控制論在高職院校體育課教學(xué)中的運用研究

馬亞非

中圖分類號：G807 文獻(xiàn)標(biāo)識：A 文章編號：1009-9328（2013）01-000-02

摘 要 通過對控制論的基本原理、基本要素及各組成環(huán)節(jié)的分析研究，提出如何運用控制論的基本原理和方法來完善提高高職院校體育課教學(xué)水平和質(zhì)量，為高職院校體育課教學(xué)提供一些理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 教學(xué)質(zhì)量 體操技術(shù)課 信息控制 反饋

體育課教學(xué)是高職院校教學(xué)的重要組成部分。在從事該課程教學(xué)工作的實踐中，由于沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)方法與手段，使教學(xué)顯得單調(diào)，效果欠佳并存在著專選課與普修課、訓(xùn)練課一個模式的現(xiàn)象，使教學(xué)與培養(yǎng)目標(biāo)相脫離，既影響教學(xué)質(zhì)量又阻礙教學(xué)改革的進(jìn)程。改變這一狀況，控制論是一種有效的方法。

控制論是1948年美國數(shù)學(xué)家N.維納創(chuàng)立的，它是以整體研究如何在系統(tǒng)內(nèi)控制對象的變化狀態(tài)，即用最少的信息實現(xiàn)最優(yōu)的調(diào)節(jié)，取得最大效果，達(dá)到最佳化控制（精確化、定量化、模擬化）?？刂普摰幕靖拍钍切畔⒏拍詈头答伕拍?，由于這兩種概念把本質(zhì)極不相通的技術(shù)系統(tǒng)、生物系統(tǒng)、社會系統(tǒng)溝通起來，使得這些系統(tǒng)中調(diào)節(jié)和控制的機能過程都可以用控制論的方法統(tǒng)一地加以處理，所以控制論又是一門方法論學(xué)科。控制論方法主要是信息方法和功能模擬方法。本文試圖探討的中心問題，就是如何將控制論的原理和方法應(yīng)用于體育課教學(xué)中，求得最佳的教學(xué)效果。

一、體育教學(xué)是一個可控系統(tǒng)

體育教學(xué)的全過程，是學(xué)生的學(xué)與教師的教組成的雙邊活動過程，是一種信息相互交換的過程。實現(xiàn)這一過程的合理化、最佳化的第一步驟是對它的現(xiàn)實狀況進(jìn)行系統(tǒng)地分析。所謂系統(tǒng)就是由相互聯(lián)系、相互作用的若干要素組成的具有確定功能的有機整體。它表示事物之間的相互關(guān)系。系統(tǒng)方法是一種把所研究對象放在系統(tǒng)的形式加以考察的方法，它依據(jù)教學(xué)任務(wù)和客觀條件等信息采集為前提，以信息傳輸和反饋為紐帶，以信息處理為中心，制定最佳教學(xué)方案，并在實踐中不斷調(diào)整、控制、完善，以取得最佳效果。體育教學(xué)系統(tǒng)是由老師、學(xué)生、大綱、教材、體育場地、器材等要素組成的一個有規(guī)律地相互作用相互依存的統(tǒng)一體。其中教師是系統(tǒng)中主要控制部分，其行使著輸入信息、教學(xué)計劃制定、控制信息、即設(shè)計、實施最佳化教學(xué)的作用。學(xué)生是系統(tǒng)中主要被控制部分，其起著信息接收、篩選、并產(chǎn)生行為，反饋教學(xué)信息即輸出信息以及自我調(diào)節(jié)的作用?？刂坪褪芸刂剖窍嗷プ饔玫模@種作用又構(gòu)成了反饋控制系統(tǒng)，教師必須隨時注意教學(xué)中的反饋信息，調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容與方法，實現(xiàn)最優(yōu)化的調(diào)控信息，提高教學(xué)質(zhì)量。還應(yīng)指出的是，系統(tǒng)并不是各要素簡單地選加，而是反映各要素的整體性。某一要素存在問題，都會影響整個系統(tǒng)。教師雖然備課認(rèn)真，但學(xué)生紀(jì)律不好，

場地設(shè)備不夠好，都會影響教學(xué)質(zhì)量。由此可見，體育教學(xué)是一多層次，多要素的復(fù)雜系統(tǒng)。運用系統(tǒng)分析的方法，調(diào)節(jié)整體與部分的關(guān)系，使部分的功能和目標(biāo)服從整體達(dá)到有控制地進(jìn)行教學(xué)的過程。因而，它被視為一個可控系統(tǒng)。

二、體育教學(xué)是信息轉(zhuǎn)變過程的控制與調(diào)節(jié)

