用論證優(yōu)化科學(xué)教學(xué)的行動(dòng)研究.doc

用論證優(yōu)化科學(xué)教學(xué)的行動(dòng)研究 童海云 一、論證的內(nèi)涵及教學(xué)作用 當(dāng)今社會(huì)，人們已經(jīng)越來越多地舉行聽證會(huì)、論證會(huì)、研討會(huì)等來民主、科學(xué)地進(jìn)行公共決策，不同的個(gè)體、機(jī)構(gòu)、團(tuán)體、階層從不同的角度參與到論證中來，以期形成接受度更高的論證結(jié)果。論證從來就是科學(xué)研究中的重要因子，也是科學(xué)教學(xué)中十分重要的因素，在科學(xué)研究和科學(xué)教學(xué)的諸多環(huán)節(jié)中都需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)論證。 xx年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心發(fā)布的K-12科學(xué)教育框架：實(shí)踐、跨領(lǐng)域概念和核心概念，將基于論據(jù)的論證作為八個(gè)主要的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)之一，強(qiáng)調(diào)在科學(xué)中進(jìn)行推理和論證，闡明一系列證據(jù)的優(yōu)勢(shì)和弱點(diǎn)，并找出關(guān)于一種自然現(xiàn)象的最佳解釋是至關(guān)重要的。由此可以看出，論證不僅是科學(xué)探究的重要組成部分，而且是溝通“做的科學(xué)”和“解釋的科學(xué)”之間的橋梁，更是發(fā)展兒童科學(xué)探究能力和理解力的關(guān)鍵性教學(xué)活動(dòng)。重視論證已成為國(guó)際科學(xué)教育研究領(lǐng)域的一種發(fā)展趨勢(shì)和重要課題。 然而，人們對(duì)于論證的本質(zhì)有不同的理解，分析其內(nèi)涵有助于我們更好地理解并實(shí)施教學(xué)。 1論證是社會(huì)交互的實(shí)踐活動(dòng) 論證最突出的特征是多個(gè)主體共同參與的多邊對(duì)話，在社會(huì)交互過程中檢視不同的觀點(diǎn)、證據(jù)和邏輯，以期形成共識(shí)。所以，有研究者認(rèn)為論證是基于證據(jù)說服同行或者其他人的一種活動(dòng)，指出論證在科學(xué)教育上的重要性在于“知識(shí)的對(duì)談”，包括解釋和論證，是表達(dá)概念理解的有效途徑?；谶@樣的觀點(diǎn)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)在論證的過程中，在公開的環(huán)境下闡述自己的論點(diǎn)，使思考成為可見的、可受公眾評(píng)價(jià)的，達(dá)成知識(shí)的建構(gòu)和檢驗(yàn)。 2論證是理智的推理活動(dòng) 邏輯是最好的論證。社會(huì)交互是論證的形式化特征，每個(gè)論證的參與者想讓自己的觀點(diǎn)更具接受力，就需要增強(qiáng)論證的說服力，說服力的增加證據(jù)、觀點(diǎn)、推理過程的合理性。所以，有研究者認(rèn)為論證是形式邏輯，需關(guān)注前提、推理形式、結(jié)論之間的相關(guān)性，圖爾敏則提出了著名的論證模式（簡(jiǎn)稱TAP模式），該模式強(qiáng)調(diào)科學(xué)教育中論證應(yīng)符合人類決策的“理性過程”，這個(gè)模式有基本模式、擴(kuò)展模式之分，包含六個(gè)功能要素：主張、數(shù)據(jù)、憑證、支持、限定詞和反駁。 從教學(xué)層面上看，培養(yǎng)學(xué)生推理能力是一個(gè)重要的目標(biāo)，而讓學(xué)生在個(gè)體論證的基礎(chǔ)上參與集體論證，是培養(yǎng)學(xué)生推理能力的重要途徑。有關(guān)研究表明，被要求對(duì)一個(gè)物理問題所認(rèn)同的另有解釋（科學(xué)解釋）進(jìn)行論證的參與者，比那些沒有進(jìn)行論證的參與者呈現(xiàn)出較好的問題推理能力。 3論證是“否定之否定”的認(rèn)知優(yōu)化活動(dòng) “否定之否定”的過程保證認(rèn)知得到優(yōu)化。從認(rèn)知心理學(xué)上來看，論證是認(rèn)知過程，各種不同的觀點(diǎn)相互“交鋒”，產(chǎn)生認(rèn)知沖突，促進(jìn)思維的發(fā)展，得到更為優(yōu)化的認(rèn)知結(jié)果。