董澤華

（華東師范大學(xué)，上海200062）

在科學(xué)領(lǐng)域，幾乎所有的科學(xué)觀點(diǎn)和科學(xué)發(fā)現(xiàn)都需要經(jīng)歷不斷地論證或者爭(zhēng)論的過(guò)程?？茖W(xué)教育作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)最主要方式，更是需要關(guān)注證據(jù)是如何來(lái)解釋觀點(diǎn)的。論證作為科學(xué)教育的核心元素在近些年得到越來(lái)越多的關(guān)注。因此，開(kāi)展對(duì)科學(xué)教育中的論證研究，提升學(xué)生的論證水平，發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，被普遍認(rèn)為是科學(xué)教育的重要任務(wù)。本研究運(yùn)用CiteSpaceV可視化科學(xué)計(jì)量軟件，分析國(guó)際科學(xué)教育論證研究的核心文獻(xiàn)，探究21世紀(jì)以來(lái)國(guó)際科學(xué)教育論證研究的發(fā)展概貌，以使國(guó)內(nèi)科學(xué)教育研究者和實(shí)踐者能夠直觀地了解國(guó)際科學(xué)教育論證研究的發(fā)展動(dòng)態(tài)和熱點(diǎn)主題，為我國(guó)科學(xué)教育的論證研究提供發(fā)展思路。

一、研究設(shè)計(jì)

（一）數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究主要關(guān)注21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)際科學(xué)教育論證研究的動(dòng)態(tài)。Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)是集合了自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等多學(xué)科專業(yè)期刊的大型引文索引數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠確保文獻(xiàn)具有高學(xué)術(shù)性和高影響力，因此，本研究將Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)作為文獻(xiàn)搜索源。在文獻(xiàn)數(shù)據(jù)收集方面，基于Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)，以論證對(duì)應(yīng)的英文“argumentation”或“argument”作為主題詞（term），將文獻(xiàn)時(shí)間范圍界定為2000-2017年，文獻(xiàn)類型為文章（article）。由于論證一詞在諸多出版物都有探討，本研究關(guān)注科學(xué)教育領(lǐng)域，所以按出版物名稱檢索了SSCI中具有國(guó)際影響力的六大科學(xué)教育雜志，分別為《International Journalof Science Education》（IJSE）、《Journal of Research in Science Teaching》（JRST）、《Research in Science Education》（RSE）、《Science Education》（SE）、《Journal of the Learning Sciences》（JLS）、《Science&Education》（S&E），以盡可能地全面而又有代表性地反映國(guó)際上有關(guān)科學(xué)教育論證研究的核心成果，最終共檢索到472篇文獻(xiàn)信息。

有關(guān)論證研究的文獻(xiàn)在六大國(guó)際科學(xué)教育期刊的具體分布如圖1所示。其中，論證研究在《International Journal of Science Education》期刊的發(fā)文量最多，共有158篇，在《Journal of the Learning Sciences》期刊中發(fā)文數(shù)最少，但也超過(guò)30篇?？傮w而言，以六大核心期刊為代表的國(guó)際科學(xué)教育期刊，基本涵蓋了科學(xué)教育中論證研究的關(guān)鍵文獻(xiàn)，能夠確保文獻(xiàn)分析的全面性和代表性。

圖1 論證研究文獻(xiàn)在六大科學(xué)教育期刊的分布

由圖2可見(jiàn)（橫坐標(biāo)代表年份，縱坐標(biāo)代表發(fā)文量），自21世紀(jì)以來(lái)，以六大科學(xué)教育期刊為代表的科學(xué)教育研究對(duì)論證的關(guān)注逐漸增多（2017年文獻(xiàn)下載截止3月份，因此文獻(xiàn)量較少），盡管中間有波動(dòng)，但整體呈上升趨勢(shì)，足見(jiàn)國(guó)際科學(xué)教育界對(duì)論證研究越來(lái)越重視。

圖2 國(guó)際科學(xué)教育論證研究的時(shí)間分布

（二）數(shù)據(jù)處理

本研究對(duì)472條文獻(xiàn)記錄數(shù)據(jù)通過(guò)最新版本的CiteSpace V軟件分別進(jìn)行作者、科研機(jī)構(gòu)、國(guó)家（地區(qū)）的共被引分析、文獻(xiàn)共被引分析和關(guān)鍵詞共現(xiàn)和突現(xiàn)分析。整個(gè)數(shù)據(jù)處理?xiàng)l件為：時(shí)間范圍為2000-2017年，時(shí)間分區(qū)（years per slice）設(shè)定為1，共分18個(gè)時(shí)區(qū)；主題來(lái)源（Term Source）為題目（title）、摘要（abstract）、作者關(guān)鍵詞（author keywords）、關(guān)鍵詞擴(kuò)展（keywords plus）；節(jié)點(diǎn)類型（node types）分別設(shè) 定 為 作 者（author）、機(jī) 構(gòu)（institution）、國(guó) 家（country）、關(guān)鍵詞（keyword）和被引文獻(xiàn)（cited reference）；閾值賦值（threshold Interpolation）中c、cc、ccv值分別設(shè)定為2、3、15，即共現(xiàn)知識(shí)圖譜中的關(guān)鍵詞次數(shù)大于2，關(guān)鍵詞共現(xiàn)次數(shù)大于3，關(guān)鍵詞間相似系數(shù)大于0.15。通過(guò)這些來(lái)呈現(xiàn)國(guó)際科學(xué)論證研究核心作者、研究單位和地區(qū)、知識(shí)基礎(chǔ)、熱點(diǎn)領(lǐng)域和研究前沿。

