复杂性理论下的课堂教学及其有效性探析

一、复杂性理论概述

复杂性思想源于20世纪初期，但直至20世纪80年代，复杂性理论才引起学术界广泛的关注。复杂性理论研究的是复杂系统，其最本质的特征是其组分具有某种程度的智能，即具有了解所处的环境，预测其变化，并按预定目标采取行动的能力。

纵观我国学者对复杂性及其复杂系统的概述可以发现，复杂性理论是以复杂系统为研究对象，以超越还原论为方法论特征，以揭示和解释复杂系统运行规律为主要任务，以提高人们认识世界、探究世界、改造世界的能力为主要目的的一种“学科互涉”的新兴理论，是一种着眼于事物发展过程中体现出的非线性、开放性、自组织和整体性等众多特征而诞生的。

二、复杂性理论的特征

1.教学是一个开放的复杂系统

按照学者成思危对复杂系统的描述，我们可以发现，教学系统显示出众多复杂系统的特征。众所周知，教学系统是一个由众多因素组成的结构体，包括教师、学生、教材知识、环境等多个活动单元，他们之间的联系是多层次的，各层次的存在使得各活动单元并不存在稳定的结构，这种不稳定结构以及不同层次间的作用将促进教学多功能的实现，从而体现了教学系统的多组分、多层次、多功能性。此外，教学系统不仅与外部社会教育系统、家庭教育系统全方位地联系着，而且其内部各要素之间也始终保持着互动，使得教学系统处于不断发展变化之中，突出表现在学生的知识容量、认知水平、学习能力的不断提高，还表现在教师教学技能提高、教学方式的变化、教学模式的创新及教学技术的提升。因此，它是一个开放及动态的系统。

2.课堂教学的复杂性特征

（1）不确定性。课堂教学过程不是线性的、单向的活动过程，它受到教师的情感、教师主观性、学生的家庭背景、学生的生活经历、学生在课堂中的自我调适等多种因素的影响。因此，一般来说，学生认知结构变量、学生的学习动机、学习策略的选择以及教师自身的情感因素、教师对教材的呈现、教师所采用的教学策略在每一次课堂教学实践中都具有不确定因素，即使是同一个教师上同一门课、面对同一个班级，课堂教学中所发生的一切都具有偶发性，都是不可逆转的且很难再现，所以，不可能以相同的课本要求、教参要求、标准要求、考试规定来进行同一教学，所以，课堂教学过程具有极大的不确定性。

（2）自组织性。所谓自组织，是在没有外界的特定干预下，系统获得空间的、时间的或功能的、结构的过程，是系统内部因素相互作用下自主有序化，形成一定组织结构获得发展的自我演化的过程，具有自组织结构的系统通过系统内部子系统的竞争与协作形成有序。课堂教学过程是一个教学系统发展演化的过程，是学生在教师的引导下完成对教学内容掌握的同时其认知系统向自组织转变的过程。学生在教师的引导下，知识技能和方法等参量之间进行相互协同和竞争，当学生的大脑面临新异的刺激时，就会引发系统内的认知冲突，随着外界讯息刺激增强，系统达到一定的临界值时，系统内要素的相互作用就会使思维系统内的扰动被放大，并导致新认知结构的产生，实现学生的认识从无序变为有序。

（3）动态生成性。简单思维下的许多课堂教学都是一种从无序中寻找有序的管理方式，强调外部管理、集权管理、教师一元主导。复杂性理论下的课堂教学，教师不再作为一种知识的占有者、规则的制定与监督执行者身份进入其中，师生关系由权威转向平等、由对立转向倾听理解、由单向操纵转向互动沟通，他们不再是简单的线性二元关系，而是呈动态化特征，整个课堂呈现一种良好的交往文化环境，课堂教学的行为本身、形成的结果实现的是从“设计”到“生成”的转变，这种“生成”既不单独依赖教师，也不单独依赖学生，而是依赖两者之间真正的对话、交往的互动。课堂教学过程是一种师生共同参与生成新知的过程，是一个师生积极合作和对话交流不断实现融合的过程，因此呈现动态生成的特性。

