系统科学思维科学教育科学

徐章英，顾力兵

（1.江西省教育科学研究所，南昌330046；2.南昌师范高等专科学校，南昌330029）

一、问题的提出

教育是古老而又年轻的事业，她承载着国家和民族的希望，哺育着人类的未来，任重而道远。21世纪的中华大地正在发生深刻的历史性巨变，一个古老的东方民族正在迅速崛起。在这充满着前所未有的机遇、挑战和诸多不确定因素的年代，我们的教育正面临着严峻的拷问与深刻的挑战：“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”“钱学森之问”是严峻而沉重的，人们呼唤着、思索着、探寻着、期盼着。

正是“问题”蕴藏着创新的契机，预示着教育阵地上正孕育着一场革命。因为任何科学革命的前提就是原有的概念、理论体系在新的现实问题面前显得软弱无力，使人们产生了普遍的怀疑，迫使人们不得不从新的角度去寻求解决问题新的药方。恩格斯早就指出：“一个国家、一个民族要站在科学的最高峰，就一刻也不能没有理论思维。”钱学森也指出：“教育科学中最难的问题也是最核心的问题是教育科学的基础理论，即人的知识和应用知识的能力是怎样获得的？有什么规律，解决了这个核心问题，教育科学的其他学问和教育科学的其他部门都有了基础，有了依据，没有这个理论基础，其他也都难说准。”［1］为此，对以上问题我们必须作出深刻的理论思考。

从教育战线自身来看，作为培养人的教育事业，其根本问题就在于我们对于“人怎样思维？学习怎样进行？人才怎样成长”等一系列本该回答的问题却知之甚少甚至一无所知所造成的盲目性。正由于此，才产生了一系列本不该产生的问题。中国教育的贫困，首先是教育观念和教育理论的贫困，当前教育战线面临的是一场极为深刻的价值观与方法论的革命。因此，面对人类智能开发及人才培养这样一个开放复杂巨系统的探索，理应按我国著名科学家钱学森所倡导的处理复杂系统的方法——综合集成法，集古今中外之大成，建立起具有中国特色的教育科学基础理论，这才是破解教育难题的关键所在。任何就事论事、头痛医头、脚痛医脚、零打碎敲乃至简单的行政命令都将无济于事。为此，教育必须从封闭走向开放，从狭窄的社会科学领域走进思维科学、系统科学、复杂性科学，以便用系统的眼光、整体视野对教育问题进行系统研究、综合设计、同步改革，在多学科的交叉点上实现综合创新，建立起具有中国特色的教育科学基础理论，开创属于中国人自己的教育未来。

二、走进系统科学、思维科学

钱学森，我国“两弹一星”伟大成就的元勋，不仅在航天领域做出了杰出贡献，而且还把他的思想扩展到思维科学、运筹学、现代科学技术体系等诸多领域，其核心正是钱学森的系统论思想对复杂系统思考研究的必然发展。上世纪80年代中期，差不多与美国开展复杂性研究的同时，在钱学森的指导与参与下总结出开放的复杂巨系统概念，以及处理这类系统的方法论，即定性到定量的综合集成法，并于1990年初正式发表了“一个科学新领域——开放的复杂巨系统及其方法论。”经过十多年的努力开始在研究的前沿提出自己独创性的理论，这在国际上也是前瞻性的成果。作为一个伟大的爱国者，钱学森以科教兴国为自己的崇高使命，长期热忱地关注着中国的教育事业，并为之倾注了大量的心血。而且从他自己的学生、教师及科学家的切身经验和巨大成功中，特别是他研究的系统科学、思维科学的启发下，提出了许多富有哲理、新颖深刻的教育见解。