控制離不開信息，一個控制過程，不單包括控制者和被控對象，而且包括控制作用。它們的聯(lián)系功能主要在于信息運動。在體育教學(xué)中，教師和學(xué)生均是信息的來源。教師控制著知識信息的輸出，同時又接受著學(xué)生對知識信息理解程度的制約。學(xué)生的信息輸入取決于教師的信息輸出，信息輸入量取決于信息有效輸出量，且與學(xué)生可接受性大小有關(guān)。如何有效地完成這一過程？這就要以信息轉(zhuǎn)變進(jìn)程來加以控制與調(diào)節(jié)。

（一）信息輸出的合理性

教師從總體的最優(yōu)角度出發(fā)，按照大綱，教案進(jìn)度，及課的具體任務(wù)，參照有關(guān)教學(xué)模擬，隨時了解和掌握教學(xué)的有關(guān)信息的質(zhì)和量的儲備，結(jié)合學(xué)生及場地設(shè)施等實際情況，設(shè)計和編寫每次課的教案。其中一定要考慮教師輸出信息的質(zhì)和量符合教學(xué)任務(wù)和學(xué)生的接受能力。要做到這一點，既要聯(lián)系項目的系統(tǒng)性又要符合一般認(rèn)識的規(guī)律性，合理安排教學(xué)順序，講解示范及練習(xí)的時間、位置、比例等。且注意收集實踐中觀察、測驗、考核的隨機信息和實踐經(jīng)驗積累的內(nèi)部信息，以便對教材、教案、教法進(jìn)行充實、調(diào)整、修改，盡量達(dá)到合理、具體、定量切實可行。

（二）輸出信息的準(zhǔn)確性

信息的傳遞必須準(zhǔn)確清晰，否則，信息量再多，也無助教學(xué)工作，而且會影響學(xué)生對技術(shù)的掌握。為保證信息傳遞的可靠性、準(zhǔn)確性，必須做到：教師給學(xué)生的信息講解要簡練，條理清晰，示范規(guī)范化。掌握學(xué)生行為心理特點，信息傳遞要適宜。如學(xué)生注意力開始分散時，可采用隊列口令，提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性；在練習(xí)中出現(xiàn)普遍性錯誤時應(yīng)停止練習(xí)，集體糾正。采用啟發(fā)式教學(xué)，通過循序漸進(jìn)，由淺入深地傳輸信息。由于學(xué)生的個體差異性，其接受信息量大小和快慢程度不一樣，教師每次傳輸量也不一樣，應(yīng)針對性地提高學(xué)生對信息的接收率。

（三）信息傳輸?shù)牧亢蛷姸纫m當(dāng)

信息傳輸?shù)牧亢蛷姸仁莾蓚€可變因素。從兩者的對應(yīng)關(guān)系看，在掌握動作的初期，傳輸信息是量小強度小，避免學(xué)生易產(chǎn)生畏難情緒。在動作鞏固、提高階段，學(xué)生水平提高，信息的強度要加大，而量要適當(dāng)，以適應(yīng)機體對新的刺激信息的不同要求，因而掌握要恰當(dāng)，信息及其傳遞方法要多樣且靈活運用。

（四）克服信息傳遞過程的干擾

體育教學(xué)控制是一個極復(fù)雜的過程。干擾因素是多方面的。且經(jīng)常難以預(yù)測和掌握。如學(xué)生間相互干擾，注意力分散，外界強刺激吸引，學(xué)生的心理障礙等。教師必須采取措施排除干擾，如選用合理輔助練習(xí)，誘導(dǎo)練習(xí)，適當(dāng)?shù)慕谭ㄊ侄蔚确椒?。在教學(xué)中，教師要善于分析影響學(xué)生接受信息的原因，及時進(jìn)行，善于啟發(fā)調(diào)動，排除擾動因素，實現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

三、反饋是控制教學(xué)的重要環(huán)節(jié)

反饋原理是將已施行的控制作用的效果作為我們決定或修改下一步控制作用的依據(jù)。即N.維納在《控制論》中所說：“把系統(tǒng)過去的演績再插進(jìn)它里面去，以控制這個系統(tǒng)的方法”它的最大優(yōu)點在于：任何誤差，不論其來源如何都可利用這個原理加以消除。因此，當(dāng)系統(tǒng)受到干擾時，這種控制方法就顯得更有力。在教學(xué)過程中，依靠反饋信息，及時、準(zhǔn)確、全面、系統(tǒng)地了解學(xué)生情況，以決定下一步的教學(xué)，在給定的條件下，以最少的代價獲得最佳的教學(xué)效果。這就是利用控制原理管理教學(xué)與傳統(tǒng)的教學(xué)法根本區(qū)別所在。

（一）如何獲取反饋信息

1.觀察法。教師應(yīng)用視覺、聽覺、本體感覺或儀器來觀察學(xué)習(xí)效果。

2.征詢法。教師向?qū)W生提出問題，通過問卷調(diào)查、評教評學(xué)等形式，了解學(xué)生的觀察、記憶、思維、想象和語言表達(dá)能力。

3.卡片法。將學(xué)生身體狀況、學(xué)習(xí)情況等記載儲存在卡片上，做因材施教的客觀依據(jù)。除上述方法外，獲取反饋信息的途徑還有多種，在教學(xué)中，可以采用某一種方式或幾種方式的綜合使用以獲取最多的信息，使調(diào)控更為有效。

