復雜科學視野下的創(chuàng)客教育理論辨析與模式探索

扎麗瑪　李龍

[摘? ?要] 復雜科學的誕生為教育者提供了全新的視角、理論與態(tài)度重新審視具有不確定性、復雜多變但仍具有一定模式的教育系統(tǒng)。復雜科學對于意義、目的、系統(tǒng)的追求方法中所蘊含的全新邏輯已經(jīng)超越了傳統(tǒng)分析哲學的框架，締結了一種關聯(lián)性、生成性與回歸性的復雜網(wǎng)絡。文章從復雜科學視角，采用系統(tǒng)分析方法對創(chuàng)客教育進行復雜性辨析，為復雜科學應用于創(chuàng)客教育的研究提供詮釋性的理論與方法論框架。研究表明創(chuàng)客教育的宏觀層：創(chuàng)客教育系統(tǒng)，中觀層：創(chuàng)客學習環(huán)境，微觀層：創(chuàng)造力與制品，均是一種復雜性存在;復雜科學對于創(chuàng)客教育的研究具有重要的理論與方法論意義;復雜系統(tǒng)的建模方法與技術能夠?qū)?chuàng)客學習環(huán)境中涌現(xiàn)現(xiàn)象的動力系統(tǒng)進行基于原則的、積極主動的、過程取向的分析，為創(chuàng)客教學模式的研究提供重要的補充工具。

[關鍵詞] 復雜科學; 創(chuàng)客教育; 理論辨析; 模式探索

[中圖分類號] G434? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] A

[作者簡介] 扎麗瑪（1980—），女，內(nèi)蒙古呼和浩特人。博士研究生，主要從事學習科學與技術設計、復雜系統(tǒng)理論與創(chuàng)客教育的研究。E-mail：zhalm@imnu.edu.cn。

一、引? ?言

教育作為一種擁有最高不確定性的智慧行動，在不斷追求“科學化”的過程中也被一種簡化的、僵化的、分裂的意識形態(tài)所侵蝕：相信普世性的客觀規(guī)律;相信教育的可機械分解性與組合性;對于實證哲學、經(jīng)驗主義以及行為主義的極端推崇;對于分析教育的原理與原則的盲目樂觀等[1]。教育的整體性、人文性、藝術性與豐富性在日趨簡化的過程中不斷扭曲與異化，以至于人們的信仰、道德、審美在簡單人格與簡單文化的培植中處于消逝的邊緣。自“復雜性”思潮誕生以來，人類仿佛看到了世界重生的希望，用一種全新的視角、理論與態(tài)度重新審視人與自然、社會以及世界的關系。將世界視為一個“復雜系統(tǒng)”，用“涌現(xiàn)”“混沌”“自組織”“生成性”等復雜科學的新興概念去詮釋我們的社會系統(tǒng)、教育系統(tǒng)以及認知系統(tǒng)，褪去簡單性的外衣，揭示世界的本真，可以說是21世紀最美麗、最振奮人心的藍圖。如今，創(chuàng)客文化已經(jīng)成為新時代的主流文化之一，“人人皆為創(chuàng)客”的理念深入人心[2]，然而，創(chuàng)客教育研究與實踐的視野還不夠深入，存在理論根基不穩(wěn)、實踐經(jīng)驗不足的問題[3]。復雜科學的興起為創(chuàng)客教育的研究提供了全新的視角與工具。

二、復雜性的內(nèi)涵與外延

“復雜性”一詞是一個概括性的術語，起源于拉丁語詞根“Plectere”，意思是編織、纏繞。新英格蘭復雜系統(tǒng)學會（New England Complex System Institute，NECSI）在2000年對復雜系統(tǒng)進行了如下定義：復雜系統(tǒng)是一個新興科學領域，研究系統(tǒng)的各個組成部分怎樣引起整個系統(tǒng)的集體行為以及系統(tǒng)如何與其環(huán)境相互作用。社會系統(tǒng)由人類組成，大腦由神經(jīng)元組成，分子由原子組成，氣候由氣流組成，所有這些都是復雜系統(tǒng)的例子。復雜系統(tǒng)的領域橫跨了所有傳統(tǒng)科學領域，如工程學、管理與醫(yī)學。它主要研究的是關于部分、整體與關聯(lián)性的問題。

