自组织理论
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复杂性和自组织理论综述第二次世界大战以后,科学发展出现一个大转折,即从简单性科学向复杂性科学发展。
现代的技术和社会已经变得十分复杂,传统的研究方法和研究手段已经不再满足要求。
这是用系统科学处理复杂性问题研究兴起的背景。
控制学家阿希贝提出研究复杂系统的战略。
信息学家魏沃尔“科学与复杂性”是当时复杂性探索的最高成就,认为未来科学主要研究有组织的复杂性。
自组织理论标志复杂性探索的高潮。
自组织理论认为应该以自组织为基本概念来探索复杂性的本质和根源。
Haken 基于代数复杂性定义一般复杂性,认为复杂性研究的关键是对复杂系统时空特性和功能结构的变化。
Prigogine学派断言现代科学在一切层次上都会遇到复杂性问题,只是在复杂性的类型,程度和层次上有所不同,主张建立复杂性科学。
他们提出的耗散结构理论为探索生物复杂性和社会复杂性奠定了基础。
80年代末以来,圣塔菲研究所致力于建立能够处理一切复杂性问题的一元化理论,研究手段是计算机模拟。
虽然能够处理一切复杂性问题的一元化理论很不现实,因为复杂性科学不是一门学科,而是未来科学的总称。
但他们关于演化经济学,人工生命,复杂自适应系统,免疫系统,Hopfield网络模型,自动机网络,“混沌边缘”的研究成果深化了学术界对复杂性和复杂性科学的认识。
钱学森提出开放的复杂巨系统概念并制定一套研究方法,他把复杂性研究纳入系统科学体系,采用系统概念解释复杂性。
现在还不可能给复杂性下一个精确的,统一的定义。
我认为应该从系统的动力学特性角度出发来定义复杂性,即复杂性是开放的,元素之间关联方式差异显著的,多层次巨系统的动力学特性。
下面介绍自组织理论及用系统论的观点来研究复杂性。
耗散结构理论(1967年Prigogine创建)认为一个远离平衡的开放系统通过不断与外界交换物质和能量,在外界条件变化达到一定阈值时,就可能从原来的无序状态转变为一种在时空上或功能上有序的状态。
一个系统能够实现自组织而形成耗散结构必须满足:(1)系统开放,系统充分开放就有可能驱使系统远离平衡态。
论自组织理论与幼儿体育教育作者:王军朝来源:《青少年体育》 2017年第2期产生于20 世纪70 年代的自组织理论,阐述着事物发展的一种开放、非线性和不平衡的状态。
这是后现代主义的经典理论,与现代主义的工具主义理论相比较有着鲜明的进步意义。
它反对把学校当作工厂,学生具有人性特征,不可以用外在的强制力去教化学生,就像工厂制造产品一样,制造成墨守成规的产品。
学生失去了自主性,就不可能最大程度地发挥自己潜在的能力,即使有外在利益的诱惑,也不能全心全意地充满激情地去发挥自己的潜能。
尤其是对于幼儿来说,正所谓种瓜得瓜、种豆得豆,就像工厂生产的产品一样,出厂产品的品质,后天再怎么改造,也改变不了原先的味道,即使能,也需要花费大量的精力和时间。
幼儿体育教育系统是目前中国整体教育系统下的一个子系统,其发展的现状并不乐观,但是随着我国经济的迅速发展,与欧美先进社会文化的联系越来越紧密,随着二胎政策的放开,国家在2016 年3月1 号实施了新修订的《幼儿园工作规程》,明确规定将更加注重对幼儿教师的培训和学龄前儿童入学的普及。
因此幼儿体育的发展前景是非常好的。
1 自组织理论形成的条件自组织理论形成的条件包括四个方面:(1)开放性。
即能够独立地与外界进行物质和能量的交换。
(2)远离平衡。
即物质交换的环境是多变的、复杂的,如幼儿体育教学环境和幼儿个体具有差异性和多样性,所以在施教的过程中也应该制定符合幼儿身心发展的课程、因材施教。
(3)非线性。
事物的发展是渐进性、螺旋式上升的过程,并且大部分情况下事物之间的联系是间接的和非连续性的,因此在制定幼儿体育课程时,应该侧重过程中的进步价值,淡化成绩作为对学生考核的唯一标准。
