羅瑪

摘要： “證據(jù)推理”是高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵概念，但在科學(xué)教育和心理學(xué)研究中，“科學(xué)推理”更為常見(jiàn)，前者則缺乏研究、概念不明，需深入探討。從明確“科學(xué)推理”的內(nèi)涵出發(fā)，以此為基礎(chǔ)參照，結(jié)合構(gòu)詞分析，梳理、辨析“證據(jù)”的概念，探討“證據(jù)推理”的內(nèi)涵本質(zhì)。它強(qiáng)調(diào)識(shí)別、獲取和利用科學(xué)相關(guān)的證據(jù)，并體現(xiàn)科學(xué)推理的思維要求。據(jù)此，為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 證據(jù)推理; 科學(xué)推理; 內(nèi)涵

文章編號(hào)： 10056629（2019）9000304? ? ? ? ? ? 中圖分類號(hào)： G633.8? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

目前，我國(guó)基礎(chǔ)教育改革提倡“核心素養(yǎng)”理念，強(qiáng)調(diào)通過(guò)不同學(xué)科，發(fā)展學(xué)生的關(guān)鍵能力與必備品格[1]。學(xué)科核心素養(yǎng)是不同學(xué)科培養(yǎng)人的指引，是課程目標(biāo)，是評(píng)價(jià)依據(jù)。其中理科課程對(duì)推理思維的培養(yǎng)表示高度的重視[2]，“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”是普通高中化學(xué)學(xué)科課程的五大學(xué)科核心素養(yǎng)之一，即強(qiáng)調(diào)了獲取證據(jù)、進(jìn)行解釋，以及運(yùn)用推理的思維，是學(xué)習(xí)化學(xué)、科學(xué)學(xué)科的重要方法和關(guān)鍵能力。

然而，在科學(xué)教育和心理學(xué)研究中，常見(jiàn)的話題是“科學(xué)推理”，從概念本質(zhì)來(lái)說(shuō)，同樣以“推理”為中心詞的“證據(jù)推理”會(huì)具有怎樣的內(nèi)涵表達(dá)？它與“科學(xué)推理”又有何關(guān)聯(lián)和區(qū)別？這些問(wèn)題尚缺乏討論，筆者在明確科學(xué)推理的內(nèi)涵基礎(chǔ)之上，梳理有關(guān)概念，探討“證據(jù)推理”的內(nèi)涵本質(zhì)，并對(duì)二者的關(guān)系進(jìn)行了討論。

1? “推理”與“科學(xué)推理”

“科學(xué)推理”與“推理”的內(nèi)涵本質(zhì)、發(fā)生發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系。作為高階思維形式，“推理”是邏輯學(xué)的重要研究對(duì)象，是指思維的基本形式之一。推理是根據(jù)已知的判斷推導(dǎo)出未知判斷的思維形態(tài)[3]。邏輯學(xué)對(duì)“思維內(nèi)容”不予討論，其研究對(duì)象是“思維形式”，例如“前提—結(jié)論”是一種經(jīng)典推理形式。從信息加工理論來(lái)看，“推理”是以已有經(jīng)驗(yàn)為前提，可能是頭腦中已經(jīng)存在、需提取的，也可能是材料中提供、需識(shí)別確認(rèn)的信息，進(jìn)行加工、轉(zhuǎn)換之后，形成新的認(rèn)知圖式，進(jìn)而做出決策判斷。

“科學(xué)推理”（Scientific Reasoning）是個(gè)體思維和認(rèn)知發(fā)展到一定高度之后具有的推理類型，是智力水平和認(rèn)知水平發(fā)展的重要體現(xiàn)[4]。在某種程度上，“科學(xué)推理”能力可以說(shuō)是深化、具體化、高層級(jí)的“推理”能力，有時(shí)會(huì)混用，以“推理”簡(jiǎn)稱“科學(xué)推理”。

這個(gè)術(shù)語(yǔ)最早是在皮亞杰的研究論述中提及，后來(lái)逐漸被心理、教育研究者廣泛應(yīng)用和關(guān)注。按照皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段理論，科學(xué)推理也指“形式推理”（formal reasoning），兒童到11～12歲左右，其認(rèn)知發(fā)展到形式運(yùn)算階段（formal operational stage）方才具有科學(xué)思維（scientific thinking）而進(jìn)行“形式推理”。皮亞杰及其合作者開(kāi)展了多項(xiàng)研究，為其觀點(diǎn)提供了實(shí)證支持[5]。

