復(fù)雜科學(xué)視野下的創(chuàng)客教育理論辨析與模式探索

扎麗瑪　李龍

[摘? ?要] 復(fù)雜科學(xué)的誕生為教育者提供了全新的視角、理論與態(tài)度重新審視具有不確定性、復(fù)雜多變但仍具有一定模式的教育系統(tǒng)。復(fù)雜科學(xué)對(duì)于意義、目的、系統(tǒng)的追求方法中所蘊(yùn)含的全新邏輯已經(jīng)超越了傳統(tǒng)分析哲學(xué)的框架，締結(jié)了一種關(guān)聯(lián)性、生成性與回歸性的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。文章從復(fù)雜科學(xué)視角，采用系統(tǒng)分析方法對(duì)創(chuàng)客教育進(jìn)行復(fù)雜性辨析，為復(fù)雜科學(xué)應(yīng)用于創(chuàng)客教育的研究提供詮釋性的理論與方法論框架。研究表明創(chuàng)客教育的宏觀層：創(chuàng)客教育系統(tǒng)，中觀層：創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境，微觀層：創(chuàng)造力與制品，均是一種復(fù)雜性存在;復(fù)雜科學(xué)對(duì)于創(chuàng)客教育的研究具有重要的理論與方法論意義;復(fù)雜系統(tǒng)的建模方法與技術(shù)能夠?qū)?chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境中涌現(xiàn)現(xiàn)象的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行基于原則的、積極主動(dòng)的、過程取向的分析，為創(chuàng)客教學(xué)模式的研究提供重要的補(bǔ)充工具。

[關(guān)鍵詞] 復(fù)雜科學(xué); 創(chuàng)客教育; 理論辨析; 模式探索

[中圖分類號(hào)] G434? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡介] 扎麗瑪（1980—），女，內(nèi)蒙古呼和浩特人。博士研究生，主要從事學(xué)習(xí)科學(xué)與技術(shù)設(shè)計(jì)、復(fù)雜系統(tǒng)理論與創(chuàng)客教育的研究。E-mail：zhalm@imnu.edu.cn。

一、引? ?言

教育作為一種擁有最高不確定性的智慧行動(dòng)，在不斷追求“科學(xué)化”的過程中也被一種簡化的、僵化的、分裂的意識(shí)形態(tài)所侵蝕：相信普世性的客觀規(guī)律;相信教育的可機(jī)械分解性與組合性;對(duì)于實(shí)證哲學(xué)、經(jīng)驗(yàn)主義以及行為主義的極端推崇;對(duì)于分析教育的原理與原則的盲目樂觀等[1]。教育的整體性、人文性、藝術(shù)性與豐富性在日趨簡化的過程中不斷扭曲與異化，以至于人們的信仰、道德、審美在簡單人格與簡單文化的培植中處于消逝的邊緣。自“復(fù)雜性”思潮誕生以來，人類仿佛看到了世界重生的希望，用一種全新的視角、理論與態(tài)度重新審視人與自然、社會(huì)以及世界的關(guān)系。將世界視為一個(gè)“復(fù)雜系統(tǒng)”，用“涌現(xiàn)”“混沌”“自組織”“生成性”等復(fù)雜科學(xué)的新興概念去詮釋我們的社會(huì)系統(tǒng)、教育系統(tǒng)以及認(rèn)知系統(tǒng)，褪去簡單性的外衣，揭示世界的本真，可以說是21世紀(jì)最美麗、最振奮人心的藍(lán)圖。如今，創(chuàng)客文化已經(jīng)成為新時(shí)代的主流文化之一，“人人皆為創(chuàng)客”的理念深入人心[2]，然而，創(chuàng)客教育研究與實(shí)踐的視野還不夠深入，存在理論根基不穩(wěn)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足的問題[3]。復(fù)雜科學(xué)的興起為創(chuàng)客教育的研究提供了全新的視角與工具。

二、復(fù)雜性的內(nèi)涵與外延

“復(fù)雜性”一詞是一個(gè)概括性的術(shù)語，起源于拉丁語詞根“Plectere”，意思是編織、纏繞。新英格蘭復(fù)雜系統(tǒng)學(xué)會(huì)（New England Complex System Institute，NECSI）在2000年對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行了如下定義：復(fù)雜系統(tǒng)是一個(gè)新興科學(xué)領(lǐng)域，研究系統(tǒng)的各個(gè)組成部分怎樣引起整個(gè)系統(tǒng)的集體行為以及系統(tǒng)如何與其環(huán)境相互作用。社會(huì)系統(tǒng)由人類組成，大腦由神經(jīng)元組成，分子由原子組成，氣候由氣流組成，所有這些都是復(fù)雜系統(tǒng)的例子。復(fù)雜系統(tǒng)的領(lǐng)域橫跨了所有傳統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域，如工程學(xué)、管理與醫(yī)學(xué)。它主要研究的是關(guān)于部分、整體與關(guān)聯(lián)性的問題。

