復雜系統理論教學設計分析
時間:2022-03-25 04:32:58
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摘要:復雜適應系統是以具有適應性的主體為核心的主體演化模型,復雜理論的核心思想在于“適應性造就復雜性”,隨著新教育改革的施行,復雜理論為教學設計提供了新的思路,有效的教學需以有效的教學設計作為支撐。針對教學系統的復雜性,嘗試在復雜適應系統視域中進行解讀,并圍繞復雜性教學設計提供了六個有效的維度,為教學設計的完善和發展提供參考。
關鍵詞:復雜理論適應系統;有效教學;教學設計
復雜性科學思想為眾多領域的研究范式帶來了新的變革,其中較為著名的復雜性思想為復雜適應系統理論(由美國學者霍蘭提出),使研究復雜系統的工作進入到全新領域,同時也將新的元素和活力注入到了教學系統研究工作中,如何利用復雜理論提高教學的有效性是目前研究的重點。
1有效教學概述
1.1含義。新課改的實施提高了對教學效果的關注程度,目前學術界對有效教學的含義和特征的概述不盡相同,在對考察西方有效教學進行系統研究的基礎上(陳曉端等),將其定義解釋歸納為目標取向、技能取向和成就取向,本文將有效教學定義為:組織實施的各項教學活動以學生的進步和發展為本(教師與學生各自具有適應性),需在遵循教學活動客觀規律的基礎上,以滿足教育價值需求為目標,在“三維目標”(即知識與技能、過程與方法、價值觀)上以最優的效益和效率整合、協調學生學習方法和學習過程,促進個體實現可持續的進步和發展,從而有效實現預期的教學目標。以教師的教為學生的學創造條件作為核心思想,但非主張兩者是依附和被依附關系,在教學系統中教師與學生均作為主體,相互影響作用、共同進步[1]。1.2有效教學設計需求。學習與教學理論同教學實踐之間需以教學設計作為連接紐帶,作為課堂教學不可或缺的部分,教學設計對教學的有效性產生直接影響,隨著新課程的深入實施,教學效果的不足逐漸顯現出來,教學設計作為導致教學低效甚至無效的原因,逐漸受到教育工作者的重視,傳統教學實踐過程如圖1所示。缺少對有效教學設計理論的應用。因此本文以教學的有效性為依據,嘗試在復雜適應系統視域中研究復雜性教學設計的實現路徑[1]。
2復雜適應系統理論在復雜性教學系統中的應用
2.1復雜適應系統理論的基本思想。以適應性造就復雜性的復雜適應系統(簡稱CAS,由ohnH.Holland提出)的核心概念在于具有適應性的主體,霍蘭在此基礎上提出了研究適應和演化過程中需對部分概念重點關注,即個體的某種特性(包括聚集、非線性、流、多樣性,將在適應和進化中發揮作用)以及個體同環境進行交流時的機制(包括標志、內部模型、積木)。(1)聚集,在一定條件下聚集體(包含多個主體)的形成方式在于個體粘著,彼此接受的個體即可完成新個體的組建,并在系統中作為單獨個體行動。(2)非線性,個體及其屬性在發生變化時表現為主動適應關系,系統處于復雜運動狀態表現為交互影響(而非呈現出簡單的線性關系)。(3)流,物質流、能量流和信息流存在于系統中個體與環境間及個體間,主體和系統的演化進程的順利進行受到這些流的渠道及周轉速度的直接影響。(4)多樣性(CAS的顯著特點),個體在適應過程中由于受到環境或其他個體的相互影響會出現差異,個體類型的多樣性正是由這些逐漸發展和擴大的差別導致的。(5)標志,滿足個體聚集和邊界生成需求,個體的相互識別和選擇需以各自的標志為依據,凸顯子系統組織結構,為個體合作提供合理基礎,實現信息的交流目的。(6)內部模型,個體自適應過程中,會呈現自組織的動態,即會對外在的環境不斷以自己的內部模型為依據作出預測與反應,在此基礎上對自身的結構進行調整和改變。