摘要：高中生物課程涉及生命系統(tǒng)的復(fù)雜性，高中生物教學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)顯著特征也是它的復(fù)雜性。復(fù)雜性科學(xué)的新進(jìn)展為我們研究高中生物課程與教學(xué)系統(tǒng)的復(fù)雜性提供了新的視野與方法論�；趶�(fù)雜性科學(xué)的基本觀點(diǎn)，高中生物課程涉及生命系統(tǒng)的復(fù)雜性主要表現(xiàn)為：生命的非線性、自組織性和系統(tǒng)性。高中生物教學(xué)系統(tǒng)的復(fù)雜性主要表現(xiàn)為：教學(xué)目標(biāo)的不確定性與非預(yù)期性；教學(xué)過(guò)程的非線性和突現(xiàn)性；教學(xué)內(nèi)容的動(dòng)態(tài)性與生成性；教學(xué)方法的無(wú)序性與互動(dòng)性。
關(guān)鍵詞：高中生物課程 復(fù)雜性 復(fù)雜性科學(xué) 教學(xué)系統(tǒng)
高中生物課程涉及生命系統(tǒng)的復(fù)雜性,高中生物教學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)顯著特征也是它的復(fù)雜性。然而，傳統(tǒng)生物課程對(duì)生命系統(tǒng)的復(fù)雜性和生物教學(xué)的復(fù)雜性缺乏認(rèn)識(shí)與研究。傳統(tǒng)生物課程教學(xué)由于采用線性的、還原論的思維方式對(duì)教學(xué)過(guò)程做一種靜態(tài)的分析，忽視了對(duì)于教學(xué)過(guò)程的發(fā)展與變化的理解與研究，缺少對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的復(fù)雜性與不確定性的探討。近年來(lái)，“21世紀(jì)的科學(xué)”──復(fù)雜性科學(xué)的興起，為我們認(rèn)識(shí)和研究高中生物課程與教學(xué)系統(tǒng)的復(fù)雜性提供了一個(gè)全新的方法論視角。
一、復(fù)雜性科學(xué)及其方法論原則
復(fù)雜性科學(xué)是20世紀(jì)80年代在國(guó)外興起的研究復(fù)雜性與復(fù)雜系統(tǒng)的綜合性科學(xué)。復(fù)雜性研究的主要目的在于揭示復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部諸要素之間的相互作用，以及系統(tǒng)與其運(yùn)行環(huán)境之間的相互作用所導(dǎo)致的系統(tǒng)的整體性質(zhì)和自組織進(jìn)化機(jī)制。復(fù)雜性科學(xué)研究事物的復(fù)雜性，認(rèn)為“復(fù)雜性來(lái)自混沌與秩序的邊緣，復(fù)雜系統(tǒng)的復(fù)雜性表現(xiàn)在系統(tǒng)的組分之間或子系統(tǒng)之間，以及系統(tǒng)與系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境之間，有著很強(qiáng)耦合作用，具有難以線性化的非線性性質(zhì)。”［1］具體地說(shuō)，復(fù)雜性科學(xué)揭示了如下方法論原則。［2］
●非線性。形象地講，“線性”和“非線性”的區(qū)別在于：“線性”是指在坐標(biāo)系上，其圖象呈現(xiàn)一條直線，“非線性”是指若用同樣的方法來(lái)描述一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，其圖象會(huì)是一條曲線。非線性動(dòng)力學(xué)（nonlinear dynamics）指出，在復(fù)雜系統(tǒng)中，由于各要素相互聯(lián)系、彼此影響，任何微小的變化都可能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。也就是說(shuō)，復(fù)雜系統(tǒng)的發(fā)展具有太多的不確定性，這就使得過(guò)去我們所依賴的簡(jiǎn)單性原則在科學(xué)上的理解發(fā)生了根本性的變化。
●系統(tǒng)性。傳統(tǒng)的科學(xué)領(lǐng)域推崇還原論（reductionism），把明顯的“整體”還原為具體的部分，并強(qiáng)調(diào)這些部分對(duì)整體的作用，希望通過(guò)了解部分來(lái)揭示整體的運(yùn)作規(guī)律。但復(fù)雜性科學(xué)誕生后，人們發(fā)現(xiàn)由于系統(tǒng)在變化過(guò)程中經(jīng)歷了突現(xiàn)、非線性變化，整體具備了新的、復(fù)雜的特征。與此相應(yīng)，人們認(rèn)識(shí)事物的視角也由機(jī)械、簡(jiǎn)單向系統(tǒng)、整體論（holism）發(fā)展，以揭示復(fù)雜系統(tǒng)的新的本質(zhì)。