美國圣塔菲研究所教授梅拉尼·米歇爾（Melanie Mitchell）對復雜系統(tǒng)作了更為精確的定義：復雜系統(tǒng)是由大量分組所構成的網(wǎng)絡，不存在任何中心控制，通過簡單的運行規(guī)則生成復雜的整體行為和復雜的信息處理，并通過學習和進化產(chǎn)生適應性[4]。如果系統(tǒng)有組織的行為不存在內(nèi)部和外部的控制者或領導者，則稱為自組織（Self-organizing）。由于簡單的規(guī)則以無法預測的方式產(chǎn)生出復雜的行為，這種系統(tǒng)的宏觀行為也稱作涌現(xiàn)（Emergent）。復雜系統(tǒng)又可以定義為：具有涌現(xiàn)和自組織行為的系統(tǒng)[4]。

“復雜科學”并沒有一個明確的定義，我們通常將復雜適應系統(tǒng)理論、耗散結構理論、混沌動態(tài)學的探索與研究作為“復雜科學”的研究領域。“復雜系統(tǒng)”一詞正式出現(xiàn)于1999年4月2日美國《科學》期刊上出版的《復雜系統(tǒng)》專欄上，其中“復雜系統(tǒng)”被描述為：通過對一個系統(tǒng)的子系統(tǒng)的認識，無法完整地解釋該系統(tǒng)的性質(zhì)，這樣的系統(tǒng)便是復雜系統(tǒng)。復雜系統(tǒng)通常具有多層次的系統(tǒng)結構、多樣性的子系統(tǒng)、復雜的關聯(lián)度、多重性的目標、不確定的信息以及多途徑的方法等特征。

復雜科學在教育領域的應用日益受到關注。復雜科學與后現(xiàn)代研究觀點相結合，對于我們理解課程與教學有著重大的啟示作用。復雜理論使得我們能夠使用不同的鏡片觀察世界，也能夠使我們摘掉鏡片直面客觀現(xiàn)實，用一種后現(xiàn)代觀點來探索課程與教學中的潛在問題。復雜科學的誕生，仿佛為人們帶來了一種創(chuàng)造性、關聯(lián)性與生成性的模式之舞，使得大批學者沉浸其中為之贊嘆。近年來，教育領域的學者們開始探索如何將現(xiàn)代主義的思維范式轉換為具有變通性的后現(xiàn)代主義思維范式。

三、創(chuàng)客教育的復雜性辨析

（一）宏觀層：創(chuàng)客教育系統(tǒng)的復雜性

教育是人類世界復雜問題之最[5]。一場方法論的革命正在席卷教育領域，復雜科學為教育研究提供了全新的方法與范式[6]。社會的發(fā)展與變革深刻地影響著教育領域，其復雜性聯(lián)結不僅涉及經(jīng)濟、文化、政治等外圍因素[7]，還與教育的理念、內(nèi)容、制度、目標、方法等內(nèi)在因素息息相關[8]。教育系統(tǒng)內(nèi)部要素的豐富性與作用機制的復雜性，外部環(huán)境的龐雜多端，充分印證了其復雜性存在[9]。教育的生成性特征造就了教育的復雜性——教育是一種循序演進與發(fā)展中的回歸性開放系統(tǒng)[1]。隨著復雜性問題在教育領域的出現(xiàn)，傳統(tǒng)分析法已經(jīng)無法解釋不斷涌現(xiàn)的復雜現(xiàn)象。“復雜科學”的出現(xiàn)為教育者提供了新的分析工具，以應對具有不確定性、復雜多變但仍然具有一定模式的教育系統(tǒng)。

通過一系列以創(chuàng)新為主要目標的綜合性課程，創(chuàng)客教育旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新能力，是現(xiàn)行中小學教育中的一種補充性教育形式[10]。創(chuàng)客教育是一項需要對教育的特性、復雜性以及要素之間的復雜聯(lián)結進行綜合考慮，從教育的本質(zhì)特征入手駕馭創(chuàng)客運動在教育領域的運行規(guī)律的系統(tǒng)工程[11]。從復雜性的視角來審視，創(chuàng)客教育系統(tǒng)是由指導者、學習者、學科課程、技術工具、項目案例、學習評價等諸多因素交互作用所構成的社會復雜系統(tǒng)，其創(chuàng)造力模型應與復雜系統(tǒng)創(chuàng)造力模型相一致[12]。以復雜系統(tǒng)創(chuàng)造力模型審視創(chuàng)客教育的各個組成要素，能夠為創(chuàng)客教育系統(tǒng)的構建，提供理論與實踐意義上的借鑒[12]。