認(rèn)知的優(yōu)化不僅表現(xiàn)在對(duì)自然現(xiàn)象形成更可靠的解釋，它同時(shí)推動(dòng)著認(rèn)知向更高的層級(jí)發(fā)展。 在教學(xué)層面上，論證的認(rèn)知推動(dòng)表現(xiàn)為：論證將使學(xué)生有機(jī)會(huì)思考和理解“科學(xué)理論是如何形成的”，科學(xué)理論的形成過程是可以不斷被挑戰(zhàn)和質(zhì)疑的，如實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、對(duì)證據(jù)的詮釋、不同的理論假設(shè)等。學(xué)生間的對(duì)談、爭(zhēng)論、辯論及沖突常能提供不同角度的思考。在論證過程中，給學(xué)生提供機(jī)會(huì)去建構(gòu)理論，包括展現(xiàn)和討論證據(jù)的可行性、可信性，評(píng)價(jià)另有理論，解釋文本，評(píng)估該理論的可能性，這一切都是科學(xué)的核心。 論證將使學(xué)生有機(jī)會(huì)“用對(duì)探究的研究來促進(jìn)探究”，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)對(duì)探究過程、探究方法和證據(jù)的獲得進(jìn)行評(píng)價(jià)，這是一個(gè)發(fā)展學(xué)生理解科學(xué)探究的機(jī)會(huì)，也將推動(dòng)學(xué)生對(duì)探究過程進(jìn)行檢視和調(diào)整。 4論證是個(gè)體的元認(rèn)知發(fā)展活動(dòng) 論證的社會(huì)交互形式使我們更多地關(guān)注論證所達(dá)成的共識(shí)集體決策、科學(xué)理論等公共產(chǎn)品，卻往往忽視了論證活動(dòng)對(duì)每個(gè)參與個(gè)體的回饋元認(rèn)知發(fā)展。有研究者認(rèn)為，論證對(duì)于科學(xué)教育的重要性，除了強(qiáng)調(diào)科學(xué)解釋與推理思考的過程，更重要的是它具有促進(jìn)批判反思的功能。論證不僅是個(gè)人知識(shí)外化的表現(xiàn)，在通過說明、澄清、組織和舉例等方式向他人表達(dá)的過程中，個(gè)體還要積極地權(quán)衡與詮釋證據(jù)、思考另有的解釋以及評(píng)價(jià)，進(jìn)而發(fā)展個(gè)體的元認(rèn)知。 在教學(xué)層面上，有學(xué)者將論證教學(xué)模式中把內(nèi)部和外部監(jiān)控的反復(fù)作用視為論證的核心要素。我們也認(rèn)為，論證是一個(gè)內(nèi)部論證和集體論證相互促進(jìn)的過程，內(nèi)部論證是集體論證的基礎(chǔ)，集體論證又能提升內(nèi)部論證，這個(gè)相互作用過程是元認(rèn)知發(fā)展的最好沃土。 要準(zhǔn)確地理解教學(xué)中的論證，還可以從三個(gè)方面進(jìn)行把握。 首先，與一般的對(duì)話、討論等教學(xué)活動(dòng)相比，論證更加關(guān)注觀點(diǎn)、證據(jù)和推理之間的關(guān)系，即注重證據(jù)和證據(jù)之上的推理，期待學(xué)生理性又富有建設(shè)性地互動(dòng)交流是一種充滿“理性”和“民主”的教學(xué)活動(dòng)。 其次，論證不同于探究式教學(xué)中的表達(dá)和交流，論證教學(xué)更強(qiáng)調(diào)學(xué)生基于自己觀點(diǎn)尋求證據(jù)、收集證據(jù)、交換證據(jù)和評(píng)價(jià)證據(jù)，進(jìn)而發(fā)展自己觀點(diǎn)的過程，證據(jù)的獲取和評(píng)價(jià)不是一個(gè)線性實(shí)證過程和個(gè)體行為，而是一個(gè)不斷交互的理性過程和集體交互行為。 最后，論證不同于法庭辯護(hù)，也不同于辯論比賽。辯論往往會(huì)陷于偏激、修辭和口才的漩渦而失察于事實(shí)，止步于二元的觀點(diǎn)。有些課堂鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行辯論，學(xué)生就會(huì)因捍衛(wèi)自己觀點(diǎn)而變得蠻橫無理。論證不僅可以捍衛(wèi)自己觀點(diǎn)的一面，更為積極的作用在于形成共識(shí)，擴(kuò)展認(rèn)知。 