教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性探索

【摘要】在教育技術(shù)領(lǐng)域?qū)W者對教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜性探索的研究成果基礎(chǔ)之上，探討了教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計思維的發(fā)展，并分析了基于復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)思維教學(xué)設(shè)計的基本框架。

【關(guān)鍵詞】系統(tǒng)；復(fù)雜性；教學(xué)設(shè)計

【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097（2008）02—0014—04

一般認為，復(fù)雜性研究始于貝塔朗菲（Von．Bertalanffy）1928年開始的系統(tǒng)論研究。同時期的維納（Norbert Wiener）以及以元胞自動機模型作為復(fù)雜性研究手段的馮．諾伊曼（Von．Neumann）等人開創(chuàng)了該領(lǐng)域的研究先河。20世紀70年代，屬于自組織理論的耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)、超循環(huán)理論和突變論的深入研究掀起了復(fù)雜性研究的高潮。其代表人物包括普里高津（Ilya Prigogine）、哈肯（Haken）、艾根（Eigen）。1984年圣塔菲研究所（SFI）成立，其研究人員從生命科學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、可持續(xù)發(fā)展等領(lǐng)域?qū)?fù)雜性問題進行了深入探討。該研究所也成為了目前國際上對于復(fù)雜性問題研究的權(quán)威和代表。教育系統(tǒng)具有復(fù)雜系統(tǒng)的基本特點，它在結(jié)構(gòu)與功能上表現(xiàn)為規(guī)模大、相關(guān)因素多且相關(guān)方式復(fù)雜、目標多樣等；在運動上表現(xiàn)為隨機性、非線性等。教育系統(tǒng)的復(fù)雜性決定了教學(xué)設(shè)計過程的復(fù)雜性，同時也是教學(xué)設(shè)計系統(tǒng)中具體操作的效度很難接近理想的目標的重要原因。因此，運用復(fù)雜科學(xué)原理與方法來研究教學(xué)設(shè)計系統(tǒng)，探討教學(xué)設(shè)計過程中的復(fù)雜性問題，進而構(gòu)建科學(xué)的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計框架具有重要的理論價值。

在我國，運用復(fù)雜性思想進行教育理論研究始于20世紀80年代，出現(xiàn)了一些研究成果。歸納起來，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是早期的相關(guān)研究，如對教育灰色系統(tǒng)的探討，系統(tǒng)論與教育理論研究關(guān)系的探討等；二是分析復(fù)雜性研究的主要思想對我國教育及教育理論研究的影響，如論述耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同論、分形論、自組織理論等對教育及教育理論研究的影響；三是直接運用復(fù)雜性思維方式思考我國教育及教育理論研究，認為教育理論研究不應(yīng)該局限于傳統(tǒng)的思維方式。以上幾種類型的研究無一例外地把研究的焦點集中在宏觀層面的理論研究，而對于實踐層面尤其是教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計層面的復(fù)雜性探討尚屬于研究的真空，也鮮有公認的研究成果。本研究立足于復(fù)雜性理論的研究成果之上，探討了教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計思維的發(fā)展，并分析了基于復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)思維教學(xué)設(shè)計的基本框架。

一 復(fù)雜、復(fù)雜性和復(fù)雜系統(tǒng)

1 復(fù)雜、復(fù)雜性

中國社會科學(xué)院研究生院郭元林博士論文《復(fù)雜性科學(xué)知識論》通過對《現(xiàn)代漢語詞典》、《朗文當代英語詞典》對“復(fù)雜（complex）”和“復(fù)雜性（complexity）”兩個概念就行了探究，并從辭源學(xué)的角度考證了日常生活中兩個概念的意義。總觀漢語和英語的解釋，“復(fù)雜（complex）”的詞義內(nèi)容包括兩個方面：本體論方面，它指事物組成雜而多；認識論方面，它指難于理解和解釋，不容易處理，不清楚?！皬?fù)雜性（complexity）”指“復(fù)雜”的性質(zhì)或狀態(tài)。[1]

“復(fù)雜性(complexity)”這一概念在科學(xué)語境中的含義比較含混，不同的定義者從不同的研究領(lǐng)域、根據(jù)不同的需要對復(fù)雜性的闡釋和說明，最終可以得到不同的“復(fù)雜性(complexity)”概念。從秩序、系統(tǒng)、形式語言或符號、以及計算機等方面定義的比較具體、抽象程度不高的“復(fù)雜性(complexity)”概念到抽象的、哲學(xué)的、形而上學(xué)的定義，如顏澤賢教授在《復(fù)雜系統(tǒng)演化論》中的定義和清華大學(xué)吳彤教授的定義從本體論角度的描述，而布魯斯#8226;埃得摩納茲(Bruce Edmonds)、法國得埃德加#8226;莫蘭等人從認識論的角度進行的定義。這些定義者從不同領(lǐng)域、不同需求的界定得到的“復(fù)雜性(complexity)”不盡相同，甚至相互矛盾。正如圣塔菲研究所出版的著作中提到的那樣“復(fù)雜性幾乎是一個神學(xué)概念，許多人都在談?wù)撍?，但沒有人知道它真正是什么?！盵2]

