超越后现代主义范式与教学系统设计研究

超越后现代主义范式与教学系统设计研究

一、国内外学者关于教学系统设计的研究现状牛磺酸体系建立了现代物理世界的机械科学概念、简单秩序概念和系统封闭概念。其核心思想是，确定的宇宙可以通过关系和关系的病理来预测和控制，原因和结果具有线性关系等重要观点。多数的科学家、哲学家和其他的学者秉承了这一思想,并以此为基石在各自的学科领域开展着研究。然而,自20世纪以来,牛顿的经典力学体系无论在宏观、微观世界都遇到了其无法解释的现象和问题。随着数学、物理学、生物学等学科研究的突破性进展,尤其是被称为“20世纪物理学第三大革命”的混沌学的形成与发展,彻底击碎了关于可控测量过程的牛顿式的梦和拉普拉斯关于决定论式可预测的幻想,充分揭示了其应用的局限性,由此拉开了一幕科学领域范式的重大转移——超越现代主义范式走向以开放、动态、不确定性、非线性为特征的后现代主义范式。教学系统设计作为一门研究人类最复杂系统——人类教学系统之一的教育学科,当然也处于这场范式转移之中。实际上今日线性的、序列化的、易于量化的、侧重于清晰的起点和明确的终点的教学系统设计,其不利于人的发展,束缚人的创造潜能的发挥已尽漏无疑。国内外许多学者也清楚地看到了这一点,纷纷从不同的角度进行理论研究与实践探索。本文希望在已有的研究成果的基础之上,做进一步分析探讨,力图将混沌理论作为理论基础引入教学系统设计的研究领域,使其成为教学系统设计工作者转变思维方式(由简化思维方式到复杂性思维方式)的重要方法论。二、科学是关于存在的科学,不是关于存在的科学混沌理论是一门关于过程的科学而不是关于状态的科学,是关于演化的科学而不是关于存在的科学。下面介绍混沌理论的三个重要概念:对初始条件的敏感性(蝴蝶效应)、分形、奇怪吸引子。受激于初始条件的敏感性对初始条件的敏感性又称蝴蝶效应,是美国著名气象学家洛伦兹(Lorenz,Edward)1979年在华盛顿作的一场报告中提出的:“可预言性:一只蝴蝶在巴西煽动翅膀,会在得克萨斯引起龙卷风吗?”它表明混沌系统对初始条件是敏感的,在初始状态一点轻微的变化,可能产生巨大的影响。根据这一理论,一点小的偏差都可能使我们偏离所希望达到的状态。对初始条件的敏感性是与不确定性、不可预测性相关联的。也就是说,对初始条件的敏感性意味着非线性的含义,来自系统一部分的微小的干扰其结果可能引起系统其他部分的巨大振动,同时对初始条件的敏感性决定了没有两个相同结果的出现。分形t分形,是一个几何术语,分形几何的概念是美籍法国数学家曼德尔布罗特(B.B.Mandelbrot)1975年提出的,所谓分形就是组成部分与整体以某种方式相似的“形”,或部分以某种方式与整体相似的集。它是非线性变换下的不变性,这种不变性是一种跨越不同尺度的对称性。它被描述为无限细节、无限长度、分数维、自相似,它是通过比例的对称,以一定方式的内部回归形成的。其中自相似性是分形最重要的概念,是指每一局部的形态与整体的形态相似,在一定程度上,部分是整体的再现或缩影。基于奇组合吸引子的非线性动力系统所谓吸引子是指这样的行为:它使系统被吸引、约束、控制、限定着物体的运动范围。有三类不同的吸引子:不动点吸引子、有限极限环吸引子、奇怪吸引子。不动点吸引子的作用是约束系统到一个静止稳定态;有限极限环吸引子是指重复或循环代表系统的周期运动;奇怪吸引子是非平衡、非线性系统演化的一种归宿,代表系统的混沌运动。奇怪吸引子通过诱发系统向不规则发展,使系统产生复杂、丰富、多变、不确定性。依据奇怪吸引子的观点,系统被视为可通过限制活动范围的参数而进行限定,但不是可以简单预测的。混沌理论认为,所有的系统都遵从于不可预测的扰动,混沌系统不是混乱的系统,是有秩序的,是隐藏在无序中的有序方式。混沌理论对教育的重要启示在于:整体观和学习的非线性的观点,它为我们思考教学系统设计提供了一个全新的视角。三、混沌理论与传统教学系统设计教学系统设计(简称为ISD)作为一门新兴的教育学科,产生于20世纪50年代的现代媒体和各种学术理论(如传播学、学习与教学理论、系统科学等),综合应用于教育和军队、企业培训之中,随后得到了蓬勃的发展。目前具有可操作性的ISD模式已有数百种,其发展大体经历了四代(ISD1、ISD2、ISD3、ISD4)的演化过程,从系统科学的角度看,又可表述为“线性循环—流程图—阶段内循环、阶段外线性—动态交互网络”的演变过程。