钱学森的教育系统科学观首先表现在：他如实地把教育视为涉及社会各方面因素，且内部也极为复杂的系统。他特别强调“教育事业规模宏大而内容又复杂，组织管理教育事业要用系统工程的方法”，“教育不只是教育工作者的事，而是需要社会科学家、自然科学家，乃至动员所有人来参加的，需要国家有关部门领导的，全社会大力协同的工作。”钱学森教育系统科学观的另一部分就是从历史到未来大时间跨度地、动态发展地思考教育的昨天和明天。钱学森认为：教育是具有整体性质的系统，需要我们立体地、全方位地审视教育问题。这就在于能够跨越时空的障碍，既看到具有价值指导作用的教育观念和具有结构控制性质的教育体制问题，又看到教育内部本身的教育方法和手段问题，从而提出共同变革的任务和对人进行全方位教育的要求。［2］他提出高等教育应当培养博专结合的人才，那种其知识只限于一个学科不知其他的书呆子，是教育失败的产物。思维科学的最终目的就是提出开发智力的多种方法和途径，从发展思维能力考虑对教学方法的改革，并用思维科学的研究成果来指导这一改革，才能使这种改革获得根本成效。众所周知：生命系统和人类社会更是世界上最复杂的事物，教育是培养人才的事业，人和人类智能是最典型的复杂系统。因此，人类智能和人才培养问题的研究关系到一个复杂系统的探索和一门主体科学的开拓，教育科学理应成为一门涵盖社会科学、自然科学、工程技术的综合科学、交叉科学乃至前沿科学。教育科学只有获得这样独立的品格，才能从深层次上解读智慧的奥秘、思维的规律、学习及人才成长的机制。当代系统科学和复杂性研究以线性科学无法具备的深邃的“眼睛”，探索以往科学未能涉猎的领域，揭示了更为广阔也更为真实的现象世界。因此，将系统科学引入到教育研究和教育改革中来，我们可以听到不同凡响的声音；走进系统科学，将极大地有利于我们开拓视野，启迪思维，走出封闭，走近真理。

三、系统科学、思维科学与教育改革

将系统科学、思维科学引入到教育科学中来，借助于系统科学、思维科学的研究成果指导教育、教学改革是我们的基本思考和永恒的追寻。为此，我们尝试将系统科学引入到教育研究中来，特别是作为教育基础理论的素质教育更需要来自系统科学的滋养。只有从新的高度对人类智能和素质教育加以探讨和诠释，才能为素质教育及其实施提供理论支撑。现以系统论的眼光就素质及人类智能作出某些解读并阐述如下：

素质教育是以人为本的教育。但在人类知识中最缺少的也就是关于人自身的知识，“认识你自己”成了一个古老而常青的课题，致使知识、智力、能力、智力因素、非智力因素等问题成了多年来教育界普遍关注和争论不休的热点，简直成了“世纪话题”。

现代系统论告诉我们，系统的特性不仅取决于它的某些零部件，更重要的取决于它的结构；取决于这些零部件的某些联系的特性。也就是说，系统的特性是系统中诸要素共同作用的整体特性。据此，人类素质决非单一因素构成，而是一个有结构、有层次的整体。不少专家曾就人类素质提出了几十个指标体系加以描述，未免使人有些眼花缭乱，无所适从。凡规律似乎都有一种简约的、和谐的美。19世纪印度哲学家辨喜说过：“最伟大的东西是世界上最简单的东西，它和你自己存在一样简单。”如“改革开放”、“一国两制”、“牛顿三大定律”等。因此，我们认为人类素质主要包括两大部分，一是见诸于物质的身体素质（犹如计算机的硬件）；一是见诸于精神的智能素质（犹如计算机的软件）。前者是基础，是依托，是根基，舍此一切均将化为乌有。因此，健康教育至关重要。教育应该培养孩子具有一个健康的体魄足以支持一辈子的事业。为备战中考、高考不惜以牺牲学生的健康为代价擅自取消体育课和剥夺学生睡眠时间的做法，就是严重违背教育原则极端错误的做法。智能素质则如我国著名心理学家潘菽教授所言乃人区别于机器和动物的本质特点所在，智能的研究更有其特殊的价值。

从系统论的观点看，人类智能同样是一个整体，是一个有结构、有层次的、有规律地逐步发展的动态系统。它不仅在时间上表现自己的历史性，而且在空间上展开自己的多样性，是一个复杂、多元的、动态巨系统。为了从整体上把握人类智能的方方面面，我们提出“人类智能系统”概念［3］并阐述如下：

首先必须将环境引入到智能问题的研究中来，因为按现代系统论的观点，对任何一个系统的研究都离不开对环境的考察。“个体只有在与环境、背景的关系中才能得以存在、定义、描述和认识。”［4］“系统和环境是不可分的，不能脱离系统所运行的环境来谈系统的性能。系统的复杂性不仅仅体现在系统本身，而且也体现在环境方面。”智能系统一方面要从所运行的环境中获取信息（感知），另一方面要通过自己的动作（作用）对环境施加影响，互相作用，共同进化。”［5］只有在人与自然、社会这样的大系统中考察、审视、研究智能才能透视人类智能的全貌及其本质特点和相互作用规律，才可以避免孤立地就智谈能或是就能谈智的弊端；才不致陷入逻辑的矛盾和淹没在概念的死循环中。只有在人与自然、社会相互作用的大系统中研究人类智能，我们才能清晰地认识到人类智能就是在和社会、自然相互作用过程中逐步发展建构的认识客体与改造客体的功能体系。所以只有“智”与“能”的统一才是一个完整的过程，“智”见诸于认识世界；“能”见诸于改造世界。只见“智”不见“能”；或是将“智”定义“能”；或是将“能”定义“智”都是片面的、不科学的。只有将“智”与“能”整合为人类智能系统才能从整体上把握人类智能的本质。