創(chuàng)客教育系統(tǒng)具有多樣性、生成性、回歸性以及關聯(lián)性等復雜系統(tǒng)特征。多樣性指學科的多樣性：創(chuàng)客教育涉及語文、數(shù)學、外語、科學、藝術、信息技術等多學科;教育環(huán)境的多樣性：創(chuàng)客教育受家庭教育環(huán)境、學校學習環(huán)境以及社會文化環(huán)境的影響;教育目標的多樣性：創(chuàng)客教育具有計算思維、設計思維、創(chuàng)新思維、社交能力、語言能力等多維度的培養(yǎng)目標;教育群體的多樣性：創(chuàng)客教育包含幼兒生、小學生、中學生、高中生、大學生等不同學齡層次的教育群體。生成性意味著注重具體的教育過程：相對于傳統(tǒng)學校教育過分關注教育目標，創(chuàng)客教育更加關注教育過程;關注表現(xiàn)性教育目標：創(chuàng)客教育關注教育過程中學生的個性化表現(xiàn)以及個人意義的獲得，而非預設的教學性目標;關注偶發(fā)性教學事件：在傳統(tǒng)教育中受到排斥的偶然性事件，被創(chuàng)客教育視為有利的教學資源;關注互動性的教學方法：創(chuàng)客教育摒棄灌輸式教學，采用多邊互動的方式促進資源與信息的再生。回歸性意味著項目的回歸性：創(chuàng)客教育采用迭代的項目式學習方法，不同項目之間穩(wěn)定性與轉變共存;體驗的回歸性：在創(chuàng)客教育中學生迭代地去感知、認知、創(chuàng)造，以變革性循環(huán)的方式豐富知識、磨煉思維、提升能力;關聯(lián)性包括情境的關聯(lián)性：創(chuàng)客教育采用情境化教學，重點關注學科課程與真實情境的關聯(lián)性;學科之間的關聯(lián)性：在創(chuàng)客教育中學科與學科之間的關聯(lián)性高，知識與知識之間的聯(lián)結性強;人與人的關聯(lián)性：創(chuàng)客教育中的協(xié)作問題解決與合作共贏的理念促進了人與人之間的互動與交流。

（二）中觀層：創(chuàng)客學習環(huán)境的復雜性

創(chuàng)客教育的核心在于創(chuàng)客學習環(huán)境的創(chuàng)設。學生在與環(huán)境相互作用的過程中學習并學會如何學習[13]。教學模式是對學習環(huán)境的描述，其中包括作為教師的我們在應用教學模式時的行為[14]。學習科學家們致力于將 “去中心化”“非線性”等復雜系統(tǒng)的關鍵性概念應用到學習環(huán)境的研究中。伯雷特（Bereiter）和斯卡達瑪利亞（Scardamalia）曾表示：隨著自組織和涌現(xiàn)這樣的復雜系統(tǒng)的概念被引入主流教育心理學，對該領域的任何研究就沒有簡單的因果解釋了，這一點越來越明顯。總的來說，社會認知過程所導致的結果是無法用進入該過程的相關因素來解釋或完全預測的[15]。創(chuàng)新工作、理解以及認知的發(fā)展都是從一些簡單成分的互動中涌現(xiàn)出來的復雜結構的例子[16]。無論是在神經(jīng)元的層面還是在知識的層面，學習本身都具有涌現(xiàn)特性[17]。

創(chuàng)客學習環(huán)境主要由社群（教師和學生）、空間和工具組成。在創(chuàng)客學習環(huán)境中，學生通過導師引導、親身實踐、使用各種工具和技術，合作創(chuàng)建和重塑物理和數(shù)字世界。在創(chuàng)客學習環(huán)境中創(chuàng)新思維、認知發(fā)展以及制品的生成都是一種涌現(xiàn)現(xiàn)象。涌現(xiàn)指在復雜系統(tǒng)的自組織過程中形成新穎和連貫的結構、模式和屬性的現(xiàn)象[18]。涌現(xiàn)理論描述了復雜系統(tǒng)中大規(guī)模集體行為模式的形成過程[19]。戈爾茨坦（Goldstein）觀察到，涌現(xiàn)現(xiàn)象具有以下相互關聯(lián)的屬性：完全的新穎性，連貫性或相關性，全局性或宏觀性，動態(tài)性和明顯性[18]。完全的新穎性意味著在復雜系統(tǒng)中尚未觀察到，并且既不可預測又不能從低級或微觀層次組件中推導出來。連貫性或相關性指涌現(xiàn)表現(xiàn)為綜合的整體，隨著時間的推移傾向于保持一定的同一性，并將單獨的低級組件貫穿且關聯(lián)成更高級別的統(tǒng)一體。全局性或宏觀性指涉涌現(xiàn)現(xiàn)象的軌跡。動態(tài)性特征指涌現(xiàn)現(xiàn)象不是預先給定的整體，而是隨著時間的推移由復雜系統(tǒng)演變而產(chǎn)生。明顯性意味著涌現(xiàn)通過展示自己得到廣泛的認可，它們在現(xiàn)象層面是得到認可的。