（二）反饋在體育課教學(xué)中的應(yīng)用

反饋控制在教學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用，它可用于對一學(xué)年或一階段，甚至一堂課或一個動作的教學(xué)中。教學(xué)計劃可以認(rèn)為是一個預(yù)期演績，當(dāng)它作為輸入信息作用于教學(xué)、對教學(xué)實行控制時，教學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)會發(fā)生一系列變化，這就是教學(xué)計劃執(zhí)行結(jié)果產(chǎn)生的實際演績。對此，可取得若干輸出信息，經(jīng)過比較、修正把反映實際演績的輸出信息，重新輸入作為新的輸入信息，再作用于教學(xué)。如學(xué)生練習(xí)時，教師要觀察、發(fā)現(xiàn)錯誤后，應(yīng)及時指出并提出和實施改進(jìn)方法。這種針對性改進(jìn)方法是經(jīng)過教師分析選擇后，以新的指令傳達(dá)給學(xué)生，即把實際演績作為新的輸入信息去控制學(xué)生的練習(xí)。其中，新的輸入信息必須進(jìn)行校正使之具有更大把握性。以避免在控制教學(xué)時發(fā)生過度搖擺。教學(xué)中，教師反饋的形式有兩種。使學(xué)生更加清晰地意識到他所做的動作正確（促動反饋）。指出學(xué)生做得不對（糾正反饋）。教師反饋應(yīng)特別注意的是：在動作完成以后立即給予表揚（促動反饋），在下一動作練習(xí)前即刻給予建議（糾正反饋）。

反饋原則有三種類型：1.適合原則：反饋程度要適合接受者的知識和技能水平，提出的問題要在接受對象的理解和完成能力范圍之內(nèi)。2.集中原則：不恰當(dāng)?shù)恼Z言會造成不良的教學(xué)氣氛，造成教師反饋中的自我干擾，所以要求教師講解簡明、扼要。反饋不應(yīng)包含可能會使人做出不恰當(dāng)反應(yīng)的信息。要避免負(fù)擔(dān)過重，不要一次給學(xué)生很多反饋信息。3.時機原則：即在最適當(dāng)?shù)臅r機提供反饋，要在接受對象正有興趣、注意力集中時施放反饋。

根據(jù)動作技能形成的不同階段的特點，運用反饋信息提高教學(xué)效果。①動作技能“粗略形成階段”，大腦皮層興奮擴散，處于分化階段多余動作較多，自我控制能力較差，動作生硬不協(xié)調(diào)，此階段教師應(yīng)多加強動作示范，使學(xué)生獲得視覺信息進(jìn)行形象的對比和反饋。②學(xué)習(xí)技能的“泛化階段”，練習(xí)者完成動作的自動化程度提高。此階段應(yīng)多用語言反饋信息和經(jīng)驗信息，集中學(xué)生的注意力，使其盡快適應(yīng)環(huán)境和強化其動作進(jìn)程與思維過程之間的聯(lián)系。③學(xué)習(xí)技能的“鞏固和提高階段”，其特點是大腦皮層興奮與抑制過程處于分化階段，興奮相對集中，建立起動力定型，因而能較準(zhǔn)確分析與完成動作。但這時的動力定型并不十分鞏固，遇新刺激易被破壞，過去的錯誤動作又會重新出現(xiàn)。因此，這時可運用非固有的反饋和自身反饋信息的作用，使學(xué)生的注意力集中到動作的難點及關(guān)鍵環(huán)節(jié)上。經(jīng)強化動作，改進(jìn)和形成技能。總之，反饋信息多樣化，對教學(xué)均有一定作用。關(guān)鍵是要根據(jù)教學(xué)的各階段的時象性特點，有針對性地選擇應(yīng)用。

四、結(jié)束語

綜上所述，控制論對體育課及其它術(shù)課教學(xué)是一個重要的、科學(xué)的方法論。它可以為過去許多難以定量研究的問題提供建立教學(xué)模型，進(jìn)行定量分析或模擬研究的途徑。本文旨在于使教師了解此門方法論，將其原理和方法應(yīng)用于體育各項目的教學(xué)中，力求獲得最佳教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] [蘇]莫伊謝耶夫.人和控制論[M].北京：三聯(lián)出版社.1987.10.

[2] 苗東升.系統(tǒng)科學(xué)原理[M].北京：中國人民大學(xué)出版社.1990.8.

[3] 馬麗揚.系統(tǒng)論信息論控制論通俗講話[M].河北人民出版社.1987.4.

[4] 李英心.體育教學(xué)中信息化控制的研究[J].貴州體育科技.1995.2.