復(fù)雜性科學(xué)視閥下課堂行為分析：能為邏輯與可為路徑

關(guān)鍵詞：課堂行為；復(fù)雜性科學(xué)；教育數(shù)字化；教學(xué)交互 【中圖分類號(hào)】G40-057【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【論文編號(hào)】1009—8097（2025）08—0107—09【DOI】10.3969j.isn.109-8097.2025.08.011

教育數(shù)字化作為構(gòu)建新時(shí)代高質(zhì)量教育體系的戰(zhàn)略支點(diǎn)，其核心在于精確定位教與學(xué)的過程。而課堂作為這一過程的核心陣地，對(duì)其教學(xué)行為的深入分析與優(yōu)化，無疑是實(shí)現(xiàn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵著力點(diǎn)。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的本質(zhì)，是依托數(shù)據(jù)與算法，通過數(shù)據(jù)流動(dòng)，消解復(fù)雜教育系統(tǒng)所衍生的不確定性，并借助數(shù)字技術(shù)與工具重構(gòu)教育流程、提升育人效能II。現(xiàn)代教育承載著個(gè)人社會(huì)化、知識(shí)傳承、文明賡續(xù)等多重職責(zé)，這就要求現(xiàn)代科學(xué)的認(rèn)知范式從線性思維轉(zhuǎn)向復(fù)雜性思維[2]。基于復(fù)雜性思維重新審視教育研究的科學(xué)性和多樣性，是教育研究科學(xué)化的新進(jìn)路l3]。復(fù)雜性科學(xué)理論具有涌現(xiàn)性、非線性、動(dòng)態(tài)適應(yīng)性等特征，這與課堂教學(xué)系統(tǒng)的自組織性、多主體交互及情境演化高度契合。鑒于此，本研究引入復(fù)雜性科學(xué)理論，重在克服傳統(tǒng)線性思維的局限性，并能為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供可計(jì)算、可預(yù)測(cè)、可優(yōu)化的方法論支撐。在此基礎(chǔ)上，本研究遵循理論建模與實(shí)踐仿真的思路，嘗試整合復(fù)雜性科學(xué)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)機(jī)制，闡釋課堂行為分析的能為邏輯，以解釋課堂行為在微觀、中觀、宏觀之間的跨層耦合機(jī)制；同時(shí)采用仿真模擬法，呈現(xiàn)課堂行為的分析邏輯和變化軌跡，以提出課堂行為分析的可為路徑。

一相關(guān)研究

1復(fù)雜性科學(xué)相關(guān)研究

復(fù)雜性科學(xué)（Complexity Science）是指通過跨學(xué)科整合超越還原論，揭示復(fù)雜系統(tǒng)規(guī)律的一種研究范式，致力于探索和理解復(fù)雜系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律及其運(yùn)行機(jī)制[4]。復(fù)雜性科學(xué)在研究對(duì)象、研究范式和研究深度上為教育研究提供了重要的理論支撐： ① 在研究對(duì)象上，復(fù)雜性科學(xué)定位于復(fù)雜系統(tǒng)中的要素及其相互作用。教育研究不僅需要關(guān)注基本的研究對(duì)象，還需要關(guān)注研究對(duì)象周圍的環(huán)境及其相互作用。復(fù)雜性科學(xué)為分析教育這個(gè)復(fù)雜問題提供了理論框架，有助于還原教育的真實(shí)面貌[5]。 ② 在研究范式上，復(fù)雜性科學(xué)形成了跨學(xué)科范式。課堂行為分析不應(yīng)僅被視為一種“簡(jiǎn)單直接的活動(dòng)”，還可以是一種“系統(tǒng)中相互影響的動(dòng)態(tài)活動(dòng)”。也就是說，課堂行為分析不僅僅是一種對(duì)現(xiàn)有行為的簡(jiǎn)單采集和量化分析，還需要統(tǒng)籌考慮系統(tǒng)之間的相互影響與行為之間的再變化過程。 ③ 在研究深度上，復(fù)雜性科學(xué)著重揭示原因、演化歷程和復(fù)雜機(jī)理。課堂中的每一個(gè)個(gè)體（如教師、學(xué)生）和每一個(gè)元素（如教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)目標(biāo)、課堂環(huán)境等）都隸屬于復(fù)雜系統(tǒng)的一部分，且彼此之間相互關(guān)聯(lián)、相互影響。從復(fù)雜性科學(xué)視閾進(jìn)行課堂行為分析，可以超越傳統(tǒng)的、孤立的課堂行為分析，從更全面的角度審視課堂行為。

