1.学习过程中信息运动的阶段

　　从信息及其运动的观点看，所谓学习（即行为或思维改变）是信息运动模式的建立过程。从维纳的论述以及我们对这一论述的展开可以看出，这一特定的信息运动模式结构（或者说程序系统结构）是在信息运动所引起的反馈信息作用下建立起来的。所谓反馈，正如维纳所说的“这种从机器的实际操作情况出发，而不是从所期望的操作情况出发的控制方式称为反馈”[18] 由于反馈信息是通过信号的operate实现其作用，而且也出现了稳定的结果，即新的信息运动模式或程序系统的建立，因此，可以把这个过程看作是信息运动的动力学过程。我们可以把这个过程分成以下三个依序进行的阶段。

　　[1]信息运动模式的转移

　　这是学习过程运行的第一个阶段。学习就是学习者通过学习活动获取原来所不具有的思想或行为，也就是说，通过学习建立原来并不具有的信息运动模式。所以，学习者在开始学习新的行为或思维时，他只能使用原有的，自以为和新情况相关的信息运动模式来处置这一新情况，也就是把原有的信息运动模式转移应用于新的情况上来。这在学习站立、行走、骑车和成年人学习外语方面表现非常显著。这是学习活动的开始。

　　转移可以用英语Transfer表达。这里正如维纳所说的“某种机器和某些生命机体，特别是比较高级的生命机体，能够根据过去的经验为基础来修改自己的行为模式，达到特定的反熵目的。”[19] 维纳这里所说的“反熵”是相对于宏观过程通常是熵增大的现象而言的，意思是此时是熵减少，或如前所述，接收到信息就是输入负熵，这个输入信息就是反馈信息。

　　[2]浑沌

　　在新的情况下，原有信息运动模式当然不适应。这种不适应将以反馈信息信号的形式输入到人体信息系统中来。这个信号通过相应的信道输入进人体之后将要参与以 operate 形态的信息运动。在这个标志原有信息运动模式不适应新情况的信息的作用就是改变原有的信息运动模式。或者说对原有信息运动模式进行持续不断地修正、改变，以至达到原有信息运动模式在新情况面前彻底解体，变成没有任何关联的信息运动模式“碎片”。我们把这种情况叫做人体信息系统的浑沌状态。浑沌阶段主要特征在于这不是个静止状态，而是激烈的信息运动状态。

　　[3]信息运动模式的重新建构

　　第三个阶段是信息运动模式的重新建构，简称重构

　　浑沌不是静态，而是在反馈信息输入时的信息运动状态。即反馈信息不断地输入导致原有信息运动模式在应对新情况时完全解体，解体后的信息运动模式“碎片”在运动中正在经过自组织效应进行新的整合（ integrate ）但是没有实现这一整合的状态。随着反馈信息的持续输入（没有持续的练习就没有持续的反馈信息），在非线性系统自组织效应的作用下，一个新的信息运动模式建立起来了。这个信息运动模式结构或信息程序系统是重新建立的，所以叫做重构，用英语表示为 re-building 。重构时间很短暂，在学习骑自行车的过程中就是学习者突然能够歪歪扭扭地骑走自行车而不再摔下来了。

2.转移、浑沌和重构的相互关系

　　信息运动模式的转移、浑沌和重构是完成学习过程的不可分割相继进行的三个阶段。从信息论的角度看，则是人体信息系统的动力学演化过程。下面将从信息论的视点分析这三个相继的学习阶段之间的关系和特征。