創(chuàng)客學習環(huán)境具有涌現(xiàn)、去中心化、自組織等復雜系統(tǒng)特征，因此可將其視為復雜系統(tǒng)。復雜系統(tǒng)中的分形模式、有限之無限性以及不可預測性等混沌理論視角同樣與創(chuàng)客學習環(huán)境相關聯(lián)。在創(chuàng)客學習環(huán)境中小組的每個人都共享一個小組，小組與小組之間具有相同的結構與模式，所有小組的集合構成了創(chuàng)客社群。這種具有自相似性，類似于分形的模式充分展現(xiàn)了創(chuàng)客學習環(huán)境中的教師、學生、工具、材料之間的動態(tài)關聯(lián)性以及結構與彈性的結合。有限之無限性指涉在創(chuàng)客學習環(huán)境中，指導教師可能會受到國家政策、地區(qū)標準、學校法規(guī)、課程目標等客觀因素的限制，但在這些限制之內(nèi)存在著無限的可能性。教師與學生、工具、材料之間的潛在關聯(lián)性不受任何的限制。這種對教師的賦權使他們擺脫了限制的束縛，獲得了創(chuàng)造的自由。創(chuàng)客學習環(huán)境中的學習行為既有一定的模式，又具生成性，是確定性與隨機性的聯(lián)結。教師既可以確定一定的教育目標，又要對學生的隨機互動進行反饋。教育目標與學生行為的不可預測性相結合使得創(chuàng)客學習環(huán)境中的學習具有創(chuàng)生性與開放性。

（三）微觀層：創(chuàng)造力與制品的復雜性

創(chuàng)造性活動包括生成、鞏固、孵化和闡述的連續(xù)階段，創(chuàng)意制品的產(chǎn)生也是一個動態(tài)的流程[20]。思想的聯(lián)結隨著時間的推移展開，新事物的發(fā)明也會隨著時間的推移而產(chǎn)生。創(chuàng)造力是一種系統(tǒng)現(xiàn)象，創(chuàng)造者、媒介、問題、經(jīng)濟因素、文化和技術以及他人（群體、評論家、競爭對手、觀眾和贊助人等）都在創(chuàng)造過程中發(fā)揮作用[20]。當工作的意義和期望值隨著文化背景和生活階段而改變時，創(chuàng)造性工作會改變一個人的生命周期[20]。創(chuàng)造過程發(fā)生在歷史和文化環(huán)境中，在創(chuàng)造過程中創(chuàng)造者并非完全獨立，這意味著創(chuàng)造力也是一種開放系統(tǒng)現(xiàn)象[20]。創(chuàng)造性的努力涉及適應環(huán)境中的事件，創(chuàng)造性行為必須具有環(huán)境適應性和環(huán)境敏感性。這種適應性定義了溝通的可能性，互惠的反饋循環(huán)連接創(chuàng)造者與公眾。創(chuàng)意活動還需要與對社會和自然世界的感知相關聯(lián)。感知者之間存在反饋，創(chuàng)造性的個體通過調(diào)整，并試圖以塑造世界的方式去適應和同化[20]。“適應性”是創(chuàng)造性活動的重要特征，這個詞意味著創(chuàng)造性活動與現(xiàn)實密切相關。

創(chuàng)造過程還包括自我刺激和內(nèi)部反饋。托比·昭斯納（Tobi Zausner）提出，藝術似乎涉及“自動催化”，因為藝術家對作品本身以及環(huán)境反饋作出回應[21]。這一理念與馬圖拉納（Maturana）的“自創(chuàng)生理論”有關，是生命系統(tǒng)的自我創(chuàng)造屬性。創(chuàng)造力涉及自我組織的過程，與“自創(chuàng)生”組織有關，這些組織“不斷自我生產(chǎn)”。可以將藝術作品、新科學理論和工程問題的新穎解決方案視為涌現(xiàn)結構，是問題解決的耦合過程的結果。涌現(xiàn)提供了一種文化歷史中產(chǎn)生新信息的方法。許多科學家探討了處于混沌狀態(tài)的系統(tǒng)如何產(chǎn)生創(chuàng)造性行為以及混沌的幾個特征如何與創(chuàng)造性過程和創(chuàng)意作品相關。例如，佐斯納（Zausner）指出創(chuàng)造過程如何對刺激因素敏感，并談到創(chuàng)意作品的不可預測性。她提出創(chuàng)意作品更多是一種涌現(xiàn)現(xiàn)象，而不是預先可視化的目標進程。弗雷德里克·亞伯拉罕（Frederick Abraham）將創(chuàng)造力稱為“自組織的分叉”，主張混沌和不穩(wěn)定狀態(tài)促進創(chuàng)造力的產(chǎn)生[22]。霍華德·內(nèi)梅羅夫（Howard Nemerov）將創(chuàng)作之前的原始秩序比喻為混沌。本·戈澤爾（Ben Goertzel）和羅納德·芬克（Ronald A. Finke）正在開發(fā)混沌邏輯和混沌認知的概念。