2 系統(tǒng)的復(fù)雜性與復(fù)雜系統(tǒng)[3]

系統(tǒng)，是由相互聯(lián)系、相互依賴、相互制約、相互作用的要素及其相關(guān)方式組成的具有整體功能和綜合行為的統(tǒng)一體。對系統(tǒng)的研究表明：系統(tǒng)具有層次結(jié)構(gòu)和功能，并保持結(jié)構(gòu)與功能的一致性；系統(tǒng)是動態(tài)變化的、開放的，與其外界環(huán)境之間進行著物質(zhì)、能量和信息的交換；確定性的系統(tǒng)有其內(nèi)在的隨機性，而隨機性系統(tǒng)卻又有其內(nèi)在的確定性；等等。概言之，系統(tǒng)具有層次性、聯(lián)系性、多維性等特點，這些特點構(gòu)成了系統(tǒng)本質(zhì)上所固有的與“簡單”相對的另一面——“復(fù)雜”。由此，人們意識到，系統(tǒng)及其運動在不同層面、不同意義上具有復(fù)雜性。[4][5]

關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)，許多科學(xué)家從不同的角度提出了不同的定義，這些定義概括了復(fù)雜系統(tǒng)的本質(zhì)屬性。概況來說，復(fù)雜系統(tǒng)是指具有多樣性、不確定性的系統(tǒng)。復(fù)雜系統(tǒng)中涉及到耗散結(jié)構(gòu)、漲落、熵、灰箱、混沌、自組織、非平衡、非線性、開放、有序等概念。

二 教學(xué)系統(tǒng)與教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計

1 教學(xué)系統(tǒng)及其復(fù)雜性

按照系統(tǒng)論的基本思想，我們把為達到一定的教育、教學(xué)目的，實現(xiàn)一定的教育、教學(xué)功能的各種教育、教學(xué)組織形式看成教育系統(tǒng)或教學(xué)系統(tǒng)。教學(xué)系統(tǒng)是教育系統(tǒng)的子系統(tǒng)，包含教師、學(xué)生、教材和教學(xué)媒體等四個最基本的構(gòu)成要素，是系統(tǒng)運行的前提并組成系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)。教學(xué)系統(tǒng)要素之間的相互作用、相互依賴、相互制約構(gòu)成了系統(tǒng)輸入和輸出之間復(fù)雜的運行過程。美國著名教育技術(shù)專家巴納西（B. H. Banathy）認為教學(xué)系統(tǒng)是分層次的系統(tǒng)復(fù)合體，一般認為教學(xué)系統(tǒng)可分為機構(gòu)層次的系統(tǒng)、管理層的系統(tǒng)、教學(xué)層次的系統(tǒng)、學(xué)習(xí)層次的系統(tǒng)等四個由高到低的層次系統(tǒng)[6]。

因此，從層次結(jié)構(gòu)和功能上來看，教學(xué)系統(tǒng)具備了“復(fù)雜”的性質(zhì)和狀態(tài)。

2 教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計及其過程模式的復(fù)雜性

教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計（ISD，通常也稱為教學(xué)設(shè)計）從其學(xué)科形成的歷史來看，是在綜合多種理論的基礎(chǔ)上隨著技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的一門學(xué)科。對于教學(xué)設(shè)計概念的界定，不同學(xué)者有不同的觀點。何克抗教授認為[7]，教學(xué)設(shè)計主要運用系統(tǒng)方法，將學(xué)習(xí)理論與教學(xué)理論的原理轉(zhuǎn)換成對教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)策略、教學(xué)評價等環(huán)節(jié)進行具體計劃、創(chuàng)設(shè)教與學(xué)的系統(tǒng)“過程”或“程序”，而創(chuàng)設(shè)教與學(xué)系統(tǒng)的根本目的是促進學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計具有以下特征：

（1） 教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的研究對象是不同層次的學(xué)與教的系統(tǒng)，這一系統(tǒng)中包括了促進學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容、條件、資源、方法、活動等。

（2） 教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計是應(yīng)用系統(tǒng)方法研究、探索教與學(xué)系統(tǒng)中各個要素之間及要素與整體之間的本質(zhì)聯(lián)系，并在設(shè)計中綜合考慮和協(xié)調(diào)它們的關(guān)系，使要素有機結(jié)合起來以完成教學(xué)系統(tǒng)的功能。

（3） 教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的目的是將學(xué)習(xí)理論和教學(xué)理論等基礎(chǔ)理論系統(tǒng)地應(yīng)用于解決教學(xué)實際問題，形成經(jīng)過驗證、能實現(xiàn)預(yù)期功能的教與學(xué)系統(tǒng)。