　　转移是学习过程的开始，并且一直要持续到浑沌阶段。没有转移就没有学习可言。比如拒绝或抵制某种学习（如学生的厌学现象），此时没有转移出现，所以也就没有学习过程出现。

　　从信息运动看，转移是动态过程，是把原有信息运动模式不停顿地应用于新情况的过程，直至原有信息运动模式在处置新情况中彻底解体为止。此外，在这个转移过程中，同时也是反馈信息不停顿地输入信息系统的过程。也正是这个反馈信息造成了原有信息运动模式在应对新情况中出现了解体。解体不是一蹴而就，是在反馈信息持续不断输入的情况下产生的。至于人体信息系统对反馈信息的接收以及处置，维纳对其做出很形象的陈述，他说：“当我去拿一支雪茄烟时，我并不是有意去活动某些特定的肌肉。实际上我往往不知道那是些什么肌肉。我只是使一定的反馈机制即某种反射发生作用，它使表示雪茄烟尚未被拣起的量转化成对那些动作滞缓的肌肉发送一个新的加强命令，而不去管这是些什么肌肉。一个完全同样的随意命令能以这样的方式使肌肉从十分不同的初始状态来完成同样的任务，而不受肌肉是否因疲劳而收缩无力的影响。”[20]

　　浑沌是在反馈信息持续输入到一定阶段，原有信息运动模式完全解体之后，人体信息系统所达到的运动阶段，这个阶段同样是动态的。倘若此时停止学习即终止信息反馈，则浑沌现象立即消失，学习过程终止。如果再次开始学习，可以发现，前面的学习对再次开始的学习的积极作用很不显著，几乎象重新开始一样，仍旧要从转移开始，并且决不可能从上次终止的地方起步。从转移达到浑沌阶段持续时间的长短将因人而异，只能大体给出时限，不可划一。

　　所谓原有信息运动模式解体决非意味着这个信息运动模式消失。解体只是在应对新情况时出现的，在应对旧情况时，这个信息运动模式依然有效。

　　浑沌阶段的持续进行（反馈信息持续输入）就出现信息运动模式的重构。这是信息运动中的突显（emergency）现象，持续时间很短，基本可以看作是瞬变过程。通常所说的“豁然开朗”、“恍然大悟”、“顿开茅塞”等就是这种感觉的写照。不过这个重构瞬间系统状态很难用言语方物。就以学骑车为例，我们每个学会骑车的人对从不会到会的那个瞬间的印象是非常模糊的，而且一旦学会（实现了信息运动模式的重构），那么原来祁盼学会的焦灼，感到走投无路，无所适从的彷徨等等心理状态都伴随着新信息运动模式的建立而消失净尽，好象变成对遥远过去的淡薄的回忆。

　　从上面所陈述的情况可以看出，浑沌和重构过程极其短暂。浑沌是重构即将出现之前的那个瞬间，也就是新的信息运动模式即将产生而又未产生之前的那个瞬间。至于重构时间相对于浑沌似乎更为短暂，几乎可以说是瞬间完成。

　　当然，所谓转移、浑沌以及重构都是信息运动过程中宏观层次的动态现象，并且这些现象都是信息编码信号在人体这一开放的、复杂的巨系统中通过信息编码信号多层次、多维度的operate而得以实现的。从上面所揭示情况表明，学习过程和我们前面所阐述的那些开放的、远离平衡态的物理、化学系统中所呈现出的稳定结构现象极其类似。特别是由于信息编码信号的实体性就使得我们在人体信息系统运动研究中使用动力学类比建立起坚实的基础。信息编码信号的实体性使得人体信息系统，输入、输出信息，各项信息运动以及信息系统的状态不再是一种比方，而是可察、可知的现实。诸多信息运动结果都是那些具有实体性信号的实在的，而非虚构的operate的结果。

　　重构是在人体这一信息系统内产生的重构。虽然从信息运动机制上说，这是外界信息输入该系统之后所造成的，但是并不是任何来自外界的输入信息都可以产生重构，只有反馈信息持续输入才能够重构出新的信息运模式。这个情况就和激光、Benard花纹和化学振荡一样，宏观有序结构不是外界强行加置于系统之中，也加置不进来，而是系统在这种运动中自行组织出现的。虽然，我们一时还没有找出像物理、化学中那样的动力学方程，可是从现象以及对现象的分析中，由于人体信息系统是复杂的、开放的巨系统，完全使我们有理由确认，在人体信息系统中出现类似现象不足为怪，只不过要比物理、化学系统更为复杂罢了。