人类智能除了人与环境之间存在着复杂的联系之外，还存在着各个子系统之间错综复杂的联系。这些子系统包括：输入系统（人的眼、耳、鼻、舌、身等感觉器官接受的外界信息均由此输入大脑形成的各种感知觉系统）、加工系统（包括左脑的逻辑加工与右脑的非逻辑加工两大子系统）、存储系统（包括短时记忆和长时记忆）、输出系统（包括口的表达、手的操作及人际交往等各个子系统）。特别值得提出的是对人来说具有至关重要的是人的动力系统（人的目的、动机，诸如理想、志向、兴趣等）和控制系统（包括人的情感、意志等），如图1所示：

输入系统是人类智能的门户、智慧的窗口。离开了对外界信息的吸纳，人类智能就成了无本之木、无源之水。正如比利时布鲁塞尔学派创始人普里高津所指出的：任何一个有机系统要进步，要发展，就必须与外界进行物质、信息和能量的交换，即保持系统开放。只有在一个开放的大系统中广泛吸取营养，才能为系统带来盎然生机。人类智能也不例外。所以必须让学生从封闭的家庭、学校中解放出来，让他们在大社会、大自然中吸收丰富的营养，才能使他们变得聪明起来。如将他们封闭在家庭、学校大门之内整天就知道背书、做题，过着两点一线式枯燥无味的生活，必将使学生的智慧陷入枯竭状态。解放学生的大脑，解放学生的双手，让学生在沉重的课业负担下解放出来实乃当务之急。

加工系统是人类智能的核心。值得特别注意的是加工系统中的非逻辑部分，这是右脑的功能所在，“创造”就产生在左右两半脑协同工作的最佳状态。非逻辑系统的开发与训练是现行教育中比较忽视的部分，是一块未加开垦的处女地。所以有人提出：现在我们正面临着右脑革命。这是一个非常值得注意的问题。由于片面追求升学率而造成的学生负担过重现象必将严重扼杀学生右脑功能的发挥与创造能力的培养。长此以往，我们将会感到一种深深的历史的内疚。但切忌从一个极端走向另一个极端，丢掉了任何半个脑袋的教育是不完整的、偏废的教育。

输出系统是人类智能的归宿。人类的智能就是按照人如何改变自然界而发展的。手和口都是人类智能器官，在大脑皮层占有很大代表区［6］。口的表达和手的操作能力的培养至关重要。良好的表达能力是一切成功人士的重要标志；而手的出现，更是人区别于猿猴的主要标志之一。他在认识世界和改造世界的过程中发挥着巨大的作用，行乃知之始，是手教会了脑，正是实践带来了人类对客观世界真理性的认识。而人又是社会的动物，他（她）不能离开人类社会而生活，因此人际交往能力在现代社会显得犹为重要。所有这些均属于输出系统的功能，也都是人类智能的表现。

动力系统是人类智能的源泉；是“人”区别动物和“机器”的关键所在。因为人的任何活动都是有目的的，伟大的目的产生伟大的力量已为众之共识。美籍华人李玲瑶女士曾说：“我们很难设想一次篮球比赛可以没有篮圈，也很难设想一架飞机起飞可以没有目的地。那么，在漫长的人生道路上怎能没有人生目标呢！？”理想是智慧之母、创造之源，对孩子的教育应该在打开智慧的发动机上狠下功夫，而不要老是在“背书”、“做题”等“推论子”的工作上大做文章。遗憾的是：在我们众多的教学大纲中却唯独没有关于如何形成学生人生目标和志向的教学大纲，这实在是教育不应有的缺失。当前课程改革提出“情感、态度、价值观”“三维目标”的核心理念，已将单纯重视知识的教育提升到了一个新的高度，但更应强调“动机第一”，应将如何根据孩子生理、心理特点从诱发学生的兴趣、好奇直至逐步引导学生形成自己的人生目标放在首要位置。因为这才是照亮孩子们人生之路的心中的太阳、人生的脊梁。这，才是教育的根本，教育的灵魂。教育只有点燃孩子们心中的太阳，让他们远离低俗，走近高远，仰望天空，才可能让孩子们有足够的免疫力帮助他们在漫长的人生道路上抵御各种诱惑、抗拒各种不良影响的侵蚀，从而获得健康成长、持续发展的力量。当前不少学生中出现的“郁闷”、“无聊”、“迷茫”乃至“网瘾”、“性问题”等无不出自于学生理想的缺失所导致的免疫力低下所致。马加爵在临刑前的自白“人生最大的失败在于没有理想”就是最有力的佐证。