2課堂行為分析相關(guān)研究

課堂行為主要指師生在教學(xué)過程中的行為表現(xiàn)。課堂行為分析主要關(guān)注課堂中師生的互動(dòng)、行為模式及其對(duì)教學(xué)效果的影響，有助于師生了解學(xué)習(xí)進(jìn)程，促進(jìn)師生交互，優(yōu)化教學(xué)策略。已有的課堂行為分析相關(guān)研究聚焦于以下維度： ① 研究主體維度，課堂行為分析主要涉及教師行為、學(xué)生行為和師生互動(dòng)三個(gè)層面。其中，教師行為層面關(guān)注教師的言語行為、非言語行為和教學(xué)策略等，學(xué)生行為層面重點(diǎn)分析學(xué)生的參與度、注意力等行為，而師生互動(dòng)層面主要基于弗蘭德斯系統(tǒng)分析師生的參與度和交互情況[7]。 ② 研究方法維度，可分為傳統(tǒng)課堂觀察法和智能技術(shù)支持法。其中，傳統(tǒng)課堂觀察法主要采用手工記錄、觀察量表、錄像分析等手段。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能技術(shù)開始逐漸融入課堂行為分析，出現(xiàn)了諸如智慧課堂技術(shù)、多模態(tài)感知技術(shù)、多維數(shù)據(jù)支持的課堂教學(xué)行為分析等[8][9][10]。 ③ 研究空間維度，不同學(xué)習(xí)環(huán)境下的課堂行為分析層出不窮，主要分為傳統(tǒng)課堂型、智慧課堂型、云端一體化型[I][12]。

整體而言，已有研究多以某一視角為抓手，采取不同的研究方法進(jìn)行課堂行為分析，但分析維度單一、缺乏動(dòng)態(tài)性描述，難以全面揭示課堂行為的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性。從復(fù)雜性科學(xué)視閾進(jìn)行課堂行為分析，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)線性分析的缺陷，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜教學(xué)行為的系統(tǒng)性解構(gòu)，從而為優(yōu)化教學(xué)效果提供有力支持。

二復(fù)雜性科學(xué)視閾下課堂行為分析的能為邏輯

能為邏輯是在復(fù)雜性科學(xué)視閾下，闡釋教學(xué)行為如何在“宏觀系統(tǒng)-中觀課程-微觀課堂”的跨層互動(dòng)中實(shí)現(xiàn)持續(xù)的動(dòng)態(tài)生成理路。復(fù)雜性科學(xué)兼具綜合性與跨學(xué)科性，探討復(fù)雜性科學(xué)視閾下課堂行為分析的能為邏輯，主要是為了突破傳統(tǒng)線性分析對(duì)教學(xué)生成性與整體性的遮蔽，為理解并干預(yù)課堂提供理論支持和方法論指導(dǎo)[13]。為此，本研究依托復(fù)雜性科學(xué)理論提煉出置入多維性、正視復(fù)雜性與構(gòu)筑整體性的課堂行為分析原則，并構(gòu)建了微觀、中觀、宏觀三層嵌套的能為邏輯模型。

1課堂行為分析原則

課堂教學(xué)具有跨學(xué)科、橫向延伸與多維度融合的特點(diǎn)。而依據(jù)復(fù)雜性科學(xué)，事物的發(fā)展呈現(xiàn)出非線性、自組織性、涌現(xiàn)性等規(guī)律[14]。據(jù)此，本研究以復(fù)雜性科學(xué)為認(rèn)識(shí)論基礎(chǔ)，提煉出課堂行為分析的三重原則：置入多維性、正視復(fù)雜性與構(gòu)筑整體性，作為課堂行為分析能為邏輯模型構(gòu)建的基本遵循。

