Uri Wilensky是西北大学学习科学、计算机科学和复杂系统的教授;西北复杂系统研究所的合创始人;以及西北大学互学习和基于计算机的建模中心的创始人和主任。在世界各地，他也被称为NetLogo的作者——一种供教师、学生和研究人员使用的建模环境。NetLogo 用于模拟和探索自然科学和社会科学中的复杂系统和违反直觉的现象，从流行病动态、气候变化和生态系统到经济学和投票。NetLogo 设计受到 Wilensky 博士的影响。顾问Seymour Papert，人工智能和建构主义学习理论(提倡以学生为中心，主动学习)的创始人之一。

Julia Brodsky：为什么如今复杂性教育对我们如此重要?

Uri Wilensky：世界变得非常相互关和复杂，为了适应它，我们需要认识到复杂系统如何随时间变化。在复杂的系统中，往往会有一个临界点，当一个关键参数发生一点点变化时，整个系统的状态就会发生变化，我们就会得到系统状态之间的相变(例如水变成冰)，流行病，和肆虐的野火。因此，作为一个社会，教育学生认识和处理复杂性对我们来说至关重要。

Brodsky：为什么您认为在基于代理的模型中表示复杂性如此重要?

Wilensky：找到一个有效的表示是朝着让每个人都可以使用的概念迈出的重要一步。例如，我研究了第一个千年之交前后欧洲采用-阿拉伯数字的情况。在那之前，使用罗马数字的欧洲人在乘法和除法方面都非常困难。(尝试自己用罗马数字进行除法!)但是一旦他们改用新的数字表示法(花了 500 年!)，每个孩子都能够进行乘法和除法。这种转变彻底改变了世界。

如今，许多教育工作者表示，人脑很难理解突发的非线性过程。由于我从小就对世界上的模式如何产生很感兴趣，因此我的大部分学术生涯都在研究复杂性的表示并得出结论，最有前途的方法之一是通过基于代理的模型。基于代理的建模背后的核心思想是，几乎每种情况都涉及称为代理(原子、树木、汽车、病毒、人、动物等)的个体参与者的交互。每个代理都有一组简单的规则来描述其目标、操作和对其他代理的响应。这些简单的规则导致了系统行为的出现。我们新的基于代理的教育工具，例如 NetLogo，为每个人带来了复杂性，从学龄前儿童到大学生再到在职科学家。

Brodsky：您能否举例说明如何使用 NetLogo?

Wilensky： NetLogo 帮助学生可视化非直观的复杂系统。采取森林野火例如，从树的角度表示的模型。在模型中，一棵未烧毁的树向北、向东、向南和向西望去。如果它看到旁边有一棵燃烧的树，它就会点燃。很简单的规则。如果我们以 50% 的森林密度运行模型，我们会看到火很快就会熄灭。在 57% 的密度下，图片也会相似。但如果我将密度提高到 63%，整个森林都会燃烧。大多数时候，我们的直觉会表明密度的微小变化只会导致更多的燃烧。这是导致系统达到“临界点”的关键参数示例，这在复杂系统中很常见。重要的是要认识到我们对复杂系统的直觉常常具有误导性。

基于 NetLogo 的课程可帮助学生和研究人员探索和构建计算模型以试验复杂性。这些模型也可供幼儿使用。并且他们不需要数学形式(例如微分方程)来理解。孩子们观察自然界或社会中发生的事情，并使用相应的模型来展示多步骤、自组织过程的展开。我们的研究表明，与传统的科学教学相比，教授学生在知识领域对复杂系统进行建模可以更深入地了解该领域，并有助于在不同内容领域之间转移知识。

Brodsky：NetLogo 主要用于自然科学，还是可以应用于社会科学和政治?

Wilensky：事实上，我发现社会科学是最令人兴奋的增长领域。然而，招聘社会科学教师需要更多的工作。我们一直在努力将更多的社会科学场景放入我们的单元中，例如合作、解决冲突、种族中心主义、投票、住房隔离、城市扩张、税收制度等等。除了作为我们主要使命的教育之外，我们还进行科学(理论和应用)研究。例如，在芝加哥，我们与公共卫生部合作，测试以最具成本效益的方式应对感染的各种策略，为公共卫生政策提供信息。

Brodsky：您如何表达引入新的复杂教学方法的紧迫性?

Wilensky：我们正处于一个重要的转折点。计算已经变得如此强大，它可以让我们想象、分析和探索我们以前无法做到的现象。幸运的是，我们现在已经了解如何做到这一点。教授复杂系统的课程不一定要通过系统思维概念直接打击学生的头脑。相反，我们的策略是将复杂性和建模融入各种课程，作为处理材料的新视角。

欧洲人用了大约 500 年的时间才采用-阿拉伯数字——而我们没有 500 年的时间。我们需要的是将复杂性教育带入主流教育话语的政治意愿。