美國圣塔菲研究所教授梅拉尼·米歇爾（Melanie Mitchell）對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)作了更為精確的定義：復(fù)雜系統(tǒng)是由大量分組所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，不存在任何中心控制，通過簡單的運(yùn)行規(guī)則生成復(fù)雜的整體行為和復(fù)雜的信息處理，并通過學(xué)習(xí)和進(jìn)化產(chǎn)生適應(yīng)性[4]。如果系統(tǒng)有組織的行為不存在內(nèi)部和外部的控制者或領(lǐng)導(dǎo)者，則稱為自組織（Self-organizing）。由于簡單的規(guī)則以無法預(yù)測的方式產(chǎn)生出復(fù)雜的行為，這種系統(tǒng)的宏觀行為也稱作涌現(xiàn)（Emergent）。復(fù)雜系統(tǒng)又可以定義為：具有涌現(xiàn)和自組織行為的系統(tǒng)[4]。

“復(fù)雜科學(xué)”并沒有一個(gè)明確的定義，我們通常將復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論、耗散結(jié)構(gòu)理論、混沌動(dòng)態(tài)學(xué)的探索與研究作為“復(fù)雜科學(xué)”的研究領(lǐng)域?！皬?fù)雜系統(tǒng)”一詞正式出現(xiàn)于1999年4月2日美國《科學(xué)》期刊上出版的《復(fù)雜系統(tǒng)》專欄上，其中“復(fù)雜系統(tǒng)”被描述為：通過對(duì)一個(gè)系統(tǒng)的子系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，無法完整地解釋該系統(tǒng)的性質(zhì)，這樣的系統(tǒng)便是復(fù)雜系統(tǒng)。復(fù)雜系統(tǒng)通常具有多層次的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、多樣性的子系統(tǒng)、復(fù)雜的關(guān)聯(lián)度、多重性的目標(biāo)、不確定的信息以及多途徑的方法等特征。

復(fù)雜科學(xué)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用日益受到關(guān)注。復(fù)雜科學(xué)與后現(xiàn)代研究觀點(diǎn)相結(jié)合，對(duì)于我們理解課程與教學(xué)有著重大的啟示作用。復(fù)雜理論使得我們能夠使用不同的鏡片觀察世界，也能夠使我們摘掉鏡片直面客觀現(xiàn)實(shí)，用一種后現(xiàn)代觀點(diǎn)來探索課程與教學(xué)中的潛在問題。復(fù)雜科學(xué)的誕生，仿佛為人們帶來了一種創(chuàng)造性、關(guān)聯(lián)性與生成性的模式之舞，使得大批學(xué)者沉浸其中為之贊嘆。近年來，教育領(lǐng)域的學(xué)者們開始探索如何將現(xiàn)代主義的思維范式轉(zhuǎn)換為具有變通性的后現(xiàn)代主義思維范式。

三、創(chuàng)客教育的復(fù)雜性辨析

（一）宏觀層：創(chuàng)客教育系統(tǒng)的復(fù)雜性

教育是人類世界復(fù)雜問題之最[5]。一場方法論的革命正在席卷教育領(lǐng)域，復(fù)雜科學(xué)為教育研究提供了全新的方法與范式[6]。社會(huì)的發(fā)展與變革深刻地影響著教育領(lǐng)域，其復(fù)雜性聯(lián)結(jié)不僅涉及經(jīng)濟(jì)、文化、政治等外圍因素[7]，還與教育的理念、內(nèi)容、制度、目標(biāo)、方法等內(nèi)在因素息息相關(guān)[8]。教育系統(tǒng)內(nèi)部要素的豐富性與作用機(jī)制的復(fù)雜性，外部環(huán)境的龐雜多端，充分印證了其復(fù)雜性存在[9]。教育的生成性特征造就了教育的復(fù)雜性——教育是一種循序演進(jìn)與發(fā)展中的回歸性開放系統(tǒng)[1]。隨著復(fù)雜性問題在教育領(lǐng)域的出現(xiàn)，傳統(tǒng)分析法已經(jīng)無法解釋不斷涌現(xiàn)的復(fù)雜現(xiàn)象?！皬?fù)雜科學(xué)”的出現(xiàn)為教育者提供了新的分析工具，以應(yīng)對(duì)具有不確定性、復(fù)雜多變但仍然具有一定模式的教育系統(tǒng)。