創(chuàng)意產(chǎn)品，無論多么復雜，都可以被視為從相對簡單和易于理解的心理和社會過程中產(chǎn)生的制品，但前提是這些簡單的系統(tǒng)涉及辯證、對立、耦合或非線性過程。與創(chuàng)造力相關的許多社會心理現(xiàn)象的指涉也是一種動態(tài)過程。創(chuàng)造過程具有不可預測性與初始條件敏感性。不可預測性在于創(chuàng)造性過程無法使用數(shù)學意義上的分析進行描述，創(chuàng)造性軌跡也不能簡化為簡單的方程式，并且需要從啟發(fā)式而非精確的算法中產(chǎn)生洞見。特定的指導與程序可以輔助創(chuàng)意的產(chǎn)生，但絕不可能像寫食譜一樣將其固化。這并不是說創(chuàng)造性工作不能使用確定性過程建模或?qū)嵤@些過程必須是動態(tài)的迭代活動，且其結果通常無法提前預測。創(chuàng)造力理論家們正在考慮如何用動態(tài)模型闡明原創(chuàng)性現(xiàn)象。具有時間術語的心理模型，潛在的非線性，參考辯證過程，都是這些新模型和技術可以應用的面相。

四、復雜科學對創(chuàng)客教育研究的方法論含義

（一）實驗性與描述性方法的限域

教育系統(tǒng)、學習環(huán)境以及人類的思維均是復雜系統(tǒng)，其中線性和非線性可以共存，涌現(xiàn)現(xiàn)象是其重要特征。涌現(xiàn)現(xiàn)象由主體之間的交互引起，又制約著主體之間的后續(xù)交互，似乎有自己的生命，獨立于局部交互而存在，因而不能還原為系統(tǒng)的個體或局部[23]。因此，任何對復雜系統(tǒng)動力學的解釋都一定要解釋自下而上和自上而下的因果性[24]。目前，教育研究中的研究方法可以歸類于實驗性研究、描述性研究以及設計研究。然而，基于設計的研究在方法論層面上是運用描述性方法與綜合性方法（描述性方法結合實驗性方法）來解釋學習[25]。

實驗研究通常將實驗組與控制組相對比后作出因果關系的解釋。由于數(shù)學建模工具本質(zhì)上都是線性工具，無法對動力學系統(tǒng)中線性與非線性的辯證共存加以解釋。線性方法試圖將系統(tǒng)拆分成部分，通過研究部分而得出總體。然而，學習的涌現(xiàn)現(xiàn)象無法通過將部分相加而得到整體的方式進行分析，且當異質(zhì)的參與者被聚合或平均為因素時，一些關鍵信息就丟失了[26]。因此，實驗方法并不能解釋復雜現(xiàn)象中的涌現(xiàn)行為，也不可能為之建模，而只能將其應用于復雜系統(tǒng)中線性特征較為明顯的維度。

描述性方法可以在一定程度上理解涌現(xiàn)現(xiàn)象，但其局限性也很明顯，比如無法對干預和設計決定進行歸納以及相對于理論應用而言過于強調(diào)理論建構等。同樣，對于涌現(xiàn)現(xiàn)象的解釋，實驗性方法也具有簡化性。描述性方法與實驗性方法的區(qū)別在于兩者簡化的程度不同。不同程度的簡化導致了不同類型的解釋和理解，兩者都有見地，都很重要[27]。從時間的角度來看，涌現(xiàn)行為常常在一個現(xiàn)象演變過程中的非常狹窄的時間段中發(fā)生[23]。通常，描述性研究無法覆蓋涌現(xiàn)現(xiàn)象的時空全景。

實驗性方法與描述性方法共同的局限是兩者對于理解和解釋已經(jīng)涌現(xiàn)的現(xiàn)象時存在很大的局限性。如果一些模式已經(jīng)涌現(xiàn)，實驗性方法與描述性方法只能用來解釋它們在聚合層次上的關系以及模式的演化過程。然而，如果逆轉時光，即使初始條件相似，同樣的演化軌跡也不一定出現(xiàn)。因此，我們不但需要理解和解釋涌現(xiàn)的演化軌跡，還需要解釋演化軌跡的可能空間。學習是一種復雜現(xiàn)象，對于理解學習涌現(xiàn)的可能空間而言，實驗性方法與描述性方法都存在著局限性。