（1）置入多維性

在分析課堂行為時(shí)，需要關(guān)注行為之間的相互作用和整體效應(yīng)，而不只是關(guān)注單個(gè)行為的表現(xiàn)。課堂既是教師教學(xué)的場(chǎng)域，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的場(chǎng)所；既是情感的流露，也是理性的闡述；既包含歷史信息，也涵蓋社會(huì)文化。可見，課堂是多維的，需要從多個(gè)方面理解、分析課堂行為。此外，復(fù)雜性科學(xué)認(rèn)為社會(huì)是多維度的，課堂教學(xué)作為一種復(fù)雜的社會(huì)現(xiàn)象，也具有多維性。一般來說，課堂教學(xué)涉及學(xué)生個(gè)體、師生共同體及其相互依存的生態(tài)系統(tǒng)三重關(guān)系，三者通過動(dòng)態(tài)交互實(shí)現(xiàn)相互聯(lián)結(jié)、依存共生與協(xié)同進(jìn)化。為了獲取認(rèn)識(shí)，需要看到課堂教學(xué)的多維性，既不能讓課堂中的個(gè)體與要素游離于整體之外，也要避免各個(gè)部分相互孤立。多維性強(qiáng)調(diào)課堂行為分析視角的多元化，有助于揭示不同層面因素如何交織影響課堂教學(xué)，從而更全面地理解課堂行為的復(fù)雜性，為教學(xué)改進(jìn)提供多角度的策略和方案。因此，需將多維性置入課堂行為分析的能為邏輯模型中。

（2）正視復(fù)雜性

課堂作為一個(gè)復(fù)雜的自組織系統(tǒng)，能夠根據(jù)內(nèi)部、外部環(huán)境的變化自行調(diào)整和適應(yīng)。課堂內(nèi)的各種元素構(gòu)成了系統(tǒng)的內(nèi)部要素，各要素之間通過不斷地相互作用和信息交流，達(dá)成一種動(dòng)態(tài)平衡。復(fù)雜性科學(xué)視閾下的課堂行為分析能夠揭示這種自組織性和適應(yīng)性的內(nèi)在機(jī)制，從而幫助理解課堂如何在不斷變化的環(huán)境中保持穩(wěn)定和發(fā)展。復(fù)雜性是多維性和整體性之間的紐帶，課堂行為分析應(yīng)該正視復(fù)雜性。課堂教學(xué)的不同要素構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)的整體，當(dāng)部分與整體之間、部分與部分之間相互依存和相互作用時(shí)，就伴隨著復(fù)雜性。將復(fù)雜的行為分解為獨(dú)立的部分，將不可避免地走向盲目。而將復(fù)雜性融入課堂行為分析的能為邏輯框架，意味著要用更加全面、深入、細(xì)致的視角去審視課堂中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，去理解每一個(gè)行為背后的深層含義和復(fù)雜關(guān)系，如此才能更好地把握課堂脈搏，進(jìn)而提升學(xué)習(xí)成效。

（3）構(gòu)筑整體性

在實(shí)施課堂教學(xué)的過程中，教師、學(xué)生并非孤立的個(gè)體，而是共同置身于一個(gè)相互關(guān)聯(lián)、相互影響的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)關(guān)系不僅體現(xiàn)為師生之間的知識(shí)傳遞與情感交流，更體現(xiàn)為課堂行為背后的深層邏輯與動(dòng)態(tài)交互。從整體性視角分析課堂教學(xué)交互（如生生交互、師生交互等），有助于揭示課堂行為背后的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)交互過程，從而更準(zhǔn)確地把握課堂行為的本質(zhì)。課堂中包含多種教學(xué)行為，如教師的教、學(xué)生的學(xué)、師生的互動(dòng)等，這些教學(xué)行為相互交織、相互滲透，并以全息的方式構(gòu)成課堂整體，而課堂整體又反過來影響并塑造著每個(gè)單獨(dú)的行為和個(gè)體。這種全息性意味著每一個(gè)行為和個(gè)體均蘊(yùn)含著整體的信息與特征，若將某個(gè)行為或某一個(gè)體從課堂整體中提取出來、舍棄行為與環(huán)境的聯(lián)系，那么該行為或個(gè)體將失去生命力和意義。試圖以抽象的概念取代具體的行為和環(huán)境，也將破壞行為的完整性和系統(tǒng)性。

2復(fù)雜性科學(xué)視閾下課堂行為分析的能為邏輯模型

課堂教學(xué)并非孤立的教學(xué)單元，而是置身于開放、多層、非線性的復(fù)雜系統(tǒng)中。課堂行為的異質(zhì)、非線性特征，源于師生、內(nèi)容與環(huán)境的多元耦合。而微觀層面的師生課堂行為、中觀層面的課程活動(dòng)、宏觀層面的環(huán)境系統(tǒng)，共同構(gòu)成了復(fù)雜、系統(tǒng)的課堂行為分析關(guān)聯(lián)機(jī)制。為實(shí)現(xiàn)基于復(fù)雜性科學(xué)的課堂行為分析，本研究構(gòu)建了復(fù)雜性科學(xué)視閾下課堂行為分析的能為邏輯模型，如圖1所示。

