教育杂谈之十七

               ——可用于研究课堂教学的系统论基本观点

                               作者 张士充 朱家楔

      上篇《教教育杂谈之十六》将课堂教学的三要素“学生，教师，教材”按系统论观点描述成三个“系统”。这“系统”一词是现今《系统论》中的“系统”。它源于英文system的音译，并对应其外文内涵加以丰富：系统是指若干相互联系、相互作用、相互依赖的要素结合而成的，具有一定的结构和功能，并处在一定环境下的有机整体。在《教育杂谈之十一》的教育有个性这一段里曾论证过：“纵观人类历史，人类有教育这一社会动，有坚持走向文明与为善的个性”。为什么？因为教育是一整体系统，它的运动变化首先取决于自身结构内部元素或子系统相互作用；于是从外部向教育提要求，与其自身发展规律相违时，“个性”便表现出来了。这点《教育杂谈之十一》已从教育发展史角度进行了论证。所以用系统论的观点来分析研究课堂教学不仅应该而且必须。于是本篇先介绍将用以研究课堂教学的系统论的基本观点。

       按系统论观点，“课堂教学”便是“总系统”；而“主体系统”、“主导系统”、“客体系统”是课堂教学系统的三个子系统。据系统论的观点，在课堂教学系统运动中便是三个子系统间的能量与物质的交换或吸取发展的过程。三个子系统以不同的结构形成的课堂教学的系统便有不同的功能；即有较好的，也的稍差一些的；而且达到的目标也有差别等等。这里，“主体系统”指的是学生，它是由众多存存在个性差异，具有主动思考能力，而这种能力会而且应该教学活动中得到发展的学生构成。“主导系统”是指教师的各种知识、能力的储备与发挥相应的有机组合；它不但是逻辑有序的，而且是动态的。而客体系统则是指教材，在教学活中他是客体，是教学这个特殊的认识运动认识的对象与依据。

      以“三论”（系统论、信息论和控制论）为代表的新兴学科及其所孕育的科学方法论，是20世纪中期最伟大的科学研究理论成果之一。它为人类认识世界，研究运动变化规律提供了新的有力的武器。故利用这一新武器,并借用近代“认知心理学”的成果来研究教育,研究课堂教学。

                      一，系统论的若干基本原理

      系统定义：

     系统是由若干要素结构成具有独立要素所没有的性质和功能的有机整体，它表现出整体的性质和功能不等于各个要素性质和功能的简单叠加。

     系统论有如下的基本原理。

    （1）整体性原理。

     这是系统论最为重要的原则，实际这原则包含于其定义之中了。系统与要素、要素与要素、系统与环境之间存在着有机的联系，它们相互作用、相互影响，构成一个整体。系统的性质和规律，是从整体上显示出来，进而出现部分未有的新功能，即整体功能不是各部分功能的简单相加。再次，系统内部各要素或部分的性质和行为，对其他要素或部分的性质和行为有依赖性，并对整体的性质和行为有影响。整体性原则要求人们认识和处理系统对象时，都要从整体着手进行综合考察。

    “系统整体不等于各个要素性质和功能的简单叠加”不好理解。有人用数学式“1+1≠2”表达，更使人莫明其妙！从实例去看，便很显然。比如化学元素钠与氯结合生成了氯化钠，即为氯与钠两要素结构成的系统。此时不再表现出钠与氯的性质与功能，而表现出氯化钠的性质。再如盲人背腿残人的故事：一个盲人背着腿残的人逃出了庙堂失火的临头灾难。腿残人看得见路，但走不了路；盲人能走路但看不见路。但是，但是两人结构成一系统，便有逃出的功能。若将能逃出的本领用“1”表示，而将每个人逃出本领都是“0”，但结成系统成为整体后，就有“0+0=1”而非“0+0=0” ！

    （2）结构决定功能的原理。

    系统的结构是系统功能的基础，功能是结构的属性；结构不同，功能也不同，即结构决定功能。但是，应看到同一结构可能有多种功能；结构不同，也可获得异构同功。这一点，从生物体上显然非常突出，如生物体，其功能决定于结构，鸟能飞是因有飞行的身体结构！当然，一定的结构功能均非“唯一”，即系统的功能是由结构决定的。

     这一原理要求人们在分析研究各种系统时，必须把握好系统结构和功能的辩证关系，系统里没那种结构便不可奢望有相应的功能。

    （3）相互联系的原理。

      即系统的整体性是通过各要素问的物质和能量的相互交换、转换及守恒的规律，还有信息的传递、交流等多种形式加以实现的。这里因为要素，既可以是单个元素，也可以是子系统。对于总系统而言，子系统便是其要素了，研究系统整体性时，必须搞清系统内子系统间及其与外部物质、能量、信息的流动状态。这便是系统论的相互关联原则，研究系统运动，不仅在从系统结构角度还要从相互相联角度。