控制系统是人类智能的支柱。因为任何创造都离不开巨大的感情冲动；任何成功都离不开顽强的意志努力。“情能育思”已为众之共识；一个感情淡漠的人是很难有所建树的。“情商”（EQ）概念的脱颖而出是时代的呼唤，补上了智能研究缺失的另一半。已有研究结果表明：情绪或情感缺乏就会导致思维功能障碍。而要成就任何一项事业，都必须经历九九八十一难的磨练，少一难也不行。未来社会是一个变化无穷、充满竞争的社会。要适应未来社会的需要，就要培养我们的孩子具备随时准备迎接挑战的顽强意志。

综上所述，作为人类智能系统特征的整体描述，我们提出“SQ”（系统商）概念，以实现“EQ”与“IQ”的整合。“人类智能系统”与“SQ”概念的提出正是人类智能研究综合、创新之必然，以此避免只见树木不见森林导致的诸多弊端。如：我国教育界曾将智力界定为观察、注意、记忆、思维、想象等五个力，这是正确的，也有着明显的局限；之后又有“智力因素”与“非智力因素”之争。曾几何时，人们将“智商”奉为至上，但不久就发现智商高的人不一定有很高的事业成就；继之，又提出“情商”概念，甚至认为一个人的成功主要取决于“情商”的高低，这似乎又从一个极端走向另一个极端。其实，“智力因素”与“非智力因素”，“智商”与“情商”都是智能系统不可或缺的两个方面，完全不应将其对立起来视之为互相排斥的因素。人类智能的探索犹如喜马拉雅山的攀登，你可以从北坡上，我可以从南坡上，你看到的是北坡的风光；我看到的是南坡的景色，重要的是不要互相否定，而要善于互补，善于整合。“IQ”、“EQ”均反映了人类智能的某一局部，均有其正确的一面，也有其不足的一面，均应取其长而补其短。中国是有着五千年优秀文明的伟大民族，整体思维正是东方思维的优势和特色。从IQ—EQ—SQ，这是人类对智能问题认识的必然发展；是科学发展的必然；也是东方民族的必然选择。

素质教育是以人为本的教育。从人类素质的整体结构的科学规律办事，素质教育应着力于人类智能的整体开发与全面培养。首先要为学生创设一个开放的、具有丰富刺激的大环境，让学生在大社会、大自然中吸收丰富的营养；既要重视左脑逻辑功能的开发，又要千方百计开发右脑的非逻辑功能；既要重视口的表达又要注重手的操作能力的训练；既要孕育孩子美好的感情又要培养孩子顽强的意志；特别是诱发学习兴趣，培养理想、目标，重在塑造一个完整的人。而不是缺胳膊、少腿或丢了半个脑袋只会做题、考试的残废人。只在“背书”、“做题”、“考试”上做文章的教育，只抓住了人类智能加工系统中逻辑加工这一小块，丢掉的却是人类智能的绝大部分。而人类智能是一个整体，少了那一环都不行，怎么能只在知识教育、逻辑加工上大做文章，怎么能只顾一点不及其余，只在“考”字上狠下功夫呢？这不是极大的盲目性又是什么呢？犹如我们站在地球上看到的地球似乎只是一个平面，如果我们能够站到地球之外我们将看到整个地球是一个完整的球体。诚然，知识是不可或缺的，考试也是不可逾越的，但只关注书本知识的教育却是片面的、狭隘的、不完整的，是完全违背人才成长规律和教育规律的反科学的错误做法。这是教育的短视、浅薄、愚蠢和悲哀，但也是历史之必然，是难免的局限。因为人类认识总是从片面和表面逐步走向深入，走向全面。开始我们只能看到看得见摸得着的、操作性比较强的书本知识，却很难看得到隐含着的更深层次的情感、意志，特别是人的动机、目标等人类心中的火、生命的泉、教育的魂。点性思维导致“一把尺子”、“一个模子”的教育该终结了！我们再也不能以“难”为借口掩盖自己的懒惰和自欺。难道我们就只有将所有学子都拖入应试教育这个无底黑洞的“高考独木桥”才是“最公平”吗？难道老祖宗的科举制度要管千秋万代吗？难道倾举国之智，居然想不出一个比“高考独木桥”更适合的办法来吗？面对一个飞速发展的新世纪，我们期盼着超越局限，期盼着人类智能研究、人才培养“破镜重圆”的一天早日到来，期盼着真正按教育规律办事，努力培养一个完整的人，开创属于中国人自己的教育未来。使我国教育真正走上科学发展，科学育人的康庄大道。