（1）微觀層面：揭示個(gè)體行為促進(jìn)理解內(nèi)容

課堂是一個(gè)復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，其主體為參與課堂教學(xué)的師生。在微觀層面，師生之間的每一次提問、回答、解釋、示范、指導(dǎo)、討論、評(píng)價(jià)等，都是對(duì)知識(shí)意義的再協(xié)商，都指向以“理解并遷移應(yīng)用知識(shí)”為核心的教學(xué)目標(biāo)。例如，有意義的提問可以表征學(xué)生對(duì)知識(shí)理解的程度與深度，師生、生生之間的討論可以促進(jìn)知識(shí)的交流與共享。在教學(xué)過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)從個(gè)體出發(fā)，并最終回歸到個(gè)體。同樣，教師的教學(xué)活動(dòng)也應(yīng)從滿足學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)需求出發(fā)，再回到滿足學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)需求。因此，本研究進(jìn)行課堂行為分析時(shí)，既要確保師生行為的統(tǒng)一性，也要考慮師生行為的多樣性。其中，統(tǒng)一性體現(xiàn)為師生的所有行為均指向“理解并遷移應(yīng)用知識(shí)”這一共同目標(biāo)，多樣性則表現(xiàn)為個(gè)體在知識(shí)水平、認(rèn)知風(fēng)格、個(gè)性特征等方面存在差異。

（2）中觀層面：探究交互促進(jìn)合作交流

根據(jù) Moore[15的經(jīng)典教學(xué)交互模型，課堂教學(xué)中的交互主要分為師生交互、生生交互、內(nèi)容交互三種類型。其中，師生交互反映教學(xué)內(nèi)容或教學(xué)信息在師生之間的流動(dòng)，教師可以通過答疑、反饋等方式與學(xué)生交流，學(xué)生也可以通過提問、討論等方式與教師互動(dòng)，從而提升教學(xué)效果。生生交互涉及多名學(xué)生之間的復(fù)雜關(guān)系和信息交換，學(xué)生可以通過小組討論、合作學(xué)習(xí)、同伴互評(píng)等方式進(jìn)行交流與合作，共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，提升學(xué)習(xí)成效。內(nèi)容交互強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的個(gè)性化學(xué)習(xí)，通過閱讀教材、觀看教學(xué)視頻、完成作業(yè)等方式深入理解課程內(nèi)容。中觀層面將“師生交互、生生交互、內(nèi)容交互”三類交互懸置于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中，而此網(wǎng)絡(luò)需要有課程計(jì)劃、教學(xué)方法等的支撐，且任何交互都不是孤立事件，而是受課程內(nèi)容、資源供給與課堂氛圍共同約束的耦合過程。

（3）宏觀層面：多級(jí)聯(lián)動(dòng)管理教學(xué)過程

在復(fù)雜的教育環(huán)境中，課堂教學(xué)不再是一個(gè)孤立的、封閉的系統(tǒng)，而是由多個(gè)相互關(guān)聯(lián)、相互作用的因素構(gòu)成的復(fù)雜有機(jī)體，不僅涵蓋學(xué)生、教師等個(gè)體因素，還深受教育政策、教育體系、課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)資源等宏觀因素的影響。因此，宏觀層面需關(guān)注整體的教育教學(xué)及其演化趨勢(shì)，而不是僅僅關(guān)注個(gè)體的表現(xiàn)。在教育實(shí)踐中，教學(xué)過程中存在諸多復(fù)雜和不確定的因素，如學(xué)生個(gè)體差異的擴(kuò)大、社會(huì)對(duì)教育需求的多樣化、智能技術(shù)對(duì)教學(xué)方式的沖擊等。通過對(duì)教學(xué)過程中各種因素相互作用和反饋機(jī)制的有效理解，管理者可以更好地把握教育教學(xué)的整體態(tài)勢(shì)，預(yù)測(cè)和應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的問題，并采取相應(yīng)的調(diào)控措施。此外，宏觀層面的課堂教學(xué)為管理教學(xué)提供了有效參考，有助于管理者更全面地理解并統(tǒng)籌應(yīng)對(duì)教學(xué)過程中的諸多復(fù)雜和不確定因素。

學(xué)習(xí)是基于與他者的交流，通過社會(huì)性、合作化的共同體活動(dòng)進(jìn)行。而微觀層面、中觀層面和宏觀層面的多級(jí)聯(lián)動(dòng)，不僅推動(dòng)了學(xué)習(xí)的螺旋式上升，也使得教育教學(xué)在復(fù)雜環(huán)境中保持發(fā)展勢(shì)頭與韌性。