通過一系列以創(chuàng)新為主要目標(biāo)的綜合性課程，創(chuàng)客教育旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新能力，是現(xiàn)行中小學(xué)教育中的一種補(bǔ)充性教育形式[10]。創(chuàng)客教育是一項(xiàng)需要對(duì)教育的特性、復(fù)雜性以及要素之間的復(fù)雜聯(lián)結(jié)進(jìn)行綜合考慮，從教育的本質(zhì)特征入手駕馭創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)在教育領(lǐng)域的運(yùn)行規(guī)律的系統(tǒng)工程[11]。從復(fù)雜性的視角來審視，創(chuàng)客教育系統(tǒng)是由指導(dǎo)者、學(xué)習(xí)者、學(xué)科課程、技術(shù)工具、項(xiàng)目案例、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等諸多因素交互作用所構(gòu)成的社會(huì)復(fù)雜系統(tǒng)，其創(chuàng)造力模型應(yīng)與復(fù)雜系統(tǒng)創(chuàng)造力模型相一致[12]。以復(fù)雜系統(tǒng)創(chuàng)造力模型審視創(chuàng)客教育的各個(gè)組成要素，能夠?yàn)閯?chuàng)客教育系統(tǒng)的構(gòu)建，提供理論與實(shí)踐意義上的借鑒[12]。

創(chuàng)客教育系統(tǒng)具有多樣性、生成性、回歸性以及關(guān)聯(lián)性等復(fù)雜系統(tǒng)特征。多樣性指學(xué)科的多樣性：創(chuàng)客教育涉及語文、數(shù)學(xué)、外語、科學(xué)、藝術(shù)、信息技術(shù)等多學(xué)科;教育環(huán)境的多樣性：創(chuàng)客教育受家庭教育環(huán)境、學(xué)校學(xué)習(xí)環(huán)境以及社會(huì)文化環(huán)境的影響;教育目標(biāo)的多樣性：創(chuàng)客教育具有計(jì)算思維、設(shè)計(jì)思維、創(chuàng)新思維、社交能力、語言能力等多維度的培養(yǎng)目標(biāo);教育群體的多樣性：創(chuàng)客教育包含幼兒生、小學(xué)生、中學(xué)生、高中生、大學(xué)生等不同學(xué)齡層次的教育群體。生成性意味著注重具體的教育過程：相對(duì)于傳統(tǒng)學(xué)校教育過分關(guān)注教育目標(biāo)，創(chuàng)客教育更加關(guān)注教育過程;關(guān)注表現(xiàn)性教育目標(biāo)：創(chuàng)客教育關(guān)注教育過程中學(xué)生的個(gè)性化表現(xiàn)以及個(gè)人意義的獲得，而非預(yù)設(shè)的教學(xué)性目標(biāo);關(guān)注偶發(fā)性教學(xué)事件：在傳統(tǒng)教育中受到排斥的偶然性事件，被創(chuàng)客教育視為有利的教學(xué)資源;關(guān)注互動(dòng)性的教學(xué)方法：創(chuàng)客教育摒棄灌輸式教學(xué)，采用多邊互動(dòng)的方式促進(jìn)資源與信息的再生?；貧w性意味著項(xiàng)目的回歸性：創(chuàng)客教育采用迭代的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方法，不同項(xiàng)目之間穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)變共存;體驗(yàn)的回歸性：在創(chuàng)客教育中學(xué)生迭代地去感知、認(rèn)知、創(chuàng)造，以變革性循環(huán)的方式豐富知識(shí)、磨煉思維、提升能力;關(guān)聯(lián)性包括情境的關(guān)聯(lián)性：創(chuàng)客教育采用情境化教學(xué)，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)科課程與真實(shí)情境的關(guān)聯(lián)性;學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性：在創(chuàng)客教育中學(xué)科與學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性高，知識(shí)與知識(shí)之間的聯(lián)結(jié)性強(qiáng);人與人的關(guān)聯(lián)性：創(chuàng)客教育中的協(xié)作問題解決與合作共贏的理念促進(jìn)了人與人之間的互動(dòng)與交流。

（二）中觀層：創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境的復(fù)雜性

創(chuàng)客教育的核心在于創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)。學(xué)生在與環(huán)境相互作用的過程中學(xué)習(xí)并學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí)[13]。教學(xué)模式是對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境的描述，其中包括作為教師的我們?cè)趹?yīng)用教學(xué)模式時(shí)的行為[14]。學(xué)習(xí)科學(xué)家們致力于將 “去中心化”“非線性”等復(fù)雜系統(tǒng)的關(guān)鍵性概念應(yīng)用到學(xué)習(xí)環(huán)境的研究中。伯雷特（Bereiter）和斯卡達(dá)瑪利亞（Scardamalia）曾表示：隨著自組織和涌現(xiàn)這樣的復(fù)雜系統(tǒng)的概念被引入主流教育心理學(xué)，對(duì)該領(lǐng)域的任何研究就沒有簡單的因果解釋了，這一點(diǎn)越來越明顯?？偟膩碚f，社會(huì)認(rèn)知過程所導(dǎo)致的結(jié)果是無法用進(jìn)入該過程的相關(guān)因素來解釋或完全預(yù)測的[15]。創(chuàng)新工作、理解以及認(rèn)知的發(fā)展都是從一些簡單成分的互動(dòng)中涌現(xiàn)出來的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的例子[16]。無論是在神經(jīng)元的層面還是在知識(shí)的層面，學(xué)習(xí)本身都具有涌現(xiàn)特性[17]。

