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教育技术的老三论和新三论

一、引言

老三论系统论、控制论和信息论是本世纪四十年代先后创立并获得迅

猛发展的三门系统理论的分支学科。虽然它们仅有半个世纪，但在系统

科学领域中已是资深望重的元老，合称“老三论”。人们摘取了这三论

的英文名字的第一个字母，把它们称之为SCI论。耗散结构论、协同论、

突变论是本世纪七十年代以来陆续确立并获得极快进展的三门系统理

论的分支学科。它们虽然时间不长，却已是系统科学领域中年少有为的

成员，故合称“新三论”，也称为DSC论。

二、“老三论”、“新三论”理论概述

1、老三论：系统论、控制论和信息论

系统论的创始人是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲。系统论要求把事物当

作一个整体或系统来研究，并用数学模型去描述和确定系统的结构和行

为。所谓系统，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具

有特定功能的有机整体;而系统本身又是它所从属的一个更大系统的组

成部分。贝塔朗菲旗臶鲜明地提出了系统观点、动态观点和等级观点。

指出复杂事物功能远大于某组成因果链中各环节的简单总和，认为一切

生命都处于积极运动状态，有机体作为一个系统能够保持动态稳定是系

统向环境充分开放，获得物质、信息、能量交换的结果。系统论强调整

体与局部、局部与局部、系统本身与外部环境之间互为依存、相互影响

和制约的关系，具有目的性、动态性、有序性三大基本特征。

控制论是著名美国数学家维纳（WienerN）同他的合作者自觉地适应近

代科学技术中不同门类相互渗透与相互融合的发展趋势而创始的。它摆

脱了牛顿经典力学和拉普拉斯机械决定论的束缚，使用新的统计理论研

究系统运动状态、行为方式和变化趋势的各种可能性。控制论是研究系

统的状态、功能、行为方式及变动趋势，控制系统的稳定，揭示不同系

统的共同的控制规律，使系统按预定目标运行的技术科学。

信息论是由美国数学家香农创立的，它是用概率论和数理统计方法，从

量的方面来研究系统的信息如何获取、加工、处理、传输和控制的一门

科学。信息就是指消息中所包含的新内容与新知识，是用来减少和消除

人们对于事物认识的不确定性。信息是一切系统保持一定结构、实现其

功能的基础。狭义信息论是研究在通讯系统中普遍存在着的信息传递的

共同规律、以及如何提高各信息传输系统的有效性和可靠性的一门通讯

理论。广义信息论被理解为使运用狭义信息论的观点来研究一切问题的

理论。信息论认为，系统正是通过获取、传递、加工与处理信息而实现

其有目的的运动的。信息论能够揭示人类认识活动产生飞跃的实质，有

助于探索与研究人们的思维规律和推动与进化人们的思维活动。

2、耗散结构论、协同论和突变论

新三论是指：突变论、协同论、耗散结构论。

1.突变理论突变论是法国数学家托姆创立的。突变论是通过对事物结

构稳定性的研究，来揭示事物质变规律的学问。一个普通系统的质变，

不仅仅是通过渐变，突变方式也能实现质变。突变理论告诉人们，不是

所有的自然、社会、思维状态都可以被控制者随意控制的，而是只有那

些在控制因素尚未到达临界值之前的状态是可控的，如果控制因素一旦

达到某一临界值，则控制为随机的，甚至会变成无法控制的突变过程。

突变理论告诉人们，事物的质变方式除渐变方式之外，还有一种突变方

式，如何掌握突变方式问题，是一个科学思维问题。而由突变方式引起

的质变自然时效要高。创造者如何求得这种时效，关键在于树立突变观

念和掌握突变思维的方法与艺术。

突变理论是比利时科学家托姆在1972年创立的。其研究重点是在拓扑

学、奇点理论和稳定性数学理论基础之上，通过描述系统在临界点的状

态，来研究自然多种形态、结构和社会经济活动的非连续性突然变化现

象，并通过耗散结构论、协同论与系统论联系起来，并对系统论的发展

产生推动作用.。突变理论通过探讨客观世界中不同层次上各类系统普

遍存在着的突变式质变过程，揭示出系统突变式质变的一般方式，说明

了突变在系统自组织演化过程中的普遍意义；它突破了牛顿单质点的简

单性思维，揭示出物质世界客观的复杂性。突变理论中所蕴含着的科学

哲学思想，主要包含以下几方面的内容:内部因素与外部相关因素的辩

证统一；渐变与突变的辩证关系；确定性与随机性的内在联系；质量互

变规律的深化发展。

突变理论的产生

突变理论是20世纪70年代发展起来的一个新的数学分支。

许多年来，自然界许多事物的连续的、渐变的、平滑的运动变化过程，

都可以用微积分的方法给以圆满解决。例如，地球绕着太阳旋转，有规

律地周而复始地连续不断进行，使人能及其精确地预测未来的运动状

态，这就需要运用经典的微积分来描述。

但是