●混沌性。所謂混沌（chaos），是指在復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部，隨著非線性的增強(qiáng)而呈現(xiàn)的一種不規(guī)則的有序現(xiàn)象，即無(wú)序中的有序，是復(fù)雜的秩序化。被科學(xué)界稱為洛倫茲吸引中心的非線形系統(tǒng)“相位空間”圖（有時(shí)也被稱為“鷹眼”或“碟翅”效應(yīng)問(wèn)題），被看作是混沌科學(xué)的代表。它向人們形象地反映了復(fù)雜系統(tǒng)混沌運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：對(duì)初始條件的敏感性和內(nèi)在的不確定性�；煦缋碚摳嬖V我們，在一個(gè)發(fā)展的復(fù)雜系統(tǒng)中，我們無(wú)法預(yù)測(cè)任一給定時(shí)刻的變化，無(wú)法預(yù)測(cè)這種變化何時(shí)發(fā)生，只知道它會(huì)發(fā)生，其模式是隨機(jī)的但體現(xiàn)出一種模式。法國(guó)哲學(xué)家埃德加·莫蘭在其著作中也指出：世界既不可能是純粹有序的也不可能是純粹無(wú)序的，因?yàn)樵谝粋�(gè)只有無(wú)序性的世界里任何事物都將化為烏有而不可能存在，而在一個(gè)只有有序性的世界里萬(wàn)物將一成不變，不會(huì)有新東西發(fā)生。所以，世界的基本特征是有序性和無(wú)序性的交集。
●自組織性。1977年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主普利高津（Ⅰ.Prigoginer）指出，復(fù)雜系統(tǒng)再構(gòu)的轉(zhuǎn)化性變化不會(huì)發(fā)生在系統(tǒng)平衡或接近平衡的狀態(tài)之時(shí)，而是發(fā)生在系統(tǒng)能量大量耗散的過(guò)程中�，F(xiàn)代主義者認(rèn)為“熵”的發(fā)展是不可抵抗的，是單向的，并逐漸變大以至于能量耗盡而最終消亡。但是在復(fù)雜科學(xué)視角下的系統(tǒng)具有“逆熵”（negentropy）而進(jìn)的自組織性，即系統(tǒng)自身要生存，必須發(fā)生大量的耗散。復(fù)雜系統(tǒng)在大量耗散能量的同時(shí)產(chǎn)生新的能量，以維持系統(tǒng)的存在和平衡。
由此可見，復(fù)雜科學(xué)是對(duì)線性的、機(jī)械的、還原的現(xiàn)代科學(xué)的深刻反思與超越，其關(guān)注整體、重視復(fù)雜性的主張引起人類思想領(lǐng)域的一次重大革命，這個(gè)革命的性質(zhì)是以整體性的綜合思維方式代替原子論和還原性的思維方式。正如一般系統(tǒng)論的創(chuàng)始者貝塔蘭菲所言：“它是應(yīng)一般科學(xué)……的需要而對(duì)它們進(jìn)行重新定向。它已經(jīng)在許多領(lǐng)域中取得了不同程度的成功和成果，并預(yù)示了影響重大的新的世界觀�！保�3］用復(fù)雜性的方法論視角來(lái)考察高中生物課程與教學(xué)問(wèn)題，無(wú)疑對(duì)重新認(rèn)識(shí)高中生物課程知識(shí)涉及的生命的本質(zhì)以及高中生物教學(xué)的特征，對(duì)重建新的教學(xué)觀具有重要的指導(dǎo)意義。
二、復(fù)雜性視野中的高中生物課程知識(shí)
高中生物新課程的必修課內(nèi)容包括以下3個(gè)模塊：生物1：分子與細(xì)胞；生物2：遺傳與進(jìn)化；生物3：穩(wěn)態(tài)與環(huán)境。［4］必修部分是現(xiàn)代生物學(xué)的核心內(nèi)容，揭示了生命系統(tǒng)的本質(zhì)和特征，對(duì)于提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)具有巨大的作用。從復(fù)雜性視角解讀這3個(gè)模塊，“分子與細(xì)胞”主要體現(xiàn)了生命的非線性與復(fù)雜性；“遺傳與進(jìn)化”主要體現(xiàn)了生命的自組織性；“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”主要體現(xiàn)了生命的系統(tǒng)性。