創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境主要由社群（教師和學(xué)生）、空間和工具組成。在創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生通過導(dǎo)師引導(dǎo)、親身實(shí)踐、使用各種工具和技術(shù)，合作創(chuàng)建和重塑物理和數(shù)字世界。在創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境中創(chuàng)新思維、認(rèn)知發(fā)展以及制品的生成都是一種涌現(xiàn)現(xiàn)象。涌現(xiàn)指在復(fù)雜系統(tǒng)的自組織過程中形成新穎和連貫的結(jié)構(gòu)、模式和屬性的現(xiàn)象[18]。涌現(xiàn)理論描述了復(fù)雜系統(tǒng)中大規(guī)模集體行為模式的形成過程[19]。戈?duì)柎奶梗℅oldstein）觀察到，涌現(xiàn)現(xiàn)象具有以下相互關(guān)聯(lián)的屬性：完全的新穎性，連貫性或相關(guān)性，全局性或宏觀性，動(dòng)態(tài)性和明顯性[18]。完全的新穎性意味著在復(fù)雜系統(tǒng)中尚未觀察到，并且既不可預(yù)測又不能從低級(jí)或微觀層次組件中推導(dǎo)出來。連貫性或相關(guān)性指涌現(xiàn)表現(xiàn)為綜合的整體，隨著時(shí)間的推移傾向于保持一定的同一性，并將單獨(dú)的低級(jí)組件貫穿且關(guān)聯(lián)成更高級(jí)別的統(tǒng)一體。全局性或宏觀性指涉涌現(xiàn)現(xiàn)象的軌跡。動(dòng)態(tài)性特征指涌現(xiàn)現(xiàn)象不是預(yù)先給定的整體，而是隨著時(shí)間的推移由復(fù)雜系統(tǒng)演變而產(chǎn)生。明顯性意味著涌現(xiàn)通過展示自己得到廣泛的認(rèn)可，它們?cè)诂F(xiàn)象層面是得到認(rèn)可的。

創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境具有涌現(xiàn)、去中心化、自組織等復(fù)雜系統(tǒng)特征，因此可將其視為復(fù)雜系統(tǒng)。復(fù)雜系統(tǒng)中的分形模式、有限之無限性以及不可預(yù)測性等混沌理論視角同樣與創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境相關(guān)聯(lián)。在創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境中小組的每個(gè)人都共享一個(gè)小組，小組與小組之間具有相同的結(jié)構(gòu)與模式，所有小組的集合構(gòu)成了創(chuàng)客社群。這種具有自相似性，類似于分形的模式充分展現(xiàn)了創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境中的教師、學(xué)生、工具、材料之間的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)性以及結(jié)構(gòu)與彈性的結(jié)合。有限之無限性指涉在創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境中，指導(dǎo)教師可能會(huì)受到國家政策、地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)校法規(guī)、課程目標(biāo)等客觀因素的限制，但在這些限制之內(nèi)存在著無限的可能性。教師與學(xué)生、工具、材料之間的潛在關(guān)聯(lián)性不受任何的限制。這種對(duì)教師的賦權(quán)使他們擺脫了限制的束縛，獲得了創(chuàng)造的自由。創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境中的學(xué)習(xí)行為既有一定的模式，又具生成性，是確定性與隨機(jī)性的聯(lián)結(jié)。教師既可以確定一定的教育目標(biāo)，又要對(duì)學(xué)生的隨機(jī)互動(dòng)進(jìn)行反饋。教育目標(biāo)與學(xué)生行為的不可預(yù)測性相結(jié)合使得創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境中的學(xué)習(xí)具有創(chuàng)生性與開放性。