(4)涨落,即矛盾环境的影响。
思维系统的外涨落与由内部积淀信息触发而形成的内涨落是密切统一、共同作用的,外部的涨落最终要通过内涨落的放大才能发挥作用。
哈肯在自组织定义中用到“特定干扰”一词,他明确阐述:“在自组织与人造装置之间并不存在不可预约的鸿沟,人们在各种装置中设置了某种边界条件,也能够使器件产生自组织功能。
自组织理论视域下的有效教学设计摘要:教学实践中的教学设计普遍存在以完成课程目标为中心、使用相同的教学资源和教学活动序列化等问题,已严重影响到课堂的教学质量。
从自组织理论的视角分析教学系统,并针对传统教学设计中存在的教学目标制定不全面、忽视学生个体的非平衡发展和忽视教学过程中的涌现等问题,从5个维度提出自组织理论对有效教学设计的指导方案。
关键词:自组织理论;协同作用;涌现;有效教学设计0 引言自组织理论是20世纪60年代逐步发展起来的一种系统科学理论,主要研究在一定条件下,系统如何自动地由无序走向有序,由低级有序走向高级有序。
德国学者哈肯(H.Haken,1976)认为一个体系在获得空间的、时间的或者功能的结构过程中,没有外界的特定干涉,它便是自组织的。
自组织系统是开放、非平衡的,系统内各要素参量间存在涨落和非线性相互作用,由此产生的整体相干效应导致系统分岔发展。
教学设计发展到现在已形成多种模式,不同模式又各具特点。
通常,教师可以结合教学内容和学生特点选择相应的模式进行教学设计。
然而,教学实践中的教学设计仍然存在着很多问题,具体表现为:以完成课程目标为中心,忽略社会发展要求和学生成长需要;使用相同的教学情境和资源教学,忽视学生个体间的非平衡发展;教学活动线性化、序列化,面对突发情况举手无措……这些问题降低了教学效果,直接对教学造成负面影响。
利用自组织复杂科学理论对教学系统进行深入分析,能为探索教学设计实践中普遍存在的上述问题提供新的解决思路。
1 教学自组织系统教学系统由教师、学生、教学内容和教学环境四个部分组成,这四部分又各自独立成子系统,四个子系统存在非线性的相互作用,相互影响,从而推进教学系统从无序到有序、从低级有序到高级有序的发展。
子系统的相互关系如图1所示。
(1)教学系统是远离平衡的系统。
教学系统是一个非平衡系统,具体表现为:一是教师与学生间存在不平衡关系,教师因人生阅历、学历水平和职业的特殊性,其知识结构、生活智慧、认知水平能力等方面的层次要比学生高。
论自组织理论在高中政治教学中的应用目前高中政治思想课主要弊端在于教学内容枯燥、教学形式单一。
学生自组织能力差,理论感知与现实相背离。
高中政治课理论性强且抽象,学生学起来觉得枯燥乏味,易产生厌学心理。
不少学生平时不注意政治知识学习的及时性与方法性,考试只是突击背书、机械记忆,其结果是成绩不理想,教学效果差,时常出现政治课考试成绩与学生实际政治思想水平相背离的现象。
一些学生平日政治课成绩优异,而参加集体活动时总是借故开溜,缺乏团队精神和集体荣誉感,显示出他们身上缺乏协同合作精神和新时代学生应有的胸怀,自组织能力处在封闭状态。
进入新的时期以来,政治教学改革跨入了一个崭新阶段。
自组织理论是20世纪60年代末期开始建立并发展起来的一种系统理论,主要是L.Von Bertalanfy的一段系统论的新发展。
它的研究对象主要是复杂自组织系统(生命系统、社会系统)的形成和发展机制问题,即在一定条件下,系统是如何自动地由无序走向有序,由低级有序走向高级有序的。
一、组建矩阵学习小组,提高学生自组织能力矩阵制是由职能部门系列和为完成某一临时任务而组建的项目小组系列组成,它的最大特点在于具有双道命令系统。
自组织理论观点来说,自组织是指一个系统在内在机制的驱动下,自行从简单向复杂、从粗糙向细致方向发展,不断地提高自身的复杂度和精细度的过程。