（一）生命的非線性與復(fù)雜性
在“分子與細(xì)胞”模塊中，選取了細(xì)胞生物學(xué)方面的最基本的知識(shí)，是學(xué)習(xí)其他模塊的基礎(chǔ)。通過(guò)本模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生將在微觀層面上深入地理解生命的非線性與復(fù)雜性本質(zhì)。了解生命的物質(zhì)性和生物界的統(tǒng)一性，細(xì)胞生活中物質(zhì)、能量和信息變化的統(tǒng)一，細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一，生物體部分與整體的統(tǒng)一，等等。
生命系統(tǒng)的典型特點(diǎn)是非線性，即整體不等于它的部分之和。也就是說(shuō)，生命系統(tǒng)的行為不能通過(guò)簡(jiǎn)單地迭加構(gòu)成系統(tǒng)的成分而推導(dǎo)出。這種非線性特征的分子基礎(chǔ)是，各種生物分子如基因和蛋白質(zhì)之間存在著廣泛而復(fù)雜的相互作用。一個(gè)生物個(gè)體通常擁有成千上萬(wàn)種基因，例如最簡(jiǎn)單的單細(xì)胞生物酵母就有6千多個(gè)基因，而人的基因數(shù)量估計(jì)在3萬(wàn)個(gè)以上；至于基因產(chǎn)物──蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量更為龐大。這些生物分子從不孤立地進(jìn)行活動(dòng)和執(zhí)行生物功能，相互之間有著直接或間接的聯(lián)系。這些聯(lián)系可能是物理的方式，也可能是化學(xué)的方式。正是這些相互作用導(dǎo)致了生物體形形色色的網(wǎng)絡(luò)，如基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)或代謝網(wǎng)絡(luò)。因此，生命的所有活動(dòng)都建立在這些網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能之上。
生命現(xiàn)象是復(fù)雜的。細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動(dòng)的基本單位。由于分子生物學(xué)的發(fā)展，細(xì)胞生物學(xué)的研究也達(dá)到了分子水平。分子生物學(xué)試圖借助于認(rèn)識(shí)構(gòu)成生命的分子基礎(chǔ)如蛋白質(zhì)和基因等，進(jìn)而認(rèn)識(shí)細(xì)胞或個(gè)體的活動(dòng)規(guī)律。雖然分子生物學(xué)在近半個(gè)世紀(jì)取得了極為顯著的成就，但是它并沒(méi)有完全揭示出生命的奧秘。其原因可能在于它研究的生命復(fù)雜性層次僅僅處于“線性”思維和還原論水平上，這對(duì)于許多生命現(xiàn)象的復(fù)雜性是難以解釋的。借助于復(fù)雜性科學(xué)的研究，當(dāng)代生命科學(xué)認(rèn)識(shí)到，生命的復(fù)雜性體現(xiàn)在很多方面，比如生物組成成分與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，組分之間的相互作用的復(fù)雜性，細(xì)胞生化代謝途徑和信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程的層次與次序的復(fù)雜性，生命系統(tǒng)與環(huán)境相互作用形成適應(yīng)性的復(fù)雜性，細(xì)胞癌變與衰老的復(fù)雜原因，等等。當(dāng)代生命科學(xué)運(yùn)用復(fù)雜性理論來(lái)解釋這些問(wèn)題，引入了很多新名詞來(lái)描述這些復(fù)雜性，比如自組織、自穩(wěn)態(tài)、涌現(xiàn)、開放性系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)總和等等。在此基礎(chǔ)上開發(fā)出的新興的生命科學(xué)分支顯示出生命科學(xué)最新的發(fā)展趨勢(shì)，如功能基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、數(shù)學(xué)生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等。［5］
（二）生命的自組織性