（三）微觀層：創(chuàng)造力與制品的復(fù)雜性

創(chuàng)造性活動(dòng)包括生成、鞏固、孵化和闡述的連續(xù)階段，創(chuàng)意制品的產(chǎn)生也是一個(gè)動(dòng)態(tài)的流程[20]。思想的聯(lián)結(jié)隨著時(shí)間的推移展開，新事物的發(fā)明也會(huì)隨著時(shí)間的推移而產(chǎn)生。創(chuàng)造力是一種系統(tǒng)現(xiàn)象，創(chuàng)造者、媒介、問題、經(jīng)濟(jì)因素、文化和技術(shù)以及他人（群體、評(píng)論家、競爭對(duì)手、觀眾和贊助人等）都在創(chuàng)造過程中發(fā)揮作用[20]。當(dāng)工作的意義和期望值隨著文化背景和生活階段而改變時(shí)，創(chuàng)造性工作會(huì)改變一個(gè)人的生命周期[20]。創(chuàng)造過程發(fā)生在歷史和文化環(huán)境中，在創(chuàng)造過程中創(chuàng)造者并非完全獨(dú)立，這意味著創(chuàng)造力也是一種開放系統(tǒng)現(xiàn)象[20]。創(chuàng)造性的努力涉及適應(yīng)環(huán)境中的事件，創(chuàng)造性行為必須具有環(huán)境適應(yīng)性和環(huán)境敏感性。這種適應(yīng)性定義了溝通的可能性，互惠的反饋循環(huán)連接創(chuàng)造者與公眾。創(chuàng)意活動(dòng)還需要與對(duì)社會(huì)和自然世界的感知相關(guān)聯(lián)。感知者之間存在反饋，創(chuàng)造性的個(gè)體通過調(diào)整，并試圖以塑造世界的方式去適應(yīng)和同化[20]?！斑m應(yīng)性”是創(chuàng)造性活動(dòng)的重要特征，這個(gè)詞意味著創(chuàng)造性活動(dòng)與現(xiàn)實(shí)密切相關(guān)。

創(chuàng)造過程還包括自我刺激和內(nèi)部反饋。托比·昭斯納（Tobi Zausner）提出，藝術(shù)似乎涉及“自動(dòng)催化”，因?yàn)樗囆g(shù)家對(duì)作品本身以及環(huán)境反饋?zhàn)鞒龌貞?yīng)[21]。這一理念與馬圖拉納（Maturana）的“自創(chuàng)生理論”有關(guān)，是生命系統(tǒng)的自我創(chuàng)造屬性。創(chuàng)造力涉及自我組織的過程，與“自創(chuàng)生”組織有關(guān)，這些組織“不斷自我生產(chǎn)”?？梢詫⑺囆g(shù)作品、新科學(xué)理論和工程問題的新穎解決方案視為涌現(xiàn)結(jié)構(gòu)，是問題解決的耦合過程的結(jié)果。涌現(xiàn)提供了一種文化歷史中產(chǎn)生新信息的方法。許多科學(xué)家探討了處于混沌狀態(tài)的系統(tǒng)如何產(chǎn)生創(chuàng)造性行為以及混沌的幾個(gè)特征如何與創(chuàng)造性過程和創(chuàng)意作品相關(guān)。例如，佐斯納（Zausner）指出創(chuàng)造過程如何對(duì)刺激因素敏感，并談到創(chuàng)意作品的不可預(yù)測性。她提出創(chuàng)意作品更多是一種涌現(xiàn)現(xiàn)象，而不是預(yù)先可視化的目標(biāo)進(jìn)程。弗雷德里克·亞伯拉罕（Frederick Abraham）將創(chuàng)造力稱為“自組織的分叉”，主張混沌和不穩(wěn)定狀態(tài)促進(jìn)創(chuàng)造力的產(chǎn)生[22]。霍華德·內(nèi)梅羅夫（Howard Nemerov）將創(chuàng)作之前的原始秩序比喻為混沌。本·戈澤爾（Ben Goertzel）和羅納德·芬克（Ronald A. Finke）正在開發(fā)混沌邏輯和混沌認(rèn)知的概念。

創(chuàng)意產(chǎn)品，無論多么復(fù)雜，都可以被視為從相對(duì)簡單和易于理解的心理和社會(huì)過程中產(chǎn)生的制品，但前提是這些簡單的系統(tǒng)涉及辯證、對(duì)立、耦合或非線性過程。與創(chuàng)造力相關(guān)的許多社會(huì)心理現(xiàn)象的指涉也是一種動(dòng)態(tài)過程。創(chuàng)造過程具有不可預(yù)測性與初始條件敏感性。不可預(yù)測性在于創(chuàng)造性過程無法使用數(shù)學(xué)意義上的分析進(jìn)行描述，創(chuàng)造性軌跡也不能簡化為簡單的方程式，并且需要從啟發(fā)式而非精確的算法中產(chǎn)生洞見。特定的指導(dǎo)與程序可以輔助創(chuàng)意的產(chǎn)生，但絕不可能像寫食譜一樣將其固化。這并不是說創(chuàng)造性工作不能使用確定性過程建?；?qū)嵤?，但這些過程必須是動(dòng)態(tài)的迭代活動(dòng)，且其結(jié)果通常無法提前預(yù)測。創(chuàng)造力理論家們正在考慮如何用動(dòng)態(tài)模型闡明原創(chuàng)性現(xiàn)象。具有時(shí)間術(shù)語的心理模型，潛在的非線性，參考辯證過程，都是這些新模型和技術(shù)可以應(yīng)用的面相。

