（体育教育训练学专业论文）从简单到复杂：体育教学思维方式的转变.pdf

中文摘要 从简单到复杂：体育教学思维方式的转变 每个时代都有每个时代的主导思维方式。我们每个人都在特定的时代中生活，因而每个 人都无法脱离所处时代思维方式的影响。 简单性原则一直以来是人类科学研究的重要传统和发展动力之一，所以简单性思维方式 成为我们研究体育教学的主导思维方式。简单性思维的结果在于简单的一致掩盖了其内在的 个性、丰富、多样和复杂，审视易于倾向简单化。 2 0 世纪八十年代，传统的科学范式发生重大转折，复杂性科学应运而生。科学革命作为 科学活动中最具影响力的一环，它自身发生的根本变化，必然伴随着思维方式的相应转变。 复杂性科学的兴起导致人们的思维方式由简单性思维向复杂性思维的转化。体育教学的发展， 不仅需要我们以现实的体育教学实践为基础，更需要有一个新的观察、审视、思辨、诠解的 角度。复杂性思维以非线性、整体性、开放性、生成性作为事物的主要特征考察其运动变化， 提供了一个研究、思考体育教学的新方向。 论文内容包括五个部分： 第一部分首先介绍了本研究的科学背景复杂性科学的兴起和国内外研究现状，以及 研究的目的、意义、理论基础、研究方法。 第二部分从认识论的角度，比较分析研究简单性思维与复杂性思维的不同特征。揭示简 单性思维形成的历史渊源，了解其取得的成就与当前面临的困境。同时对复杂性思维进行充 分的论述，以助于我们正确理解复杂性思维的内涵。 第三部分既探讨了复杂系统的主要特征，又论证了体育教学系统的几个特征与复杂系统 在认识原则上的重叠，说明体育教学是一个复杂系统；并对运刚复杂性思维审视体育教学的 可行性、必要性进行分析。 第四部分前瞻性地探讨复杂性思维对体育教学的启示，力图从整体上理解和把握体育教 学的复杂性，从而指导体育教学的改革。 第五部分讨论复杂性思维审视体育教学应注意的问题。首先应把体育教学的复杂性当作 复杂性来处理；其次防止复杂性问题简单化和简单性问题复杂化的错误倾向；最i 再对复杂性 思维和简单性思维的辨证关系做初步探讨。 随着复杂性科学的发展和我们对体育教学所蕴含复杂性认识的不断深入，复杂性思维将 引领体育教学研究的新方向，这一思维方式的转化必将有利于我们对于体育教学的深层思考。 关键词：简单性思维复杂性思维体育教学 1 1 1 英文摘要 a b s t r a c t f r o ms i m p l i c i t yt oc o m p l e x i t y ：t h ec o n v e r s i o no ft h i n k i n g 龇i nr e t e a c h i n g e v e r ye r ah a si t sd o m i n a n tm o d eo ft h i n k i n g 。l i v i n gi nap a r t i c u l a rt i m e ，n oo n e c a r lb r e a kw i t ht h ei n f l u e n c eo f t h et h i n k i n gm o d eo f h i st i m e t h es i m p l i c i t yp r i n c i p l eh a sa l w a y sb e e na l li m p o r t a n tt r a d i t i o na n dm o t i v a t i o no f s c i e n t i f i cr e s e a r c h ，t h e r e f o r e ，t h es i m p l i c i t yt h i n k i n gm o d eb e c o m e st h el e a d i n g t h i n k i n gm o d ei np e t e a c h i n gs t u d y n l cs i m p l i c i t yt h i n k i n gr e s u l t si nt h ec o n c e a l m e n t o f i t si n d i v i d u a l ，r i c h n e s s ，d i v e r s i t ya n dc o m p l e x i t y d u r i n g1 9 8 0 si n2 0 t hc e n t u r y , g r e a tc h a n g e sh a v et a k e np l a c ei nt r a d i t i o n a l s c i e n c e ，t h ec o m p l e x i t ys c i e n c ee m e 曜e d a so n eo ft h em o s ti n f l u e n t i a la c t i v i t i e s ，t h e f u n d a m e n t a l c h a n g e o fs c i e n t i f i cr e v o l u t i o ni sb o u n dt ob e a c c o m p a n i e db y c o r r e s p o n d i n gc h a n g e so ft h i n k i n gm o d e s 。