　　这里须要指出，在更多的学习现象中，由于所建立的信息运动模式过于庞大复杂（比如学习外语，这是建立另外一种信息编解码系统），需要持续较长时间不间断地进行学习。因为这种比较庞大的信息运动模式是由许多小的信息运动模式构成，构成方式决非简单的“树状”，而是一种多维度且相互嵌套的有序结构。因此这种模式的构建不能一蹴而就，要经历一段过程。但是，在一些较为单一的信息运动模式构建中上述现象还比较显著，不过对于一个相对庞大的信息运动模式而言，上述过程不那么显著鲜明，突显（emergency）的感觉不那么强烈。但是，放到较长时段上进行对照，变化仍然是非常显著的。尽管如此，这些学习过程及其运作机制还是和直立、行走与骑车完全相同的。我们只是为了突出过程的特征，才选择突显现象显著的事例。

　　在第二章我们借助于物理学中吉布斯统计力学的基本精神阐述人体信息运动现象，提出了心理科学对那些可察心理现象所进行的分类相当于人体上复杂的、开放的、数量巨大的信息系统运动所呈现的宏观效应。我们这里所论述的学习现象无非就是这种运动的一个特定情况。如此说来，包括学习现象在内所有心理现象分类相当于吉布斯统计理论中的统计系综，每个个人的心理状况就相当于该系综里的代表点。这种观念也同样可以应用到人体信息系统状态中来。就学习现象而论，虽然每个个人的学习效果不同，可是在相同环境和条件下，总体都维持在一个范围之内，就如同那些状态代表点虽然各个不同，可是其概率分布大体集中在某个确定的范围之内一样。

　　比如，学会骑自行车这种能力要求相当于统计系综，可是每个能骑自行车的个体之间却有很大差异，有的只达到用自行车作交通工具的程度，有的就能达到自行车杂技演员或运动员的程度。即使在自行车杂技演员或运动员的范围里，不同人，不同时期同样有很大差异。这些情况，如果把人体信息系统运动过程当作信息的动力学系统演化过程看，那么出现这些差异就是完全正常的现象了。

　　信息运动模式重构的结果可以说各个人之间大体类似，细节不同。这就如同雪花的形成一样，雪花晶体结构总体上是六角型，可是世间没有两个相同（借用几何学的话，同构）的雪花。从物理上说，雪花是水的相变，也是物理学家专攻的问题。迄今为止尚未提出可以对雪花这种结晶形成的完善的动力学机制上的解释。这种情况或许从反面向我们揭示出在研究非平衡相变时是否该放弃那种决定论解释的追求而代之以概率论的解释。当然如何选择是物理学家的事情，我们无权置喙。

　　从上述情况可知，所谓学习结果就是经历重构建立起来的信息运动模式。就群体学习而言，这个模式宏观可控，微观不可控。经过教育教学，我们能够使该群体绝大多数实现预期的教育教学目标，但是每个个体实现这一目标的时间、形态等都有不同程度和形态上的差异。换言之，对人类的学习结果不能期望达到对计算机硬盘实现“格式化”后那种整齐划一的结果，个体之间出现差异是必然的。这一情况相当于给我们划分出可教育和不可教育的界限。

　　此外，我们有意用浑沌而不用混沌进行述说就是为了和现在数学上提出的那个混沌加以区分。其原因就是我们把系统演化的动力学过程进行分段研究，从无序演化到有序是一个研究阶段，从有序到无序又是一个研究阶段。在研究从有序到无序这一阶段的非线性动力学方程那种“回复性非周期运动”解叫做混沌，英语使用Chaos表示。这是数学而不是物理或化学结论。从描述这一阶段的动力学方程演化看，参数的改变可以使方程出现混沌解，但是此后参数的变更并没有从混沌再次进入有序。

　　普里高津的耗散结构理论以及德国物理学家哈肯（H. Haken）的协同学（Synergetics）则研究从无序到有序这一阶段[21] 在这一阶段的物理现象中，激光产生以及贝纳德花样都是从那个叫做浑沌的一种特定的无序状态在外界能量继续输入达到某个阈值时突然就从无序转化而来的有序状态。此时这种从无序（我们所谓的浑沌）到有序的转化在物理、化学上叫做自组织效应（self-organization ），因而此“浑沌”非彼“混沌”，二者不可混淆。如果使用英语表达浑沌，我们选择Disorder，尽管Chaos似乎更恰当，不过还是把混沌或是Chaos留给数学为好，避免因语词重叠引起不必要的麻烦。