文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，“科學(xué)推理”的內(nèi)涵可從多方面進(jìn)行界定。Moshman將科學(xué)推理描述為一種基于規(guī)則的推理形式，或是一種審慎地應(yīng)用規(guī)則的思維[6]。有研究者指出，科學(xué)推理是認(rèn)知技能，用以理解、評(píng)價(jià)科學(xué)信息，涉及對(duì)理論的、統(tǒng)計(jì)的及因果的假設(shè)的理解與評(píng)價(jià)[7]。而從科學(xué)研究（或探究）的視角來(lái)看，一種廣為接受的定義是，科學(xué)推理代表了在科學(xué)探究（science inquiry）過(guò)程中所涉及的普適性的思維和推理技能，包含實(shí)驗(yàn)開(kāi)展、證據(jù)評(píng)價(jià)、推斷和論辯等環(huán)節(jié)，由此形成、修正關(guān)于自然和社會(huì)的概念和理論[8]?？茖W(xué)推理涉及到特定領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和一般的策略性知識(shí)兩方面[9]，能力要求包括分離并控制變量，選擇合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或進(jìn)行總結(jié)性測(cè)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄，形成新理論的演繹推理能力，利用證據(jù)（不論是證偽還是證實(shí)）對(duì)已有觀點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整的能力等[10]。

由此可見(jiàn)，“科學(xué)推理”這一術(shù)語(yǔ)一般表達(dá)了兩種內(nèi)涵。其一，廣義而言，科學(xué)推理是指認(rèn)知過(guò)程，兒童和成人對(duì)世界規(guī)律、模式、因果關(guān)系結(jié)構(gòu)的推論、論證;其二，是指“理想化模型”（idealized model），科學(xué)家們提出對(duì)立的假設(shè)，再開(kāi)展實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)或檢驗(yàn)，可以說(shuō)是科學(xué)研究或探究的視角[11]。不論哪一種，都是對(duì)“推理”概念的發(fā)展和深化。

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中所強(qiáng)調(diào)的“通過(guò)分析推理加以證實(shí)或證偽”“通過(guò)分析、推理等方法認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系”等“推理”思維或能力的運(yùn)用，以及在此基礎(chǔ)上建立認(rèn)知模型、運(yùn)用模型等，都與“科學(xué)推理”的內(nèi)涵表達(dá)一致，關(guān)乎科學(xué)學(xué)習(xí)、研究過(guò)程中的認(rèn)知、探究、檢驗(yàn)等。然而，“證據(jù)意識(shí)”，“基于證據(jù)……提出假設(shè)……建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系……”[12]這些與“證據(jù)”相關(guān)的闡述，在以上“科學(xué)推理”內(nèi)涵中也有提及，但并未突出。以下將從構(gòu)詞出發(fā)，辨析“證據(jù)”的概念，以此來(lái)探討“證據(jù)推理”的內(nèi)涵。

2? “證據(jù)推理”中的“證據(jù)”

從構(gòu)詞結(jié)構(gòu)上來(lái)看，“證據(jù)推理”是合成詞，包含兩個(gè)詞，分別含有兩個(gè)語(yǔ)素，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中以這兩個(gè)詞、四個(gè)字合成復(fù)合式的詞語(yǔ)，前偏后正，“證據(jù)”修飾“推理”，即前一詞對(duì)后一詞起修飾、限制的作用。我們可以表達(dá)為“收集證據(jù)進(jìn)行推理”“利用證據(jù)進(jìn)行推理”等，如果將“證據(jù)”的獲取和應(yīng)用過(guò)程概括起來(lái)，也可以說(shuō)是“基于證據(jù)進(jìn)行推理”，這種表達(dá)也更突出了“證據(jù)”的基礎(chǔ)性作用。

2.1? 證據(jù)的詞源分析

“證據(jù)”多用于司法領(lǐng)域，是“分析和確定案情、辨明是非、區(qū)分真?zhèn)蔚母鶕?jù)”，可以作不同的分類，如直接證據(jù)和間接證據(jù)等，強(qiáng)調(diào)“證據(jù)”必須是客觀存在的事物，與案件密切相關(guān)，經(jīng)法定程序搜集和查證屬實(shí)而得[13]，是“能夠證明某事物的真實(shí)性的有關(guān)事實(shí)或材料”[14]。