三復(fù)雜性科學(xué)視閾下課堂行為分析的可為路徑

對(duì)于課堂行為的理解，不能將其歸納為一個(gè)純粹的、簡(jiǎn)單的解碼過程，因?yàn)楹?jiǎn)單的解碼過程將會(huì)遮蔽事物的本源，而利用復(fù)雜性理論來理解系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是有意義的[io]。課堂是教學(xué)過程的主場(chǎng)域，考慮到借助實(shí)證研究無法有效還原課堂的復(fù)雜性，故本研究應(yīng)用模擬仿真法進(jìn)行課堂行為分析：一方面，采用VaSSTra方法呈現(xiàn)課堂行為的分析邏輯，實(shí)現(xiàn)課堂行為“變量 $$ 狀態(tài) $$ 序列 $$ 軌跡”的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換；另一方面，借助仿真軟件 Netlogo 呈現(xiàn)課堂行為的變化軌跡，實(shí)現(xiàn)師生交互、生生交互、內(nèi)容交互的可視化仿真。在此基礎(chǔ)上，本研究提出復(fù)雜性科學(xué)視閾下課堂行為分析的可為路徑，為提升課堂教學(xué)質(zhì)量提供可參考的依據(jù)。

1課堂行為的分析邏輯

VaSSTra方法由東芬蘭大學(xué)Lopez-Permas等[1]提出，可用于繪制行為事件的縱向展開圖，并可視化描述與呈現(xiàn)縱向活動(dòng)的時(shí)間動(dòng)態(tài)變化情況。本研究采用VaSSTra方法，對(duì)不同的課堂行為進(jìn)行研究并解釋其如何隨時(shí)間實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換，主要過程如下：第一步，將影響課堂行為的變量轉(zhuǎn)化為同質(zhì)狀態(tài)；第二步，將同質(zhì)狀態(tài)構(gòu)建為時(shí)間序列；第三步，將時(shí)間序列描述為轉(zhuǎn)換軌跡。據(jù)此，本研究提出了課堂行為的分析邏輯，如圖2所示。其中，紅、綠、藍(lán)三種顏色的六角星表示影響課堂行為的變量，而紅、綠、藍(lán)三種顏色的圓圈表示課堂行為序列。

圖2課堂行為的分析邏輯

按照課堂行為的分析邏輯，課堂行為將實(shí)現(xiàn)“變量 $$ 狀態(tài) $$ 序列 $$ 軌跡”的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換： ① 變量轉(zhuǎn)化為狀態(tài)。影響課堂行為的變量主要有教師行為、學(xué)生行為和教學(xué)交互，其中教師行為包括言語行為、非言語行為和教學(xué)策略，學(xué)生行為涵蓋參與度、注意力和互動(dòng)行為，教學(xué)交互則包括師生交互、生生交互和內(nèi)容交互。對(duì)變量進(jìn)行切片處理，可將相似片段聚類成同一狀態(tài)。 ② 狀態(tài)構(gòu)建為序列。“狀態(tài) $$ 序列”的構(gòu)建可形式化為離散時(shí)間的馬爾可夫過程。時(shí)間序列是指將課堂行為事件按時(shí)間順序構(gòu)建為序列，其中教師的行為序列可能是“講解狀態(tài) $$ 提問狀態(tài) $$ 回答問題狀態(tài) $$ 反饋狀態(tài)”，而學(xué)生的行為序列可能是“專注狀態(tài) $$ 分心狀態(tài) $$ 參與討論狀態(tài)”。進(jìn)行課堂行為分析時(shí)，還可將參與序列表示為“強(qiáng)參與-強(qiáng)參與-弱參與-強(qiáng)參與-強(qiáng)參與--中參與”，以可視化呈現(xiàn)不同階段師生行為之間的差異或相似性。 ③ 序列描述為軌跡。將序列升維為軌跡的關(guān)鍵，在于按照時(shí)間順序引入“時(shí)空-語義”坐標(biāo)與過程度量，使離散符號(hào)串轉(zhuǎn)化為可視化的連續(xù)過程。軌跡可以通過算法或仿真軟件來描述、預(yù)測(cè)和模擬，從而揭示課堂行為的模式和趨勢(shì)。例如，采用自回歸移動(dòng)平均模型（Autoregressive Moving Average Model）描述和預(yù)測(cè)軌跡的變化，采用仿真軟件NetLogo 模擬課堂行為的變化軌跡。