（二）復雜系統(tǒng)的建模方法與技術

通常，復雜性理論試圖回答不同學科領域中令傳統(tǒng)從業(yè)人員感到困惑的問題。復雜理論表明，這些情況是由單個主體交織在一個非線性網(wǎng)絡中，形成了復雜的自適應系統(tǒng)，而后這些系統(tǒng)便有了單個主體不具備的特征。這些情況很難研究的原因是，研究人員養(yǎng)成了使用“解剖分析”技術研究現(xiàn)象的習慣。他們將機器、有機體、生態(tài)系統(tǒng)以及任何其他實體的組成部分進行分解，并假設對這些部分進行研究將揭示整體的本質(zhì)。但是，當組成部分不能提供系統(tǒng)的涌現(xiàn)特性的信息時，此分析方法將無用。因此，必須在“涌現(xiàn)水平”上研究復雜的自適應系統(tǒng)。

研究復雜系統(tǒng)，就是研究它的演化規(guī)律。系統(tǒng)的演化模型可用于描述系統(tǒng)的涌現(xiàn)性。圣塔菲學者們提出一種新的思路，其基點是：系統(tǒng)出現(xiàn)涌現(xiàn)的時間、地點以及類型均是自下而上的，這些取決于系統(tǒng)的組成要素及其非線性交互。圣塔菲學者們稱組成要素為主體（Agent），并使用算法程序來表述規(guī)則，使用計算機模擬仿真技術探測系統(tǒng)的涌現(xiàn)行為。這種方法被稱為“基于主體的建模方法”，它是生成性的研究方法。它建立在歸納邏輯之上，所用模型是由計算機程序表示的，根據(jù)模型讓系統(tǒng)在計算機上產(chǎn)生、演化，讓宏觀整體行為由下而上、自然而然地涌現(xiàn)出來，使研究者能夠直接觀察系統(tǒng)的生成、演化過程，從觀察現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，提煉概念，形成洞見，建立理論[28]。

基于主體的建模（Agent-based Modeling，ABM）是一種基于主體的復雜系統(tǒng)模擬仿真技術。在過去的二十年間，使用基于主體的建模已經(jīng)成為科學家尋求理解復雜的物理、生物和社會現(xiàn)象的重要工具[29]。作為一種基于計算機的模擬仿真技術，ABM用于模擬自治主體（個體或組織）的行為和相互作用，以評估他們對系統(tǒng)整體的影響。它綜合了博弈論、復雜系統(tǒng)、涌現(xiàn)、計算社會學、遺傳編程等不同理論與學科的思想元素。ABM是一種微觀模型，通過模擬多個主體的同步行為和交互，以再現(xiàn)和預測復雜現(xiàn)象[30]。這個過程是從微觀層次到宏觀層次的涌現(xiàn)。因此，這個模型的關鍵就是簡單的行為規(guī)則能夠產(chǎn)生復雜的行為結果。ABM是研究者對“現(xiàn)實中的事物如何運作”的理想化的近似方法。

五、復雜科學在創(chuàng)客教學模式研究中的應用

對于創(chuàng)客教學模式的研究，本文主張使用復雜系統(tǒng)研究、人種志研究、基于設計的研究相整合的方法論，以下簡稱為復雜人種志設計研究。這種整合的研究方法論對于創(chuàng)客群體的學習環(huán)境研究有著顯著的優(yōu)勢：復雜系統(tǒng)研究從復雜性理論視角分析創(chuàng)客教育系統(tǒng)的復雜性、創(chuàng)客學習環(huán)境的復雜性、創(chuàng)新思維的復雜性;人種志研究充分、詳實地解釋了教學活動所發(fā)生的環(huán)境背景，為研究者提供了深層次的環(huán)境知識，使研究者聚焦于創(chuàng)客群體的心理、行為以及信仰，指導研究者開展符合創(chuàng)客群體需求的研究;基于設計的研究的干預主義、前瞻性、反思性以及迭代等特征能夠使研究者從最初的模式原型（基于一些假設的學習軌跡和特定設計特征）逐步優(yōu)化模式，從而得出最終的模式。復雜系統(tǒng)研究作為一種生成性研究靈活地整合了宏觀與微觀視角，為教學模式的特征分析、原型設計、評價以及修正的研究提供了豐富的理論視角與可操作性方法，但復雜系統(tǒng)研究應用于教育研究時需輔以人種志觀點以及迭代的現(xiàn)象學校驗。人種志強調(diào)長期的真實情境的參與性，但缺乏干預立場;基于設計的研究通過干預以及迭代的評價與修正獲得形成性的理論與實踐，但缺乏人種志視角;復雜人種志設計研究補充了單一方法論在創(chuàng)客教育研究中應用的缺陷，有機地整合了生成性研究與形成性研究，為創(chuàng)客教學模式研究提供了切實有效的方法論。綜上所述，方法論與具體方法如圖1所示。