3.学习结果的特征

　　从上述事实可以看出，学习过程就是人这样一个非线性开放信息动力学系统在信息持续地（包括输入和输出在内）运动中的演化过程，学习结果（重构的信息运动模式）则是这一演化过程中稳定的暂态之一，而转移和浑沌则是系统演化过程的非稳定状态。通过对观察结果的分析和归纳，我们发现这一演化结果，即通过重构建立起来的信息运动模式有以下特征。

　　[1]有序性：所谓有序性就是指该模式在应对具体情况运作时不是杂乱无章，而是依序进行。

　　[2]稳定性：所谓稳定性首先是指该模式一经建立就会被存贮起来，而且存贮相当长久。其次是指当条件环境在某个范围内改变时，该模式通过自身的调节仍旧能够执行其功能。这里需要指出，信息运动模式不能依靠记忆建立。记忆只是单纯存贮信息，一般通过多次重复就能实现短期记忆，但是对信息运动模式而言，记忆方法是无效的。

　　[3]不可逆性：所谓不可逆性是指该模式一经建立，就不可能回到原先模式没有建立的状态。模式的建立也就成为一种时间性的标志。就效能特征而言，该模式将对新的信息运动模式的建立产生促进或阻碍的作用。正如维纳所说“它的现在不同于它的过去，它的将来又不同于它的现在。在生命机体中就像在宇宙自身中一样，完全重复是绝对不可能的。”“……会学习的创造物从已知的过去进入未知的将来，这个将来同过去是不可能互换的。”[22]

　　[4]多样性：所谓多样性是指不同的人取得同一种能力，就能力而言是相同的，就信息运动模式而言，细节则差异甚大，即微观多样性。这就是说，对实现某一能力来说，与其相对应的信息运动模式不止一个。正是这种多样性决定了对学习结果预见的概然性以及相对较弱的可控性。

　　[5]自洽性（self-consistency）表现在新建立起来的信息运动模式将要同学习者原有的信息运动模式在结构关系上并行不悖。如果有悖于原有的信息运动模式，从心理体验上来说，学习者将产生一种不尽如人意，但是一时尚且找不出什么地方不尽如人意的感觉。倘若这种感觉强烈，那么将要出现两种可能的发展方向。一种是再次修正或再次重新构建这一信息运动模式；另外一种方向将会修正原有的信息运动模式，更有甚者，学习者将要修正，也许要彻底更新原有信息运动模式，甚至修正、更新以至重新构建所有原有信息运动模式间的关系或结构。

　　从学习结果的特征就可以对维纳提出的“改变系统操作的总的方式和总的模式”在信息论语境中予以明确。我们可以把“系统操作的总的方式和总的模式”类比（即前面我们所说的类比）为计算机的程序，因为计算机程序就是对编码信号施行 operate 的程序，而人体内的信息运动也依然是对编码信号的 operate ，只是人体信息编码信号和计算机编码信号在实体属性上不同因而 operate 的运作机制不同罢了。特别是模拟人体直立行走机器人的成功实践则使我们动用和计算机类比有了根据。

　　但是，就实际情况而言，计算机程序流程最多是二维的。如果用这个比拟“系统操作的总的方式和总的模式”就显得单薄，甚至片面。维纳指出：“……人和其它动物一样生活在偶然性的宇宙中。”这就是说，我们时刻需要应对事先无法准确预料的事件。倘若我们自身“系统操作的总的方式和总的模式”就是如同计算机程序流程那样的二维结构，那么根本无法应对那些偶然事件。如果依照这种思路展开，那么我们必须有能力从一种二维程序流程跃迁到另外一个二维的程序流程。并且这种跃迁不但可以施行多次，而且决不限于一种，应该是多种。就以人的直立行走为例，路况多种多样，而且事先难以准确预料。所以，如此简单的步行动作我们的身体都要应对偶然性，更不用说其它情况了。