2課堂行為的變化軌跡

仿真軟件NetLogo是以多主體建模與實(shí)時(shí)可視化的方式，將復(fù)雜系統(tǒng)的微觀規(guī)則快速轉(zhuǎn)化為宏觀動(dòng)態(tài)圖景的一種工具。教學(xué)交互是課堂教學(xué)的核心，可促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化與理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維與合作能力，并提升教學(xué)效果，推動(dòng)教師專業(yè)發(fā)展[18]。為了更全面地理解教學(xué)交互的復(fù)雜性和多樣性，從而為教師的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐提供更豐富的指導(dǎo)，本研究借助仿真軟件 Netlogo 呈現(xiàn)課堂行為的變化軌跡，實(shí)現(xiàn)師生交互、生生交互、內(nèi)容交互的可視化仿真。

考慮到師生交互、生生交互、內(nèi)容交互之間的平衡性，本研究將師生交互占比設(shè)置為總交互行為的 33% U同時(shí)，本研究將行為值分別設(shè)為150、300、600，并借助仿真軟件NetLogo模擬不同行為值下的交互情況，結(jié)果如圖3所示。其中，紅色表示師生交互，綠色表示生生交互，藍(lán)色表示內(nèi)容交互。圖3顯示，隨著行為值的變化，師生交互、生生交互、內(nèi)容交互的數(shù)量也會(huì)發(fā)生變化。

圖3不同行為值下的交互情況模擬結(jié)果

為了可視化呈現(xiàn)課堂行為的變化軌跡，本研究借助仿真軟件 Netlogo 繪制了不同行為值下的交互變化曲線，如圖4所示。需要說明的是，交互變化曲線只是通過模擬仿真呈現(xiàn)了課堂行為的變化軌跡，與真實(shí)課堂的交互行為變化存在差異，并不能真實(shí)反映三類交互的實(shí)際持續(xù)時(shí)長(zhǎng)。圖4顯示，盡管行為值發(fā)生了變化，但師生交互、生生交互、內(nèi)容交互的變化曲線走勢(shì)趨于一致： ① 在初始段，師生交互、生生交互是基礎(chǔ)，內(nèi)容交互需要師生交互、生生交互來引領(lǐng)。 ② 在中間段，師生交互、生生交互逐漸減弱，內(nèi)容交互逐漸增強(qiáng)，說明隨著師生交互、生生交互的推進(jìn)，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解更加深入。 ③ 在結(jié)尾段，內(nèi)容交互成為主要的交互形式，而生生交互與中間段的生生交互基本持平，師生交互則越來越少，說明學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)化吸收越來越好，與同伴的關(guān)系趨于穩(wěn)定，但對(duì)教師的依賴越來越弱。

圖4不同行為值下的交互變化曲線

3課堂行為分析的可為路徑

可為路徑是依據(jù)模擬結(jié)果來提高教學(xué)質(zhì)量的可參考路線。本研究應(yīng)用模擬仿真法，呈現(xiàn)了課堂行為的分析邏輯和變化軌跡，由此驗(yàn)證了課堂行為的非線性特征。在此基礎(chǔ)上，本研究依托復(fù)雜性科學(xué)視閾下課堂行為分析的能為邏輯模型，提出了復(fù)雜性科學(xué)視閾下課堂行為分析的可為路徑。

（1）以辯證看待行為的多樣性與統(tǒng)一性

課堂作為一個(gè)微型生態(tài)系統(tǒng)，其運(yùn)行狀態(tài)受到宏觀環(huán)境系統(tǒng)、中觀課程活動(dòng)和微觀師生課堂行為的多重影響。在這個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)中，師生行為既因個(gè)體認(rèn)知差異、情感需求、學(xué)習(xí)方式的分化而具有多樣性，又必須依托統(tǒng)一的規(guī)范和秩序以保證教學(xué)系統(tǒng)的可控與教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