教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計過程模式是一套程序化的步驟，一般教學(xué)設(shè)計過程模式都包括四個基本要素：學(xué)習(xí)者、目標、策略、評價（烏美娜，1994）。目前教學(xué)設(shè)計過程模式有數(shù)百種之多，其中具有可操作性的ISD 模式已有數(shù)百種， 其發(fā)展大體經(jīng)歷了四代( ISD1、ISD2、ISD3、ISD4) 的演化過程，從系統(tǒng)科學(xué)的角度看， 又可表述為“線性循環(huán)—流程圖—階段內(nèi)循環(huán)、階段外線性—動態(tài)交互網(wǎng)絡(luò)”的演變過程[8]。我們可以將前三個階段的教學(xué)設(shè)計過程模式歸結(jié)為線性的教學(xué)設(shè)計，而第四代教學(xué)設(shè)計過程模式是基于復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)思維的、非線性教學(xué)設(shè)計模式。二者具有明顯的不同之處，我們可以將其特征做一比較（如表1[9]所示）。

三 教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計思維的發(fā)展

教育技術(shù)工作者在長期的探索中，確定了以系統(tǒng)論思想作為教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的指導(dǎo)思想，把教學(xué)作為系統(tǒng)來研究，以系統(tǒng)方法作為教學(xué)設(shè)計的核心方法。隨著系統(tǒng)理論發(fā)展和對教學(xué)系統(tǒng)認識的不斷加深， 教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計所運用的系統(tǒng)思維與方法先后經(jīng)歷了三個階段：確定性的線性系統(tǒng)、確定性的非線性系統(tǒng)、非確定性的非線性系統(tǒng)。目前正向復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)階段發(fā)展[10]。

以上三種系統(tǒng)思維已經(jīng)具備了一些復(fù)雜性思維的特征， 但并未從根本上解決系統(tǒng)的復(fù)雜性和系統(tǒng)構(gòu)成要素的主動適應(yīng)性和學(xué)習(xí)能力及其關(guān)系的問題。直到復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(CAS)理論提出后， 才使這一問題得到較好的回答。CAS認為：所有主體都處于一個共同的大環(huán)境中，但各自又根據(jù)它周圍的局部小環(huán)境， 并行地、獨立地進行著適應(yīng)性學(xué)習(xí)和演化。陳列尊等學(xué)者嘗試運用復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)思維開展基于CAS理論的教學(xué)設(shè)計研究與實踐，并提出表2的基于復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)思維教學(xué)設(shè)計的基本要點[11]：

把教學(xué)系統(tǒng)看成是分層次立體的復(fù)合體，而不僅僅停留在把教學(xué)系統(tǒng)分解為教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)媒體等要素，這一認識已在教學(xué)設(shè)計領(lǐng)域形成了共識。以我國的實際情況來看，目前存在以教學(xué)層次作為基本層次的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計和以學(xué)習(xí)層次作為基本層次的教學(xué)系統(tǒng)兩種設(shè)計定位（何克抗、鄭永柏、謝幼如等，2002）。在我國班級授課教學(xué)系統(tǒng)中，以教學(xué)層次為基本層次的教學(xué)設(shè)計占據(jù)主導(dǎo)地位，而在家庭教育、社會教育、網(wǎng)絡(luò)教育以及以學(xué)生活動為主的學(xué)校教學(xué)中，以學(xué)習(xí)層次為基本層次的教學(xué)設(shè)計成為主流。同時，在其他教學(xué)形態(tài)中，也可以將機構(gòu)層次、管理層次作為基本層次進行教學(xué)設(shè)計。

根據(jù)復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)思維教學(xué)設(shè)計的要點，陳列尊等學(xué)者提出了教學(xué)設(shè)計的基本框架，如圖2[12]所示。

基于復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)思維教學(xué)設(shè)計基本框架具有如下特征：

（1） 激發(fā)并強化學(xué)生的主體適應(yīng)性， 使系統(tǒng)目標與個體發(fā)展需求相互協(xié)調(diào)；

（2）尊重教學(xué)活動的生成性， 提倡創(chuàng)造性學(xué)習(xí)， 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和能力；

（3）競爭與合作和諧共存；

（4）重視隱性知識與顯性知識相互轉(zhuǎn)換與螺旋上升。

四 小結(jié)

從教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計思維的發(fā)展來看，基于復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)思維教學(xué)設(shè)計必將成為教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的主流。把教學(xué)系統(tǒng)看成是分層次立體的復(fù)合體，分別以教學(xué)層次作為基本層次的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計和以學(xué)習(xí)層次作為基本層次的教學(xué)系統(tǒng)兩種設(shè)計定位是教學(xué)設(shè)計實踐領(lǐng)域的主流。

參考文獻

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