四、復(fù)雜科學(xué)對(duì)創(chuàng)客教育研究的方法論含義

（一）實(shí)驗(yàn)性與描述性方法的限域

教育系統(tǒng)、學(xué)習(xí)環(huán)境以及人類的思維均是復(fù)雜系統(tǒng)，其中線性和非線性可以共存，涌現(xiàn)現(xiàn)象是其重要特征。涌現(xiàn)現(xiàn)象由主體之間的交互引起，又制約著主體之間的后續(xù)交互，似乎有自己的生命，獨(dú)立于局部交互而存在，因而不能還原為系統(tǒng)的個(gè)體或局部[23]。因此，任何對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的解釋都一定要解釋自下而上和自上而下的因果性[24]。目前，教育研究中的研究方法可以歸類于實(shí)驗(yàn)性研究、描述性研究以及設(shè)計(jì)研究。然而，基于設(shè)計(jì)的研究在方法論層面上是運(yùn)用描述性方法與綜合性方法（描述性方法結(jié)合實(shí)驗(yàn)性方法）來解釋學(xué)習(xí)[25]。

實(shí)驗(yàn)研究通常將實(shí)驗(yàn)組與控制組相對(duì)比后作出因果關(guān)系的解釋。由于數(shù)學(xué)建模工具本質(zhì)上都是線性工具，無法對(duì)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中線性與非線性的辯證共存加以解釋。線性方法試圖將系統(tǒng)拆分成部分，通過研究部分而得出總體。然而，學(xué)習(xí)的涌現(xiàn)現(xiàn)象無法通過將部分相加而得到整體的方式進(jìn)行分析，且當(dāng)異質(zhì)的參與者被聚合或平均為因素時(shí)，一些關(guān)鍵信息就丟失了[26]。因此，實(shí)驗(yàn)方法并不能解釋復(fù)雜現(xiàn)象中的涌現(xiàn)行為，也不可能為之建模，而只能將其應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)中線性特征較為明顯的維度。

描述性方法可以在一定程度上理解涌現(xiàn)現(xiàn)象，但其局限性也很明顯，比如無法對(duì)干預(yù)和設(shè)計(jì)決定進(jìn)行歸納以及相對(duì)于理論應(yīng)用而言過于強(qiáng)調(diào)理論建構(gòu)等。同樣，對(duì)于涌現(xiàn)現(xiàn)象的解釋，實(shí)驗(yàn)性方法也具有簡化性。描述性方法與實(shí)驗(yàn)性方法的區(qū)別在于兩者簡化的程度不同。不同程度的簡化導(dǎo)致了不同類型的解釋和理解，兩者都有見地，都很重要[27]。從時(shí)間的角度來看，涌現(xiàn)行為常常在一個(gè)現(xiàn)象演變過程中的非常狹窄的時(shí)間段中發(fā)生[23]。通常，描述性研究無法覆蓋涌現(xiàn)現(xiàn)象的時(shí)空全景。

實(shí)驗(yàn)性方法與描述性方法共同的局限是兩者對(duì)于理解和解釋已經(jīng)涌現(xiàn)的現(xiàn)象時(shí)存在很大的局限性。如果一些模式已經(jīng)涌現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)性方法與描述性方法只能用來解釋它們?cè)诰酆蠈哟紊系年P(guān)系以及模式的演化過程。然而，如果逆轉(zhuǎn)時(shí)光，即使初始條件相似，同樣的演化軌跡也不一定出現(xiàn)。因此，我們不但需要理解和解釋涌現(xiàn)的演化軌跡，還需要解釋演化軌跡的可能空間。學(xué)習(xí)是一種復(fù)雜現(xiàn)象，對(duì)于理解學(xué)習(xí)涌現(xiàn)的可能空間而言，實(shí)驗(yàn)性方法與描述性方法都存在著局限性。

（二）復(fù)雜系統(tǒng)的建模方法與技術(shù)

通常，復(fù)雜性理論試圖回答不同學(xué)科領(lǐng)域中令傳統(tǒng)從業(yè)人員感到困惑的問題。復(fù)雜理論表明，這些情況是由單個(gè)主體交織在一個(gè)非線性網(wǎng)絡(luò)中，形成了復(fù)雜的自適應(yīng)系統(tǒng)，而后這些系統(tǒng)便有了單個(gè)主體不具備的特征。這些情況很難研究的原因是，研究人員養(yǎng)成了使用“解剖分析”技術(shù)研究現(xiàn)象的習(xí)慣。他們將機(jī)器、有機(jī)體、生態(tài)系統(tǒng)以及任何其他實(shí)體的組成部分進(jìn)行分解，并假設(shè)對(duì)這些部分進(jìn)行研究將揭示整體的本質(zhì)。但是，當(dāng)組成部分不能提供系統(tǒng)的涌現(xiàn)特性的信息時(shí)，此分析方法將無用。因此，必須在“涌現(xiàn)水平”上研究復(fù)雜的自適應(yīng)系統(tǒng)。