“證據(jù)”英文表達(dá)為“evidence”，在法律學(xué)上，指的是某事物的征兆、跡象，在法律偵查中來(lái)自于人證、文件或物體對(duì)象的信息等，被允許在法庭上出示;通常我們所說(shuō)的“證據(jù)”是名詞，指“一系列可用的事實(shí)（fact）或信息（information），表明某個(gè)信念或主張是真實(shí)的或有效的”[15]。

“evidence”中“e”表示“出自，摘自，（完全地）離”等含義，相當(dāng)于“ex”前綴;“vid”表示“看，參見(jiàn)”等，與“video”“visit”等詞的詞源相同;“ence”是表示名詞或性質(zhì)，是名詞性后綴。在13世紀(jì)，古法語(yǔ)中的“evidence”指的是“可以得出推論的外像（appearance）”;后期拉丁語(yǔ)中以“evidentia”表示證據(jù)（proof），在古典拉丁語(yǔ)中，則又出現(xiàn)了“區(qū)別，生動(dòng)表現(xiàn)，清晰”等修辭補(bǔ)充，并來(lái)源于拉丁語(yǔ)詞干“evidens”，表示了“明顯的、顯而易見(jiàn)的”。在14世紀(jì)后期，“evidence”指的是“信念的基礎(chǔ)”，17世紀(jì)60年代，開(kāi)始出現(xiàn)了與“evident”（明顯的）密切相關(guān)聯(lián)的“顯而易見(jiàn)”之意;“evidence”的法律意義出現(xiàn)于15世紀(jì)，起源于推翻證據(jù)（oust witness）、證人的證詞[16]。

2.2? “證據(jù)”與“信息”

從認(rèn)知心理學(xué)的信息加工理論來(lái)看，“信息”（information）的概念與“證據(jù)”有很多的共同之處，例如都是前提基礎(chǔ)，都是過(guò)程進(jìn)行的必備要素。實(shí)則，在進(jìn)行推理時(shí)所需要的“證據(jù)”就是“信息”，即“信息”的含義更廣，包含著“證據(jù)”，但不是所有的“信息”都能夠成為“證據(jù)”。

從前面的詞源分析中可知，“證據(jù)”是有客觀性、真實(shí)性要求的，而且其獲得程序是嚴(yán)格的、經(jīng)查證的，并非所有的客觀事物、事實(shí)都能成為“證據(jù)”，具有與一般信息相區(qū)別的特征。但我們?nèi)钥梢詮摹靶畔ⅰ钡亩x側(cè)面地理解“證據(jù)”的內(nèi)涵，以及“證據(jù)推理”的心智操作過(guò)程。

信息是有關(guān)某人某事某物的事實(shí)，或者說(shuō)是被告知的一切，某問(wèn)題的答案等，都可以認(rèn)為是信息。它常常與數(shù)據(jù)（data）和知識(shí)（knowledge）相關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)代表的是參數(shù)的值，而知識(shí)意味著對(duì)真實(shí)事物或抽象概念的理解[17]。具體說(shuō)來(lái)，數(shù)據(jù)是來(lái)源于觀察（觀測(cè)）的，比如化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，或是社會(huì)調(diào)查的問(wèn)卷結(jié)果等;信息是將相關(guān)數(shù)據(jù)歸納收集之后的結(jié)果;知識(shí)是建立在一定抽象水平之上的，從化學(xué)實(shí)驗(yàn)中探尋到一定的規(guī)律，調(diào)查發(fā)現(xiàn)了潛在的因果關(guān)系等，即信息轉(zhuǎn)化為知識(shí)的過(guò)程[18]，由此可見(jiàn)，數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)是逐步抽象、組織化的一組概念，同時(shí)，三者也經(jīng)常在不同的情境下混用。也有學(xué)者將信息定義為一種“代碼”（code），是獨(dú)立于物質(zhì)和能量之外的自然的第三屬性，用來(lái)精確地、科學(xué)地描述事物，如生物遺傳信息、語(yǔ)言信息等[19]，這種描述與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)發(fā)展的背景契合，也帶有信息加工理論的意味。

由此可見(jiàn)，證據(jù)是一種信息。它可能是以數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)，從各種現(xiàn)象或事件中觀察、收集獲得。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)處理和整合，才能更為他人理解、傳播等，此時(shí)的數(shù)據(jù)已經(jīng)具有信息的形態(tài)。同時(shí)，證據(jù)也可能是某種確定的、抽象意義的知識(shí)，是在數(shù)據(jù)、信息理解基礎(chǔ)之上形成的，具有可利用的形式[20]，可以被儲(chǔ)存在個(gè)體頭腦的長(zhǎng)時(shí)記憶系統(tǒng)之中，在需要時(shí)，如進(jìn)行推理時(shí)，被提取出來(lái)。

