“协同学”在教学中的应用研究

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“协同学”在教学中的应用研究

摘要：协同学方法是由著名物理学家赫尔曼.哈肯教授创立的一种新兴的综合性很强的系统科学方法，是系统科学方法的新发展。协同学方法研究的是在一个由大量子系统构成的复杂系统内部，由于系统内部各子系统之间既存在着相互作用和影响，又存在着相互制约和协作。在一定条件下，由于这种相互作用和协作，系统就会形成具有一定功能的自组织结构。本文通过对教学过程的分析以及教育对教学的要求对比协同学的理论，研究在教学中运用协同学原理，使学生在学习中，形成和学习的自组织，实现教学的“授人以渔”。

关键词：协同学;学生自组织 一、“协同学”理论

1969年，哈肯教授在斯图加特大学讲课时开始使用协同学这一概念，即协调作用之意。他指出，在一个由大量子系统构成的复杂系统内部，由于系统内部各子系统之间既存在着相互作用和影响，又存在着相互制约和协作。在一定条件下，由于这种相互作用和协作，系统就会形成具有一定功能的自组织结构，在宏观上产生时间结构、空间结构或使时空结构达到新的有序状态，这就是非平衡系统中的自组织现象。由此，奠定了协同学方法的基础。1977年，他出版了《协同学导论》，1983年又撰写了《高等协同学》一书。协同学方法的完整体系就此形成。

协同学方法主要是研究系统各（要素）子系统之间、（要素）子系统与系统之间、系统与环境之间由于存在着非线性作用而形成协调、同步、合作、互补的关系，认为系统内各（要素）子系统之间的协同是自组织过程的基础，协同是系统进化的动力，系统内各参量的竞争和协同作用是使系统产生新结构的直接根源。它的核心思想是“协同导致有序”。协同学方法的双重含义，一是“指系统之间的各部分之间的互相协作”，二是指“完全不同的学科之间的协作、碰撞。”

二、“协同学”在教学中应用的可行性分析

“协同学”理论中有两个主要的方面是：“协同效应”和“自组织”理论。首先，“协同效应”是指在复杂系统中，各要素之间存在着非线性的相互作用。在相互的协调、合作作用下，系统的整体效应增强，导致宏观上系统从无序状态走向有序状态。 其次是“自组织”理论，自组织是通过系统内在动力形成的结构。自组织现象是指自然界中自发形成的宏观有序现象，通过自组织实现复杂系统的协同效应，比如：羊群中领头羊的产生就可以视为一种自组织，当失去头羊以后，羊群又会在混乱无序的状态中产生新的头羊，从而使整个羊群走向有序。而系统的“自组织”的形成需要具备如下条件，首先系统必须是开放的，且能保持与外界环境的物质、能量、信息的交换;其次系统的外界控制参量通过其内部机制产生效用;然后系统内部要素之间的非线性相互作用是系统自组


织产生的必要条件;最后是涨落（变化）将催化系统自组织有序结构的产生及发展。只要具备这些条件，系统内部就会在没有外部指令的情况下形成自组织。

而课堂教学系统中存在着协同学方法所要求的条件：开放，非线性相互作用，普遍的涨落。这些条件是自组织系统演化过程中不可缺少的重要因素。开放性提供了系统演化的外部必要条件，涨落提供系统演化的内部诱因，非线性相互作用则提供系统演化的主要内部根据。

三、运用“协同学”理论促进学生自组织的形成

首先，教师的教育观念必须有所改变。教师在向学生传授知识的过程中身份应该由“传授者”转变为“激励者”，在教学活动中学生由被動接受转变为主动接受，教师作为“伴奏者”而不是“独奏者”。

其次，教师还需要增强自身的能力和完善知识结构，提高信息素养与获取信息的能力以及增强教育科研意识提高自身的科研能力。

最后，运用协同原理的基本方法及步骤。教学过程可分为准备阶段（备课）、实施阶段（上课、布置批改作业、课外辅导）、评价阶段三个阶段阶。教师、学生、知识、教学媒体四个基本要素在各个阶段各有侧重，相互作用其目标是使学生形成自身学习系统，基本方法是在教学过程的各个阶段根据学生自身的特点及教学要求设置控制参量，使各种因素有序地整合到学生身上，使学生在整个学习过程中不知不觉地形成一个自身学习系统，能自主地收集、整理各种信息，自觉地学习。

协同学理论强调了组织中外部作用通过其内部机制产生效用，而当外界控制参量达到一阈值时会产生协同效应，形成自组织，使系统内部在没有外部指令的情况下自动运行即“协同导致有序”。联系到教学，我们在教学过程中通过教师、媒体、教学内容等因素激励学生形成一个自身学习系统的同时，学生通过媒体、反馈信息等因素影响教师，使各因素的相互作用同时在学员和教师身上产生“协同效应”，其作用不只是在一次教学过程中，而是使教师和学员在不断学习、探求的过程中，学会学习，学会独立自主，学会革新创造，学会与人合作，真正达到“教就是为了不教”的效果。 参考文献：

[1] 宋萌荣. 人的全面发展理论分析与现实趋势[M]. 北 京 ：中国社会科学出版社 ，2006.

[2] [德]赫尔曼·哈肯著 ，凌复华译. 协同学 ——大自然构成的奥秘[M].上海 ：上海译文出版社 ，2005

[3] 杨清华 协同治理与公民参与的逻辑同构与实现理路[J];北京工业大学学报（社会科学版）;2011年02期

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