理论教育 挑战世界的改变:你能行吗?

挑战世界的改变:你能行吗?

时间:2023-05-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于这个目的,系统思考的工具有其独特的适用性。当学生们有能力对这类问题产生如此富于成效又深入洞察的回应,当这些回应又植根于他们对塑造了现实世界的种种相互关系的理解的时候,这个世界的改变就有了现实的可能性。比如,你不能使一个存量的输入是水,但其输出却是能量。教师需要经过几天的培训,才能学好STELLA,将其引入课堂。

挑战世界的改变:你能行吗?

要想处理我们持续增长的复杂世界中的各种问题和挑战,就一定要有工具,这些工具帮助我们——尤其我们的学生,理解和应对其中的复杂性。对于这个目的,系统思考的工具有其独特的适用性。诸如可持续发展、我们的社会系统以及国际系统等问题,都迫切需要应用这些有助于建构意义的工具。

在俄勒冈州波特兰的威尔逊高中里,黛安娜·费希尔教授的系统动力学建模课表明,这些工具可以处理数量众多的各种议题。在最近的一次系统动力学国际大会上,她的四名学生介绍的项目,涉及内容丰富的各种不同议题,例如:“汽车制造厂商是否能够应对油—电动混合动力车的持续增长的需求?”“在一个稳定的生态系统中引入入侵物种会带来什么样的后果?”“我们是如何通过把牛奶从生产商运送给消费者加速全球气候变暖的?”以及“全球气候变暖,我们还有多少时间?”等等。

当学生们有能力对这类问题产生如此富于成效又深入洞察的回应,当这些回应又植根于他们对塑造了现实世界的种种相互关系的理解的时候,这个世界的改变就有了现实的可能性。

创造性学习交流中心[14]

“创造性学习交流”中心(Creative Learning Exchange,简写为CLE)帮助教师们(以及公民们)在12年制学校系统中初步应用系统动力学习工具、系统思考以及以学习者为中心的学习。中心提供的论文材料林林总总、内容丰富——从系统思考的解读,到教程以及课程安排。中心每年都会有四到五期实时通讯,内容是各种故事和激励人心的体会。还会每两年举行一次全国大会,到会发言的人既有身体力行的教师,也有系统动力学领域中的权威人士。最重要的是,在教育工作者面对一种新技术感到有困难的时候,CLE中心的网络为他们提供了一种社区联系,包括电话和邮件支持。

CLE中心提供的最有价值的服务之一,是由教师们创作的可以免费下载的系统思考教学计划——用作教育目的。CLE中心的教材有一种“开放式软件”的感受,教师和学生们一起持续开发、持续优化,因此这些教程便处于一种持续进化的状态。其中的课程有:“友谊游戏”——描述你的交友技能与你拥有的朋友数量的正反馈关系;“芭比娃娃万岁”游戏——用于中学生学习图表制作和建模技术(学生们通过带自己的娃娃去蹦极进行学习);“认识萨赫勒的悲剧”,则是一个以非洲萨赫勒地区人道主义援助为内容的模拟软件,显示出援助可能起反作用,最终毁灭文化;而“模拟纯真的终结”则是一个基于《蝇王》一书堕入野蛮过程的模拟软件。

——尼娜·克鲁施维茨、吉姆·卢卡斯[15]

黛安娜·费希尔的数学和建模指南[16]

在波特兰的各个公立中学里教授系统动力学建模5年的经历之后,黛安娜·费希尔写出了《动态系统的模型建立》一书的第一版。在教授高中生如何一步一步地学习建立模型方面,这本书提供了第一手的实践建议以及详细的课程计划。想要进行尝试的成年人或学生,都可以把这本书当作自己的一门自学课程。它可以帮助已经有系统动力学建模经验的教师,为学生安排一门课程——安排在正常教学计划之中,或者是以放学后的俱乐部形式进行安排。

《数学课》介绍了如何将系统动力学的内容融入现有的教学计划。黛安娜常说,她现在如果不涉及系统动力学内容,就教不了数学了,因为系统动力学的内容有助于澄清那些标准数学课程中无法进行教学的概念。

——利斯·斯顿茨(Lees Stuntz)[17](www.daowen.com)

灵 感[18]

这个概念匹配软件使你能够自由自在地进行头脑风暴,并且把你们形成的所有观点和联系都放到一个计算机屏幕的工作空间里。在大屏幕上投射计算机的能力可以强化课堂讨论。针对一个问题或者议题,每个学生依次描述自己的概念理解,所有相关的图像定义就一点点地建立起来了。

任何一个老师都可以通过半个小时的指导或者几个小时的试验,熟悉掌握灵感软件,而孩子们从二年级以上就可以掌握了。这个软件持续升级,最新版本允许使用者很容易地增加自己的图标,并且将图输出到网络上。

——理查德·朗海姆(Richard Langheim),新泽西拉马波学院教育学副教授

STELLA[19]

STELLA是一个为教育工作者设计的一个优秀改编版软件,它基于由杰伊·福里斯特开发的最初的系统动力学计算机语言。(另一个类似的软件,iThink是面向商业决策者的。)要创建一个STELLA模型,你必须要指定存量和流量,还要确定它们之间的相互关系。要保持所有这些内容的明确清晰,很不容易。比如,你不能使一个存量的输入是水,但其输出却是能量。但是,通过不断克服困难,就可以让学生对手中的材料形成更深入的认识。此外,STELLA软件允许你设计一个接口,使其他人更加容易地测试你的模型——而不必面对模型的底层结构(当然,如果他们想要看到,还是可以找到)。

小学生就可以使用STELLA模型,理解存量和流量,但是建立模型应该是在初中阶段。教师需要经过几天的培训,才能学好STELLA,将其引入课堂。以我个人的经历,到了中学或者更早一些,学生们就能够掌握使用STELLA公式建立模型时所需要的数学能力了。使用STELLA可以教会他们将语言表达翻译成图表,再转换成数学公式,也可以教会学生在历史、生物、文学以及所有其他领域的主要系统之间相互转换。

要想涉足这些软件,你需要熟悉和掌握,看到某种状况表面下的深层结构的心智训练。这些地图和模拟运行是提出问题的工具,例如:“这是怎么回事?这是什么意思?”你可以通过一个答案表,解决二加二等于四的问题。一张地图或者一次模拟运行提出的问题是,为什么相加(或者相减)是最合适的计算,相加是如何计算的,以及为什么这个计算重要?

——理查德·朗海姆

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