(7)積木,各單元在系統產生廣泛而緊密的聯系形成復雜的具有多層次、多功能的網絡結構,造成系統的復雜性,在發展中系統同環境相互作用,可通過自學習重組與完善其層次與功能結構,呈現動態發展趨勢且具備預測能力。通常情況下復雜系統的形成過程表現為不斷改變積木的組合方式(以相對簡單的積木為依據)。不積木的數量和大小不是決定因素,原有積木的重新組合決定了系統的復雜性[2]。2.2復雜適應系統理論在教學系統中的應用。教學作為一個動態生成過程,需圍繞人展開,作為整體中的平等組成部分,參與其中的包括如師生、教學內容、設施、班級文化等的諸多因素間不斷的相互影響,有組織計劃的開展教學進程并不能確保教學的順利完成,教學活動在各因素間復雜交互作用下極易呈現出更加復雜的整體狀態,因此需在教學前進行精心的設計,能夠動態把握教學過程及內容,教學系統的復雜性在復雜適應系統視域中主要表現在:(1)教學的聚集,文化傳承及對社會的適應離不開教育,教師和學生基于共同的教育教學目標聚集而成學校。聚集是個體以更高層次形式出現(而非簡單的合并)即“教師”和“學生”的形式,發展于適應的環境中。(2)教學中的流,多指產生于特定教學場中的信息流,教學中各種相互作用的信息,如同電磁場等外界能量場效應,能夠對課堂的各角落形成輻射作用,體現出“涌現”的特征,除目的性以外,同時具備隨機性和偶然性,學生既是系統中的信息節點也是一個信息場,能夠對知識進行自我建構。(3)教學的非線性,包括師生、教學內容、設施等元素在內的教學系統,由于各元素間相互關聯、影響,存在復雜的非線性作用,為教學帶來極大的不確定性,初始條件、參數和環境的變化會對教學活動和結果帶來一定的隨機性和模糊性,教學行為處于混沌與秩序的邊緣。(4)教學中的多樣性,以學生在性格、興趣、能力、認知風格等方面的差異性為最顯著的表現,由于教師設置的教學目標及內容等只對部分學生適合,同一教室并不能確保學生接受均等的教育機會,教師只同個別同學進行交流,教師能力及教學風格的差異等,導致學生間出現分化、分層的現象,使教學系統呈現復雜和多樣化的趨勢。(5)教學中的標志,作為教學信息互動交流的基礎,教學中的標志能夠幫助學生從愛好和意愿出發完成選擇過程,促使合作學習小組的自發形成。根據學生的個性特征,教師通過對學生進行引導幫助其形成學習小組(具備組間同質、組內異質特點),使學生的合作能力及競爭意識在具體的學習環境中(合作與競爭共存)得以培養和提高。(6)教學中的內部模型,以實現自我建構和提升為目的,多指學生受到學習動機的驅使,在學習過程中對周圍環境根據自身學習風格、能力做出預測和反應,據此進行動態的自我調整和組織。(7)教學中的積木(即具備不同特定功能和用途的教學媒體的組合),先進和昂貴不是發揮教學媒體功效的唯一有效判斷標準,教學媒體的組合方式是實現相應效果的關鍵,需考慮諸多因素(包括教學目標、學內容、方法、學生興趣能力等)完成教學媒體的合理組合,使教學的最優效果得以發揮出來[3]。
3圍繞有效性的復雜性教學設計
3.1整體協調的教學目標。和諧統一教學作為復雜的整體實踐活動的一種,由多主體、多因素共同參與,教學目標的設計不能用簡單、線性、還原的思維,教育實踐面對的是由不同素質部分構成的整體發展(而非單獨發展某個學生各方面能力),因此需先以學生發展為本的三個維度(即知識與技能、過程與方法及價值觀)作為有效教學的目標,作為一個問題的三個方面,其所構成的有機整體完整協調且相互聯系,具體關系如圖2所示。教師的發展是有效教學目標的另一個體現方面,學生的發展在很大程度上取決于教學的質量,提高教學能力是有效教學的重要保證,教學系統中學生和教師的有效“聚集”是一種和諧統一的關系[3]。