刃罅r i s eo fc o m p l e x i t ys c i e n c el e a d st h e t h i n k i n gm o d ef r o ms i m p l i c i t yt oc o m p l e x i t y t h ee f f o r t so np e d e v e l o p m e n ts h o u l d b ea n g l e dm o r et o w a r d sn e wo b s e r v a t i o n , s c a n , s p e c u l a t i o na n da n n o t a t i o n i n s p e c t i n g t h ec h a n g eo ft h i n g s 谢t 1 1i t sn o n l i n e a r , o v e r a l l ，o p e na n ds t a t i cf e a t u r e s ，c o m p l e x i t y t h i n k i n gp r o v i d e san e w d i r e c t i o nt op h y s i c a le d u c a t i o n n 圮f u l lt e x td i v i d e si n t of i v ep a r t sa l t o g e t h e r ： i nt h ef i r s tp a r t ，i tb e g i n sw i t ht h ei n t r o d u c t i o no ft h es c i e n t i f i cb a e k g r o t m d i t i n c l u d e st h er i s eo fc o m p l e x i t ys c i e n c ea n di i sr e s e a r c hs i t u a t i o ni nd o m e s t i ca n d o v e r s e a s ，t h ep u r p o s ea n dt h es i g n i f i c a n c eo ft h es t u d y , t h et h e o r e t i c a lb a s i sa n dt h e r e s e a r c hm e t l l o d s i nt h es e c o n dp a r t ，f r o me p i s t e m o l o g ya n g l e ，t h ea u t h o rc o m p a r a t i v e l ya n a l y s i s a n de x p l o r e st h ed i f f e r e n tc h a r a c t e r i s t i c sb e t w e e ns i m p l i c i t yt h i n k i n ga n dc o m p l e x i t y t h i n k i n ga n dr e v e a l st h eh i s t o r i c a lo r i g i no fs i m p l i c i t yt h i n k i n g ，a l s ob r i e f l yr e v i e w st h e a c h i e v e m e n ta n dc u r r e n td i f f i c u l t i e s m e a n w h i l et h et h e s i sc a r r i e so nt h ef u u e l a b o r a t i o nt ot h ec o m p l e x i t yt h i n k i n gt oh e l pu n d e r s t a n dt h ee s s e n c eo fc o m p l e x i t y t h i n k i n gc o r r e c t l y i nt h et h i r dp a r t ，t h ea u t h o re x p l o r e st h em a i nf e a t u r e so fac o m p l e xs y s t e m ， a r g u e st h eo v e r l a po fs e v e r a lc h a r a c t e r i s t i c so f t h ep e t e a c h i n gs y s t e ma n dc o g n i t i o n p r i n c i p l e ，i no r d e rt oe x p l a i nt h a tp h y s i c a le d u c a t i o ni sac o m p l e x i t ys y s t e m ；a n d a n a l y s i st h ef e a s i b i l i t ya n dn e c e s s i t y f o re x a m i n ep e t e a c h i n g 丽mc o m p l e x i t y t