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混沌理论对体育教学及教学设计中的启示

作 者:刘天鹏 (深圳市龙岗区横岗高级中学 518115)

摘   要:混沌理论是各类系统科学的基础科学理论,其蝴蝶效应等相关原理对各个教育、教学学科领域都有重要意义。本文在分析和介绍混沌基本原理的基础上,阐述了混沌理论在体育教学研究中的应用方法意义,并提出了具体的教学设计,注意培养学生体能训练的灵感创意思维;期望学生从学校体育养成终身体育意识。
关键字:混沌理论;体育教学;教学设计

一、引言
上世纪70年代末混沌理论已逐步渗透教学设计领域,给传统教学设计观带来巨大冲击[黄娟]。教学过程是一个混沌系统也可以带来一些新的启示,拓展了现代教学设计研究的思维视野。
二、混沌理论的相关概念
为了正确理解混沌理论必须把握以下三个关键的概念:
1.蝴蝶效应
美国气象学家E·洛伦兹(Edward Lorenz)发现,简单的热对流现象居然能引起令人意想不到的气象变化,产生所谓的“蝴蝶效应”,亦即某地发生陆龙卷,经追根究底却发现是受到几个月前远在异地的蝴蝶拍打翅膀产生气流所造成的。
2.分形
混沌与分形是紧密联系的一对概念,如果说洛伦兹等人是依赖于数学了解了混沌的话,那么曼德尔布罗特则是通过另一条途径走向了混沌。分形理论的最基本特点是用分数维度的视角和数学方法描述和研究客观事物,也就是用分形分维的数学工具来描述研究客观事物[6]。
3.洛伦兹吸引子
洛伦兹吸引子,也叫奇异吸引子,指出了初始条件的微小变动可能导致系统演化结果的巨大差异的混沌学本质。可以说世间万物的演变是混沌的,然而从长 时间变化过程来看,会发现这些不规则的变化是有规律可循,是遵循某些特定的形状和范围来进行。
三、混沌理论对体育教学与教学设计中的启示
体育,作为一种复杂的现象,体育教育的目标 - 学生作为健康人的身体和心理活动,显然处于混乱状态。因此,本章在对混沌理论分析的基础上,主要探讨其在体育教学与教学设计中的应用。
1.混沌理论对体育教学中的启示
1.1 体育教学的创造观
体育教学中的启发式教学是体育课的本质要求,非统考科目的体育课对发挥创造性思维有着更广阔的空间,教师通过精讲多练,让学生有更多的时间参与运动,并且在运动中自主选择适合自己的锻炼方法和习惯,通过分小组教学以及创新的自评、互评、小组评等多种评价方式,使学生在运动前、中、后期都在不停的思考和创新,尤其引入小组竞赛的教学模式时,在比赛中小组成员为了团队获胜,在规则允许的条件下,如何理解运动和动作的运用以及该项运动提高成绩的方式方法,充分调动发散性思维,在运动中思考,在练习和运动中创新与提高,相互指导与鼓励,从技术动作认识到团结协作的社会适应能力都有着长足的进步。
1.2 在体育教学系统建设上的运用
传统体育教育研究总是习惯于寻找复杂结果的复杂原因。作为混沌现象的体育教育是非线性的。线性意味着数量和数量之间的关系在笛卡尔坐标系中表示时是一条直线。非线性现象是从规则运动到不规则运动的过渡和变异,不同的对象表现出不同的敏感性。
如果对混沌现象的研究没有突破低维和整数维框架,那么很难描述这些对象的性质。符合体育管理部门逐步向两级管理转变,体制改革不断深化。
1.3 在学校体育与终身体育的应用
自2004年9月《高中新课程改革方案》新课程改革以来,体育作为非统考学科在素质教育中起到至关重要的作用,通过课堂理念的革新对课堂教学提出更高要求,尤其是《普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017年版)》的出台,高中教学作为高考的风向标对基础教育各学段的教育教学都有重要的参考意义。
新课改之后的学校体育,提出以“健康第一”为指导思想,以学生为主体,通过广泛地开展运动使学生提高身心健康水平,培养学生的参与能力和社会适应能力,通过体育运动提高体育意识和锻炼习惯,体育课分项选模式的开展提高学生对体育兴趣选择的多样性,促进学生掌握体育技能。通过课堂教学、学校体育多种形式的有序开展,从而让学生形成“终身体育”的习惯,最后通过体育养成勤奋刻苦、不畏困难、乐观向上的心态,正确面对自己的学习生活。
2.混沌理论指导下的体育教学设计
在混沌理论指导下的体育教学中,本文主要以体育课程中的爆发力练习为例。应用蝴蝶力量的例子来认识体育教学中关于训练爆发力的应用,并注意临界点在实践过程中的重要性。在爆发力训练中,有必要依靠ATP-C P能量供应系统来产生能量,而不是通过有氧代谢和糖酵解。因此,重复次数不应超过8次至10次。此外,我们还必须配合其他一些练习,比如9米往返快跑,节奏圈跑等练习,使之更加灵活协调。
培训学生进行力量测试时,体重应该是适当的。一开始,你可以安排一些热身性练习来调整身体机能,随后逐渐安排轻量和中等强度的练习。要特别注意肌肉放松的调整,如慢跑,轻跳,摇晃,按摩等。总之,力量练习应该与自然练习和放松练习交替进行,以防止肌肉僵硬,提高肌肉的弹性。通过对力量的训练,不仅完成了教学任务,而且对体育水平的提高具有重要意义。对预防一些伤害等方面也起到重要作用,这也是混沌理论指导下体育教学的最佳范例。
四、总结
对于人类生存的物质世界来说,其本质仍是像混沌理论中表述的那样,在体育教学的过程中也是一个无法摆脱混沌的复杂系统过程。通过混沌现象与混沌理论系统间的信息同构关系,在更深的层次上便可以发现并突破传统的教学模式,也就是本文在分析和介绍混沌运动的基本特征的基础上,阐述了混沌理论在体育教学研究中的应用方法和意义,并提出了具体的教学设计,表明新时期体育教学设计应注意以人为本,注重个体的差异,注意培养学生的灵感创意思维的体能训练的教学启示。
参考文献
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