运筹学与控制论专业|控制论与语文教学方法

[作者]  靳健

[内容]

    【内容摘要】用控制论的原理指导语文教学，用黑箱和白箱方法来控制语文教学过程，既具有理论价值，又具有可行性。而了解语文教学系统的整体结构及其开放性与闭合性特点，是用控制论方法控制语文教学过程的前提。实行黑箱控制有两种方式：一是在闭合的系统内实行投入与产出的教学控制，而不关心教学内容本身的内在涵义；二是在闭合的系统内实行投入与产出的教学控制，而在开放的系统中形成学习的心理活动过程。用白箱方法实施控制，语文教学系统自身必须具备下面三个条件：（１）属于闭合系统；（２）具备同构关系；（３）具有反馈—矫正程序。

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    德国教学控制论流派的代表人物Ｇ·弗兰克教授曾说：“一场新技术革命正在席卷全世界。无论你愿意不愿意，或者你把它称作‘第三次浪潮’还是‘第四次工业革命’或者‘信息革命’——总而言之。人类面临的是信息化的时代。”正是在这一背景上，国外有一些教育家创立并深入进行了教育控制论的研究，丰富和发展了教育教学理论。近年来，我国学者也开始运用教育控制论分析研究一系列教育问题，但是这些研究大多还停留于一般控制原理的介绍或者推演，而如何抓往教育控制本身的特点，并着力于教育教学过程的控制研究，尚待进一步开拓。至于把控制论的基本原理和学科教学实践结合起来进行深入的尝试，更少有人问津。经过多年的教学实践和科学实验，我们认为用控制论的原理指导语文教学，用黑箱、白箱方法来控制语文教学过程，有其科学的理论价值和广阔的应用前景。下面我们将从理论和实践相结合的角度出发，从三个方面谈谈控制论和语文教学方法的问题。

            一、语文教学的系统结构及其开放性与闭合性

    语文教学系统的基本构成因素是什么？目前众说纷纭，未成定论。如果从系统论的角度看，一个系统既是一个自己独立的整体，同时又是高一层次的子系统；系统的整体性是等级秩序的一种具体表现，也是结构和层次的一种表现。从控制论的角度来看，整体系统和每个子系统是“同构”的。语文教学是一个系统，它的整体结构支配着各子系统的结构形式，也就是说，语文教学系统和语文教材系统、教学程序系统、教学方法系统、学生的语文智力系统等都是“同构”的。从教育心理学的角度看，语文教育的目的是“学习知识、培养能力和开发智力”，而智力的核心是思维力，所以说知识、能力、思维这三种基本因素构成了语文教学系统。如果借鉴霍尔的系统结构图和吉尔福德的智力结构图，可将语文教学系统图示如下：

    （附图  {图}）

                        （语文教学系统三维结构图）

    这个结构图清晰地展示了语文教学系统的基本构成因素及其整体系统和子系统之间的关系。其中能力因素由听、读、说、写四个子项构成，这在语文界已形成共识；把听、读排在前面，把说、写排在后面。是从信息论的角度来考虑的，听、读是信息的输入过程，说、写是信息的输出过程。其中知识因素由六个子项构成，这是从现行语文教科书的单元知识中归纳出来的。其中思维因素由五个子项构成，认识、记忆是思维的基础，属于一般智力，发散、辐合与评价属于创造思维，五个子项的有序排列，体现了不同的语文思维方式和不同阶段的语文教学要求，这是从语文教育学和个性心理学相结合的角度来考虑的。所以，语文教学系统是一个由语文知识、语文能力、语文思维相互作用而形成的三维多层有序排列结构。

    从系统论的角度来看，系统内部诸因素之间的有机关联性和系统的开放性一道，保证了系统的整体性。系统的有机关联性，概括起来包括两方面的内容：一方面是系统内部诸因素的有机关联，使系统内部的结构和分布情况随着时间而发生变化；另一方面是系统同外部环境的有机关联，产生物质的、能量的、信息的交换，从而使系统具有开放的性质。从语文教学的角度来看，构成教学系统的知识、能力和思维三种因素是相互作用的，教材体系、教学方法、教学模式、教师水平和学生水平之间也是相互作用有机关联的，是随着教学进程和时间而变化的。另外，语文教学系统和外部环境之间也是有机关联的，，如教学环境、家庭环境和社会环境，它们都会相应地促进或抑制教学系统的发展，使教学系统具有开放的性质。所以，语文教学系统的开放性，指的就是教学目的在系统外部环境的影响下，同学习结果之间的一种变换关系。

    语文教学系统的闭合性，指的是教学目的和教学结果之间的一种负反馈变换关系。在控制系统中，如果系统的输出值与目标值的差值越来越大，离目标越来越远，就是正反馈；如果差值越来越小，和目标完全或基本上吻合，就是负反馈。例如在语文教学中，“兼语句”这一知识信息，在教师的作用下传输给学生，所发生的变化可以记为：

    （教材中的）兼语句→（学生理解的）兼语句这一变化叫做“转移”，箭头左边的叫“原象”，右边的叫“映象”。如果教材中的一批知识信息在教师的作用下传输给学生，就会引起下面一批转移：

    （教材中的）连动句→（学生理解的）连动句

    （教材中的）存现句→（学生理解的）存现句

    （教材中的）双宾语句→（学生理解的）双宾语句对这样的一批转移，整个叫做“变换”。为了说明问题，我们用符号来表示一个变换：

    （原象） ABCD……XYZ｜

    （映象） BCDE……YZA↓

    在这个变换中，下面一行里的元素都是上面一行里已经有的，如果发生这种情形，我们就说这一批原象在变换的作用之下是“闭合”的。在闭合的系统内，一批原象变换成一批映象，并出现象上面的循环关系时，我们便说这个系统有“负反馈”。可见，闭合性是系统产生负反馈作用的充分条件，也是对系统进行有效控制的关键。换句话说，在语文教学中，如果教学目的是ABC，教学过程是执行ABC的变换，教学结果也是ABC，那么教学系统是闭合的，一定出现负反馈，从而实现了对教学的有目的控制。

    了解语文教学系统的整体结构及其开放性与闭合性特点，是用控制论方法，即黑箱方法和白箱方法来控制语文教学过程的前提。

            二、黑箱方法和语文教学的控制方式

    黑箱和白箱，是对控制论方法的形象说法。所谓黑箱，是在电机工程中出现的，给电机师一个密封箱，对箱内的构造电机师一无所知，但他可以通过箱上的输入接头和输出接头来进行他可以

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