在“遺傳與進(jìn)化”模塊中，選取減數(shù)分裂與受精作用、DNA分子結(jié)構(gòu)及其遺傳基本功能、遺傳和變異的基本原理等知識(shí)，主要是從細(xì)胞水平和分子水平闡述生命的延續(xù)性（自復(fù)制）和自組織性；選取現(xiàn)代生物進(jìn)化理論和物種形成等知識(shí)，主要是闡明生物進(jìn)化的過(guò)程和原因。從復(fù)雜科學(xué)的視角看，遺傳與進(jìn)化是生命的本質(zhì)特征之一。當(dāng)代人工生命研究者根據(jù)復(fù)雜性科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)，認(rèn)為生命的主要特征是：（1）自復(fù)制；（2）進(jìn)化；（3）自適應(yīng)。超循環(huán)理論的創(chuàng)始人艾根（M.Eigen）曾經(jīng)指出在生物學(xué)界有三條“經(jīng)典的”生命標(biāo)準(zhǔn)：［6］（1）自我復(fù)制──以保存生命信息，盡管有平穩(wěn)的破壞；（2）變異性和選擇──以擴(kuò)大信息量，為某種價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)造成某種傾向；（3）代謝作用=自由能流──以補(bǔ)償平穩(wěn)的熵產(chǎn)生。艾根認(rèn)為，這些標(biāo)準(zhǔn)肯定是必要的，但對(duì)于描述“生命”現(xiàn)象，它們未必是充分的。我們認(rèn)為，艾根從系統(tǒng)科學(xué)和復(fù)雜性科學(xué)的視角看問(wèn)題，探討了生命的功能和信息方面的特征。強(qiáng)調(diào)了生命是自復(fù)制、自適應(yīng)、自組織的開放信息系統(tǒng)，它具有進(jìn)化、對(duì)環(huán)境作出反應(yīng)、不斷自我更新的屬性，這對(duì)于理解生命的本質(zhì)有積極意義。總之，復(fù)雜性科學(xué)幫助人們沖破了過(guò)去對(duì)生命本質(zhì)認(rèn)識(shí)的局限性，使人們從系統(tǒng)的角度、開放性的角度、信息論的角度重新審視生命。
（三）生命的系統(tǒng)性
在“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊中，選取有關(guān)生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)與穩(wěn)態(tài)的知識(shí)、生物與環(huán)境的知識(shí)，有助于學(xué)生理解生命活動(dòng)的本質(zhì)。從復(fù)雜科學(xué)的視角看，“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊中的知識(shí)結(jié)構(gòu)是按照系統(tǒng)思想建構(gòu)的。它反映了生命的系統(tǒng)性和調(diào)控性。穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)的一種狀態(tài)，指?jìng)�(gè)體內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的相對(duì)恒定的狀態(tài)，存在于生命的各個(gè)層次上，細(xì)胞、群落和生態(tài)系統(tǒng)在沒(méi)有受到激烈的外界環(huán)境因素影響時(shí)，都處于穩(wěn)態(tài)。生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)實(shí)際上是一種動(dòng)態(tài)平衡。一方面這種穩(wěn)態(tài)由于內(nèi)部代謝過(guò)程和外部環(huán)境因素的影響而不斷遭到破壞，另一方面，通過(guò)一定的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，又使生命系統(tǒng)恢復(fù)新的平衡。生命系統(tǒng)正是在穩(wěn)態(tài)不斷受到破壞而又同時(shí)得到恢復(fù)的過(guò)程中得以維持和發(fā)展的。以生態(tài)系統(tǒng)為例，生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放系統(tǒng)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)就是生態(tài)平衡狀態(tài)。