复杂科学，是20世纪出现的引入了不确定性概念的综合性科学，它主要包括了20世纪40年代以来形成的控制论、信息论、系统论（简称“老三论”SCI）和耗散结构论、协同学、突变论（简称“新三论”DSC）等自组织理论。虽然至今还没有对复杂科学的界定能有一个明确的定义，复杂科学的整个体系也尚未建构完成。但是，复杂科学的局部原理已经得到了社会的认同，我们可以用它的局部原理来探讨一些具体现象，解决一些具体问题。把复杂科学原理引入教育过程具有十分重要的意义。运用复杂科学原理，可以考察教育系统如何在外界条件影响下，在内部子系统间的协调作用下，对外进行教育交流合作，对内进行灵活应变，以建立适应社会经济发展的相对稳定有序的结构。所以，复杂科学是教育系统复杂性研究的方法论指导，它为教育研究提供了许多宏观思路上的启示。

1.不确定性。复杂科学认为“事物的性态具有不确定性”，强调“科学认识的不确定性”。世界上许多事物并不是必然地、确定性地朝着既成的样子发展，在事物发展的初期，它具有某种不确定性和多种发展的可能性，由于条件或者纯粹机遇的关系，最终才沿着某一特定方向发展下去。教育过程也具有很大的不确定性。素质教育问题是我国全社会所热切关注的问题，实施素质教育的方法有多种可能，但到底该采用哪种方法，那就需要我们不断分析总结国内外成功的教育经验，结合我国当前教育实际去归纳出合适的办法。

2.模糊因果。复杂科学注重考虑事物的整体性（非短点性），考察事物发展的一个过程，分析整体内稳定的各个组成部分，尤其是分析各部门之间的因果关系。在复杂科学那里，原因和结果的区分是模糊的，某一原因可能导致某一结果，这一结果又是另一现象的原因，诸多原因和结果最终构成一个系统内复杂的模糊因果网络。我们教育领域当中也存在着复杂的模糊因果网络。学生学习成绩不好可能是自身不努力、缺乏学习兴趣，可能是教师不负责任、水平不够，也可能是课程内容过难。而教师不负责任、水平不够，又可能使学生学习兴趣下降，从而学习松懈，导致学习成绩欠佳。课程内容过难也会使学生学习兴趣丧失，学习成绩落后。

3.非线性作用。复杂系统由多组织、多层次构成，且各组织、各层次之间有着复杂的非线性的相互作用，我们必须以整体的观念和系统的思维看待和思考这些复杂事物并指导自己的行动。克劳斯·迈因策尔警告说，在一个非线性的显示中，线性思维是危险的，它可能导致教育过程中的“种瓜得瓜，种豆得豆”的天真梦想，诸如“减轻学生负担就能搞好素质教育”、“发展学生智力就能快出人才”、“给我一个最好的教学环境就能把教学搞好”之类的呓语。(www.daowen.com)

4.协同作用。复杂科学认为一个开放的复杂系统在一定条件下能够自发地产生协同有序的结构及其功能和行为。复杂系统是高度的动力系统，而且导向有序化方向发展。系统能够在自适应、自组织的过程中，以不断“涌现”的方式发生独特的整体行为和特征。教育系统无疑是一个自组织系统，教师、学生、校长、家长，或者课程、教材、教学方法及手段等等，在不同层次的系统中，以及在特定的场合中，他（它）们都有可能成为关键的“作用者”。

5.非平衡性。在我们的宇宙中，复杂系统是与周围环境有着相互依存和相互作用的开放系统。而每一个开放系统并非是绝对平衡的，它一般处于动态的非平衡状态。一个系统只有远离平衡态，才有可能形成新的相对稳定有序的结构。这就是说，“非平稳乃有序之源”。我国的教育系统也是不均衡的，同一时期不同地区的教育发展水平不同，不同时期同一地区的教育发展水平也迥然有异。如20世纪90年代的教育与60、70年代的教育可说天壤之别。经济发展较快的地区，教育发展也快于经济落后地区的教育发展。正是由于某些地区的教育优先发展起来，才能带动其它教育落后的地区吸取成功的教育经验，推动本地区教育的发展，最后逐渐提高我国整体的教育水平。