第 1 章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
时代发展和素质教育需要提升中学课堂教学质量。进入到 21 世纪,人类社会已经是一个信息高速发展的时代,科技、信息、知识各要素都在突飞猛进。时代的发展与进步,对人的素质提出了更高的要求,需要提高人们参与社会竞争的核心竞争力。因此,教育教学对人才的培养,发展人的智力,全面提高人的素质和能力越来越关键。正是如此,中共中央国务院颁发《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》,并明确指出:“调整和改革课程体系、结构、内容,建立新的基础教育课程体系,试行国家课程、地方课程和学校课程。改变课程过分强调学科体系、脱离时代和社会发展以及学生实际的状况。积极推进教学改革,提高课堂教学的质量,国家和地方要奖励并推广符合素质教育要求的优秀教学成果。”①这为课堂教学改革指明了方向。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》也指出:把提高教育质量作为教育改革发展的核心任务。②这要求我们对教育和课堂教学深入分析和思考,充分发挥教育教学在国家综合国力和人才培养的基础作用。
中学课堂教学现状和问题呼唤新的教学思维做指导。我国教育大力推行素质教育以来,通过在新课标下对传统课堂教学的反思,我们的中学课堂教学取得了一定的改善和提升。传统的中学课堂教学以“课堂为主,教材为主,教师为主”不能发挥学生的主体能动性,将课堂教学封闭化、程序化、僵硬化,不利于学生的全面发展、多元发展和终身发展。经过多年的教育教学改革,在课堂上运用新的课堂教学观念和教学方式,利用开放式教学、交互式教学、合作探究学习等各种方式对旧的传统模式进行改革,许多学校的课堂教学都有了很大的改观,但是,中学课堂教学仍然存在很多低效能的问题。一方面,一些教师仍然以高考等考试为指挥棒,在课堂上还是“一言堂”,课堂上,教师是绝对的权威,学生是管理的对象,教师利用权威全面掌控课堂教学,关注课堂纪律维持,追求整齐划一、安静服从的课堂秩序。
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1.2 研究文献综述
复杂性理论是研究复杂系统行为与性质的科学,其研究重点是探究宏观领域中的复杂性及其演化等问题②。涉及了众多领域和学科,包括了自然科学和社会科学领域。从它兴起和发展的过程来看,主要经历了研究存在、研究演化、综合研究三个阶段。时至今日,无论是在国内,还是在国外,对于复杂论的研究正方兴未艾。
1.2.1 国外复杂论研究
20 世纪初期的研究
贝塔朗菲于 20 世纪 40 年代创立的一般系统论被学界普遍认为是复杂性理论诞生的标志。他的《一般系统论:基础、发展和应用》于 1968 年出版,其 40 年的理论研究工作被总结在此书中。其中主要涉及到系统的概念及初步的数学描述、视为物理系统的有机体、开放系统的模型、生物学的若干系统论问题、人类科学中的系统概念、心理学和精神病学中的一般系统论①。在贝塔朗菲的研究中,第一次提出了“系统哲学”的概念,并建立了系统本体论、系统认识论和系统价值论的哲学理论框架,奠定了复杂论哲学研究的基础。之后拉兹洛《系统哲学引论》中第一部分“一般系统论”的探讨②、邦格的科学唯物主义以及系统本体论的探讨④等也有这方面的研究。
在这个时期,除了一般系统论,同时兴起的还有控制论和人工智能等复杂性理论。其中 1948 年出版的维纳的《控制论》⑤是当时代表性的成果。维纳从研究动物和机器中控制与通信的理论问题开始,进而把控制论的观点应用于社会问题,其理论的基础主要是反馈调节的概念,研究系统在反馈调节来维持某一状态或某一目标。
20 世纪中期的研究
在这个时期产生的主要复杂性科学理论有:耗散结构理论、协同学、超循环理论、突变论、混沌理论、分形理论和元胞自动机理论⑥。主要是从时间发展的角度研究系统的演化行为和性质,即通过物理模型或实验、计算机模拟、数学模型等方法,研究系统从无序到有序的演变过程。这改变了经典科学主义还原分解的研究方法,是非还原论的。
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第 2 章 复杂论思想概述
2.1 复杂论的基本概念、起源与意义
2.1.1 基本概念
复杂性。复杂论思想源于人类对复杂性的分析。在日常生活中,复杂是一个使用得非常普遍的词汇,在普遍的观念里,人们是从简单的对立面来理解复杂的,一个不能被简单认识和解决的事情或事物,被当作是复杂的。从表面字义来看,这像是个数量性的现象,即拥有相当大的数量的事物、单元,以及它们之间的相互影响和相互作用。但它并不仅仅如此,复杂性还包含着不确定性、随机现象、混沌交织等。它也不是简单地取代简单性的东西,而是包含了简单性又向不可预想的东西开放。
在 20 世纪初期兴起的复杂性科学研究中,多数学者通过深入研究,给复杂性下了定义,然而这些定义都是基于不同的学科和研究领域所设,多种多样,不拘一格。据约翰·霍甘提供的信息,塞思·劳埃德共收集了 45 中复杂性的定义①,如分层复杂性、算法复杂性、随机复杂性、有效复杂性、同源复杂性、基于信息的复杂性、时间计算复杂性、空间计算复杂性等等。