二、結(jié)果分析

（一）核心作者分析

作者共被引分析能夠呈現(xiàn)某一階段某一領(lǐng)域內(nèi)的高產(chǎn)作者和權(quán)威專家。［1］在CiteSpace V軟件的“Node Types”中選定“Author”進(jìn)行可視化分析后，共得到45個(gè)節(jié)點(diǎn)，27條連線（密度為0.0273）。

其中五位作者的論證研究發(fā)文量最高，是國(guó)際科學(xué)教育論證研究的核心作者，詳見(jiàn)表1。

表1：國(guó)際科學(xué)教育論證研究核心作者

McNeill KL是美國(guó)波士頓學(xué)院教育學(xué)院副教授，研究興趣主要關(guān)注科學(xué)教育、科學(xué)實(shí)踐、論證和解釋等。Sadler TD原就職于美國(guó)印第安納大學(xué)教育學(xué)院，現(xiàn)為密蘇里大學(xué)教育學(xué)院學(xué)習(xí)、課程與教學(xué)系教授，研究關(guān)注科學(xué)教育、社會(huì)科學(xué)議題、話語(yǔ)和論證。Sampson V原就職于美國(guó)佛羅里達(dá)州立大學(xué)教育學(xué)院中學(xué)教育系，現(xiàn)為德克薩斯大學(xué)教育學(xué)院課程與教學(xué)系副教授，研究專長(zhǎng)為科學(xué)教育、科學(xué)論證和科學(xué)實(shí)踐評(píng)價(jià)、科學(xué)水平發(fā)展等。Simon S是英國(guó)倫敦大學(xué)教育學(xué)院課程、教學(xué)與評(píng)價(jià)系教授。Hand B是美國(guó)愛(ài)荷華大學(xué)教育學(xué)院教學(xué)和學(xué)習(xí)系教授，研究領(lǐng)域?yàn)檫\(yùn)用語(yǔ)言作為學(xué)習(xí)工具促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)理解。上述5位作者是論證研究的核心代表。

（二）核心研究機(jī)構(gòu)和國(guó)家（地區(qū)）分析

在CiteSpaceV軟件的Node Types中分別選定“institution”“country”進(jìn)行可視化分析，得到不同科研機(jī)構(gòu)和國(guó)家（地區(qū)）在論證研究方面的發(fā)文情況，進(jìn)而了解不同國(guó)家（地區(qū)）和科研機(jī)構(gòu)對(duì)科學(xué)教育論證研究的不同貢獻(xiàn)程度。

1.科研機(jī)構(gòu)發(fā)文量

在科研機(jī)構(gòu)發(fā)文量方面，我們可以清楚地看到，論證研究發(fā)文量居于前十位的科研機(jī)構(gòu)，都是美國(guó)高校，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他國(guó)家地區(qū)的科研機(jī)構(gòu)（見(jiàn)表2）。

表2：排名前十科研機(jī)構(gòu)發(fā)文量

2.國(guó)家（地區(qū)）發(fā)文量

在國(guó)家（地區(qū)）發(fā)文量方面，自2000年以來(lái)，以美國(guó)為首，開(kāi)始對(duì)科學(xué)教育中的論證進(jìn)行研究，基本呈現(xiàn)了“一國(guó)獨(dú)大”的局面，歐洲以英國(guó)、瑞典等國(guó)家為代表，亞洲則是中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)（見(jiàn)表3）。

表3：排名前十國(guó)家（地區(qū)）論證研究發(fā)文量

（三）共被引文獻(xiàn)分析：論證研究的知識(shí)基礎(chǔ)

