控制和语文教学

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一、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做的观察和操作，电机师所进行的操作方式就是黑箱控制。《控制论导论》的作者艾什比认为：“黑箱理论无非是研究观察者与环境之间关系的理论。”从认识论上讲，黑箱理论是以我们对所研究的对象一无所知为出发点的。黑箱控制是指即使不明确某装置的内部构造也能加以操作，使投入（目的）和产出（结果）相一致的控制方式。那么何谓白箱呢？维纳在1962年再版的《控制论·序言》中指出：“我把某些具有已知结构的物体叫白箱，用它们表示所求展开式的各项。”可见，当主体对客体的系统结构一无所知时就是黑箱；而把已知结构按一定的关系式表达出来时就是白箱。人们在日常的工作和生活中，经常使用黑箱方法，如打电话，一般人对话机的结构及原理一无所知，但只要会拨号码，就可以达到通话的目的。那么，语文教学过程的黑箱控制是以怎样的方式进行的呢？

黑箱控制在我国传统语文教学中是非常普遍的，它主要有两种控制方式。一种是在闭合系统内进行投入（教学目的）与产出（学习结果）的教学控制，并不关心教学内容本身的内在涵义。例如教学生认识“来”字，就是典型的黑箱控制方式，教学过程为：听其音、读（认）其形、说其音、写其形，使教学目的以听、读、说、写的方式变换为学习结果，如再稍加点拨，指出这就是“来去”的“来”，便完成了投入与产出的控制。而“来”是一个象形字，本义是“小麦”的意思，后来被假借为“来”字，人们又新造一个“麦”字，“来”反而没有了“麦”的意思。这些对学生甚至对老师来说就是黑箱，教学过程中不关心或者根本不需要知道这些东西。

黑箱控制语文教学的另一种方式，是在闭合的系统内进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，这在我国古代语文教学中是一种普遍现象。现代有许多学者在回忆读私塾的时候都认为，那一篇篇文言文当时根本不知所云，但在先生的逼迫之下硬着头皮往下背。后来随着年龄的增长和理解力的增强，当时一点不懂的文章渐渐地懂了，而且还时有所悟，到学有所成之时才体会到当年的“死记硬背”为今日的著作等身奠定了何等坚实的基础。那些私塾的老先生们采用的实际上就是黑箱控制方法。

这种黑箱控制教学形式，非常适合古代那种慢节奏的自给自足的生产方式。在那个时代，教育和生产几乎是没有关系的，受教育者可以在一个很长的时期内去“悟彻”，去获得精神上的自给自足。古代教育从内容到形式，既是长期的封建经济的产物，也是封建统治的产物。统治者利用封建教育来控制知识分子，使他们埋头于儒术经学古籍史册之中，无暇直面现实和人生，从而达到钳制思想、麻醉精神的目的。但是这种封建教育在客观上却起了一个非常积极的作用，就是造就了无数的封建文化精英，发展了中国灿烂的古代文化。究其原因，即是这种封建语文教育在受教育者不理解或不完全理解的情况下，通过投入与产出的控制，使他们接受了一个整体的东西，从而为以后长期的无限的“悟彻”奠定了坚实的学习基础。这种教育很象古代的“太极术”，你得到的表面上是一个阴阳消长闭合圆，而你对其中奥妙的理解则是长期的、开放的、无穷无尽的。所以，我们在剔除封建教育糟粕的同时，也应该继承其有价值的东西。这种黑箱控制教学方式是以发展的开放的形态来控制学习心理过程的，如果没有在闭合的教学系统内完成投入与产出的控制，那么以后的学习心理活动就象无源之水，根本不可能形成。

黑箱原理控制语文教学的两种方式，其共同点在于都是在闭合的系统内完成投入与产出的教学控制，其区别在于第一种方式不关心教学内容的深层含义和学习心理活动的形成过程，而第二种方式则强调在开放的系统中形成学习心理活动的过程。根据学生的年龄特征和教学内容的难易程度。这两种方式在今天的语文教学中仍有借鉴的必要。