每個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，在不斷變化的環(huán)境條件下，依靠自我調(diào)節(jié)機(jī)制維持其穩(wěn)態(tài)，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的相對(duì)穩(wěn)定。總之，穩(wěn)態(tài)是系統(tǒng)的狀態(tài)，調(diào)節(jié)是系統(tǒng)的行為，環(huán)境是系統(tǒng)的存在。這樣，“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊以“系統(tǒng)”這個(gè)本體論的概念為核心概念，以“穩(wěn)態(tài)”“環(huán)境”和“調(diào)節(jié)”三個(gè)科學(xué)概念把生物個(gè)體水平和生態(tài)水平的要素、行為、穩(wěn)定和發(fā)展等邏輯問(wèn)題統(tǒng)一了起來(lái)。［7］
三、復(fù)雜性視野中的高中生物教學(xué)特征分析
從復(fù)雜性科學(xué)的視角看，高中生物教學(xué)是一個(gè)由教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等要素構(gòu)成的復(fù)雜的開放性系統(tǒng)，它具有如下一些復(fù)雜性特征。
（一）教學(xué)目標(biāo)的不確定性與非預(yù)設(shè)性
從復(fù)雜性科學(xué)的視角看高中生物教學(xué)系統(tǒng)，我們將會(huì)發(fā)現(xiàn)，生物教學(xué)目標(biāo)具有不確定性與非預(yù)設(shè)性。教學(xué)過(guò)程中總會(huì)有大量不期而遇的問(wèn)題，學(xué)生的差異和思維是難以預(yù)料的，課堂中的“非標(biāo)準(zhǔn)思維”甚至?xí)耆騺y原有的教學(xué)設(shè)計(jì)，使預(yù)先設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)無(wú)法完成。教學(xué)中還大量存在著偶發(fā)事件，它們是“教育過(guò)程中的偶然、個(gè)案、情境，得不到‘規(guī)律’的支持。但它集中體現(xiàn)了教育的‘復(fù)雜性’”�！敖虒W(xué)過(guò)程的真正推進(jìn)及最終結(jié)果，更多由課的具體行進(jìn)狀態(tài)，以及教師當(dāng)時(shí)處理問(wèn)題的方式?jīng)Q定。從這個(gè)意義上可以說(shuō)，一個(gè)教師雖然教同一門課，面對(duì)同一批學(xué)生，但他在每節(jié)課上所處的具體情況和經(jīng)歷的過(guò)程都并不相同，每一次都是唯一的、不可重復(fù)的、豐富而具體的綜合。”［8］
教學(xué)目標(biāo)的不確定性與非預(yù)期性的根本原因在于，教學(xué)系統(tǒng)是涉及人（教師與學(xué)生）的系統(tǒng)。人作為一種具有高級(jí)思維能力和復(fù)雜情感的社會(huì)化動(dòng)物，是一個(gè)非線性系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)中存在著大量不確定因素。例如，學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)變量、學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)策略的選擇，以及教師自身的情感因素、教師對(duì)教材的呈示方式、教師所采用的教學(xué)策略等都存在著復(fù)雜的多維的關(guān)系。特別是隨著學(xué)生在課堂教學(xué)中角色與地位的改變，學(xué)生將逐步由教學(xué)的“邊緣”走向教學(xué)的“中心”，教學(xué)目標(biāo)將隨著人的身份的變化而變化，那種預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)將會(huì)變成教學(xué)展開與發(fā)展的一種束縛和阻礙，所以說(shuō)，在復(fù)雜性思維的視野中，教學(xué)目標(biāo)必然是不確定性和非預(yù)設(shè)性的。
（二）教學(xué)內(nèi)容的動(dòng)態(tài)性與生成性