产生自组织现象的首要条件是,系统必须具有开放性。
提高政治教学的课堂效果就是用类似科学研究的方式,主动地去探索、发现和体验。
学会对信息进行收集、分析和判断,去获取知识、应用知识、解决问题,增强思考力和创造力,培养创新精神和实践能力。
这个过程是“以自身的活动来引起、调整和控制”自己与社会之间的交换过程,通过了解外界信息来不断调整自己的行为,学生在这个开放的系统当中自组织能力可以不断得到提高。
矩阵结构是欧美科研单位通常采用的一种组织机构模式。
所谓矩阵学习小组就是按学生学习成绩、学生性格特点、教学目的等教育要素,把学生分为A、B、C等若干小组,每个小组根据课题或课堂需要轮流自主产生召集人,召集人负责组织组内学生对老师布置的难点与重点或学生自己认为的难点与重点进行讨论,召集人负责对讨论信息进行收集、分析和判断,而后各学习小组召集人对讨论的结果在课堂上反馈,组与组之间学生在课堂上可以发表自己肯定与否定的意见,最后老师总结。
16《商场现代化》2005年11月(下)总第450期系统的自组织原理指的是,开放系统在系统内外两方面因素的复杂非线性相互作用下,内部要素的某些偏离系统稳定状态的涨落可能得以放大,从而在系统中产生更大范围的、更强烈的长程相关,自发组织起来,使系统从无序到有序,从低级有序到高级有序。
该理论揭示,如果一个开放系统,内部各要素之间相互作用,满足非线性关系并远离平衡态,在涨落的诱发下,能够使系统从无序走向有序,从而形成一个具有整体结构与属性的系统。
它从更高的层次和更深的角度揭示了管理的艺术性。
运用自组织理论对企业管理进行分析,将有助于我们更加深刻地了解和把握企业管理的特性,提高企业管理的功效。
一、企业具有典型的自组织特征1.企业是一个开放的系统。
它不断地与外界进行物质、能量和信息交换,通过反馈进行自控和自调,以达到适应外界环境变化的目的,使企业结构不断完善和企业水平不断提高。
2.企业管理具有典型的非线性特征。
企业是一个整体,正是由于各种非线性的影响,它的功能大于其各组成要素功能机械相加的总和。
随着投入到企业管理中的人力、物力和财力的增加,企业的管理效率会有所增加,但并不是按照人力、物力和财力的投入与管理效率成正比,超出某个范围后,其效率增加就会减慢,甚至会出现效率下降现象,并不一定随着投入的人力、物力和财力的增加而上升。
3.在企业管理系统中,管理者和被管理者都是由不同个性和能力的人组成,他们之间总会有些差异,这种差异导致企业管理系统远离平衡态,形成远离平衡态的属性。
这些差异偏离了其平均值,使其远离了平衡态,而且这些成员之间差异越大,偏离平衡态就越大。
这些差异促使人们之间产生竞争,这才能使他们向着有秩序的方向转化。
4.对企业管理的影响可分为内、外因素,外因素是指企业管理系统以外的因素,如国家政策变化、社会变迁、产品信息反馈等因素,都会影响到企业管理过程;内因素是指影响企业管理系统的内部因素,如被管理者的学历结构的变化、采取新的管理策略等,这些变化无疑都会影响到企业管理过程,从而使企业管理过程偏离正常运行轨道,出现涨落现象。
自组织临界理论自组织临界性是对某些动力系统的一个特性。
该特性是其临界点为吸引子。
其相变临界点在其宏观表现的时间和空间分布上呈现标度不变性,而这种标度不变性没必要调节系统参数就可以达到。
自组织临界理论(self-organized criticality,简称SOC)是一个有趣且影响较大的理论。
该理论认为,由大量相互作用成分组成的系统会自然地向自组织临界态发展;当系统达到自组织临界态时,即使小的干扰事件也可引起系统发生一系列灾变。
Bak等人(1988,Bak,1996)用著名的“沙堆模型”(sandpile model)来形象地说明自组织临界态的形成和特点。