当然，黑箱控制方法也有许多不足之处，难以适应当今社会迅速发展的趋势。现代化的生产方式和现代化的教育方式之间的距离越来越短，需要一种快节奏、高效率的教学方法来顺应时代的发展，这便是白箱控制方法。

二、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：

（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。

三、用白箱方法控制教学的重要条件

前面我们已经讨论过，维纳把“某些具有已知结构的物体叫白箱，用它们表示所求展开式的各项”。把某种已知结构按一定的关系式表达出来，维纳又把这种关系式叫“白箱网络”，他认为，制定白箱网络不是白箱方法的全部目的，而是通过它对系统进行再认识，或者利用它去控制系统以后的过程或预测系统的行为。那么在语文教学中，进行白箱控制的“关系式”是根据哪些条件展开并实施的呢？教育控制论告诉我们，应该具备三个条件：

（一）闭合系统前面我们已经对语文教学系统的闭合性下过一个定义：“闭合性指的是教学目的和教学结果之间的一种具有负反馈学习行为的变换关系。”例如学习朱自清先生的散文《绿》，如果把“学习变换观察点、工笔细描、情景交融的写景方法”作为教学目的，在教学过程中又出现了下列变换：

变换观察点工笔细描情景交融｜

情景交融变换观察点工笔细描↓我们就说这个教学过程是闭合的，教学目的（原象）变换成学习结果（映象），并且出现了变换的循环关系，因而整个教学系统出现负反馈学习行为，教学控制是有效的、合目的性的。如果教学目的不变，在教学过程中出现下列变换：

变换观察点工笔细描情景交融｜

时代背景段落大意中心思想写作特点↓我们就说这个教学过程是非闭合性的，教学目的没有转化成学习结果，原象和映象之间不是变换的循环关系，因而整个教学系统不能出现负反馈学习行为，教学过程是失控的、无目的的。

这种无目的教学方式，目前还普遍左右着中学语文教学。建国初期，苏联凯洛夫的教育思想及五环节教学法传入我国，“作者介绍、时代背景、段落大意、中心思想、写作特点”渐渐地也作为一种固定程式占领了语文教学讲坛，并一直沿袭至今。无论是凯洛夫的教育思想、五环节教学方法，还是我国的程式化语文教学模式，在当时的确发挥了一定的作用，但是随着时间的推移，其弊端已发展到了积重难返的地步。从认识论的角度看，五环节方法和程式化教学都是为了让学生认识教材、适应教材；换句话说，就是为了培养能够认识社会、适应社会的劳动者。从控制论的角度看，现代语文教学是一种“离散型控制”，即没有反馈和调节的控制。这也是造成语文教学少、慢、差、费而引起人们普遍非议的根本原因。随着我国改革开放事业的发展，邓小平同志提出的“三个面向”，要求我们的教育事业不仅要培养认识社会、适应社会的劳动者，而是要培养创造社会、发展社会的开拓者。只能认识适应社会的劳动者是被动的、软弱的，而可以创造发展社会的开拓者是能动的、坚强有力的。培养后者，应该是新形势下教育工作的目标。

（二）同构关系前面我们已经多次提到“同构”这一概念，那么同构关系到底指什么关系呢？为了说明问题，有必要引入“矢量”这个概念。任何系统的整体与部分之间都存在一种关系，即整体在每一时刻的状态，常可由各部分在该时刻所取的一批状态来给定，象这样的量就叫做“矢量”，它是一种复合量，有一定数目的“分量”。例如船只在任何时刻的位置都不能单独用一个数来确定，为此，必须要用两个数来表示它所在的纬度与经度。因此，“位置”是一个矢量，含有两个分量。如一只船的位置可用矢量（58°N、17°W）来给定，这位置在24小时内可能作如下变迁：（58°N、17°W）→（59°N、20°W）。语文教学系统的整体结构是一个矢量，含有三个分量（a［，知识］、a［，能力］、a［，思维］），表明其第一分量有值a［，知识］，第二分量有值a［，能力］，第三分量有值a［，思维］。语文能力系统的结构也可以被看作一个矢量，含有四个分量（b［，听］、b［，读］、b［，说］、b［，写］）。要知道船的准确位置，只知道一个分量是不行的，必须知道它的矢量所含有的各个分量。语文教学要成为有效的控制系统，只了解一个分量是不行的，必须了解它的矢量所含有的各个分量。矢量有整体系统的矢量，也有子系统的矢量，每个子系统的矢量又是其高一层次系统的分量。子系统的矢量在语文教学过程中则体现为具体的教学目的，明确了教学目的矢量跟各分量之间的关系，用维纳的话来说，就是把已知结构按一定的关系式表达出来，形成了“白箱网络”，就能以此去鉴别教学系统的控制是否“准确到同