h i n k i n g i nt h ef o u r t hp a r t , t h ea u t h o rf o r e s e e st h a tp h y s i c a le d u c a t i o nw i l lg a i n e n l i g h t e n m e n tf r o mt h ec o m p l e x i t yt h i n k i n g a n dt r i e s 幻g r a s pt h ew h o l ec o m p l e x o f p h ) r s i c a le d u e a t i o n t og u i d ep e t e a c h i n g i v i nt h ef i f t hp a r t ，t h ea u t h o rd i s c u s s e st h eq u e s t i o n sw es h o u l dp a ya t t e n t i o nt o w h i l ew es p a ne e t e a c h i n gw i t hc o m p l e x i t yt h i n k i n g f i r s t , t h ec o m p l e x i t yo f p h y s i c a le d u c a t i o ns h o u l db ed e a la sc o n l l i l o nc o m p l e x i t y ；s e c o n d ，p r e v e n te i t o n e o u s t e n d e n c i e st os i m p l i f yc o m p l e xi s s u e sa n dc o m p l i c a t es i m p l ei s s u e s f i n a l l y , m a k e s t h ep r e l i m i n a r yd i s e n s s i o nt ot h ed i a l e c t i c a lr e l a t i o n sb e t w e e nt h ec o m p l e x i t yt h i n k i n g a n dt h es i m p l i c i t yt h i n k i n g w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc o m p l e x i t ys c i e n c ea n dd e e p e ru n d e r s t a n d i n go ft h e c o m p l e x i t y i np e 。c o m p l e x i t yt h i n k i n gw ml e a dp e r e s e a r c han f f c vd i 麟f i m t h e t r a n s i t i o no f t h et h i n k i n gm o d em u s tb e n e f i tf i l r t h e rt h i n k i n gi n t op - e t e a c h i n g k e yw o r d s ：s i m p l i c i t yt h i n k i n g ；c o m p l e x i t yt h i n k i n g ；p e t e a c h i n g v 果。 学位论文独创性声明 本人郑重声明： l 、坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。 2 、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成 3 、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。 4 、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已 经发表或撰写过的研究成果。 5 、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了 谢意。 作者签钰盘塑 日期： 孤o jqe j l 学位论文使用授权声明 本人完全了解南京师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子 版和纸质版；有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文 进入学校图书馆被查阅；有权将学位论文的内容编入有关数据库进行 检索：有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解 密后适用本规定。 作者签名：超囱 日期：坦z d j 1 前言 1 1 问题的提出 思维方式反映了我们认识体育教学的立场与视角，也决定了研究体育教学的基本思路和 方向。 每个时代都有每个时代的主导思维方式。每个人都在特定的时代中生活。因而每个人都 无法脱离所处时代思维方式的影响。