沙堆实验美国物理学家Per Bak和Kan Chen做过一个内涵深刻的研究:他们让沙子一粒一粒落在桌上,形成逐渐增高的一小堆,借助慢速录象和计算机模仿精确地计算每在沙堆顶部落置一粒沙会连带多少沙粒移动;初始阶段,落下的沙粒对沙堆整体影响很小;然而当沙堆增高到一定程度,落下一粒沙却可能导致整个沙堆发生坍塌。
Bak和Chen由此提出一种“自组织临界”(self-organized criticality)的理论;沙堆一达到“临界”状态,每粒沙与其他沙粒就处于“一体性”接触,那时每粒新落下的沙都会产生一种“力波”,尽管微细,却能贯穿沙堆整体,把碰撞次第传给所有沙粒,导致沙堆发生整体性的连锁改变或重新组合;沙堆的结构将随每粒新沙落下而变得脆弱,最终发生结构性失衡——坍塌。
临界态时,沙崩规模的大小与其出现的频率呈幂函数关系。
何谓“自组织”所谓“自组织”是指该状态的形成主要是由系统内部组织间的相互作用产生,而不是由任何外界因素控制或主导所致。
所谓“临界态”是指系统处于一种特殊敏感状态,微小的局部变化可以不断放大、扩延至整个系统。
也就是说,系统在临界态时,其所有组份的行为都相互关联。
临界态概念与“相变”(phase transition)密切联系;相变是由量变到质变的过程,而临界态正是系统转变时刻的特征。
论自组织理论在班级管理中的应用刘芬芬西南大学西南民族教育与心理研究中心【摘要】自组织理论阐明一个由多主体组成的系统,通过主体间的相互作用推动系统自组织进化的过程和规律。
系统的开放性、非线性、远离平衡态和涨落是形成自组织的重要条件,而班级管理的运行是系统内部的自组织行为,具有鲜明的自组织特性。
本文把系统科学的自组织理论与班级管理相结合,研究在班级管理中如何运用系统自组织理论提高班级管理的有效性。
【关键词】自组织理论班级管理管理有效性一、自组织理论概述自组织理论是20世纪60年代末期开始建立并发展起来的一种系统理论,其基本含义是一个系统只有在开放、远离平衡和内部不同要素或子系统之间存在非线性相互作用的条件下,通过涨落放大才可能以自组织的方式,从混沌到有序,或者从低级有序到高级有序。
由此可以看出自组织理论的本质内涵是:系统的开放性是系统产生自组织行为的先决条件,系统必须是开放系统,并不断与外界进行物质、能量的交换;非线性机制是系统产生自组织行为的根本依据,系统内部必须存在着非线性反馈的动力学机制,各要素间的非线性相互作用能产生相干效应和协调动作,使系统走向新的有序;远离平衡态是系统产生自组织行为的必要条件,系统必须远离平衡态,其内部物质能量分布存在显著的差异性和不平衡性,不断进行物质能量的宏观转换;涨落是系统自组织内在驱动力,系统存在着随机涨落,当涨落被非线性机制放大后,稳态可能转化为失稳,而造成失稳的临界涨落在分叉点上,又可按非线性关系所引导的某个方向转化为新的涨落。
二、班级组织具有典型的自组织特征1.班级组织具有开放性。
班级本身是一个开放的系统,它不断地与外界进行物质、能量和信息交换,通过反馈进行自控和自调,以达到适应外界环境变化的目的。
这表现在:各个班级之间,不管是从纵向看还是从横向看,都有着紧密的联系;班级管理的运行离不开学生家长的参与和配合;在管理过程中,班级要不断向外界获取信息,以便不断地做出或调整管理决策,使管理行为适应学校的需求;__________班级管理要获得迅速发展,必须以一定的资金作为后盾,从学校获取资金,以保证管理活动的正常开支。
自组织理论视角下儿童的发展作者:袁昊杰岳亚平来源:《早期教育(教育科研)》2022年第09期【摘要】21世纪以来,随着社会学、现象学等学科在教育领域的运用与发展,学术界掀起了一场重新认识儿童的教育革命。
革命的重心在于“重新认识儿童”,强调要“尊重和理解儿童”,将儿童视为能动发展的独立个体,而非被动成长的成人“附庸”,这就要求我们要重新审视儿童。