利用CiteSpace V軟件，選擇節(jié)點(diǎn)類型為被引文獻(xiàn)（cited reference）進(jìn)行分析。通過(guò)分析我們可以發(fā)現(xiàn)，共被引頻次最高的是英國(guó)倫敦大學(xué)教育學(xué)院的Osborne J于2004年發(fā)表的“Enhancing the quality of argumentation in school science”論文。［2］該文在Web of Science被引頻次達(dá)到360次，在所分析的472篇文獻(xiàn)中共被引次數(shù)達(dá)到69次。Osborne J主要進(jìn)行支持論證教學(xué)和學(xué)習(xí)的科學(xué)情境研究。研究采用實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，其中實(shí)驗(yàn)組教師采用支持論證的教學(xué)模式，而對(duì)照組則不使用支持論證的教學(xué)模式。研究最后對(duì)兩組學(xué)生的論證能力進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的論證質(zhì)量得到顯著提升。Osborne J的這篇科學(xué)論證研究的文獻(xiàn)，在突出論證重要性的同時(shí)，運(yùn)用課堂話語(yǔ)分析，將哲學(xué)領(lǐng)域的圖爾敏（Toulmin）論證模式創(chuàng)造性地引入科學(xué)課堂，作為分析科學(xué)論證質(zhì)量的工具，可以說(shuō)為科學(xué)教育中的論證研究奠定了基礎(chǔ)。

其次是以色列希伯來(lái)大學(xué)ZoharA在2002年發(fā)表的“Fostering students’know ledgeand argumentation skills through dilemmas in human genetics”。［3］該文主要探討在學(xué)生面對(duì)人類遺傳的兩難困境（dilemmas）時(shí)，教師教授論證技能對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的影響。研究者提到在實(shí)施支持論證教學(xué)前，只有16.2%的學(xué)生能夠準(zhǔn)確運(yùn)用生物知識(shí)建構(gòu)論證，接近90%的學(xué)生只能簡(jiǎn)單提出論點(diǎn)。整個(gè)研究采用實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組教師通過(guò)提供支持學(xué)生論證的教學(xué)之后，最終發(fā)現(xiàn)學(xué)生在生物知識(shí)和論證表現(xiàn)方面都有顯著提升。實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的生物知識(shí)測(cè)試得分顯著高于對(duì)照組（沒(méi)有進(jìn)行論證教學(xué)），而且學(xué)生的論證質(zhì)量也得到提升。

Erduran S等人的“TAPping into argumentation：Developments in the application of Toulmin’s argumentpattern for studying science discourse”文章共被引頻次達(dá)到55次，其將圖爾敏論證模式應(yīng)用于對(duì)科學(xué)課堂論證話語(yǔ)的數(shù)量和質(zhì)量進(jìn)行分析。［4］研究者運(yùn)用兩種方法對(duì)課堂論證話語(yǔ)進(jìn)行分析。方法一，使用圖爾敏論證模式定量分析產(chǎn)生于教師和學(xué)生間的所有論點(diǎn)數(shù)量，并且定性分析不同課堂所產(chǎn)生論點(diǎn)的差異。方法二，關(guān)注學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作中對(duì)反駁（rebuttals）的運(yùn)用，將反駁的數(shù)量和質(zhì)量作為評(píng)判學(xué)生論證質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。整個(gè)研究運(yùn)用定性和定量方法，將圖爾敏論證模式應(yīng)用于整節(jié)課時(shí)的完整分析，并創(chuàng)造性地提出改善課堂論證質(zhì)量的思路。

以上述3篇文章為代表的論證研究，在揭示論證對(duì)于學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的重要影響的同時(shí)，為今后的科學(xué)教育領(lǐng)域的論證研究提供了知識(shí)基礎(chǔ)。為了更全面地呈現(xiàn)科學(xué)教育論證研究的知識(shí)基礎(chǔ)，本研究列出共被引頻次位于前八（被引頻次高于40次）的文獻(xiàn)（詳見(jiàn)表4）。這些都是國(guó)際科學(xué)教育論證研究的主要知識(shí)基礎(chǔ)，以其為線索追蹤施引文獻(xiàn)，則可以發(fā)現(xiàn)國(guó)際科學(xué)教育論證領(lǐng)域的研究前沿。

表4：國(guó)際科學(xué)教育論證研究高被引文獻(xiàn)

（四）關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析：論證研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域

運(yùn)行CiteSpace V軟件，選擇“關(guān)鍵詞（keyword）”作為節(jié)點(diǎn)類型進(jìn)行分析，得到國(guó)際科學(xué)教育論證研究的關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識(shí)圖譜（可視化圖譜略）。同時(shí)，將關(guān)鍵詞按詞頻高低進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總（見(jiàn)表5）。

表5：高頻數(shù)和高中心性的關(guān)鍵詞

續(xù)表5

根據(jù)關(guān)鍵詞共現(xiàn)知圖譜和表5所列的高頻關(guān)鍵詞，結(jié)合對(duì)二次檢索的關(guān)鍵性文獻(xiàn)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)際科學(xué)教育論證研究主要形成了以下四大研究熱點(diǎn)領(lǐng)域。