    （4）有序性原理。

     在系统理论里，序是指客观事物或系统组成要素间的相互关系。所谓有序，是指客观事物或系统结构系所产生功能使系统（包括结构）由低级向高级转化；所谓无序则相反。于是系统的结构的有序性是优秀系统的共性，或说是系统结构的本质。

     一般系统都是有序的、分层次的和开放的，而且是由低级有序状态向高级有序状态发展。这里若系统的要素是知识、信息，则只有能与外界进行知识与信息的交换才可能是有序。

     系统只有向环境开放，与外界进行各种交换，才能有序。在系统内部也是分层次的和开放的，即不断“克服矛盾，形成新的平衡”，由低级有序状态向高级有序状态发展便是有序。系统有序程度用表示内在的混乱程度的“熵”来度量。“熵”是从热力学引出的，有相就应计值公式与方法；其次是分层次，是有序还是混乱？可以用观察法了解。

    （5）目的性原理。

     从系统论角度，系统若能保持稳定的运动，必然是内部存在自动调控的结构，这一发现来源于对1782年前后瓦特的在蒸汽机上安装了离心调速器而使蒸汽机能稳定运行的思考；并将其命名为反馈调控。认为系统在反馈机制的作用下，能保持内部的稳定以及与环境的协调的一种特性,并使系统稳定地向着目标运动，表现出目的性。要掌握系统发展的趋向，必须把握它的这种机制。还有稳定的运动，存在向与目的，自控便是为此方向与目的服务的。仍以“瞎子背跛子”为例；如果跛子抱瞎子手松了点，瞎子马上会喊，“抱紧点”于是跛子马上抱紧点；或者跛子自己感觉要向下滑，马上抱紧些；没有这种系统自身用反馈信调控，两人就达不到目的。由些运动能向前问及此事目标与有反馈调控的构造分不开。

    （6）动态性原理。

    现实系统都是变化、发展的；其原因是在动态中系统能协调各方面的关系，使系统适应环境变他并使自身结构优化。这一原则从生物的进化可以看到，从社会发展可以看到。当然在优化过程中，存在淘汰。因为有优化便有淘汰！两者也是辩证的。

      二，系统与环境关系

    《系统论》将系统与环境的关系将系统划分为以下三类。

      第一类，它不与外界发生物质与能量的交换。如金属、结晶体不与环境交换物质。并称之为“孤立系统”课堂教学中的教材的知识的教材的科学系统，应算这一类。因为教材虽有修改，但在教学中它是不变的 。当然“孤立系统”也非绝对，如金属与空气接触会氧化，教材使有生段时期后，会进行修改，以使其与社会发展相适应。

      第二类，它与环境发生能量交换，但不发生物质交换。称之为“封闭系统”。如天体运行借助万有引力，交换能量，不交换物质。

      第三类，它与环境发生物质与能量交换，称之为开放系统。一切有机系统都是“开放系统”。人们常见的系统基本上属于这一类。在课堂教学中“主体系统”与“主导系统”都成有发展变化，即所谓“教学相长”故都是开放系统。

     也有将“孤立系统”与“封闭系统”归为同一类的划分法.。

     系统论将“整体大于部分之和”称之为系统效应；而将“整体小于部分之和”称之为“负系统效应”。俗语中的“三个和尚没水吃”便是负效应！其原因在于“要素”（三个和尚）只有必须穿统一的和尚服装，按时一起念经的要求（结构），而对挑水事没有明确分工责任（结构）；于是这三个和尚在一起，在挑水功能上呈负效应。

     产生负效应的“系统”不属严格意义上的系统，或说是不稳定的系统。因为由于其不稳定，而会很快消失。

      现在的电脑，手机也是系统；也在不断优化结构。优化后的系统比原系统功能更好些。

     从以上系统论的基本观念可见，系统论是把被研究对象视成一系统，从系统本身的分析研究来揭示系统变化发展，从系统内部结构找其运动变化的原因。而且它不仅有“内因是变化的依据”这种指导原则，还有寻找原因可操作的原理。常见的系统与系统间关存在能量与物质交换，所以用此观念来对教育教学进行研究是必要而可行的。再从1949以来，我国教育实际看也是非常必要的，考虑博文不宜太长，这方面的思考放在下篇，即《教育杂谈之十八》。