結(jié)合信息加工理論，證據(jù)可能是情境中直接提供的知識(shí)或處理后的信息，也可能需要個(gè)體頭腦中的感受器（receptor）對(duì)紛繁的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、處理，由此具備了可供利用的形式，其后經(jīng)推理的心智操作，即信息加工過(guò)程，最終由反應(yīng)器（effector）作出相應(yīng)的反應(yīng)，如作答、操作、得出新的判斷等。

3? “證據(jù)推理”的內(nèi)涵： 突出“證據(jù)”的“科學(xué)推理”

根據(jù)有關(guān)“證據(jù)”的概念分析，結(jié)合“科學(xué)推理”的內(nèi)涵，我們明確了“證據(jù)”的客觀性、真實(shí)性要求，其獲取過(guò)程與科學(xué)探究的要求類似，這遵循的是提出假設(shè)、檢驗(yàn)假設(shè)、收集證據(jù)、作出評(píng)價(jià)的基本程序。證據(jù)有可能來(lái)源于情境中直接獲取的信息，也有可能是需要提取轉(zhuǎn)換的原有經(jīng)驗(yàn)，而不需經(jīng)歷探究和實(shí)驗(yàn)獲得?？梢哉f(shuō)，我們關(guān)注的是科學(xué)探究中的一個(gè)關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，即利用證據(jù)進(jìn)行評(píng)判，還會(huì)涉及證據(jù)的整理、轉(zhuǎn)換（數(shù)據(jù)分析）。結(jié)合前面科學(xué)推理的分析討論，在這個(gè)階段中，需要利用收集的數(shù)據(jù)（事實(shí)、現(xiàn)象、理論等），加以整合分析，獲得“可利用”的證據(jù)形式，再運(yùn)用推理思維，作出推斷、決策。

“推理”是由一個(gè)或一組命題（前提）推出另一命題（結(jié)論）的思維形式。“證據(jù)推理”即由某個(gè)或某組證據(jù)進(jìn)行推導(dǎo)，獲得結(jié)論的思維形式，這個(gè)結(jié)論可能是新的知識(shí)、概念，也可能是對(duì)某理論的證實(shí)或證偽，因不同情境而變。從邏輯學(xué)角度來(lái)說(shuō)，為使推理的結(jié)論是真實(shí)的，必須滿足兩個(gè)條件： 前提真實(shí);推理的形式正確[21]。即提取的證據(jù)真實(shí)有效，而且建立正確的推理關(guān)系，由此才能實(shí)現(xiàn)有效的推理。我們所涉及的是在科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，遇到相關(guān)問(wèn)題時(shí)應(yīng)用的推理思維、技能，相比于一般的邏輯推理，側(cè)重于“證據(jù)”的情境，即問(wèn)題的情境，正如前面所指出的，相對(duì)地更關(guān)注推理思維的內(nèi)容。

總之，“證據(jù)推理”是屬于“科學(xué)推理”的范疇，“科學(xué)推理”的本質(zhì)內(nèi)涵是界定“證據(jù)推理”能力的基礎(chǔ)參照，必然圍繞普適的科學(xué)推理技能和科學(xué)探究過(guò)程的要求進(jìn)行論述。但相比于“科學(xué)推理”，“證據(jù)推理”更突出強(qiáng)調(diào)了“證據(jù)”，重視證據(jù)意識(shí)，識(shí)別、轉(zhuǎn)換、形成證據(jù)的過(guò)程，必須以此為重要基礎(chǔ)。

結(jié)合以上分析可知，我們認(rèn)為，“證據(jù)推理”（evidencebased reasoning）是在科學(xué)學(xué)習(xí)注： 化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中“證據(jù)推理”的表述，是給定在化學(xué)學(xué)習(xí)的特殊情境，這與科學(xué)學(xué)習(xí)、科學(xué)探究等領(lǐng)域范圍并不沖突。這個(gè)特定的領(lǐng)域情境下，或是在科學(xué)探究過(guò)程中，從已有經(jīng)驗(yàn)、問(wèn)題情境中識(shí)別、轉(zhuǎn)換、形成證據(jù)，利用證據(jù)進(jìn)行推理，從而獲得結(jié)論，解決問(wèn)題的綜合能力表現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)的是利用科學(xué)相關(guān)的證據(jù)，體現(xiàn)科學(xué)推理的思維要求。