前三个阶段,基本上是设计、开发线性教学程序或是对线性教学程序的完善和补充,我们把它归结为线性教学系统设计,最后一个阶段,是美国明尼苏达大学坦尼森教授在认识到了还原论、线性思维重视部分,忽视认知系统各要素之间互动关系给教学系统设计所带来的局限性的基础上,将复杂性理论(主要是混沌理论的观点)引入教学系统设计的研究中,提出了线性与非线性相结合的认知要素等重要观点,最终形成了交互认知复杂性学习模型即ISD4,从此教学系统设计的非线性观得到了重视。将混沌理论在教学系统设计中的应用进一步推进的,当属美国佛罗里达州立大学的尤(YeongmahnYou)教授。1993年他发表论文《我们能从混沌理论中学到什么?教学系统设计一种可选择的方法》,以混沌学基本原理为视角审视了传统教学系统设计存在的局限性,从理论上提出了一种可选择的教学系统设计基本框架。我们把ISD4及尤提出的框架归为非线性教学系统设计或称为混沌理论视野中的ISD基本框架。以下我们将二者进行比较分析,并不是旨在完全否定传统教学系统设计(它在学习基础知识和基本技能的过程中,依然是有效的),而在于我们应清晰地认识到真实的教学系统的本质,动态性、非线性、复杂性及混沌理论所提供的有益的重要观点。(见表)从上面比较,可以看出两者存在着重大差别,主要原因是他们从一开始所持的世界观就不同,因此也就造成了对教学系统设计研究的方法论的不同。前者传承了牛顿经典力学的机械论、还原论、确定论等思想,很自然地认为教学系统是一个线性的、封闭的、静止稳定的、可确定的、可预测的系统。初始条件的变化引起均匀、线性地变化,通过将整体分解为可以独立的各个部分进行分析,然后再将其做简单地相加,以此来理解教学整体。这种机械的教学设计观面对设计、开发教学系统中所涉及的众多复杂因素及其相互依存相互作用的关系显得无能为力,缺乏灵活性,很难适应诸多变量的动态变化。后者是以复杂性理论,尤其是以混沌理论为视角,来看待教学系统设计的。教学系统在他们的眼中是一个非线性的、开放的、动态不稳定的、不可预测的、不可确定的、整体的、人类复杂的学习系统。非线性教学系统假设各要素是相互作用、相互依存的因果关系,原因和结果是不成比例的相互联系,初始条件的轻微的变动,可能会产生不成比例的大的后果(例如儿童时期的细小条件变化往往会决定他成长后的功过,这在现实生活中是不乏例证的)。整体不是简单系统各部分的和,对整体的理解和把握,需要用人类学的有关理论,通过部分—整体—部分……不断循环地即时分析,就好像运用变焦镜头观察物体一样,只有不断地变焦,才能既看清全貌又了解细节。分形中最重要的概念之一就是自相似性,每一局部的形态与整体的形态相似,在一定程度上,部分是整体的再现或缩影,可见,脱离整体系统分析部分意义是不大的,教学设计过程中应更多地反映学习过程中动态、不可预测的方面,将不可预测的教学事件整合到动态关系之中,增加其灵活性,而不是一步步的流程图。动态反馈、远距离平衡态是非线性的显著特征,在这里被传统教学设计视为无效的“错误、干扰等因素”,但是非线性的开放的教学系统不断演化、发展和促进学习者认知结构产生飞跃的重要变量,是非线性教学系统存在的根本原因以及驱动力。皮亚杰提出的平衡—不平衡—重新平衡…认知发展模式支持了这一观点。美国佛罗里达州立大学的尤(YeongmahnYou)教授甚至认为:在学习的过程中,学生的错误不应简单地被视为学习的无效,而应视为是不可避免的并且对于学习过程是至关重要的学习奇怪吸引子。可见干扰、错误、非平衡态对于激发学习者产生积极的变化是至关重要的。四、从“开放的、非线性系统的思维方式”看复杂思维:从“复杂的设计过程”到“和人的干涉到“不动”真实的学习过程是一个多因素及其动态相互作用的复杂过程,存在着诸多不确定的因素,而传统教学系统设计用复杂教学系统抽象出来的简单教学系统设计模型,反过来再去指导复杂真实的学习过程,难免效果不佳。正如叶澜教授所指出的那样:“如果我们继续沿着这条思路走下去,也许还能不断提出修正、补充或加深的观点。然而,不可能真正对教育复杂性的整体式关系形成突破性认识……”。由此看来,我们有必要转变思维的方式,从开放的、非线性系统的视角重新考虑教学系统设计的研究方法,同时笔者认为两者设计思路虽存在着明显的差异,但并不是对立的关系,在教学系统设计的过程中应综合应用,使其优势互补,以指导我们的设计与开发工作。在设计开发的初始阶段,可以考虑以线性的开发模型(如狄克—柯瑞模