自近代以来，简单性原则一直是哲学和科学研究的重要 传统和发展动力之一，简单的世界观成为不容挑战的“真理”。源于简单性原则的简单性思维 成为人们认识世界、认识自身的主导思维方式。简单性思维在特定的历史时空下具有合理性 并起过不可替代的作用，现实体育教学体系的建立有赖于简单性思维。然而。随着信息化时 代的来临和对体育教学所蕴含复杂性认识的不断深入，以线性、还原、封闭、静态为特征的 简单性思维方式逐渐表现出其局限性。简单性思维对现实体育教学的影响在于其掩盖了体育 教学本身内在的个性、丰富、多样和复杂，体育教学日益失去生机与活力，教师与学生，教 与学、自我与他人产生了对立与隔离，教学目的单化、教学过程程序化、教学行为技术化、 教学评价标准化，使体育教学没有呈现创造性、开放性、多元化、民主化，课堂气氛沉闷， 本是富有激情和挑战的体育运动和学生充满朝气与灵性的个性没有得到自然流露和发展。为 摆脱以上困境，体育教学理论研究者与实践工作者做出了不少努力，但收效不显著。这正是 因为我f f j 的理论探讨与实践努力仍停留在原有的体育教学框架之内，缺乏整体方向的反思。 2 0 世纪八十年代，传统的科学范式发生重大转折，复杂性科学应运而生，复杂性科学为科 学的发展提供了一个运用“整体”或“系统”以处理复杂性问题的方向。科学革命作为科学 活动中最具影响力的一环。它自身发生的根本变化，必然伴随着思维方式的相应转变。复杂 性科学以非线性、整体性、开放性、生成性作为事物的主要特征考察其运动变化，我们可称 之为复杂性思维方式。它代表着一种与未来发展相适应的思维方式。当体育教学领域出现用 简单性思维方式无法解决的问题时，我们是否应该考虑思维方式本身出了问题。不妨尝试用 新的思维方式去探寻摆脱困境的出路。体育教学作为教育系统的一个子系统并且是一个复 杂系统，其本身即是复杂性思维的研究对象，而非独立于复杂性思维视野之外。体育教学的 发展，不仅需要我们以现实的体育教学实践为基础，也需要有一个新的观察、审视、思辨、 诠解的角度。复杂性思维从“整体”或“系统”的角度，以全新的思维方式把握体育教学、 认识体育教学及反思体育教学，提供了新的理论依据与思维视角。 1 2 研究背景和国内外研究现状 1 2 1 研究背景 当前，我们所处的时代可以从不同角度加以标志，如信息化时代、多极化时代、非线性 时代等。这些标志的一个共同点就是反映了人们对世界复杂性的一种新认识。复杂性科学应 运而生。 复杂性科学最初可追溯到2 0 世纪二十年代贝塔朗菲的开拓性工作。在以后的几十年里， 一些国家，如美国、前苏联、德国、法国、意大利、奥地利、比利时、瑞典、丹麦、荷兰和 日本的科学家，分别从不同的视角与领域，涉及复杂性研究，并取得重大进展。 复杂性科学主要兴起于2 0 世纪八十年代，有些国外学者提出了复杂性科学的问题，引起 了一批世界级科学大师的关注和多学科领域科学家的兴趣，它的提出掀起了一场跨学科、交 叉学科融合的科学革命，被誉为“2 1 世纪新科学”并且已是当代科学最活跃的前沿之一。美 彭新武，复杂性思维与社会发展，北京：中国人民大学出版社，2 0 0 3 ：3 5 国s c i e n c e 科学杂志于1 9 9 9 年4 月2 日开辟专辑对复杂性科学进行报道。与此同时，中 国国内也于1 9 9 9 年3 月1 8 一2 0 日以“复杂性科学”为题召开了香山科学会议( 第1 1 2 次会 议) 。复杂性科学研究范围涉及自然现象、工程、生物、经济、管理、军事、政治和社会等各 个方面。概括起来，复杂性科学可分为物理、生物和社会三个层次的研究。社会层次的复杂 系统因具有思维能力的人的介入而变得更为复杂。教育系统是一种人类社会所特有的复杂系 统。体育教学作为教育系统的一个子系统，应属于社会系统的范畴。 科学革命作为科学活动中最具影响力的一环，它自身发生的根本变化，必然伴随着思维 方式的相应转变。复杂性思维提供了一个研究、思考体育教学的新思路。随着复杂性科学的 发展和我们对体育教学所蕴含复杂性认识的不断深入，复杂性思维将引领体育教学研究的新 方向。 1 2 2 国内外研究现状 当今世界复杂性科学研究的整体现状及趋势表现在以下几个方面： ( 1 ) 复杂性科学研究目前已遍及所有发达国家，以及中国、巴西、俄罗斯等欠发达国家， 成为一种具有全球化规模的科学思潮、文化运动； ( 2 ) 目前的复杂性科学研究学派林立、观点纷呈，新见迭出，已有大量的著作问世，相 关文献在加速度增长； ( 3 ) 从科学结构来看，复杂性科学研究已在基础学科、科学哲学、技术科学、工程技术 等领域都有大量的研究，并已初步形成繁荣局面。代表当代科学的一种发展新动向； ( 4 ) 从学科特点来看，复杂性科学研究已从单一学科向交叉、综合学科发展，并日渐实 现着自然科学研究与人文社会科学研究的自觉的、密切的结合。 目前国外设有专门的学术组织，研究探索应用复杂性科学的理论和方法解决教育领域中 存在的问题。美国教育研究协会( a m e r i c a ne d u c a t i o n a lr e s e a r c ha s s o c i a t i o n ) 下属的s i g ( s p e c i a li n t e r e s tg r o u p ) 研究小组，由对复杂科学理论和教育研究感兴趣的学者组成，主 要研究两个学科交叉产生的问题，如从理论、哲学、方法论等层面探讨教育复杂性，教和学 过程中的复杂性，教育组织领导中的混沌问题，教学和课程设计的后现代主义等。