以上是对人类智能的静态描述，而人类智能的发展则是在社会、自然这样开放的大系统中，在环境与人各个子系统的相互作用中从混沌到有序逐步进行自组织和逐步建构的。由于环境和各个子系统相互作用的极端复杂性，人类智能系统的自组织以及人才的成长、发展充满着不确定性，其选择的可能是无穷的，从而造就了有的人能歌善舞；有的人能言善辩；有的人善于思索；有的人则长于技艺……，而事物的多样性正是任何事物生命力之所在，人才也不例外。“三百六十行，行行出状元”，这是中国人早就提出的朴素的真理。为此，决不能拿一把尺子——分数；一个模子——升学去评价所有的学生，更不能“唯学历”、“唯文凭”是论。只承认“升学”这唯一的一条成才之路，给孩子设计如此狭窄的“独木桥”，这实在是天大的误会！因此，成功的教育不可能把所有的学生都培养成科学家；成功的教育在于塑造一个最好的他（她）。人才自组织的机制是极端复杂的，什么是构成人类智能系统的序参量，又如何实现自组织的，这将是一个十分诱人的课题。但复杂系统实现自组织的一个突出特点是对初始条件的敏感依赖性。——开始的无穷小变化能导致以后大得多的变化。［7］这已为无数事实所证实。因此，低幼儿的教育至关重要，是三岁决定了人的一生。教育的改革与发展必须从娃娃抓起，对基础教育的漠视将使整个教育建立在沙滩上的危险。对人才如何由混沌走向有序的自组织机制的揭示将引领我们的教育从经验走向科学，从必然走向自由。

面对人类智能、人才培养这样一个多元、复杂、动态巨系统的探索，任何个人的智慧和能力都显得十分渺小，任何个人都不是一切更无法穷尽一切，教育的改革与突破需要千百个大脑的联机操作和无数智慧的集成，藉以凝聚成东方民族的大智慧才能攀登教育科学的巅峰。我们可以非常强烈地感受到教育改革对思维科学、对中国教育家群体的热切呼唤。我们需要的是一个团队的力量，需要社会科学工作者、自然科学工作者和工程技术人员以及教育管理人员、教育科研人员、和第一线教师的密切协同、集体攻关，需要有识之士、有志之士、有权之士、和有钱之士的通力合作，甚至几代人锲而不舍的努力。让我们登高望远，从功利的诱惑和侵蚀中解脱出来，因为功利的羁绊将足以蒙蔽我们的眼睛，扼杀我们的智慧和灵气，堵塞通向真理之路。我们应该从自身获得一种启示：人之所以成为万物之灵就因为眼、耳、鼻、舌、身的高度和谐统一，眼睛从来也不会责怪鼻子怎么不会看东西，手脚也从来没有这样的奢望想要充当大脑的角色，正是这种高度的统一造就了人世间最和谐的美。只有教育家群体才能引领我们去开创一个属于中国人自己的教育未来！

［1］钱学森.关于思维科学［M］.上海：上海人民出版社，1986.448.

［2］陈华新编.集大成得智慧［M］.上海：上海交通大学出版社，2007.167.

［3］徐章英，顾力兵.智力工程概论［M］.北京：人民教育出版社，1998.171－179.

［4］北京大学现代科学与哲学研究中心编.复杂性新探［M］.北京：人民出版社，2007.263.

［5］戴汝为.人机共创的智慧［M］.南宁：广西师大出版社，1999.43－45.

［6］潘菽主.人类的智能［M］.上海：上海科技出版社，1985.68－69.

［7］［英］扎奥丁·萨德尔，孙文龙译.混沌学［M］.河肥：安徽文艺出版社，2007.24.