復雜性方法論為創(chuàng)客教學模式研究提供了重要的補充工具。復雜系統(tǒng)研究主張把創(chuàng)客教學系統(tǒng)的研究焦點從因素轉為參與者，研究者不用再帶著把同質(zhì)的參與者聚合成因素這樣的假設去研究現(xiàn)象。相反，研究者可以保持創(chuàng)客群體中主體的多樣性，把他們看作是異質(zhì)的參與者，各自具有自身的基因和文化特質(zhì)，并實施簡單的行為規(guī)則。ABM最大限度地利用復雜性的主要原則，即動力學極簡主義原則：局部層面的簡單規(guī)則能夠充分地促成復雜的涌現(xiàn)行為在集體層面上發(fā)生。創(chuàng)客學習環(huán)境中異質(zhì)的參與者在一定的時間和空間跨度內(nèi)互相作用可以導致全局性結構和模式的產(chǎn)生，這些結構和模式反過來又辯證地規(guī)定和制約著主體間的后續(xù)交互。ABM通過計算手段模擬主體間的交互，“自下而上”地表征創(chuàng)客學習環(huán)境中的涌現(xiàn)行為并讓系統(tǒng)在計算機模擬中演變。如此一來，研究人員不再局限于分析創(chuàng)客教學現(xiàn)象中的靜態(tài)平衡——對已經(jīng)涌現(xiàn)的現(xiàn)象進行分析——或?qū)⒅黧w看作聚合的因素這種假設的基礎上進行分析。ABM為研究者提供了方法論上的可能性，對創(chuàng)客學習環(huán)境中涌現(xiàn)現(xiàn)象的動力系統(tǒng)進行基于原則的、積極主動的、過程取向的分析。

六、總結與展望

教育的復雜性就在于其生成性——教育是一個以生成性、涌現(xiàn)性、自組織為特點的回歸性開放系統(tǒng)。隨著復雜性問題在教育領域的出現(xiàn)，傳統(tǒng)分析法已經(jīng)無法解釋不斷涌現(xiàn)的復雜現(xiàn)象。“復雜科學”的出現(xiàn)為教育者提供了新的分析工具，以應對具有不確定性、復雜多變但仍然具有一定模式的教育系統(tǒng)。復雜性理論與方法論作為一種新興科學與后現(xiàn)代研究觀點為我們理解創(chuàng)客教育有著重大的啟示作用。復雜性理論使得我們能夠使用不同的鏡片觀察世界，也能夠使我們摘掉鏡片直面客觀現(xiàn)實，用一種后現(xiàn)代觀點來探索創(chuàng)客教育中的潛在問題。該文通過對復雜性的內(nèi)涵與外延界定，創(chuàng)客教育的宏觀層、中觀層以及微觀層的復雜性辨析，創(chuàng)客教育研究中復雜性的方法論含義，創(chuàng)客教學模式探索中復雜性方法論的應用作了詳盡的闡述，為復雜科學應用于創(chuàng)客教育研究提供了詮釋性的理論與方法論框架。

[參考文獻]

[1] LEENER M J， WILLIAM E， DOLL， JULIEN J S. Chaos， complexity， curriculum and culture： a conversation[M].? Switzerland： Peter Lang， 2005.

[2] 王佑鎂， 宛平， 趙文竹， 楊剛. 從創(chuàng)客到創(chuàng)造性公民： 智慧教育視野下的創(chuàng)客公民及其培養(yǎng)[J]. 電化教育研究，2019，40（11）：5-11，27.

[3] 鐘柏昌. 創(chuàng)客教育究竟是什么——從政策文本、學術觀點到狹義創(chuàng)客教育定義[J]. 電化教育研究，2019，40（5）：5-11.

[4] 梅拉妮·米歇爾.復雜[M]. 唐璐， 譯. 長沙： 湖南科學技術出版社，2011.

[5] 葉瀾. 世紀初中國教育理論發(fā)展的斷想[J]. 華東師范大學學報（教育科學版），2001（1）：1-6.

[6] 吳靖. 復雜科學視域下的教育趨法及對教育技術研究方法的啟示——兼及教育信息化“頂棚效應”問題的分析[J]. 遠程教育雜志，2017，35（2）：94-103.

