淺談基于自組織理論的信息化教學和學習
【論文關鍵詞】自組織 耗散結構 協同學 突變論
【論文摘要】本文通過介紹自組織的定義到自組織理論的主要組成內容，進而提出自組織理論對學習的意義。自組織能夠實現系統內部要素高效益的協同合作，使系統各類資源得以最大限度的發揮作用。所以，在數字化時代，自組織理論對于進行信息化教學和學習發揮著重要的指導作用。
在1997年世界大會上，與會學者提出了“未來管理變革的十大趨勢”，其中第十大趨勢就是“沒有管理的管理”，認為這是管理的“最高境界”，即管理理念和組織模式發生變革，由“被組織”向“自組織”邁進。
一、自組織的定義
一些著名的學者對自組織進行了不同的定義。
（1）從隨機初始條件中自發形成的具有良好組織的結構、方式和行為。（Luis Mateus Rocha，1998）。（2）如果一個體系在獲得空間、時間或功能的結構過程中，沒有外界的特定干涉，僅依靠系統內部的互相作用來達到，該系統就是自組織。（harken）。
德國理論學家H.Haken從組織的進化形式可分為兩類：他組織和自組織。如果組織是在外界制度和干預下實現的則叫“他組織”（“被組織”）。
綜上所述，本人認為自組織是一種有序結構。（1）系統內部要素協同合作自發產生的。（2）系統所在的外界并不規定系統內部要素按何種方式進行組織。（3）系統能自行創生、自我適應、自我調節、自我演化，自發的由無序走向有。（4）對系統外的環境反應迅速，是較智慧性的組織。
自組織現象無論在自然界還是在人類中都普遍存在。如生命體就是一個自組織系統，激光的產生也是粒子自組織的結果，學習系統也是一個自組織系統。一個系統自組織功能愈強，其保持和產生新功能的能力也就愈強。比如人類社會比動物界自組織能力強，人類社會比動物界的功能就高級多了。
二、關于自組織理論
1．自組織理論的提出
我國古代思想家提出：“道，常無為而無所不為”，意思是說按事物自在的演化之道去管理一切，則“萬物將自化”。在他樸素的辯證法思想中，蘊含了自組織管理的原理。
自組織理論是在20世紀60年代末開始建立并發展起來的一種系統理論。
2．自組織理論的研究對象
自組織理論主要是研究自組織系統（生命系統、社會系統）的形成和發展機制問題。即在一定條件下，系統是如何自動地由無序走向有序，由低級有序走向高級有序的。地由無序走向有序，由低級有序走向高級有序的。
自組織包含三類過程：由非組織到組織的過程演化；由組織程度低到組織程度高的過程演化；在相同組織層次上由簡單到復雜的過程演化，這種演化標志著組織結構與功能在相同組織層次上從簡單到復雜的水平增長。
三、自組織理論的主要組成內容
自組織理論主要有三個部分組成：耗散結構理論（Dissipative
Structuretheory）、協同學（Synergertios）、突變論（Calastrophe Theory）。
1．耗散結構理論（dispative structure theory）
耗散結構是指建立在與環境發生物質、能量交換關系基礎上的結構。它是比利時物理化學家普利高津（I.Prigogine）建立在對熱力學第二定律的研究基礎之上提出的。耗散結構主要研究系統與環境之間的物質與能量交換關系及其對自組織系統的影響等問題。
出現耗散結構的三個條件：遠離平衡態、系統的開放性、系統內不同要素間存在非線性機制。遠離平衡態，指系統內部各個區域的物質和能量分布是極不平衡的，差距很大。
2．協同學（Synergertios）
協同論的創始人是德國物家哈肯（H.Haken），他將自組織理論研究引入深化。“協同導致有序”是這一理論的高度概括。
協同學主要研究系統內部各要素之間的協同機制。它認為系統各要素之間的協同是自組織過程的基礎，系統內各參量之間的競爭和協同作用使系統產生新結構的直接根源。由于系統要素的獨立運動或在局部產生的各種協同運動以及環境因素的隨機干擾，系統的實際狀態值總會偏離平均值，這種偏離波動大小的幅度就叫漲落。
協同學不僅研究系統從無序到有序的演化規律，而且研究系統從有序到混亂的演化規律。首次真正地把有序與無序統一起來。協同學理論強調協同效應，協同效應是指在復雜大系統內，各子系統的協同行為產生出的超越各要素自身的單獨作用，從而形成整個系統的統一作用和聯合作用。