從復(fù)雜性科學(xué)的視角來(lái)看，生物教學(xué)活動(dòng)具有動(dòng)態(tài)生成性。教學(xué)的動(dòng)態(tài)生成性“是指在師生交往互動(dòng)的教學(xué)活動(dòng)中，教師以即時(shí)出現(xiàn)的有價(jià)值、有創(chuàng)見的問(wèn)題和情境或觀點(diǎn)為契機(jī)，善于調(diào)整或改變預(yù)先的教學(xué)設(shè)計(jì)，挖掘?qū)W生的潛能，引發(fā)學(xué)生深入思考，充分展現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性，從而達(dá)成或拓展教學(xué)目標(biāo)，使教學(xué)獲得成功。”［9］所謂教學(xué)內(nèi)容的生成性，就是指教學(xué)內(nèi)容不是給定的，而是在彈性的教學(xué)預(yù)設(shè)前提下，在教學(xué)雙邊活動(dòng)中，在特定的教學(xué)環(huán)節(jié)的特定教學(xué)情境中，師生自主構(gòu)建教學(xué)活動(dòng)，并以探究、體驗(yàn)、體悟、思辨的方式自主建構(gòu)教學(xué)內(nèi)容。換句話說(shuō)，是指學(xué)生在與環(huán)境（包括文本）的對(duì)話中主動(dòng)建構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，因而教學(xué)必定是一種師生共同參與生成新知的過(guò)程，是一種師生共同建構(gòu)和創(chuàng)生意義的體驗(yàn)性過(guò)程，是一個(gè)師生積極合作和對(duì)話交流不斷實(shí)現(xiàn)“視界融合”的過(guò)程。這種動(dòng)態(tài)生成的課程內(nèi)容應(yīng)具有探究性，應(yīng)減少單一性增加問(wèn)題性，減少確定性增加情境性，提供探究的空間與資源，以促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新精神。為了體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的生成性，高中生物新教材強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)，倡導(dǎo)在生物教學(xué)中開展探究性學(xué)習(xí) ，為此，在高中生物新教材中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容占的課時(shí)數(shù)大大超過(guò)了傳統(tǒng)生物教材的課時(shí)數(shù)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容遍及各章節(jié)，實(shí)驗(yàn)涉及的具體方法有生物技術(shù)、理化技術(shù)、觀察、測(cè)量、比較、計(jì)算等。而且，高中生物新教材中的實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是探索性實(shí)驗(yàn)。教材提供操作程序和圖，但不說(shuō)結(jié)論，由學(xué)生獨(dú)立操作進(jìn)行研究，通過(guò)討論得出結(jié)論，自主建構(gòu)知識(shí)。
（三）教學(xué)過(guò)程的非線性和突現(xiàn)性
課堂教學(xué)是一個(gè)非線性系統(tǒng)，課堂教學(xué)中一個(gè)偶發(fā)事件或?qū)虒W(xué)目標(biāo)的微小偏離，都會(huì)導(dǎo)致教學(xué)系統(tǒng)的巨大變化，這就是非線性系統(tǒng)所特有的初始條件敏感性。教學(xué)過(guò)程的非線性特征，要求教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要認(rèn)真研究教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的初始條件，精心設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程的每一步驟、每一環(huán)節(jié)及過(guò)渡，及時(shí)、靈活地調(diào)整教學(xué)方案，保證教學(xué)總體目標(biāo)的達(dá)成。其次，教學(xué)必須考慮學(xué)生的實(shí)際情況，針對(duì)學(xué)生的個(gè)性，創(chuàng)造性地運(yùn)用各種方法，以期取得最佳的教學(xué)效果。