辯證看待行為的多樣性與統(tǒng)一性，需要： ① 尊重行為差異。教師和管理者應(yīng)將學(xué)生的差異化特征轉(zhuǎn)換為知識(shí)生成的潛在資源，通過創(chuàng)設(shè)多元對(duì)話情境，使個(gè)體聲音在公共討論中被激活與重構(gòu)，從而將微觀差異轉(zhuǎn)化為群體創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)力，這也是教學(xué)的意義之所在。 ② 創(chuàng)設(shè)包容環(huán)境。教師在教學(xué)過程中要努力營(yíng)造一種包容氛圍，通過“活動(dòng)-合作-反思”，促進(jìn)學(xué)生在與內(nèi)容、與同伴、與自我的三重對(duì)話中不斷更新知識(shí)體系，提升課堂的自組織能力。 ③ 提供精準(zhǔn)支持。學(xué)校要應(yīng)用實(shí)時(shí)診斷技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)軌跡進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)偏離學(xué)習(xí)軌跡的學(xué)生個(gè)體進(jìn)行引導(dǎo)，有針對(duì)性地提供支持，并通過任務(wù)重構(gòu)、評(píng)估調(diào)節(jié)等方式，確保課堂教學(xué)達(dá)成新的平衡[19]。總的來說，課堂行為的分析不能簡(jiǎn)單地歸為線性因果，而應(yīng)置于“多樣性中的統(tǒng)一性、統(tǒng)一性中的多樣性”這一辯證結(jié)構(gòu)中，以實(shí)現(xiàn)“多中之一、一中之多”的整體涌現(xiàn)[20]。

（2）以交互激發(fā)學(xué)生的自主性與創(chuàng)造性

有效的教學(xué)交互是激發(fā)學(xué)生自主性與創(chuàng)造性的關(guān)鍵[21]。在復(fù)雜的課堂系統(tǒng)中，交互、自主性與創(chuàng)造性并非孤立變量，而是互為因果的協(xié)同變量：交互提供了認(rèn)知沖突與信息重組的路徑，自主性決定了個(gè)體對(duì)沖突的選擇性加工深度，而個(gè)體通過創(chuàng)造性活動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)認(rèn)知沖突的深度整合與重構(gòu)。

以交互激發(fā)學(xué)生的自主性與創(chuàng)造性，需要： ① 以差異化交互引導(dǎo)自主決策。差異化的教學(xué)是指教師承認(rèn)并利用學(xué)生之間的差異，將學(xué)生差異轉(zhuǎn)化為可供選擇的認(rèn)知路徑，使每一次反饋都成為學(xué)生進(jìn)行自主決策的契機(jī)。例如，教師可以通過提問、討論、項(xiàng)目合作等交互方式，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的興趣和能力進(jìn)行探索研究。 ② 以循環(huán)化交互培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。教師應(yīng)適時(shí)地鼓勵(lì)和指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，使學(xué)生實(shí)現(xiàn)某個(gè)階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)后能夠再接再厲開始新的學(xué)習(xí)。這種循環(huán)化交互有助于學(xué)生在每個(gè)學(xué)習(xí)階段都有所收獲，并為下一階段的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備，從而培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維。 ③ 以智能技術(shù)增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。融入大模型技術(shù)后，教學(xué)交互效果得到了顯著提升[22]。智能技術(shù)的應(yīng)用，使海量的教育資源得以高效整合，并使知識(shí)的精準(zhǔn)檢索和可視化呈現(xiàn)成為可能，這為學(xué)生帶來了更加豐富、個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，有利于激發(fā)其探索欲與求知欲。

（3）以調(diào)控保障教學(xué)的順暢性與有效性

按照信息論的觀點(diǎn)，任何信息在傳輸或流通過程中均存在干擾或噪聲[23]。這一觀點(diǎn)同樣適用于課堂教學(xué)這一特殊的信息傳輸過程：課堂教學(xué)不僅包含知識(shí)的傳遞，還涵蓋師生信息的交流與互動(dòng)，在這一過程中難免會(huì)產(chǎn)生一定的干擾或噪聲。而干擾或噪聲的存在既會(huì)影響信息的有效傳遞，也會(huì)對(duì)教學(xué)效果產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

以調(diào)控保障教學(xué)的順暢性與有效性，需要： ① 精準(zhǔn)繪制噪聲圖譜。課堂教學(xué)的干擾或噪聲來源豐富，既包含教室內(nèi)、教室外的嘈雜聲等環(huán)境干擾，還涵蓋師生因焦慮、疲勞或動(dòng)機(jī)缺失而產(chǎn)生的“心理噪聲”。融合多模態(tài)技術(shù)精準(zhǔn)繪制噪聲圖譜，能可視化呈現(xiàn)外部環(huán)境、師生心理等噪聲變量，從而為教學(xué)決策提供實(shí)時(shí)診斷。 ② 動(dòng)態(tài)耦合教學(xué)響應(yīng)。噪聲圖譜一旦生成，系統(tǒng)即觸發(fā)“自適應(yīng)引擎”，將微調(diào)任務(wù)難度、互動(dòng)節(jié)奏與教學(xué)支架，使外部干擾轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)學(xué)生認(rèn)知重組與深度加工的契機(jī)，實(shí)現(xiàn)“干擾-調(diào)節(jié)-提升”的邏輯閉環(huán)。 ③ 共享教學(xué)干擾案例。課堂教學(xué)過程中的典型干擾或噪聲現(xiàn)象可作為教學(xué)干擾案例進(jìn)行共享，用于不同教師、不同學(xué)校之間的研討交流，從而在更大范圍內(nèi)應(yīng)用教學(xué)調(diào)控模式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)層面的持續(xù)改進(jìn)與經(jīng)驗(yàn)的再生產(chǎn)。