1.論證話語(yǔ)研究

論證作為一種話語(yǔ)表達(dá)的過(guò)程，在科學(xué)課堂中有兩種表現(xiàn)形式，分別為書(shū)面論證和口頭論證。因此，對(duì)于課堂論證研究基本都需要通過(guò)話語(yǔ)進(jìn)行分析。論證話語(yǔ)研究主要由話語(yǔ)（discourse）、解釋（explanation）、觀點(diǎn)（view）、科學(xué)解釋（scientific explanation）等高頻關(guān)鍵詞組成。Osborne J等人（2004）認(rèn)為發(fā)展科學(xué)課堂論證需要轉(zhuǎn)變課堂傳統(tǒng)的“教師問(wèn)、學(xué)生答”話語(yǔ)模式。在收集和分析諸多證據(jù)之后，他們認(rèn)為科學(xué)課堂中促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)能夠大大促進(jìn)論證話語(yǔ)的產(chǎn)生。因此，在整個(gè)研究中，Osborne J根據(jù)圖爾敏論證模式著重對(duì)科學(xué)課堂論證話語(yǔ)類型進(jìn)行了劃分，呈現(xiàn)了課堂不同類型的論證話語(yǔ)。［5］M cNeill KL和Pimentel DS（2009）［6］關(guān)注不同教師在教授“氣候變化”（climate change）這一相同議題時(shí)，所呈現(xiàn)的不同課堂話語(yǔ)，統(tǒng)計(jì)了課堂中論證話語(yǔ)和非論證話語(yǔ)數(shù)量，分析產(chǎn)生不同數(shù)量論證話語(yǔ)的原因，最終發(fā)現(xiàn)教師運(yùn)用開(kāi)放性的問(wèn)題、鼓勵(lì)學(xué)生間的對(duì)話在支持論證中發(fā)揮關(guān)鍵作用?？偠灾谡撟C研究領(lǐng)域，都需要結(jié)合具體話語(yǔ)進(jìn)行分析，論證話語(yǔ)研究既是論證研究的重要主題，也是進(jìn)行其他研究的重要基礎(chǔ)。

2.論證課程內(nèi)容研究

論證課程內(nèi)容研究，主要探討適合論證的科學(xué)課程內(nèi)容。這一主題的高頻關(guān)鍵詞包括社會(huì)性科學(xué)議題（socio scientific issue）、遺傳（genetics）、思考（thinking）、兩難困境（dilemma）、情境（context）、課程（curriculum）、物理（physics）等。從中我們可以清晰地發(fā)現(xiàn)，適合課堂進(jìn)行論證的內(nèi)容往往具有一定爭(zhēng)議性，特別需要在一定的社會(huì)背景下進(jìn)行分析。當(dāng)前適合科學(xué)論證一般有兩種課程內(nèi)容：社會(huì)性科學(xué) 議 題（Socio scientific Issue，SSI）和 科 學(xué) 情 境（Scientific Context）。［7］例如人類遺傳學(xué)發(fā)展對(duì)社會(huì)倫理所產(chǎn)生的影響、物理學(xué)的快速發(fā)展應(yīng)用于武器制造、人類科技發(fā)展導(dǎo)致全球氣候變暖等，這些都是社會(huì)性科學(xué)議題，都能將學(xué)生置于一種兩難的困境，從而為學(xué)生進(jìn)行論證提供重要的情境，觸發(fā)學(xué)生的思考。Zohar A和Nemet（2002）［8］在研究時(shí)，將學(xué)生置于兩難的背景下——父母雙方都帶有遺傳病基因，該不該孕育下一代？通過(guò)這一兩難課程情境讓學(xué)生面對(duì)兩難選擇，當(dāng)然答案并不是唯一的，以此來(lái)引發(fā)學(xué)生的論證以及促進(jìn)學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

3.論證教學(xué)模式研究

將論證應(yīng)用于科學(xué)課堂教學(xué)則就形成了論證教學(xué)模式，此類研究的高頻關(guān)鍵詞有課堂（classroom）、判定（decisionmaking）、教師（teacher）、教 學(xué)（instruction）、建 構(gòu)（construction）、探 究（inquiry）、腳手架（scaffold）等。論證教學(xué)一般都是在課堂層面開(kāi)展，幾乎所有探討論證教學(xué)的文獻(xiàn)都首先會(huì)交代圖爾敏論證模式，足見(jiàn)其在論證教學(xué)模式中的重要地位。圖爾敏認(rèn)為一項(xiàng)完整的論證應(yīng)該具備下列要素：資料（data）、根據(jù)（warrant）、主張（claim）、支持（backing）、反駁（rebuttal）。其中，資料、根據(jù)和主張是論證的核心部分，任何一個(gè)論證都必須具備這三個(gè)要素。