构的范围内”。“同构”是指格局相同，例如就图案的格局而论，电影胶卷和银幕上的画面是同构的，因为胶卷上各部分之间的某些关系在银幕上还是那些关系。许多系统有不便认识之处，如果有能力把问题化为同构系统问题，就易于理解和控制了。

现在还是以《绿》的教学为例来说明问题。如果在教学中，要全面了解作者写作《绿》的背景、蕴意及思维轨迹是比较困难的，也是没有必要的。假如把教学目的矢量确定为“体会和学习变换观察点、工笔细描和情景交融的写景方法”，那么它从整体上来讲，由知识分量（有关观察点、细描和情景交融的知识）、能力分量（学习这种方法时听、读、说、写能力的培养）和思维分量（学习这种方法时认知、评价等思维活动的形成）组成。如果把培养能力作为重点，那么，能力矢量就由四个分量组成，即：听老师讲解这种方法、读课文体会这种方法、分析概括说这种方法、写作练习掌握这种方法。当教学目的矢量在教学过程中分别以听、读、说、写四个分量的展开式来表达和执行时，我们就说教学控制准确到“同构”的程度。

（三）反馈—矫正程序如果教学系统是闭合的，教学过程将出现反馈，可是，如果只有反馈而没有及时的调节矫正，教学也不能完全达到控制目的。在语文教学过程中，如果清晰地为学生展示了可操作的教学目的矢量，并控制了全部教学分量后，教学便出现反馈信息，这时学生内隐的学习心理活动便转化为可观察的思维操作行为，教师便可以发现教学中存在的问题，有针对性地进行矫正教学。可见，反馈一矫正程序是以闭合系统和同构关系为条件来执行的。

语文教学系统要实现有效的控制，只掌握部分教学分量是不行的，必须掌握教学目的矢量所包含的各个分量。当教学控制了各目的分量后，教学过程便出现反馈信息，学生内隐的心理活动便会转化为可观察的学习行为，老师才可以发现问题，及时进行矫正教学。

美国著名的教育心理学家布鲁姆教授认为，教学质量受三个因素的制约，一是提示，指为学生呈现教材的清晰度；二是参与，指学生积极参与学习的程度；三是反馈矫正程序。国外大量研究证明，第三个因素对教学质量的影响是最大的。在语文教学过程中，如果能够成功地把学生内隐的学习心理活动转化为可观察的思维操作行为，并和反馈矫正程序结合起来控制教学，那么教学效果将是非常理想的。

总而言之，用控制论的方法指导语文教学，可以取得理想的效果。1982—1984年，我们曾进行过一轮初中语文教改实验，该实验总结获得了甘肃省首届社会科学优秀成果三等奖，甘肃日报还在头版以《初中学生语文水平达到高中程度》为题作了报道。1990—1991年，我们又在某中学高三理科班进行教改尝试，当时该校有六个理科班，我们选择了较差的六班，结果高考语文平均成绩六班最好。多次教学实验证明，用控制论方法指导语文教学实践，无论是在初中，还是在被视为教改禁区的高三年级，都可以取得较理想的教学效果。理论和实践相结合，这是教学理论的出路，也是教学实践的希望。

（1）维纳：《控制论》，科学出版社1963年版

（2）艾什比：《控制论导论》，科学出版社1963年版

【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。

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。