研究復(fù)雜系統(tǒng)，就是研究它的演化規(guī)律。系統(tǒng)的演化模型可用于描述系統(tǒng)的涌現(xiàn)性。圣塔菲學(xué)者們提出一種新的思路，其基點(diǎn)是：系統(tǒng)出現(xiàn)涌現(xiàn)的時(shí)間、地點(diǎn)以及類型均是自下而上的，這些取決于系統(tǒng)的組成要素及其非線性交互。圣塔菲學(xué)者們稱組成要素為主體（Agent），并使用算法程序來表述規(guī)則，使用計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)探測系統(tǒng)的涌現(xiàn)行為。這種方法被稱為“基于主體的建模方法”，它是生成性的研究方法。它建立在歸納邏輯之上，所用模型是由計(jì)算機(jī)程序表示的，根據(jù)模型讓系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)上產(chǎn)生、演化，讓宏觀整體行為由下而上、自然而然地涌現(xiàn)出來，使研究者能夠直接觀察系統(tǒng)的生成、演化過程，從觀察現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，提煉概念，形成洞見，建立理論[28]。

基于主體的建模（Agent-based Modeling，ABM）是一種基于主體的復(fù)雜系統(tǒng)模擬仿真技術(shù)。在過去的二十年間，使用基于主體的建模已經(jīng)成為科學(xué)家尋求理解復(fù)雜的物理、生物和社會(huì)現(xiàn)象的重要工具[29]。作為一種基于計(jì)算機(jī)的模擬仿真技術(shù)，ABM用于模擬自治主體（個(gè)體或組織）的行為和相互作用，以評(píng)估他們對(duì)系統(tǒng)整體的影響。它綜合了博弈論、復(fù)雜系統(tǒng)、涌現(xiàn)、計(jì)算社會(huì)學(xué)、遺傳編程等不同理論與學(xué)科的思想元素。ABM是一種微觀模型，通過模擬多個(gè)主體的同步行為和交互，以再現(xiàn)和預(yù)測復(fù)雜現(xiàn)象[30]。這個(gè)過程是從微觀層次到宏觀層次的涌現(xiàn)。因此，這個(gè)模型的關(guān)鍵就是簡單的行為規(guī)則能夠產(chǎn)生復(fù)雜的行為結(jié)果。ABM是研究者對(duì)“現(xiàn)實(shí)中的事物如何運(yùn)作”的理想化的近似方法。

五、復(fù)雜科學(xué)在創(chuàng)客教學(xué)模式研究中的應(yīng)用

對(duì)于創(chuàng)客教學(xué)模式的研究，本文主張使用復(fù)雜系統(tǒng)研究、人種志研究、基于設(shè)計(jì)的研究相整合的方法論，以下簡稱為復(fù)雜人種志設(shè)計(jì)研究。這種整合的研究方法論對(duì)于創(chuàng)客群體的學(xué)習(xí)環(huán)境研究有著顯著的優(yōu)勢：復(fù)雜系統(tǒng)研究從復(fù)雜性理論視角分析創(chuàng)客教育系統(tǒng)的復(fù)雜性、創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境的復(fù)雜性、創(chuàng)新思維的復(fù)雜性;人種志研究充分、詳實(shí)地解釋了教學(xué)活動(dòng)所發(fā)生的環(huán)境背景，為研究者提供了深層次的環(huán)境知識(shí)，使研究者聚焦于創(chuàng)客群體的心理、行為以及信仰，指導(dǎo)研究者開展符合創(chuàng)客群體需求的研究;基于設(shè)計(jì)的研究的干預(yù)主義、前瞻性、反思性以及迭代等特征能夠使研究者從最初的模式原型（基于一些假設(shè)的學(xué)習(xí)軌跡和特定設(shè)計(jì)特征）逐步優(yōu)化模式，從而得出最終的模式。復(fù)雜系統(tǒng)研究作為一種生成性研究靈活地整合了宏觀與微觀視角，為教學(xué)模式的特征分析、原型設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)以及修正的研究提供了豐富的理論視角與可操作性方法，但復(fù)雜系統(tǒng)研究應(yīng)用于教育研究時(shí)需輔以人種志觀點(diǎn)以及迭代的現(xiàn)象學(xué)校驗(yàn)。人種志強(qiáng)調(diào)長期的真實(shí)情境的參與性，但缺乏干預(yù)立場;基于設(shè)計(jì)的研究通過干預(yù)以及迭代的評(píng)價(jià)與修正獲得形成性的理論與實(shí)踐，但缺乏人種志視角;復(fù)雜人種志設(shè)計(jì)研究補(bǔ)充了單一方法論在創(chuàng)客教育研究中應(yīng)用的缺陷，有機(jī)地整合了生成性研究與形成性研究，為創(chuàng)客教學(xué)模式研究提供了切實(shí)有效的方法論。綜上所述，方法論與具體方法如圖1所示。