Simon S等人（2006）提出教師進(jìn)行論證教學(xué)時(shí)，主要涉及到八個(gè)過(guò)程。（1）發(fā)表與傾聽(tīng)（talking and listening）：教師鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的看法，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生傾聽(tīng)他人的意見(jiàn)。（2）定義論點(diǎn)（know ing the meaning of argument）：教師舉例說(shuō)明，讓學(xué)生了解論點(diǎn)的意義。（3）表達(dá)立場(chǎng)（positioning）：教師鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)自己的立場(chǎng)，并重視學(xué)生的不同立場(chǎng)。（4）證據(jù)辯護(hù)（justifyingw ith evidence）：教師引導(dǎo)學(xué)生核實(shí)并提出證據(jù)，為自己的主張辯護(hù)，進(jìn)而鼓勵(lì)進(jìn)一步的辯護(hù)。（5）建構(gòu)論點(diǎn)（constructing arguments）：教師鼓勵(lì)學(xué)生建立自己論點(diǎn)，并做展示或角色扮演。（6）評(píng)價(jià)論點(diǎn)（evaluating arguments）：教師鼓勵(lì)學(xué)生評(píng)價(jià)論點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生按照論點(diǎn)所使用的證據(jù)內(nèi)容來(lái)評(píng)價(jià)論點(diǎn)的品質(zhì)。（7）反駁辯論（counter-arguing/debating）：教師鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)角色扮演的方法進(jìn)行反駁與辯論。（8）自我反思（reflecting on argument process）：教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的論證過(guò)程進(jìn)行反思，以提升自我的論證品質(zhì)。［9］在Simon S的論證教學(xué)研究中，教師的作用是為學(xué)生建構(gòu)論證搭建腳手架，更多的是論證引導(dǎo)者的角色。

Sampson V等人（2011）提出了新的論證教學(xué)模式——論證式探究教學(xué)模式（The Argument-driven Inquiry Instructional Model，ADI），作為科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的教學(xué)參考模板，實(shí)施該教學(xué)模式主要有七個(gè)步驟。［10］（1）任務(wù)界定（identification of the task）：教師界定任務(wù)主題，吸引學(xué)生注意和興趣。（2）數(shù)據(jù)形成（generation of data）：學(xué)生以小組合作的形式制定研究方法并進(jìn)行實(shí)施來(lái)收集數(shù)據(jù)。（3）暫時(shí)性論點(diǎn)的產(chǎn)生（production of a tentative argument）：初步形成類似于結(jié)論、推測(cè)或解釋的論點(diǎn)。（4）論證對(duì)話（argumentation session）：不同小組之間進(jìn)行對(duì)話，分享各自論點(diǎn)，批判其他小組的論點(diǎn)。（5）形成書(shū)面調(diào)查報(bào)告（creation of a w ritten investigation report）：讓學(xué)生意識(shí)到寫(xiě)作作為做科學(xué)的重要部分，引導(dǎo)學(xué)生如何表述科學(xué)以及在寫(xiě)作中學(xué)習(xí)科學(xué)。（6）對(duì)報(bào)告進(jìn)行雙盲審（double-blind peer review）：鼓勵(lì)學(xué)生同伴運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)論證進(jìn)行評(píng)價(jià)。（7）修改報(bào)告（revision of the report）：基于同伴評(píng)價(jià)對(duì)報(bào)告進(jìn)行修正，不斷完善整個(gè)論證報(bào)告。Sampson V等人將論證運(yùn)用于探究課堂中，創(chuàng)造性地提出了論證式探究教學(xué)，為在科學(xué)探究課中實(shí)施論證教學(xué)提供全新的思路。

4.論證能力研究

在論證能力的研究方面，主要涉及到對(duì)學(xué)生論證水平的評(píng)價(jià)。此類研究的高頻關(guān)鍵詞有質(zhì)量（quality）、論點(diǎn)（argument）、技能（skill）、素養(yǎng)（literacy）、科學(xué)素養(yǎng)（scientific literacy）、知識(shí)（know ledge）、內(nèi)容知識(shí)（content know ledge）等 。Osborne J等人（2004）［11］主要從5個(gè)水平層次來(lái)評(píng)價(jià)論證質(zhì)量，評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)主要是基于反駁的數(shù)量和質(zhì)量。Osborne J等人認(rèn)為反駁數(shù)量越多，反駁質(zhì)量越高，則論證質(zhì)量越高。具體水平劃分為：水平1，包含主張以及相對(duì)立的主張；水平2，包含主張、資料、根據(jù)或支持，但沒(méi)有反駁；水平3，包含主張和相對(duì)立主張、資料、根據(jù)或支持，偶爾有反駁；水平4，包含主張以及明確的反駁；水平5，包含主張，并有多個(gè)反駁來(lái)展示論證