傳統(tǒng)教學(xué)認(rèn)為教學(xué)過(guò)程是一種教師主導(dǎo)下的學(xué)生掌握知識(shí)的認(rèn)知活動(dòng)，它是按教師預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序平穩(wěn)地進(jìn)行的活動(dòng)。復(fù)雜性科學(xué)對(duì)教學(xué)過(guò)程提出了全新的變革，即復(fù)雜思維下教學(xué)過(guò)程不再是一種平穩(wěn)過(guò)渡的形態(tài)，而成為一種不斷自我超越的過(guò)程，這就要求在教學(xué)過(guò)程中持有一種突現(xiàn)思維。突現(xiàn)是事物從一個(gè)發(fā)展階段過(guò)渡到另一個(gè)新階段的交接點(diǎn)，是事物發(fā)生狀態(tài)變化的關(guān)鍵點(diǎn)。普利高津認(rèn)為 高中地理，復(fù)雜系統(tǒng)再構(gòu)的轉(zhuǎn)化性變化不會(huì)發(fā)生在系統(tǒng)平衡或接近平衡的狀態(tài)時(shí)，而是發(fā)生在系統(tǒng)能量大量耗散的過(guò)程中。在課堂教學(xué)過(guò)程中，由于教師、學(xué)生、課程以及教學(xué)環(huán)境都是復(fù)雜的、不確定的系統(tǒng)，在其發(fā)展過(guò)程中都會(huì)有不同的突現(xiàn)點(diǎn)出現(xiàn)，教師應(yīng)該根據(jù)課程和學(xué)生的特點(diǎn)，對(duì)這些突現(xiàn)點(diǎn)加以重視、發(fā)現(xiàn)、利用與設(shè)置，以保證教學(xué)的連貫性，并引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新。［10］
（四）教學(xué)方法的無(wú)序性與互動(dòng)性
在復(fù)雜性科學(xué)看來(lái)，教學(xué)過(guò)程與方法既是有序的，又是無(wú)序的。所謂教學(xué)方法的無(wú)序性，是指教學(xué)活動(dòng)中師生、生生之間的既獨(dú)立又依賴的互動(dòng)、交流、思維的碰撞與共生、共享關(guān)系，導(dǎo)致了教學(xué)的管理、程序、秩序、紀(jì)律等偏離常規(guī)，從而表現(xiàn)出易變性、無(wú)規(guī)律性、隨機(jī)性和偶然性。教學(xué)方法的無(wú)序性主要來(lái)自課程教學(xué)中隨機(jī)性事件和人與人的互動(dòng)性�！敖虒W(xué)過(guò)程由師生之間和生生之間的互動(dòng)構(gòu)成，而人的復(fù)雜性使主體間進(jìn)行信息交流時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)障礙，也使教學(xué)過(guò)程蘊(yùn)含了一些偶然的、不可預(yù)見之因素，從而導(dǎo)致了‘無(wú)序’的必然存在�！保�11］教學(xué)中的人際互動(dòng)主要“包括教師與全體、部分或個(gè)別學(xué)生之間的不同性質(zhì)的互動(dòng)，也包括學(xué)生個(gè)體間、個(gè)體與小組或全班、小組與小組間多邊和不同性質(zhì)的互動(dòng)”。［12］總之，無(wú)論是師生互動(dòng)還是生生互動(dòng)，都是為了教學(xué)的理解和課程的生成，正是由于教學(xué)中復(fù)雜的人際互動(dòng)，才使教學(xué)方法表現(xiàn)出無(wú)序性，正是通過(guò)這種人際互動(dòng)，才能達(dá)到交往、合作與溝通，實(shí)現(xiàn)視界的“融合”，從而促進(jìn)知識(shí)的建構(gòu)和學(xué)生主體性的生成。
高中生物新教材為了體現(xiàn)互動(dòng)性，在教材中安排了大量要求師生互動(dòng)、生生互動(dòng)的內(nèi)容。例如，在“問(wèn)題探討”“探究性實(shí)驗(yàn)”“資料分析”“思考與討論”等欄目中都特別強(qiáng)調(diào)討論這一環(huán)節(jié)。許多討論題本身就是開放性問(wèn)題，只有通過(guò)師生、生生互動(dòng)與討論，才能達(dá)成共識(shí)，促進(jìn)知識(shí)的建構(gòu)。
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自《課程·教材·教法》2006年第7期
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://douzifanli.com/gaozhong/76337.html
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