自组织理论为我们重新认识儿童提供了一种新型理论视角,我们可以将儿童的发展视为一种历经开放与交流、扰动与涨落、竞争与协同、渐进与突变、创新与适应的自组织过程。
开放与交流是儿童发展的前提条件;扰动与涨落是儿童个体差异的起因;竞争与协同是儿童发展的原生动力;渐进与突变是儿童发展拓宽的途径;创新与适应是儿童发展的深化与延续。
自组织理论与儿童发展特征的深度契合,启示我们要尊重和理解儿童发展的自组织规律,从而做到更好地尊重和理解儿童。
【关键词】自组织理论;儿童发展;组织机制【中图分类号】G612 【文献标识码】A 【文章编号】1005-6017(2022)09-0030-05【作者简介】袁昊杰(1997-),男,河南洛阳人,河南大学教育学部硕士研究生;岳亚平(1970-),女,河南平顶山人,河南大学教育学部教授、博士生导师,教育学博士。
一直以来,教育界都在不断地思索儿童在教育中的地位,逐渐深化对“儿童的认识”,但因受制于不同教育流派的哲学思想、价值标准和实践基础,造成对儿童的认识的逻辑起点总是在社会、学科和儿童本体之间来回摇摆。
如以赫尔巴特《普通教育学》为代表的传统教育学,注重教师与知识的绝对权威,将儿童视为知识的被动接受者,把儿童的发展视为一个被动的他组织系统,严重忽视了儿童在教育教学过程中的主体性与能动性[1]。
而在杜威、蒙台梭利、皮亚杰、维果斯基等人的教育理论中,儿童是自己身心的主宰,是完全身体思维的行动者,儿童通过自主的身体反应,来丰富自己的概念与认知,赋予自身和世界特殊的意义[2],正是儿童身心一体地与环境进行积极主动的交流与互动,塑造了儿童的认知,促进了儿童的发展。
区域治理WISDOM EXCHANGE 自组织理论视角下的高校学生组织发展南京信息职业技术学院 孙卫明摘要:自组织的“自”是指“自发”,“组织”说明系统包含的各个运动的子系统通过相互之间的竞争和相互协作,使过程演化为有序。
高校学生组织具有明显的自组织系统特征,但是在发展中具有明显的无序性优势,它的发展从无序走向有序,走向规范,我们利用指导高校学生组织管理的模式。
关键词:自组织理论;学生组织;系统中图分类号:G455.7 文献标识码:A 文章编号:2096-4595(2020)39-0239-0001一、自组织结构的内涵及系统形成自组织的判断依据自组织系统就是指一个复杂系统,不依靠外部指令,在外部副熵流的不断输入下,通过内部不断协调,形成的有序系统。
自组织理论主要研究复杂系统是怎样走向自组织的。
任何一个组织都有自组织属性,通过自组织形成了多种多样的世界。
自组织系统的形成有以下四个条件。
一是开放性,不开放的系统与外界没有交流,没有副熵流的输入,系统无法进化。
系统演化有内部的熵,也有外部的熵,根据熵增原理,内部的熵让系统走向无序。
外界物质能量和信息,带来了源源不断的负熵,这些负熵汇聚形成了负熵流,来自外界的负熵流大于正熵,熵的总值为负,系统开始有序化的进程,这只有在开放系统才能实现。
二是远离平衡态。
平衡和稳定意味着系统与外界没有交换,系统将走向“死寂”状态。
要想系统向有序发展,必须远离平衡态。
三是系统中必须存在某些非线性过程,正是这些非线性因素导致系统各要素之间产生协同动作,使系统从无序走向有序。
第四是系统能够不依赖外部指令而自主演化。
系统的发展演化,没有外界的强制作用,依靠系统内部的某种规则,自动形成有序系统。
二、高校学生组织的自组织特性分析(一)高校学生组织是一个具有开放性的复杂系统高校学生组织是一个由指导老师、学生和内部规章制度组成的复杂的开放系统,它与学校内部之间存在着紧密的联系,与外界不断进行着人员能量和信息的交换,学生组织的活动,经常要其他的组织之间共同互动,在学生组织间的互动与沟通中,存在着物质信息的交换过程,学生组织内部具有非常强的开放性,每年都有新成员加入和老成员离去,这充分反映了高校学生组织的开放性。