目前为止复杂性还未形成一个统一公认的严格概念,这正体现了复杂性的多样性和复杂的特性,正如埃德加·莫兰所说:复杂的东西不能被概括为一个主导词,不能被归结为一条定律,不能被划归为一个简单的观念。换言之,复杂的东西也不能用“复杂性”一词来概括,被归结为一条复杂性定律,被划归为复杂性的观念②。不能通过一个定义来解释复杂性,需要从多个途径对它进行探索,本论文主张通过分析复杂性的特征,即多样性、非线性、关联性、生成性、无序性、有序性、自组织性、开放性来把握复杂性的内涵。
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2.2 复杂论的主要思想及特征
复杂论思想以其深刻性和启发性,正在不断反思和改变我们原有的思维范式,对我们的世界进行了全新的思考和诠释。
2.2.1 世界是复杂的,具有不确定性
复杂论认为这个世界是复杂的,不是稳定的、确定的结构形式,它具有不确定性。由于复杂系统内部存在着多样性的因素,且各因素相互之间发生非线性的交互循环关系,这让复杂系统在某种意义上总是与偶然性打交道,具有多样性和非线性的特征。诚如普里戈金所言:“我们对自然的看法正经历着一个根本性的转变,即转向多重性、暂时性和复杂性。③”
多样性。17 世纪科学革命产生的经典科学体系,用尽可能简单、尽可能少的基本概念和基本假设来解释复杂多变的自然现象,通过还原论从复杂现象中把抓简要、明确的规律来进行解释。这种方法曾经对科学的发展起到了巨大的推动作用,但是进入 20 世纪,它遇到了越来越多的困难,显示出其局限性。复杂论在对经典科学的理性主义方法进行批判的基础上,提出世界上复杂的事物是由多样性的因素构成,而这些因素对事物的发展都起着决定作用,不能把这多种因素划归为一种因素,甚至也不能在其中确定一个主导因素导致低估其他因素的作④。复杂事物的形成和发展是多样性因素共同作用的结果,在这些因素之间很难区别谁主谁次、谁轻谁重,并不能用简单性的方法从其中抽取或还原为单一的因素形成唯一的确定性。
非线性。非线性是与线性相对而言的。线性是指两个量之间所存在的正比关系,在直角坐标系上呈直线,而非线性是指两个量不成正比关系,在直角坐标系中呈曲线①。复杂论认为系统由多种因素构成,各种因素之间并不是线性关系,而是相互作用、相互干预的,呈现出非线性的交互影响的关系。复杂系统各因素之间非线性的交互循环作用,会随机产生丰富、复杂的变化,“在非线性系统中,一个微小的因素能导致用它的幅值无法衡量的戏剧性效果②”,即一个很小的随机变化经过循环而不断被放大或缩小后,可以发生突变,让系统产生惊人的复杂性。因而复杂系统纷繁复杂,灵活多变,甚至不可预料,具有不确定性。
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第 3 章 复杂论视域中的中学课堂教学要素 ..................... 17
3.1 中学课堂教学要素的内涵 ................... 17
3.2 复杂、混沌的课堂教学场景 .............. 18
第 4 章 复杂论视域中的中学课堂教学样式:一个案例的分析 .................. 23
4.1 课堂教学案例及其背景来源 ................. 23
4.2 复杂论对课堂教学案例的分析 ............... 30
第 5 章 复杂论对中学课堂教学要素分析的启示 ..................... 36
5.1 营造自由混沌的课堂教学场景 .................... 36
5.1.1 树立正确的观念 ................. 36
5.1.2 营造自由的氛围 ...................... 37
第 5 章 复杂论对中学课堂教学要素分析的启示
5.1 营造自由混沌的课堂教学场景
复杂论思想认为世界是复杂的,系统组织是“无序与有序”互动的混沌体。在《人的认识从何而来》案例的课堂教学场景中充满复杂和混沌的特征,这与以往控制型、沉闷、僵化的课堂教学场景截然不同,但是却呈现出充满了活力、创造力和灵动的气息。这启示我们要善于营造和利用自由混沌的教学场景,还原课堂教学的本真。
5.1.1 树立正确的观念
转变观念,承认混沌之美。中学课堂教学作为一个复杂系统,原本就是复杂、混沌的,蕴含多种要素和复杂的非线性关系。有序与无序都是世界的客观存在,不能否定它们的形成的混沌状态,而应该承认并努力与其和谐共生。混沌的中学课堂教学场景并不是杂乱无章的,它是无序与有序交互作用的混沌体,在“混沌的边缘”让无序性与有序性适中地结合以达到平衡态,在动态中协调课堂教学的顺利演进和促进目标的达成。莫兰的“起组织作用的无序”观点,说明混沌是有序之源,混沌中各要素的相互作用,能进一步进化、演生出新的更高级的秩序和结构,因此混沌也是创造之源,这便是混沌之美。“混沌之美在某种程度上反映的是一种不可预知的美,是一种存在着不确定性的美。对于混沌边缘的美的发掘,是一种有序与无序在互动过程中所创造出的高级秩序。在某种意义上是对自然界真实状态的一种回归”。
结论
参考文献(略)