二、我們的研究目標(biāo) 1當(dāng)前人們對(duì)論證的教學(xué)研究 從當(dāng)前的研究來看，人們對(duì)科學(xué)教學(xué)中的論證大致有兩種類型的研究：一是論證模式教學(xué)研究，在教學(xué)中開展基于論證模式的論證活動(dòng)。比如圖爾敏論證模式（簡(jiǎn)稱TAP模式），該模式強(qiáng)調(diào)科學(xué)教育中的論證應(yīng)符合人類決策的“理性過程”。二是將論證作為一種教學(xué)方法進(jìn)行研究，強(qiáng)調(diào)在教學(xué)情境下組織兒童開展論證式教學(xué)。如布朗等人開展了基于集體論證的課堂學(xué)習(xí)法研究。集體論證的要素包括： (1)對(duì)問題進(jìn)行個(gè)人表征； (2)與班上其他人的表征進(jìn)行對(duì)比； (3)以某些觀點(diǎn)進(jìn)行解釋，以小組為單位進(jìn)行觀念的共同建構(gòu)； (4)向全班呈現(xiàn)小組共同建構(gòu)的結(jié)果； (5)引導(dǎo)學(xué)生在班級(jí)以外更廣的社會(huì)情境中證實(shí)或驗(yàn)證已經(jīng)接受的建構(gòu)。 當(dāng)前研究有多個(gè)需要解決的問題：兒童自身的論證能力到底能不能適合論證式教學(xué)？論證應(yīng)該在多大程度上介入兒童的科學(xué)學(xué)習(xí)，是作為主要學(xué)習(xí)方法還是作為教學(xué)活動(dòng)，還是作為一種學(xué)習(xí)策略進(jìn)入課堂更為有效？論證與探究之間到底存在怎樣的關(guān)系？我們?cè)诮虒W(xué)中如何有效組織兒童開展論證活動(dòng)？我們能否通過一些具體的措施來優(yōu)化學(xué)生的探究和論證？ 2研究目標(biāo) 我們?cè)噲D回答幾個(gè)簡(jiǎn)單的問題： (1)在沒有任何教學(xué)干預(yù)的情況下，就某些主題內(nèi)容而言，不同年齡階段兒童樸素的論證能力是怎樣的？ (2)在兒童進(jìn)行無干預(yù)的小組論證時(shí)，他們語(yǔ)言、行為和交互有何特點(diǎn)？ (3)有哪些策略和方法可以指導(dǎo)和支持更多的學(xué)生參與到論證中來？如何讓兒童更有效地開展論證活動(dòng)？ (4)如何組織兒童開展集體論證活動(dòng)？集體論證可以產(chǎn)生哪些積極的效果？ 三、初步的研究結(jié)果 1對(duì)兒童樸素論證能力的觀察 我們分析了一些研究者對(duì)兒童論證能力的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)612歲兒童來說，其論證能力主要有兩個(gè)方面，即個(gè)體內(nèi)部論證能力和集體論證能力。個(gè)體論證能力主要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為： (1)能提出觀點(diǎn)； (2)能就觀點(diǎn)列舉自己的理由； (3)能提出一些支撐的資料。 集體論證能力的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是： (1)能提出自己的觀點(diǎn)； (2)能提出可支持其觀點(diǎn)的理由； (3)論證詞匯的使用； (4)小組內(nèi)能形成集體觀點(diǎn)； (5)能針對(duì)他人或集體的觀點(diǎn)進(jìn)行反駁； (6)能因集體觀點(diǎn)或其他人的發(fā)言修改或完善自己的觀點(diǎn)。 不同年齡階段兒童的樸素論證能力有以下特征。 個(gè)體論證能力方面： (1)能提出自己的觀點(diǎn)，針對(duì)觀點(diǎn)提供理由的人數(shù)隨著年齡的增長(zhǎng)在不斷增加（注：在這里我們暫不考慮兒童所列舉的理由的有效性和可信度），同時(shí)自覺應(yīng)用論證詞匯的兒童人數(shù)也在增加，高年級(jí)的孩子也比低年級(jí)的孩子更懂得提供一些支撐性的資料來支撐自己的觀點(diǎn)。 (2)議題的呈現(xiàn)方式會(huì)影響論證能力的表現(xiàn)。以文字方式呈現(xiàn)的論證主題，不同年齡的學(xué)生在論證中對(duì)于理由的陳述、論證詞匯的應(yīng)用、支撐性材料的補(bǔ)充等方面，都出現(xiàn)了不規(guī)律的波動(dòng)。 