四結(jié)語

本研究從復(fù)雜性科學(xué)視閾進(jìn)行課堂行為分析，構(gòu)建了課堂行為分析的能為邏輯模型，并提出了課堂行為分析的可為路徑。復(fù)雜性科學(xué)并不能提供一個(gè)無所不包的定義或研究方法，而是試圖建立一個(gè)高屋建瓴的概念體系，來吸引和敦促人們關(guān)注到蘊(yùn)藏在現(xiàn)象背后的共通性特征[24]。進(jìn)行復(fù)雜性科學(xué)視閾下的課堂行為分析，有助于更深入地理解和解釋課堂行為的復(fù)雜性、多樣性。

本研究從復(fù)雜性科學(xué)視閾進(jìn)行課堂行為分析時(shí)，將師生置于一個(gè)相互關(guān)聯(lián)、相互影響的系統(tǒng)中進(jìn)行考察，探析了課堂行為分析的能為邏輯與可為路徑。同時(shí)，本研究應(yīng)用仿真模擬法揭示了課堂行為的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)演變過程，有助于理解課堂的復(fù)雜性。然而，本研究尚未覆蓋長(zhǎng)期追蹤數(shù)據(jù)，后續(xù)將擴(kuò)大樣本范圍，引入縱向時(shí)間序列，開展跨學(xué)科對(duì)照實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證能為邏輯與可為路徑的穩(wěn)健性和推廣效果，并開發(fā)可嵌入的智能工具，以實(shí)現(xiàn)從“可為路徑”到“即時(shí)可用”的有效轉(zhuǎn)化。

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Clasroom Behavior Analysis from the Perspective of Complexity Science： Functional Logic and Possibility Paths

SULin-Meng1 KONG De-Yu2 ZHU Ke1，2 HAN Jia2 （1.CollegeofPoliticalienceandPublicAdministrationHnanNoral Uvesityiniang，Henania400; 2.Faculty ofEducation，Henan Normal University， Xinxiang， Henan， China 453007）

Abstract： Thekeyfocus ofthedigital transformationofeducation lies intheanalysisandoptimizationofclassroombehaviors. Traditional analytical approaches fallshortofcapturing the nonlinearand emergent nature oftaching begaviors and learning interactions，whereascomplexitysienceofersanewprespectiveforanalyingclassroombehaviors.Basedonthis，this paper adhered totheprinciplesofclassroombehaviraalysis tatincorporatedmulti-imensionalityfcedcomplexitysquarelynd maintaied systemic integrityandconstructed afunctional logic model forclasroom behavior analysis from the perspctive ofcomplexityscience，featuringthree nestedlayersatthemicro level，howindividual teacher-studentbehaviorsfacilitate content understanding; explores，atthe micro，meso，and macro levels.Subsequently，the papr applied simulationmethods to conduct classroombehavioranalysis，including presenting theanalysis logicofclasroombehaviorusing the VaSSTramethod andshowing thechange trajectoryofclassroombehavior withthehelpofthesimulationsoftwareNetlogo.Accordinglyrelying onthe functional logic model， the paper proposed feasible paths for clasroom behavior analysis from the perspectiveof complex science，including dialectically viewing the diversityand unityofbehaviors，stimulating students’autonomy and creativity through interaction，and ensuring the smoothness and effectivenessof teaching through regulation.From the perspective of complexity science，the functional logic and actionable path ofclasroom behavior analysis can be used to diagnose teaching problems，optimizedecisionsupport，andgeneratepersonalizedinterventionplans，providingmethodological references and practical guidance fordepening classroomteaching evaluationreformand promoting high-qualityeducational development.

Keywords： classroom behavior; complexity science; digitalization of education; pedagogical interaction

編輯：小米