3.2提供師生發展自組織的教學環境。學校教育具有固定運行模式,以具有能動性、適應性、差異性的人為教育對象,有效的教學需以此種固定模式為依據,提供豐富校內學習資源,最大程度將自組織的教學環境提供給各因素間(包括教學對象、內容、媒體等)相互作用。教學需以學生學習動機的激發和維持作為前提,引導學生樹立走向明確、有序的學習目標。在對初始條件和監控機制進行設計時需符合學生個體認知情況,在此基礎上提供適當及時的反饋,教學環境的設計需有利于教學對象間的情感交互,使教學系統中每個學生均能被吸納,具備歸屬感和安全感,找到學習的動力。提高教學環境的開放性和有效性,在促進學生社會化發展方面需注重社會外界系統資源的有效獲取[4]。3.3教學內容的有效性設計。在教學活動的特定環節中,教學內容的預設作為教學的基本要求,是動態、彈性的精心設計以促進學生的發展,為各種可能的生成提供支撐,向學生提供有價值的知識和內容。基于預先設置的彈性教學生成教學內容,教學內容的共同生成需師生以探究、思辨的方式實現,教師需有效引導學生意外“涌現”情況(包括突然提問、教學突發事件等),并將其作為教學資源實現同相關教學內容的整合生成過程,實現教學內容的動態生成,充分發揮該過程的探究性,對其進行充分利用以幫助學習動機的激發,教學內容預設是生成的前提,以促進學生的有效學習為核心目標,培養學生的探究和創造能力。3.4教學策略及教學活動的設計。在復雜性視域中,策略包含程序,作為教學策略的積木,需對包括教學媒體、方法的選擇及課堂提問等在內的教學策略進行設計,有效的教學策略在合理選擇與組合教學程序的過程中形成,在對一系列教學程序進行精心預設的基礎上,對教學信息進行搜集,并有效結合過程中的各種“涌現”情況,將教學策略用合適的教學子程序組合而成,從而使教學目標得以順利實現。教學活動的組織過程較為復雜,教師需對教學活動的動態平衡進行充分掌握,設置相關環節和疑難問題提升學生參與和建構的積極性,確保教學目標的順利實現。3.5教學評價的設計。為建立由微觀到宏觀的聯系,霍蘭在CAS中提出了回聲模型,為系統宏觀模型的建立提供依據,主要由進攻標志(主體間的聯系和接觸)、防御標志(聯系后決定應答與否)、資源庫構成。該模型為教學設計提供的啟示在于:評價應該是賞識性的,學生具有主動性和適應性,不能簡單的評價是否合格,而需尊重學生的差異性,對不同個體給予由針對性的贊揚、鼓勵,給出的評價需合理且能被接受,從而使學生“降低防御”,通過主動的自我調整及反思,得到進一步發展。評價應該具有發展性,不簡單的以某次階段性評價為依據而否定學生。通過合理的評價幫助學生更好的適應環境。評價需能夠使個體順利的融入到系統中,對學生在整個班級中的影響進行充分考慮,使學生在班級中獲得安全感和歸屬感[4]。
4總結
復雜適應系統以具有適應性的主體為核心作為主體演化模型,隨著新課改的施行,復雜理論為教學設計提供了新的思路,有效的教學需以有效的教學設計作為支撐。霍蘭的復雜適應系統理論揭示了系統復雜性的根源,從適應性主體的進化角度出發,為教學設計及教學系統的演化提供了指導,
本文針對教學系統的復雜性,嘗試在復雜適應系統視域中進行解讀,并圍繞復雜性教學設計提供了六個有效的維度,為教育事業的完善和發展提供參考。
參考文獻
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作者:雷碩 單位:陜西交通職業技術學院
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