集體論證能力方面： (1)隨年齡的增長(zhǎng)，兒童從注重個(gè)人的觀點(diǎn)和理由轉(zhuǎn)向可接受集體觀點(diǎn)； (2)在集體論證時(shí)，學(xué)生容易混淆觀點(diǎn)與理由，他們對(duì)論證詞匯的使用率比個(gè)體論證時(shí)下降很多； (3)集體論證中，舉證的材料如采用文字資料形式更容易說服兒童。 2兒童在小組論證中的特征觀察 在無教師干預(yù)下的小組論證中，兒童如何開展論證活動(dòng)？有哪些特點(diǎn)？又有哪些影響因素？我們用錄像和錄音的方式，觀察兒童的小組論證行為和語(yǔ)言，發(fā)現(xiàn)了一些有趣的現(xiàn)象。比如：學(xué)生發(fā)言次數(shù)與他在小組中序號(hào)有關(guān)，序號(hào)靠前的學(xué)生發(fā)言次數(shù)較多。究其原因，與小組中的社會(huì)分工有關(guān)，與小組中兒童言語(yǔ)交互的潛在模式有關(guān)。一些小組會(huì)按序號(hào)輪流發(fā)言，發(fā)言在先的學(xué)生有更多把控話題的機(jī)會(huì)。一些小組由組長(zhǎng)叫號(hào)發(fā)言，排序較前的學(xué)生被叫次數(shù)多。如果教師要求小組用“實(shí)名制”進(jìn)行記錄，一些發(fā)言多的學(xué)生會(huì)將自己的一些觀點(diǎn)“友情贈(zèng)送”給發(fā)言較少的學(xué)生，以保證記錄表中每人都有發(fā)言。總體而言，小組的交互情況優(yōu)于班級(jí)交互，但小組中的論證的邏輯化程度弱于班級(jí)論證。 3支持兒童開展論證活動(dòng)的策略研究 在這個(gè)方面的研究較為豐富多彩，許多教師在教學(xué)中自發(fā)地選擇了不同的突破口來研究。有的研究是依托探究記錄表來開發(fā)學(xué)生的個(gè)體論證支架，在個(gè)體論證和集體論證之間架設(shè)有效橋梁；有的研究用于指導(dǎo)學(xué)生論證表達(dá)的論證引導(dǎo)表，來無聲干預(yù)兒童的個(gè)體論證和集體論證；有的研究則是以具體課例人手，從教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)材料、議題挖掘等方面，研究如何讓兒童更加積極地參與論證。主要策略有： (1)支持兒童進(jìn)行集體論證，開展好個(gè)體內(nèi)部論證是重要的基礎(chǔ)。應(yīng)當(dāng)根據(jù)論證的要素設(shè)計(jì)個(gè)體記錄表，指引和支持兒童在探究中開展論證。個(gè)體論證支架的設(shè)計(jì)策略包括記錄和組織證據(jù)、加強(qiáng)證據(jù)與觀點(diǎn)的聯(lián)系、引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑與反思等。 (2)開發(fā)論證引導(dǎo)表也可以干預(yù)兒童的論證。論證引導(dǎo)表主要引導(dǎo)學(xué)生在圖表中把個(gè)人論證的推理過程表達(dá)出來，及時(shí)將自己對(duì)他人和他人對(duì)自己的質(zhì)疑記錄下來。另外，還引用了有邏輯關(guān)系的詞語(yǔ)幫助學(xué)生清晰地表達(dá)。通過實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)利用論證指引表可以增強(qiáng)集體論證的交互性，改善論證的結(jié)構(gòu)。 (3)如何產(chǎn)生和挖掘論證議題是論證研究的重要方向。差異化材料、事實(shí)的比較、沖突的意見、模糊的認(rèn)知等都可以挖掘出有價(jià)值的論證議題，論證議題可以在教學(xué)中不同環(huán)節(jié)有效生成，有結(jié)構(gòu)的論證議題可以使兒童積極地投入到探究和論證過程中。 4集體論證初步研究 在組織兒童開展集體論證的研究中，我們嘗試將圖爾敏的論證模型引入到小學(xué)科學(xué)課中，對(duì)教學(xué)內(nèi)容按照論證因素進(jìn)行分析。論證過程通常從學(xué)生的已有認(rèn)知開始，可以較好地激發(fā)兒童的探究興趣。同時(shí)，由于教學(xué)中有了多次論證過程，有利于發(fā)展兒童的認(rèn)知，培養(yǎng)兒童科學(xué)的思維和提升他們的科學(xué)態(tài)度。 另外，我們還聚焦了集體論證對(duì)兒童概念建構(gòu)的作用研究，發(fā)現(xiàn)集體論證有助于兒童去“偽”存“真”和舍“末”求“本”地建構(gòu)和理解科學(xué)概念，主要是因?yàn)椋杭w論證支持兒童將已有經(jīng)驗(yàn)與當(dāng)前研究的現(xiàn)象相連接；集體論證支持兒童將實(shí)踐結(jié)果與自身觀點(diǎn)相連接；集體論證支持兒童將個(gè)體觀點(diǎn)與科學(xué)概念相連接。 