　　基于这种认识，我们可以说，学习结果就是人体内通过自组织效应所建立起来的如同计算机程序流程那样一种稳定的有序结构。不过这个结构决非二维，而是多维，并且相互嵌套。这样，在运行该模式时就可以依据反馈信息提供的实际情况即时激活或启动相关的信息运动程序，以适应这些情况。

4.学习、研究以及顿悟

　　从以上的分析阐述表明学习过程是以构建新的信息运动模式为目标，这个目标的实现是以学习过程中信息的有效运动为必要条件。然而人际间信息的传播又要依靠学习结果来保证。因此，学习过程和信息传播过程是性质上完全不同，但是在运作机制上又是相互依存的两个过程。

　　在完成对学习理论的一般阐述之后，我们可以对有关现象做进一步的分析研究了。所谓学习通常是和学习已知、已有的知识和技能来说的。但是这些知识和技能是指他人已知或已有，而非学习者本人已知、已有，因此对学习者说来，这些都是全新的。从这种意义上看，学习和研究探索乃至创新和创作在信息运动意义上就没有根本差别。对学习那些已知、已有的知识或技能而言，其唯一的心理特点无非是坚定学习者学习的信心而已，在信息运动方面没有任何特殊之处。

　　但是有一个情况是需要指出的，无论是科研工作者还是艺术工作者，在其工作进程中必定会经历过那种类似于非平衡相变临界点的时刻，过了这个时刻问题明朗了，出路看到了。但是何时出现这个临界点，过了临界点之后又将进入什么状态，事先不可预见。

　　在心理学中讨论研究过“灵感”（ inspiration ）问题。心理学指出：“灵感是人脑以最优势功能加工处理信息的最佳心理状态。它常给人一种豁然开朗、妙思突发的体验，使百思不得其解的问题顿释。…由于灵感具有突发性、瞬时性。来也匆匆，去也匆匆，使人对它有一种欲盼而不可求、欲望而不可及的神秘感。”[23] 作者认为“灵感的出现还是有一定的规律性的”这就是“个体必须对所要研究的问题有一个长时间的思考，直至思维饱和。这时虽从表面上看是到了‘山重水复疑无路'的境地，但由于穷思竭力，以谙熟了问题的方方面面，处于‘一触即发'的状态，为灵感产生提供了必要的前提。”作者认为“灵感出现的契机是，个体在紧张思维后处于精神放松、悠游闲适的时候。”[24] 此外，作者还引用了实验心理学的例证。

　　心理科学对这一心理现象的关注和研究对我们启发很大。不过，作者对“灵感”提出的例证都是那些重大的科研突破，似乎与常人无涉，这样就在心理现象陈述中引入了价值判断。从我们前面阐述的学习过程信息运作机制上看，灵感就是信息运动模式的重构。这是任何一个生理、心理正常的人，在学习过程中共有的现象，不为重大问题所专有，而且也不涉及价值判断。何况，在本章开始我们就把学习与研究过程在运作机制上的同一性和心理效应的差异性作出了明确的阐述。

　　到此为止，我们已然以信息及其运动的观点也就是以动力学观念从运作机制上建立了学习过程的概念框架，这就是说在唯象的层面上，以信息的动力学观点从一般（ general ）意义上明确了什么是学习过程，这个学习过程是如何运作的以及运作的特点，从动力学的观点说，则是这一信息的动力学系统如何演化以及演化的特点。基于这种对学习过程一般认识，也必然导致建立起指导教育工作的操作框架和原则，实际上这也应该是教育的操作框架和原则。因为对受教育者而言，接受教育的过程就是学习过程。不过人的教育过程过于复杂必然导致教育形态多种多样，可是就学习过程而言，我们上面阐述的内容应该是有原则意义的。学习过程的运作机制（或动力学的演化过程）和操作框架是个两个紧密联系在一起的问题。关于指导教学的概念框架，学习过程中实际信息运动情况以及创造性思维等问题，我们将在第六章进行讨论研究。