復(fù)雜性方法論為創(chuàng)客教學(xué)模式研究提供了重要的補(bǔ)充工具。復(fù)雜系統(tǒng)研究主張把創(chuàng)客教學(xué)系統(tǒng)的研究焦點(diǎn)從因素轉(zhuǎn)為參與者，研究者不用再帶著把同質(zhì)的參與者聚合成因素這樣的假設(shè)去研究現(xiàn)象。相反，研究者可以保持創(chuàng)客群體中主體的多樣性，把他們看作是異質(zhì)的參與者，各自具有自身的基因和文化特質(zhì)，并實(shí)施簡單的行為規(guī)則。ABM最大限度地利用復(fù)雜性的主要原則，即動(dòng)力學(xué)極簡主義原則：局部層面的簡單規(guī)則能夠充分地促成復(fù)雜的涌現(xiàn)行為在集體層面上發(fā)生。創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境中異質(zhì)的參與者在一定的時(shí)間和空間跨度內(nèi)互相作用可以導(dǎo)致全局性結(jié)構(gòu)和模式的產(chǎn)生，這些結(jié)構(gòu)和模式反過來又辯證地規(guī)定和制約著主體間的后續(xù)交互。ABM通過計(jì)算手段模擬主體間的交互，“自下而上”地表征創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境中的涌現(xiàn)行為并讓系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)模擬中演變。如此一來，研究人員不再局限于分析創(chuàng)客教學(xué)現(xiàn)象中的靜態(tài)平衡——對(duì)已經(jīng)涌現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行分析——或?qū)⒅黧w看作聚合的因素這種假設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析。ABM為研究者提供了方法論上的可能性，對(duì)創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)境中涌現(xiàn)現(xiàn)象的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行基于原則的、積極主動(dòng)的、過程取向的分析。

六、總結(jié)與展望

教育的復(fù)雜性就在于其生成性——教育是一個(gè)以生成性、涌現(xiàn)性、自組織為特點(diǎn)的回歸性開放系統(tǒng)。隨著復(fù)雜性問題在教育領(lǐng)域的出現(xiàn)，傳統(tǒng)分析法已經(jīng)無法解釋不斷涌現(xiàn)的復(fù)雜現(xiàn)象。“復(fù)雜科學(xué)”的出現(xiàn)為教育者提供了新的分析工具，以應(yīng)對(duì)具有不確定性、復(fù)雜多變但仍然具有一定模式的教育系統(tǒng)。復(fù)雜性理論與方法論作為一種新興科學(xué)與后現(xiàn)代研究觀點(diǎn)為我們理解創(chuàng)客教育有著重大的啟示作用。復(fù)雜性理論使得我們能夠使用不同的鏡片觀察世界，也能夠使我們摘掉鏡片直面客觀現(xiàn)實(shí)，用一種后現(xiàn)代觀點(diǎn)來探索創(chuàng)客教育中的潛在問題。該文通過對(duì)復(fù)雜性的內(nèi)涵與外延界定，創(chuàng)客教育的宏觀層、中觀層以及微觀層的復(fù)雜性辨析，創(chuàng)客教育研究中復(fù)雜性的方法論含義，創(chuàng)客教學(xué)模式探索中復(fù)雜性方法論的應(yīng)用作了詳盡的闡述，為復(fù)雜科學(xué)應(yīng)用于創(chuàng)客教育研究提供了詮釋性的理論與方法論框架。

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[Abstract] The birth of complex science provides educators with a new perspective， theory and attitude to re-examine the education system which is uncertain， complex and changeable but still has a certain model. The new logic contained in the pursuit of meaning， purpose and system in complex science has transcended the framework of traditional analytic philosophy， and established a complex network of relevance， generation and regression. From the perspective of complex science， this paper analyzes the complexity of maker education by means of system analysis， and provides an interpretive theoretical and methodological framework for the application of complex science in the study of maker education. The research shows that the macro level of maker education （maker education system）， the meso level （ maker learning environment） and the micro level（creativity and products） are all complex existence. Complex science has important theoretical and methodological significance for the research of maker education. The modeling methods and technology of complex systems can make a principle-based， proactive and process-oriented analysis of the dynamic system of the emergence in maker learning environment， and provide an important supplementary tool for the study of the maker teaching model.

[Keywords] Complex Science; Maker Education; Theoretical Analysis; Model Exploration