四、教學(xué)建議 1要重視教學(xué)中的論證活動(dòng) 組織和支持兒童以探究的方式學(xué)習(xí)科學(xué)，這一點(diǎn)大家基本上已經(jīng)達(dá)成共識(shí)。可是，在教學(xué)實(shí)際中，許多人卻將探究等同于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，認(rèn)為只要做好觀察實(shí)驗(yàn)就能達(dá)到探究教學(xué)的要求，對(duì)研討、交流與表達(dá)、思考與結(jié)論普遍不夠重視。重視不足的根源在于在思想上沒有認(rèn)同“行”“思”“知”是可以統(tǒng)一并重和協(xié)同發(fā)展的。 許多教師教學(xué)中的研討往往滿足于獲得一個(gè)確定無誤的答案，只要有學(xué)生說出或被老師誘導(dǎo)出所謂科學(xué)的結(jié)論，課堂教學(xué)中的研討就會(huì)嘎然而止。證據(jù)可靠嗎？證據(jù)全面嗎？證據(jù)之間有沖突嗎？證據(jù)與結(jié)論有關(guān)聯(lián)嗎？是不是所有的證據(jù)都支持這樣的結(jié)論？有沒有更好的理論來解釋所有的證據(jù)？論證活動(dòng)恰好就作用于此。通過論證，學(xué)生證據(jù)意識(shí)更突顯，科學(xué)思維更加明晰，對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解更為深刻，所以論證比一般意義上的交流研討更具有科學(xué)課程的特色。同時(shí)，論證活動(dòng)能夠促使學(xué)生作為科學(xué)學(xué)習(xí)共同體的一份子參與到科學(xué)探究活動(dòng)中，體現(xiàn)個(gè)體認(rèn)知的社會(huì)化過程。所以，無論在課程標(biāo)準(zhǔn)中，還是在教學(xué)實(shí)踐中，都應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化論證而非簡(jiǎn)單的研討。 2要組織多種形式的論證活動(dòng) 論證活動(dòng)有多種形式，比如個(gè)體的內(nèi)部論證、集體論證（小組論證和班級(jí)論證）。在教學(xué)中可以開展多種形式的論證活動(dòng)，從不同角度發(fā)揮論證的作用。 兒童的個(gè)體論證作為科學(xué)探究的重要實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)集體論證的質(zhì)量有著重要的作用?？茖W(xué)探究活動(dòng)是兒童個(gè)體不斷展現(xiàn)、檢視、論證和發(fā)展個(gè)人觀點(diǎn)的活動(dòng)，兒童的個(gè)體論證應(yīng)當(dāng)貫穿科學(xué)探究活動(dòng)始終。我們也發(fā)現(xiàn)，如果一開始就讓兒童參與到論證自己的觀點(diǎn)的活動(dòng)中，學(xué)生探究目標(biāo)更明確，積極性更高，參與集體論證也更為有效和高質(zhì)。 3應(yīng)當(dāng)更積極、更智慧地支持兒童的論證活動(dòng) 論證是一種基于社會(huì)情境的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，也可以視為課堂情境下的學(xué)習(xí)方法，我們應(yīng)當(dāng)更為系統(tǒng)地支持兒童在科學(xué)學(xué)習(xí)中開展論證活動(dòng)。 我們深切地感受到，兒童持續(xù)深入地進(jìn)行探究，既是科學(xué)研究本身的特征，又是發(fā)展兒童論證能力的重要方法。只有持續(xù)探究，才能保證兒童在探究中不斷論證和發(fā)展自己的探究方法和探究能力，才能在不斷的論證中發(fā)展自己的解釋和獲得概念性理解。 我們應(yīng)當(dāng)有策略、有方法地引導(dǎo)和支持兒童開展好論證活動(dòng)。論證的議題應(yīng)當(dāng)有一定開放性且基于兒童的已有認(rèn)知，議題可以由教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行挖掘，也可以根據(jù)教學(xué)實(shí)踐，有意識(shí)地設(shè)計(jì)和生成；教師還可以