Mason，L.和Sciric.F（2006）主要從論點(diǎn)的完整程度來(lái)界定學(xué)生論證技能的評(píng)分等級(jí)。［12］研究者通過(guò)全球變暖的社會(huì)性科學(xué)議題的教學(xué)實(shí)施，來(lái)研究學(xué)生論證技能，并按0-4分的計(jì)分形式來(lái)量化評(píng)價(jià)學(xué)生論證能力，具體評(píng)分如下：0分，沒(méi)有提出任何論點(diǎn)；1分，提出不完整的論點(diǎn)；2分，提出恰當(dāng)?shù)恼擖c(diǎn)，但理由并不完全正確；3分，提出更為恰當(dāng)?shù)恼擖c(diǎn)，并有一個(gè)正確的理由；4分，提出最為恰當(dāng)完整的論點(diǎn)，并能夠提供兩個(gè)及以上的正確理由。

Clark DB和Sampson，V（2008）則在在線學(xué)習(xí)環(huán)境（online environment）下研究論證品質(zhì)，參考OsborneJ等人的論證質(zhì)量量表，將反駁數(shù)量具體化，并且增加水平0，也就是無(wú)任何論點(diǎn)，構(gòu)成六大水平的論證評(píng)價(jià)框架。［13］具體水平劃分如下：水平5，涉及到多種反駁，其中至少一種反駁對(duì)支持某一論點(diǎn)的依據(jù)進(jìn)行質(zhì)疑；水平4，論證涉及多個(gè)反駁質(zhì)疑論點(diǎn)，但沒(méi)有一個(gè)反駁能質(zhì)疑其依據(jù)；水平3，論證涉及多個(gè)有依據(jù)的論點(diǎn)或?qū)α⒄擖c(diǎn)，但只有一個(gè)反駁質(zhì)疑之；水平2：論證涉及的論點(diǎn)或?qū)α⒄擖c(diǎn)有依據(jù)，但無(wú)反駁；水平1：論證涉及一個(gè)沒(méi)有依據(jù)的簡(jiǎn)單論點(diǎn)（claim）或?qū)α⒄擖c(diǎn)；水平0：無(wú)任何論點(diǎn)。

以上研究都是從論證本身的質(zhì)量水平來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生論證能力，這在一定程度能夠反映學(xué)生的科學(xué)知識(shí)掌握情況以及科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展情況。一方面，我們已經(jīng)知道論證能力提升，首先需要對(duì)科學(xué)知識(shí)有較好的學(xué)習(xí)和理解；另一方面，論證能力是科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，因此論證能力的高低，某種程度上體現(xiàn)了學(xué)生所具備的科學(xué)知識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)的高低。

（五）關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析：論證研究的前沿演進(jìn)

CiteSpace V軟件開(kāi)發(fā)者陳超美認(rèn)為某個(gè)學(xué)科的研究前沿，可通過(guò)一組突現(xiàn)的研究概念和潛在研究概念來(lái)進(jìn)行解釋。［14］因此，在探討國(guó)際科學(xué)教育論證研究的研究前沿時(shí)，可以將關(guān)鍵詞作為突現(xiàn)詞，結(jié)合具體文獻(xiàn)，從而來(lái)描述國(guó)際科學(xué)教育論證研究的演進(jìn)和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。同樣運(yùn)行CiteSpace V軟件，利用突現(xiàn)詞檢測(cè)法（Burst Terms），節(jié)點(diǎn)類型設(shè)為“keyword”，并以“timezone”時(shí)區(qū)可視化分析國(guó)際科學(xué)教育論證研究的關(guān)鍵詞演進(jìn)變化（見(jiàn)圖3），形成2000-2017年國(guó)際科學(xué)教育論證研究領(lǐng)域的高突現(xiàn)率關(guān)鍵詞列表（見(jiàn)表6）。

從圖3的突變?cè)~演進(jìn)過(guò)程中可見(jiàn)，國(guó)際科學(xué)教育論證研究一直處在動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程中，論證一直居于核心研究位置。結(jié)合表6我們可以發(fā)現(xiàn)，幾乎每一年的論證研究都會(huì)有新的突現(xiàn)詞。在2000-2005年，隨著對(duì)學(xué)生思考（thinking）的關(guān)注，科學(xué)教育領(lǐng)域?qū)φ撟C進(jìn)行廣泛研究，此時(shí)的研究前沿是在教學(xué)（instruction）中實(shí)施論證，以及為學(xué)生預(yù)設(shè)兩難困境（dilemma），促進(jìn)學(xué)生論證。早在1996年，Mason，L提到論證作為一種科學(xué)話語(yǔ)的形式，需要合適的教學(xué)（suitable instruction）、任務(wù)架構(gòu)（structuring）和模型（modeling）建構(gòu)。［15］這一階段的論證研究，關(guān)注課堂教學(xué)層面教師和學(xué)生對(duì)話中的論證元素分析。2006-2010年，進(jìn)一步推進(jìn)論證教學(xué)，突現(xiàn)詞有遺傳學(xué)（genetic）、腳手架（scaffold）、框架（framework）、判 定（decision making）和 觀 點(diǎn)（perspective）。研究普遍認(rèn)為一些社會(huì)性科學(xué)議題是引發(fā)課堂論證最為有效的內(nèi)容，例如生物遺傳的推進(jìn)所帶來(lái)的社會(huì)倫理大討論等。同時(shí)，除了內(nèi)容要素之外，還需要為學(xué)生的論證搭建腳手架，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行論證。這一時(shí)期的研究主要聚焦于促進(jìn)課堂論證的有效策略。2010年至今，突現(xiàn)詞包括科學(xué)論證（scientific argumentation）、學(xué)校（school）。科學(xué)教育中的論證研究逐漸形成了具有學(xué)科特色的科學(xué)論證。在學(xué)?？茖W(xué)教育中普及論證教學(xué)，則是未來(lái)科學(xué)教育論證研究的前沿所在。如何將論證作為科學(xué)教育最為普遍和最為流行的理念，則是當(dāng)下科學(xué)教育論證研究者正在著力關(guān)注的焦點(diǎn)。