3．突變論（Calastrophe Theory）
突變論則建立在穩定性理論的基礎上，認為突變過程是由一種穩定態經過不穩定態向新的穩定態躍遷的過程，表現在上是標志著系統狀態的各組參數及其函數值變化的過程。突變論認為，即使是同一過程，對應于同一控制因素臨界值，突變仍會產生不同的結果，即可能達到若干不同的新穩態，每個狀態都呈現出一定的概率。
四、自組織的特征
（1）開放性。耗散結構論告訴人們，任何系統要求得發展，從無序發展為有序，或從低級的有序發展為更高級的有序，都必須首先使系統開放，開放是系統有序化的前提，是耗散結構得以形成、維持和發展的首要條件。一個良好的組織系統，必然是個有序的自組織系統，必然要求對開放，只有對外界開放，組織系統才能新陳代謝，才能有適應環境的能力和旺盛的生命力。（2）非平衡性。系統是非均勻的、遠離平衡的系統。一個系統如果處于無差異的平衡狀態，就意味著系統內不存在勢能差。無勢能差的平衡系統服從勢能最小原則，因而它必然是一個低功能的系統。所以，系統需要存在漲落，處于非平衡狀態。（3）創造性。由于系統是從無序走向有序的一個過程，在混沌之中，經過系統各個要素的協同，系統會自我適應、自我調節、自我演化、自我創生，所以自組織是具有創造性的。（4）有序性。雖處于混沌中的系統看似無序，事實上各要素是協同的，自組織形成的過程是一個自發調節的、有序的過程。（5）協同性。它是實現自組織的前提條件。一個無序、混沌的系統需要系統的各要素協同合作，才能實現自發的走向有序。（6）自主性。自組織是不受外界的限制和干預的，僅依靠系統內部的互相作用來達到，系統在不斷的自反饋中自主調整發展。
五、自組織的控制觀
在自組織中，并不是不要控制，但這種控制與被組織中的控制截然不同：（1）不是不要控制，而是通過系統進行控制。系統永遠是最重要的。（2）非集中的決策控制，而分散流程控制。在每個控制點上，人人都是領導。（3）不是通過權力控制，而是通過觀念控制。
六、自組織理論對學習的意義
與自組織高度相關的詞語如秩序、和諧、簡單、高效等。自組織能夠實現系統內部要素高效益的協同合作，使系統各類資源得以最大限度的發揮作用。所以，在數字化時代，自組織理論對于進行信息化教學和學習發揮著重要的指導作用。
（1）有利于激發學生的內部動機。自組織理論強調自發性、自主性，有利于改變傳統的師生關系，實現師生的平等對話，調動學生的學習積極性，激發內部動機，實現有意義的學習。（2）有利于學生進行互聯、協作學習，培養學生的合作學習精神。在共同愿景的指引下，組織成員之間開展學習交流，充分利用各種學習資源，進行協作學習，從而有利于培養學生的協同學習能力和合作精神。（3）促進學生進行自我、自主學習。學習者依據自己的生理特點和環境條件，有計劃地安排學習活動的順序和時間步驟，以求得過程與環境（包括時間可能）相統一的行為。在學習過程中，學習者需要依據自我評價和規范克制自身的欲念和行為，排除內外干擾，保持與發展方向相一致的自制自約束行動，促進學生的自主學習，形成良好的學習習慣，培養學生的自我管理能力。（4）有利于師生角色的自動形成和靈活轉換。自組織系統是具有開放性、自主性的。所以在教學系統中，可以充分發揮學生的主動性和積極性，實現學生的自我管理和自我調控。通過與其它學習成員的共同努力，進行協作自主學習，這樣有利于師生角色的轉變和自動形成，有利于決策化、科學化。（5）促使學習者形成良好的發散性思維和問題解決能力。發散性思維是學習者解決問題不可缺少的思維方式，是學習者解決問題能力的表現。所以，學習者通過使用各種各樣的方法來解決所遇到的問題，通過嘗試、協作，最終使問題得以解決，從而培養良好的發散性思維和問題解決能力。（6）促進教師自身的專業發展。在教學中引用自組織理論，對于教師從事教學系統的設計和宏觀調控是有挑戰的，教師需要克服傳統教學理念，利用當前已有的教學資源，實現教學系統的開放，學生的自主學習和自主管理，并使教學具有創造性，最終獲得良好的教學效果等。這些都需要教師不斷的提高自身專業的發展和自身素質。
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