是以教学目标为依据，对教学过程及结果进行评测的过程 ，具有诊断、激励 、调控和再学习等功能[12]。在体育教学设计的复杂系统中，特别是针对复杂的教学过程，评价不能简单地考察对某些技术动作的掌握情况，因此,多元化应成为我们构建新的体育教学评价体系的关键词 ,教学评价的目的 ,不再是按照单一标准为学生们贴上不同地位的标签 ,而是要以多尺度、多标准的完备体系 ,来对学生进行全方位的观察。教师既要从技术掌握方面 ,也要从情感体验方面、素质养成方面等多个角度来洞察学生的发展 ,这不仅能够使我们发现传统评价模式所遮蔽掉的学生丰富多样的发展前景 ,也能使我们更为深刻地理解赫拉克利特的名言:“隐秘的和谐 ,比已经提示出来的更有力量”所蕴含的道理。这样的体育教学评价 ,不再是对学生学习或练习结果的终结性评价 ,而是被赋予了“发展建设”的意蕴 ,它使每一个学生都由此得到了展现和被肯定的机会。而这样的教学评价 ,不仅契合了体育教学作为复杂混沌系统多元化的发展前景 ,也使每一个学生都能安心遵守教学的“共生秩序”,从而在“没有人拥有真理而每个人都有权利要求理解的迷人的想像王国”中全面而自由的发展。
4 结语
作为现代科学与现代技术相结合的产物，混沌学为课堂教学设计的研究提供了新的视角。体育教学是一个动态，复杂和不断发展的过程。学生是课堂的主体，体育教师应该根据学生的情况及时调整其教学方法、教学内容和教学评价等，以实现教学系统的整体优化。混沌理论为体育教学提供了理论根据，希望能为体育教学改革提供一个参考。
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课题项目：江西省教育科学“十三五”规划课题《基于混沌理论非线性特征的体育教学研究--以健美操为例》（19YB064)
作者简介：李启娥（1979-），女，汉族，讲师，华东交通大学体育与健康学院，研究方向：体育教学