表6：21世紀(jì)以來(lái)國(guó)際科學(xué)教育論證研究高突現(xiàn)率關(guān)鍵詞

圖3 21世紀(jì)以來(lái)國(guó)際科學(xué)教育論證研究突變?cè)~突現(xiàn)圖譜

三、研究結(jié)論與討論

本研究主要基于Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)中472篇核心文獻(xiàn)，對(duì)21世紀(jì)國(guó)際科學(xué)教育論證研究的研究主體、知識(shí)基礎(chǔ)、研究熱點(diǎn)和前沿演進(jìn)進(jìn)行了可視化分析。其中，對(duì)論證研究的探討限定在六大國(guó)際核心科學(xué)教育期刊刊發(fā)的論文，考慮到國(guó)際科學(xué)教育領(lǐng)域還有諸多其他期刊，因此所選的論證文獻(xiàn)并不能代表所有論證研究?jī)?nèi)容，但基本能夠較有代表性地呈現(xiàn)國(guó)際科學(xué)教育論證研究的整體發(fā)展趨勢(shì)。

毫無(wú)疑問(wèn)，整個(gè)人類科學(xué)的發(fā)展，一直在“論證”中前行。培養(yǎng)未來(lái)具有科學(xué)素養(yǎng)的人才關(guān)鍵在于提高當(dāng)前學(xué)生的論證能力和論證素養(yǎng)。國(guó)際科學(xué)教育在論證研究方面，已經(jīng)形成了較為核心的研究團(tuán)隊(duì)和研究機(jī)構(gòu)，也有較為成熟的研究理論和方法，形成了多個(gè)研究主題。目前，我國(guó)科學(xué)教育研究者較多地介紹國(guó)外論證研究進(jìn)展，但也出現(xiàn)了不少實(shí)證研究，例如，基于論證理論設(shè)計(jì)全新的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)［16］、開(kāi)展了學(xué)生論證能力水平的研究［17］［18］、促進(jìn)學(xué)生物理論證能力發(fā)展的策略研究［19］、對(duì)教師論證話語(yǔ)的分析。然而，對(duì)照科學(xué)教育論證研究的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，無(wú)論是在研究?jī)?nèi)容的深度還是研究主題的新意方面，我國(guó)科學(xué)教育學(xué)者的論證研究還是與之存在較為明顯的差距。

基于國(guó)際科學(xué)教育論證研究領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)的可視化分析，結(jié)合我國(guó)對(duì)科學(xué)教育論證研究的研究情況和本土需求，本研究對(duì)未來(lái)國(guó)內(nèi)論證研究的進(jìn)一步發(fā)展提出如下建議。首先，關(guān)注論證研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域往往意味著研究的核心問(wèn)題，只有關(guān)注研究熱點(diǎn)才能接近問(wèn)題的本質(zhì)。根據(jù)前面的分析，國(guó)際科學(xué)教育論證研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域主要是論證話語(yǔ)分析、論證課程內(nèi)容探討、論證教學(xué)模式研究和論證能力研究等。研究這些熱點(diǎn)領(lǐng)域，關(guān)注我國(guó)科學(xué)課堂的論證情況，無(wú)疑對(duì)我國(guó)科學(xué)論證領(lǐng)域的研究和實(shí)踐具有重要的借鑒作用。其次，學(xué)習(xí)已有論證研究的知識(shí)基礎(chǔ)。研究的知識(shí)基礎(chǔ)是進(jìn)行研究創(chuàng)新的核心依據(jù)。我國(guó)科學(xué)教育研究者在進(jìn)行論證研究時(shí)，首要條件就是掌握必備的論證研究知識(shí)，根據(jù)不同的問(wèn)題導(dǎo)向，選擇最為合適、最為關(guān)鍵的知識(shí)基礎(chǔ)。在具備一定的論證研究知識(shí)基礎(chǔ)上，研究者需要學(xué)會(huì)將已有的知識(shí)基礎(chǔ)“為我所用”，熟練運(yùn)用論證研究知識(shí)，推動(dòng)論證研究的開(kāi)展。最后，把握論證研究前沿。研究前沿往往代表著研究的最新進(jìn)展以及發(fā)展方向，我國(guó)科學(xué)教育研究者在擁有一定研究基礎(chǔ)之上，應(yīng)該時(shí)刻把握論證研究的發(fā)展方向，唯有這樣，才能因應(yīng)時(shí)代，最為有效地開(kāi)展論證研究，改善科學(xué)課堂論證實(shí)踐，提升學(xué)生的論證能力。

