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混沌理论对大学英语教学的启示


□ 吴 卞

  20世纪60年代,诞生于数学与物理学领域的混沌理论与相对论、量子理论被称为20世纪的三大科学理论革命。17世纪牛顿经典力学体系奠定了近代物理世界的机械科学观、简单秩序观、系统封闭观,其核心思想是确定性的宇宙可以通过联系和关系定理进行预测与控制,原因和结果存在着线性的关系等重要观点。爱因斯坦的相对论突破了牛顿的绝对时空观;量子力学的创立,揭示了微观粒子运动的随机和不确定性。量子物理学认为,宇宙并非是一个巨大的、事先决定的存在,所有的物理现象都是不可决定的,也是不可预测的。这种非决定论为理解世界的混沌现象提供了新的研究途径。混沌学的相关研究指出:世界是确定的、必然的、有序的,但同时又是随机的、偶然的、无序的;有序运动会产生无序,无序的运动又包含着更高层次的有序。现实世界是确定性和随机性、必然性和偶然性、有序和无序的辩证统一。本文试从混沌理论的要点去分析英语学习过程,旨在加深英语教师和学生对英语语言学习过程的了解,对大学英语教学有所启示。
  
  一、混沌理论的三个基本概念
  “混沌”是指非决定论的不可预测性与无序性、复杂性、不平衡性、多样性、非线性及不稳定性的存在。混沌并不意味着无序。理解混沌,应当注意把握两点:第一,混沌系统中隐藏着有序,混沌是有序的前兆和伙伴而不是敌手,它在有机体的进化和成熟中起着重大的作用;第二,混沌是存在于无序中的有序模式。混沌理论中有三个基本概念:蝴蝶效应、分形和奇异吸引子。1.对初始条件的敏感依赖性 (Sensitive dependence on initial conditions)。混沌系统对初始条件是敏感的,在初始状态,一点轻微的变化可能产生巨大的影响。这也常被称为“蝴蝶效应 (Butterfly Effect)” (一只蝴蝶在世界上某个地方震动一下翅膀,就会引起世界上另一个地方的风暴)。根据这一理论,一点小的偏差都可能使我们偏离所希望达到的状态。对初始条件的敏感性是与不确定性、不可预测性相关联的。也就是说,对初始条件的敏感性意味着非线性的含义,来自系统一部分的微小的干扰其结果可能引起系统其他部分的巨大震动,同时对初始条件的敏感性决定了没有两个相同结果的出现。2.分形(Fractals)。分形,是一个几何术语,由美籍法国数学家曼德尔布罗特(B. B. Mandelbrot)1975年提出。Fractals, 本意是不规则的、破碎的、分数的。曼德尔布罗特用此词来描述自然界中传统欧几里德几何学所不能描述的一大类复杂无规则的几何对象。他突破了欧氏几何的规则图形,而是用递归、迭代等算法生成的自然形态图形。所谓分形就是组成部分与整体以某种方式相似的“形”,或部分以某种方式与整体相似的集。分形具有不规则的比例自相似性,每一局部的形态与整体的形态相似,在一定程度上,部分是整体的再现或缩影。3.奇异吸引子 (Strange Attractors)。吸引子是系统的收敛表现,对行为运动范围的控制和限制体现出三种不同的吸引子:不动点吸引子、极限环吸引子、奇异吸引子。不动点吸引子的作用是约束系统到一个静止稳定态;极限环吸引子是指重复或循环代表系统的周期运动;奇异吸引子是非平衡、非线性系统演化的一种归宿,代表系统的混沌运动。奇异吸引子通过诱发系统向不规则发展,使系统产生复杂、丰富、多变、不确定性。根据奇异吸引子的观点,系统被视为可通过限制活动范围的参数而进行限定,但不是可以简单预测的。
  
  二、混沌理论对教学设计的影响
  教学系统本身充满了混沌。传统的教学设计原则和假设在两个重要方面是与混沌理论相抵触的:一是教学系统的决定主义假设;二是学习者和学习过程是具有可预测性的。混沌理论挑战了传统教学设计中的线性教学程序——设计者或教学者认为只要按既定的教学程序,对学习者施加干预/影响,就可以得到预期的学习结果。美国佛罗里达州立大学的 Yeongmahn You 教授在1993年发表论文《我们能从混沌理论中学到什么?教学系统设计一种可选择的方法》。他以混沌学基本原理为视角审视了传统教学系统设计存在的局限性,从理论上提出了一种可选择的教学系统设计基本框架。以下为传统教学系统设计与以混沌理论为基础的教学系统设计的比较。
  两种教学系统设计的主要特征比较图表表明两者存在着重要差别。建立在牛顿经典力学的机械论、还原论、确定论等思想上的传统教学系统设计认为教学系统是一个线性的、封闭的、静止稳定的、可确定的、可预测的系统。这种机械的教学设计观在面对设计、开发教学系统中所涉及的众多复杂因素及其相互依存相互作用的关系显得无能为力,缺乏灵活性,很难适应诸多变量的动态变化。在第二种教学系统设计中,教学系统被看作是一个非线性的、开放的、动态不稳定的、不可预测的、不可确定的、整体的、人类复杂的学习系统。非线性教学系统假设各要素是相互作用、相互依存的因果关系,原因和结果是不成比例的相互联系,初始条件的轻微的变动,可能会产生不成比例的大的后果。整体不是简单系统各部分的总和,对整体的理解和把握,要通过部分——整体——部分…不断循环地即时分析,才能既看清全貌又了解细节。
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