s i g 定期召 开关于教育复杂性研究的学术会议，建有专门网站作为交流平台。美国新英格兰复杂系统研 究所n e c s i ( t h en e we n g l a n d c o m p l e x s y s t e m si n s t i t u t e ) 是一个独立的教育研究机构，它 采用跨学科的交流与合作方式，研究自然科学和社会科学中的复杂系统。在美国国家科学基 金会( n s f ) 的资助下。n e c s i 对教育复杂性问题进行了深入的研究，发表了一系列的报告。 在中国，钱学森教授和以他为领军人物的科学小组在复杂性科学研究方面做出了重要贡 献。早在2 0 世纪八十年代，他就洞察到这个学科新方向的重要性，通过系统科学讨论班聚集 一批科研力量，以“开放的复杂巨系统”为学术旗帜开国内复杂性科学研究之先河。同时， 还有一批科学哲学界的学者们也在进行复杂性科学研究。总体看，我国的复杂性科学研究主 要表现在以下几个方面的特点： ( 1 ) 翻译介绍国外关于复杂性科学研究方面的成果，特别是美国圣塔菲研究所的研究成 果，以及欧洲复杂性科学思想家们的哲学思想； ( 2 ) 在经济学、生物科学、地理科学等领域的复杂性科学研究取得了一些成果； ( 3 ) 对复杂性科学的研究成果进行哲学层面的提升。从本体论、认识论、方法论等视角 对复杂性科学研究进行了深入探讨。 中国教育界始于上个世纪八十年代运用复杂性科学理论进行教育教学研究。出现了一些 研究成果。归纳起来，主要表现在以下几个方面：一是早期的相关研究，比如对教育灰色系 统的探讨，以及系统科学与教育理论研究的关系等；二是分析复杂性科学的主要思想对我国 教育及教育理论研究的影响，比如论述耗散结构理论、协同论、分形学等自组织理论对教育 及教育理论研究的影响；三是直接运用复杂性思维方式思考我国教育及教育理论研究。认为 2 教育理论研究不应该受制于传统的简单思维方式。但是总体说来，对教育领域中的复杂性探 讨较少，也不十分深刻，大多停留在描述阶段，研究成果不系统，比较零碎。 在体育教学领域，这一研究工作也是相对较少，主要是利用耗散结构理论、协同论、分 形学等自组织理论对体育教学进行研究，如邵桂华、王振涛、孙庆祝的“竞争与协同：学生 体育素质演进的自组织观”( 体育与科学，2 0 0 4 年第2 5 卷第1 期) ；邵桂华、孙庆祝的“从工 具主义到人文关怀：学校体育教学的范式转变一自组织的学校体育教学展望”( 天津体育学 院学报，2 0 0 4 年第1 9 卷第2 期) ；邵桂华的“分形学视野中的体育教学复杂性”( 天津体育学 院学报，2 0 0 6 年第2 1 卷第2 期) ；殷晓辉的“创造性思维的自组织理论与体育教学中的刨新 教育”( 福建体育科技，2 0 0 1 年第2 0 卷第2 期) ；郭鼎文的“从耗散结构看我国加入i l q o 高等 体育教育变革的机制”( 广州体育学院学报，2 0 0 2 年第2 2 卷第5 期) ；唐健、郑宇桓的“体育 课程教学中学生学练系统的自组织性及其优化的研究”( 北京体育大学学报，1 9 9 9 年第2 2 卷 第1 期) 。 总体上，由于国内没有专门的学术组织从事教育复杂性的研究，仅停留在复杂性科学的 一些概念和原理在教育中的简单应用，在方法上大都使用定性分析开展描述性研究，开展定 量研究的少，因此研究内容不成体系。今后运用复杂性思维对教育领域研究的方向应在于对 传统教育思想和理论进行反思，对教育系统产生复杂性的实际原因和条件进行深入探索和研 究；对适用于复杂教育系统的管理进行科学而深入的探讨。 1 3 研究目的和意义 1 3 1 研究目的 复杂性科学研究方兴未艾。随着对教育领域所蕴含复杂性认识的不断深入。引入复杂性 科学理论来研究教育现象及其问题，将成为业内的普遍诉求。不仅是教育领域，体育教学领 域也要积极回应，在复杂性科学研究中占有一席之地。本选题研究的立足点是用复杂性科学 理论指导体育教学改革，着眼点是从思维方式的视角探讨体育教学改革和发展趋势。 2 0 世纪七十年代以来，西方教育科学领域发生了重要的范式转换，开始由探究普适性的 教育规律转向寻求情境化的教育意义，开始运用多学科的话语来解读教学的无尽意义，建立 起以关注学生的多元化发展的“以人为本”的新体系。这种范式的转换，究其深层次原因， 实质上是洞察了教育思维方式的转换，以复杂性科学理论为指导反思现实教育的结果。 复杂性科学被称为“2 1 世纪新科学”，新世纪体育教学的发展面临新的机遇、问题和挑战， 将不仅仅是上个世纪发展路线的简单延续或局部完善。本研究旨在促成体育教学研究入员打 破业已形成、日渐表现出局限性的体育教学框架实现思维方式从简单向复杂的转变，重新 审视体育教学本身和关于体育教学的理论，寻找出发展体育教学的新方向。 1 3 2 研究意义 当体育教学领域出现用简单性思维方式无法解决的问题时，我们是否应该考虑思维方式 本身出了问题，不妨尝试用新的思维方式去探寻摆脱困境的出路。在某种程度上，教学理论 上的变革往往是通过思维方式的转变体现出来。 将复杂性思维运用于体育教学研究，关注体育教学系统的非线性、整体性、开放性，生 成性，实现思维方式视角由简单向复杂的转换意味着促成研究与考察体育教学的新视角的实 现。