總之，我國(guó)科學(xué)教育界在進(jìn)行論證研究時(shí)，應(yīng)該扎實(shí)地吸取國(guó)際科學(xué)教育論證研究的知識(shí)基礎(chǔ)，結(jié)合我國(guó)科學(xué)教育實(shí)情和國(guó)際論證研究熱點(diǎn)和前沿，運(yùn)用適當(dāng)?shù)难芯糠椒?，有針?duì)性地解決我國(guó)科學(xué)課堂中的相關(guān)論證問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

［1］王雯，劉超洋，邱瑤，等.國(guó)外學(xué)徒制近十年研究進(jìn)展［J］.現(xiàn)代教育管理，2016，（11）：82-86.

［2］［5］Osborne J，Erduran S，Simon S.Enhancing the Quality of Argumentation in School Science［J］.Journal of Research in Science Teaching，2004，（10）：994-1020.

［3］Zohar A，Nemet F.Fostering Students’Know ledgeand Argumentation Skills Through Dilemmas in Human Genetics［J］.Journal of Research in Science Teaching，2002，39（1）：35-62.

［4］Erduran，S，Simon，S，Osborne，J.TAPping into argumentation：Developments in the Application of Toulmin’s Argument Pattern for Studying Science discourse［J］.Science Education，2004，88（6）：915-933.

［6］Katherine L.Mcneill，Diane Silva Pimentel.Scientific Discourse in Three Urban Classrooms：The Role of the Teacher in Engaging High School Students in Argumentation［J］.Science Education，2009，（8）：203-229.

［7］任紅艷，李廣洲.圖爾敏論證模式在科學(xué)教育中的研究進(jìn)展［J］.外國(guó)中小學(xué)教育，2012，（9）：28-34.

［8］Zohar A，Nemet F.Fostering Students’Know ledgeand Argumentation SkillsThrough Dilemmas in Human Genetics［J］.Journal of Research in Science Teaching，2002，39（1）：35-62.

［9］Simon，S.，Erduran，S.，Osborne，J.Learning to Teach Argumentation：Research and Development in the Science Classroom［J］.International Journal of Science Education，2006，28（2-3）：235-260.

［10］Victor Sampson，Jonathon Grooms，Joi PhelpsWalker．Argument-Driven Inquiry as a Way to Help Students Learn How to Participate in Scientific Argumentation and Craft Written Arguments：An Exploratory Study［J］.Science Education，2011，（95）：217-257．

［11］Osborne J，Erduran S，Simon S.Enhancing the Quality of Argumentation in School Science［J］.Journal of Research in Science Teaching，2004，41（10）：994-1020.

［12］Mason，L.&Scirica，F(xiàn).Prediction of students’Argumentation Skills About Controversial Topics by Epistemological Understanding［J］.Learning and Instruction，2006，16（5）：492-509.

［13］Clark D B，Sampson V.Assessing Dialogic Argumentation in Online Environments to Relate Structure，Grounds，and Conceptual Quality［J］.Journal of Research in Science Teaching，2008，45（3）：293-321.

［14］Chaomei Chen.Searching for Intellectual Turning Points：Progressive Know ledge Domain Visualization［J］.Proceedings of the National Academy of Sciences，2004，101（4）：5303-5310.

［15］Mason，L.An Analysis of Children’s Construction of New Know ledge Through Their use of Reasoning and Arguing in Classroom Discussions［J］.Qualitative Studies in Education，1996，9（4）：411-433.

［16］季薛慶.科學(xué)論證取向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索［J］.全球教育展望，2012，（2）：87-91.

［17］鄧陽(yáng)，王后雄.中學(xué)生書(shū)面科學(xué)論證能力發(fā)展水平研究［J］.課程·教材·教法，2016，（3）：114-121.

［18］黃丹燕，李娘輝.高中學(xué)生對(duì)“全球變暖議題”的論證能力調(diào)查［J］.生物學(xué)通報(bào)，2016，51（6）：20-23.

［19］張艷香，魏昕.促進(jìn)學(xué)生物理論證能力發(fā)展的策略研究［J］.課程·教材·教法，2016，（3）：122-127.