三、复杂性理论下实现课堂教学有效性的策略

1.因“材”施教——分析并把握处理好课堂教学中的各种不确定性因素，实现有效教学

这里所说的“材”，意指课堂教学过程中的各个组成单元，即学生、教材、教学内容、班级情况等，由于课堂教学的不确定性，我们的教师在进行课堂教学过程中，教学目标的确定、教学内容的选择、教学方法和教学手段的运用，都应该采用多元的思维。教师必须根据不同学生的认知水平、具体的教学时间、空间和教学对象，确定不同的教学目标，通过教学内容的整合，采用不同的教学策略来呈现教学，要关注课堂教学过程中出现的各种偶发事件，及时捕捉课堂信息，灵活地调整教学方法和手段，保证教学目标的达成。

2.因“势”利导——人为制造可驾驭的预见性混沌，促成课堂教学的自组织，实现有效教学

根据课堂教学的自组织特征，在课堂教学中，教师可以在总体教学目标指导下，设计局部混沌，如：通过调整教材内容顺序，打破课程结构原本顺序引发系统混沌；通过多学科整合，使知识间引发新的关联，而使系统混沌；通过将教学内容与现实事件结合，引发知识应用上的混沌；还可以通过创设矛盾的情境，对学生容易出错的教学内容进行设计，使学习者知识逻辑阻塞，使系统产生混沌。这种课堂教学设计是人为制造的可驾驭的预见性混沌，即对学生而言是进入了混沌，但教师知道这种混沌存在的原因及解决的办法，目的是使学生在学习过程中进入一种自组织状态，当学生大脑陷入无序状态或思维停滞不前时，教师画龙点睛、适时点拨，有计划地训练学生的思维，使学生在学习过程中进行自我评价，由无序走向有序，教师最后再进行分析、归纳、总结，这样既能发挥教师的主导作用，又能发挥学生的思维主体性，实现学生学习的有效和教师教学的有效。

3.创建和谐——注重课堂教学中师生关系的动态化，在倾听、合作、讨论中实施课堂教学，实现有效教学

和谐是一种理想的、善的、共生的关系。基于课堂教学中师生关系的动态化特征，在课堂教学中，要创设自由、民主、和谐的课堂教学氛围，教师和学生应该和谐共存、平等对待、互动互惠，在一个动态开放的教学环境中互相作用、互相交流，共同承担着信息的传递加工、生成共享活动。要鼓励学生大胆提出见解，引导学生深化各种各样的想法而不去追究产生的理由，要善于倾听理解学生，通过与学生的对话、争论乃至辩论，使学生在思维的交流与碰撞中学习。要充分激发学生的自主意识和进取精神，倡导自主、合作、探究的学习方式，让学生在自主探究、合作交流中学习，培养其实践能力、创新精神和自主探索、善于合作的精神。要以即时出现的有价值、有创见的问题和情境或观点为契机，调整或改变预先的教学设计，挖掘学生的潜能，引发学生深入分析，使学生能充分展现个性，从而达成或拓展教学目标，提高教学的有效性。

例如：在物理实验教学过程中，可以在学生完成实验的基础上，让学生就课堂上进行的实验原理的科学性、器材的可行性、现象的可观察性、物理量的可测性、设计的简化性与可操作性等进行分析讨论，让学生有充足的发表意见的空间，鼓励学生以小组合作的形式对实验进行改进。无论是学生回答问题的正确与否、提出的设计方案合理与否，或是做实验的成功与否，教师首先要鼓励学生的参与，肯定和赞赏学生主动思考、勇于尝试的精神和态度，尤其是要善于捕捉学生的创新思维点，其次才是针对学生暴露的错误观点以及不足加以修正和引导。

此外，在课堂上还可以让学生针对某一物理概念、物理图像或物理定律、定则、原理提出自己的理解和看法，或进行知识归纳整合，针对一些典型的知识覆盖面较大的疑难习题，由学生给出具体解法，然后围绕着“有无其他解法？如果变更其中的某些已知条件，答案将会是什么样子？所得结果与实际运用之间有何内在联系等”展开讨论。

通过这样的教学，不仅能充分调动学生学习的积极性和自主性，而且也大大提高了学生分析问题、解决问题的能力，以及口头表达等水平，对学生创造性思维的培养也不失为一个良机。

总之，复杂性理论从认识论和方法论上为我们研究复杂的课堂教学提供了许多新的、有效的手段和方法，将复杂性理论引入到课堂教学的研究中，从复杂性角度来理解教学系统及其课堂教学的复杂性，将有利于转变教师的教育观念，用复杂性理论指导课堂教学将有助于更好地认识课堂教学本质，更好地推进课堂教学改革，更好地提高课堂教学的有效性。

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（责任编辑：王颖）