在这种视角之下关注体育教学，一种真正符合人性化、丰富、多样和复杂的体育教学就 会凸显出来，对于转变、更新体育教学观念，具有重要的理论、学术价值利深刻的现实意义。 同时为我们从“整体”或“系统”的角度，以全新的思维方式把握体育教学、认识体育教学 及反思体育教学提供了新的理论依据，这也正是本选题的创新点。目前从文献检索的情况看， 在体育教学领域尚无前人直接的研究成果，在教育领域此类研究也屈指可数。说明这正是一 个崭新的研究角度，是正待有识之士开发的“无人区”，是我们不容错失的机遇和挑战为 3 - 当前体育教学改革开拓了一条新颖的思路，有助于我们对体育教学做深层次的探索。 1 4 研究的理论基础 从目前学科发展状况来看，复杂性科学是以复杂性和复杂系统作为研究对象的科学群， 已成为当代科学最活跃的前沿之一。复杂性科学打破了传统的科学范式，而致力于研究复杂 性、复杂系统带来的种种新问题，提供了一个运用复杂性思维以处理复杂性问题的方向。复 杂性科学的兴起导致了人们的思维方式由简单性思维向复杂性思维的转化，因此，我们认为 复杂性科学的诞生标志着人类的认识水平步入了一个崭新的阶段，将是科学发展史上又一个 新的里程碑。 实践是创造世界的基础，而思维则是仓造世界、培养支撑社会不断进步的知识与智慧的 土壤，是人类从事创新活动的精神源泉。体育教学是一个复杂系统，存在着大量的复杂性问 题。如果没有思维方式的根本变革，任何新思想、新理念的贯彻只能做“表面文章”。从认 识论的角度看，复杂性思维能更好地揭示体育教学的本质与规律。体育教学研究从简单性思 维向复杂性思维方式的转变是体育教学内在逻辑的发展和体育教学范式转变的必然要求，复 杂性思维将引领体育教学研究的新方向，有利于我们对于体育教学的深层思考。 1 5 研究方法 本选题的研究主要是运用复杂性科学、学校体育学、教育学、系统科学、哲学等多视野 的跨学科研究，采用文献资料、比较分析、专家访谈、逻辑推理等相结合的研究方法，从思 维方式的视角，前瞻性探讨复杂性思维对体育教学的影响。本研究主要属于科学推理和哲学 思辨相结合的研究，在研究过程中将综合运用以下方法： 1 、文献资料法。通过查阅体育教学和复杂性思维等方面的专著、教材、论文，从而为研 究奠定基础。 2 、比较分析法。比较分析简单性思维和复杂性思维的不同特征，对体育教学进行比较和 展望。 3 、专家访谈法。走访体育学科和其他学科的专家、学者，为进一步研究奠定基础。 4 、逻辑推理法。通过演绎、归纳，逻辑性的推断研究前景。 d 2 简单性思维与复杂性思维 2 1 简单性思维 2 1 1 简单性原则的历史发展脉络 简单性原则是科学和哲学的一种重要思想。在西方，这个原则从古希腊开始出现。对古 希腊的先哲们来说，简单性一直是个古老朴素的观念和信条，是科学追求的最高目标，无论 在本体论和认识论意义上都占据绝对的统治地位。简单性原则同时也是中国科学和哲学的重 要思想，周易中首次明确表述了简单性原则，周易系辞上说：“乾以易知，坤以简能。”。 由于周易在中国具有“群经之首”的地位，这个认识无论对中国科学还是哲学都产生了重 大影响。 一般说来，简单性原则可以分为两大类：本体论意义上的简单性和认识论意义上的简单 性。思维方式与认识论相关，但认识论建立在本体论基础之上，所以首先阐述本体论意义上 的简单性原则。 2 1 1 1 本体论意义上的简单性原则 本体论意义上的简单性原则是指任何事物都可以还原、分解为一种或几种大家都能理解 又无需再做深层规定的简单、明晰的元素，认为自然现象是以一组相当简单的自然原理为构 成基础的，世界内在的结构具有简单性。“自然规律的简单性也是一种客观事实，而且正确的 概念体系( s c h e m e ) 必须使这种简单性的主观方面和客观方面保持平衡。”。 古希腊人一开始就对简单性原则表现了异乎寻常的热情，试图把自然现象的复杂性认识 归结到寻求一种本原，把世界看作是由少量逻辑上极为简单的原理支配下的统一与和谐的整 体。如泰勒斯的“水”，赫拉克里特的“火”，毕达哥拉斯的“数”，德谟克里特的“原子与 空虚”。近现代本体论方面的代表人物有牛顿( i n e w t o n ) ，莱布尼茨( g w l e i b n i z ) 等。牛 顿在自然哲学的数学原理中写道：“自然界不做无用之事，只要少做一点就成了，多做了却 是无用；因为自然界喜欢简单化，而不爱用什么多余的原因来夸耀自己。”。牛顿把简单性作为 一种科学信念并把它置于众法则之首。莱布尼茨则认为，上帝是以实现最大限度的“简单性” 和“完美性”的方式来统治宇宙的，于是他提出了“单子”的概念。 正如普里高津所言，相信现实世界的简单性，是从德谟克里特以来在西方科学中形成的 基本信念。 2 1 1 2 认识论意义上的简单性原则 简单性原则由本体论上升为认识论，并且在科学认识中起着重要的作用。认识论意义上 的简单性原则与思维方式的关系密切相关，我们将重点论述其发展历程。 认识论意义上的简单性原则最早表述可以追溯到毕达哥拉斯( p y t h a g o r a s ) 。毕达哥拉斯精 于数学研究，在意大利宣讲自己的数学理论和哲学主张，成立了毕达哥拉斯学派。他不仅主 张万物的本原是数而不是物，而且认为“美是和谐与比例”，认为球形是一切几何体中最完美 的形状，圆是平面中最完美的几何图形，这种对简单性美的推崇贯穿于整个毕达哥拉斯学派 的观念之中，作为认识自然的基本观点和思维方式，对后世产生了巨大的影响。 