[7] 焦建利. 教育技術的復雜性與復雜的教育技術學[J]. 電化教育研究，2006（1）：13-17，22.

[8] 左明章， 盧強， 楊浩. 協(xié)同推進機制創(chuàng)新： 促進信息技術與教育深度融合的可能之路[J].現(xiàn)代教育技術，2017，27（4）：59-66.

[9] 尹超， 和學新. 復雜性理論視閾下的教育研究及其變革[J]. 教育理論與實踐，2017，37（25）：12-16.

[10] 傅騫， 王辭曉. 當創(chuàng)客遇上STEAM教育[J]. 現(xiàn)代教育技術，2014，24（10）：37-42.

[11] 楊麗， 張立國，等. 創(chuàng)客教育體系架構研究[J]. 現(xiàn)代遠距離教育，2016（3）：28-33.

[12] 宿慶， 張文蘭. 復雜系統(tǒng)創(chuàng)造力視角下創(chuàng)客教育系統(tǒng)設計研究[J]. 中國電化教育， 2018（9）：17-23.

[13] DEWEY J. Education and democracy[M]. New York： Macmillan， 1916.

[14] 布魯斯·喬伊斯， 瑪莎·韋爾， 艾米莉·卡爾霍恩. 教學模式[M]. 蘭英， 譯. 北京： 中國人民大學出版社，2014.

[15] BASCIA N， CUMMING A， DATNOW A， et al. International handbook of educational policy[M]. Dordrecht： Springer， 2005.

[16] SAWYER R K. The emergence of creativity[J]. Philosophical psychology， 1999， 12（4）：447-469.

[17] PRIBRAM H， KING S， et al. Learning as self-organization[M]. Mahwah， NJ： Lawrence Erlbaum Associates， 1996.

[18] GOLDSTEIN J. Emergence as a construct： history and issues[J]. Emergence， 1999， 1（1）：49-72

[19] THOMPSON E. Mind in life[M]. Cambridge： Harvard University Press， 2010.

[20] RUNCO M A， PRITZKER M A， PRITZKER S R， PRITZKER S. Encyclopedia of creativity[M]. Netherlands： Elsevier， 1999.

[21] ZAUSNER T. When walls become doorways： creativity， chaos theory， and physical illness[J]. Creativity research journal. 1998， 11（1）：21-28.

[22] ABRAHAM F D， GILGEN A R. Chaos theory in psychology[M]. Santa Barbara： Greenwood Publishing Group， 1995.

[23] KAUFMAN S. At home in the universe： the search for laws of complexity[M]. New York： Oxford University Press， 1995.

[24] LEMKE J L. Across the scales of time： Artifacts， activities， and meanings in ecosocial systems[J]. Mind， culture， and activity. 2000， 7（4）：273-290.

[25] BROWN A L. Children's learning in laboratory and classroom contexts： essays in honor of Ann Brown[M]. London： Routledge，2007.

[26] EIDELSON R J. Complex adaptive systems in the behavioral and social sciences[J]. Review of general psychology，1997， 1（1）：42-71.

[27] SUTHERS D D. Technology affordances for intersubjective meaning making： a research agenda for CSCL[J]. International journal of computer-supported collaborative learning， 2006， 1（3）：315-337.

[28] 陳森發(fā). 復雜系統(tǒng)建模理論與方法[M]. 南京： 東南大學出版社，2005.

[29] EIDELSON R J. Complex adaptive systems in the behavioral and social sciences[J]. Review of general psychology. 1997， 1（1）：42-71.

[30] GUSTAFSSON L， STERNAD M. Consistent micro， macro and state-based population modelling[J]. Mathematical biosciences， 2010， 225（2）：94-107.

[Abstract] The birth of complex science provides educators with a new perspective， theory and attitude to re-examine the education system which is uncertain， complex and changeable but still has a certain model. The new logic contained in the pursuit of meaning， purpose and system in complex science has transcended the framework of traditional analytic philosophy， and established a complex network of relevance， generation and regression. From the perspective of complex science， this paper analyzes the complexity of maker education by means of system analysis， and provides an interpretive theoretical and methodological framework for the application of complex science in the study of maker education. The research shows that the macro level of maker education （maker education system）， the meso level （ maker learning environment） and the micro level（creativity and products） are all complex existence. Complex science has important theoretical and methodological significance for the research of maker education. The modeling methods and technology of complex systems can make a principle-based， proactive and process-oriented analysis of the dynamic system of the emergence in maker learning environment， and provide an important supplementary tool for the study of the maker teaching model.

[Keywords] Complex Science; Maker Education; Theoretical Analysis; Model Exploration