作为古希腊哲学的集大成者，亚里士多德是最早从认识论意义上提出简单性原则的。他 在形而上学书中写道：“最精确的学术是那些特重基本原理的学术：而所包涵原理愈少的 学术又比那些包涵更多辅加原理的学术更精确。”。 许良英、赵中立、李宝恒等编译爱因斯坦文集，第1 卷北京：商务印书馆，1 9 7 6 ：2 1 4 ( 美) h s 塞耶编，王福山等译校牛顿自然哲学著作选上海：上海译文出版社，2 0 0 1 ：3 亚里士多德：行而上学北京：商务印书馆，1 9 8 1 ：4 5 - 萌发于古代的简单性原则，在繁琐的经院哲学占统治地位的中世纪并没有被淹没。它仍 是一把锐利的思维武器，其集中体现于“奥卡姆剃刀”。所谓“奥卡姆剃刀”，是指1 4 世纪英 国著名的哲学家威廉奥卡姆的格言：“如无必要，勿增实体。”即如果对某一事物的解释不 需要假设这种或那种实体，那么就没有理由去假设它。奥卡姆在研究磁现象过程中发现磁力 作用毋需物体直接接触，由此推断亚里士多德关于力的作用必须接触的假设是不必要的，因 而应该剃掉。这就是“奥卡姆剃刀”的由来。奥卡姆鲜明地将简单性原则和适用范围限制在 科学理论的建立上。他第一次明确区分了自然界的简单性和科学理论的简单性，这对于我们 理解简单性原则是一次非常重要的提醒：简单性原则是建立、选择和评价科学理论的一条原 则。对此，罗索曾赞叹说：“我自己觉得这在逻辑分析中是一项最有成效的原则。”o 自然科学以近代科学的创始人哥白尼的天体运行论为标志而诞生。哥白尼深信天体 的形状与运行的轨道都有着最简单的图形。海森堡说；“哥白尼把一个全新的要素加到直接经 验之上”，这个要素是“自然定律的简单性”。9 简单性原则权威表述者当推牛顿。他在自然哲学的数学原理中写道：“如果你能从现 象中发现两三个普遍性的运动原理，然后再告诉我们一切有形体的物体的性质与作用都是由 这些明显的原理中产生的，那在哲学上是一个大进步，虽然这些原理的原因还没有发现出来。” 牛顿的这些思想，被认为是简单性原则的基本点：以尽可能少的、包含检验蕴涵的假说来解 释一切领域内所有的己知事实。 十九世纪末二十世纪初，奥地利哲学家、物理学家马赫提出了最著名的“思维经济原则”。 他指出：“科学，可以看成是一个尽可能用最少的思维最全面地描写事实的极小值问题”。， 即科学既要全面描写事实，把事实中最重要的全面描写出来，同时又要用最简单的方法和最 经济的思维。这里实际上他阐明了在思维中要把握科学探索的简单性原则问题。 二十世纪伟大的物理学家爱因斯坦更给予简单性原则以最有力的肯定，他提出了“逻辑 简单性”，认为：“一切科学的伟大目标，即要从尽可能少的假设或公理出发，通过逻辑的演 绎，概括尽可能多的经验事实。”。；“从希腊哲学到现代物理学的整个科学史中，不断有人力 图把表面上复杂的自然现象归结为一些简单的基本观念和关系，这就是一切自然哲学的基本原 理。”西 根据爱园斯坦的表述，简单性原则不仅是科学探索的一种有效方法，而且也是科学成果 的一个美学标准。 从毕达哥拉斯至今，两千多年时间里许多科学家和哲学家都为简单性原则这种重要思想 贡献了他们各自的智慧。这里只介绍了具有代表性的人物，通过他们可以了解简单性原则的 历史发展脉络：萌发于古代、运用于近代、确定于现代。 2 1 2 简单性思维源于简单性原则 思维是人类特有的最基本、最重要的意识活动。人类文明，人类进步。人类的一切创造， 都是人类思维活动的辉煌成果。人类的历史就是一部思维的发展和创造史。“思维”一词。在 英语中为t h i n k i n g ，它来源于拉丁语t o n g e r e 。美国哲学百科全书对思维的解释如是：思维 是本质的人类活动。人们通过思维可以在实然、必然、或然三种水平上获得对事物的认识； 通过思维以决定做或不做某事情。所谓思维方式，则是指一定社会历史实践活动形成的、表 征入们在思维活动上不同结构、不同特征、不同类型的一个范畴，是思维主体( 人) 用以反 罗素：西方哲学史上卷，北京：商务印书馆，t 9 8 1 ：5 7 3 w - 海森堡：物理学和哲学，北京：商务印书馆，1 9 8 1 ：1 6 1 威弗马吉：物理学原著选读北京：商务印书馆，1 9 8 6 ：4 6 1 许良英、赵中立、李宝恒等编译爱因斯坦文集，第1 卷北京：商务印书馆，1 9 7 6 ：2 6 2 ，2 1 4 许良英、赵中立、李宝恒等编译爱因斯坦文集，第l 卷北京：商务印书馆，1 9 7 6 ：3 7 5 - 6 映客体的相对稳定的样式。思维方式是认识论的重要论题之一。 思维方式作为一个具有高度综合性、概括性的哲学范畴，它同一定的世界观密切关联， 是一定的世界观在人脑中的内化。恩格斯强调：“每一时代的理论思维，从而我们时代的理论 思维都是一种历史的产物，它在不同的时代具有非常不同的形式，并同时具有非常不同的内 容。”自近代以来，简单性原则一直是哲学和科学研究的重要传统和发展动力之一，简单的 世界观成为不容挑战的“真理”。源于简单性原则的简单性思维则成为人们认识世界、认识自 身的主导思维方式。科学主义，工具理性主义，技术操作主义、还原论成为主导整个世界的 核心范式。 简单性思维，绝不是指简单化的处理问题，雨是指在解决问题时总是坚持以线性、还原、 封闭、静态为特征的思维方式。总的来说，简单性思维把系统看作是一个单一因果关系的线 性相互作用系统：对总体和系统的认识还原为对组成它们的简单部分或基本单元的认识；系 统处于平衡态，没有与其运行环境进行物质、信息、能鼍的交换；系统具有规则性、有序性、 确定性、可逆性。简单性思维主要表现为还原论和线性因果关系的观点。 在这种思维方式的指导下，认为宇宙乃至其中的万物，无分物理、生物或社会层面，都 可以简化为类似钟表的机械，各个组成零件均以精确可测的线性因果关系相互作用。如果我 们能够完全解析各个零件及其作用，即能以此认识世界及其万物。简单性思维逐渐成熟，并 成为人们探索世界的主要方式。 z 1 3 筒单性思维的成就及困境 2 1 3 1 简单性思维的成就 在复杂性科学诞生之前，大多数科学家都相信现实世界是简单的，人类一直把简单性思 维作为探索世界的主导思维方式，它主要体现在三个方面：努力探究物质构成的简单性，运 动规律的简单性和科学方法的简单性。 在天文学史上，哥白尼体系之所以能够挑战并战胜托勒密体系，就是由于坚持了“宇宙 有一种最终的简单性和美”9 这一最初设想。牛顿运动三大定律和万有引力定律，用几条简 单的基本定律和假定推演出整个复杂的力学体系，把天体的运动和地面的运动统一起来，构 建了经典力学的大厦；开普勒的行星运动三定律也是既简单又有美感的，它用几条规则和一 个公式为整个天空立了法：在电磁学中，麦克斯韦用他的四个基本方程，概括了各种复杂电 磁运动的规律，把电、磁、光等不同的物理现象统一起来。爱因斯坦以简单性原则进行自己 的科学创造，这已为历史所证明是成功的。他所提出的追求理论的“逻辑简单性”标准，在 当时几乎成为所有科学家的共同目标，并推动了自然科学的迅速发展。2 0 世纪的诺贝尔奖得 主，绝大多数也是在这一主导思维方式下获得科学发现的。 不可否认，简单性思维在近现代的自然科学中取得了一系列的巨大成就，并至今仍指导 着科学家们的实践，以致于简单性思维成为一种基本的科学信念贯穿于科学活动的各个方面、 层次与领域。受自然科学研究的影响，简单性思维在人文社会科学领域也取得了众多的成就， 比如西方古典经济学的威廉配第与大卫李嘉图的经济理论、圣西门的实证化的人类科学 理论、孔德的实证哲学和社会学、泰罗从“经济人”概念出发的管理学原理等。 在教育教学理论中，简单性思维表现有卢梭的自然主义教育观、赫尔巴特的目的手 段的道德教育范式、斯宾塞的科学主义的课程观以及泰勒的课程开发的经典逻辑程式等。可 以说，现在教育教学体系的建立有赖于简单性思维，同样，体育教学领域也难以摆脱这一影 响。 2 1 3 2 简单性思维的困境 恩格斯自然辩证法北京：人民出版社，1 9 8 4 ：4 5 4 6 夏宗经简单对称和谐物理学中的美学武汉：湖北教育出版社，1 9 8 9 ：3 3 7 宇宙演化和生物领域最早对简单性思维提出挑战。按照热力学第二定律，整个宇宙将越 来越走向无序，据此得出了著名的“热寂说”。然而，这显然与宇宙的生成演化的实际情况不 一致，也与我们的生机勃勃的现实世界相矛盾。达尔文的生物进化论更是揭示出我们的生物 世界是从简单生物逐渐演化，通过竞争和选择，走向了一个更加有序、更加高级、更加丰富 多样的生物世界。 2 0 世纪初物理学的发展也暴露了简单性思维的局限性。在简单性思维指导下，认为研究 物质的性质，只要把它分割到原子就能彻底搞清楚。但现在已经证明，原子本身具有很复杂 的结构，它也是一个复杂系统。量子力学的诞生使人们彻底认识到，试图通过分析单个粒子 的性质来了解多粒子系统的性质是行不通的，因为存在于粒子系统中的某粒子所显示的特性 和它单独存在时所显示的特性大不相同，就好象单独存在的手不具备附属于人体的手的功能 一样。海森堡的测不准关系原理也表明人们不可能同时获得微观粒子的位置和动量的精确值。 自此，简单性思维在物理学领域的主导思维方式不复存在。 在化学科学领域：化学震荡的时空表现；普利高津的耗散结构；威廉姆斯提出的解释生 物大分子和细胞参与的化学过程模型；超分子化学等，无一不对简单性思维提出挑战。尤其 是超分子化学，其所表现出的鲜明白组织特征迫使化学家不得不将复杂性引入化学科学的研 究和思考中。 此外，在经济学、心理学等其他许多学科领域，简单性思维也碰到了严重的困难。这种 还原论和线性冈果作用的思维方式己不符合当代科学技术与社会飞速发展的客观要求，开始 阻碍人类思维的发展，成为影响科学技术和社会发展的瓶颈，正逐渐失去其话语权。然而我 们不能因此对简单性思维加以简单化的否定，作为人类认识的一个阶段，简单性思维方式在 人类思维史上占有重要的地位。 简单性思维陷入困境的同时，用复杂性的观点看世界已成了一种不可阻挡的潮流，这股 潮流最终把复杂性思维推上了历史舞台。 2 2 复杂性思维 2 2 1 “复杂性”是什么? 复杂性应是复杂性思维的首要概念，需要给出它的科学定义。日常生活中的“复杂性” 概念，根据现代汉语词典的解释，其含义指( 事物的种类、头绪等) 多而杂，具有一定 的模糊性，并不科学和充足。即使在科学语境中对“复杂性”进行界定也是一个比较困难的 问题。据美国记者约翰霍根在其著作科学的终结中所讲，麻省理工学院的物理学家塞 思劳埃德( s e t hl l o y d ) 通过电子邮件向他提供了一份关于复杂性定义的清单，他统计了一下 有4 5 种，而实际上远不止于此。