◎ 趙 閃

一、問題的提出及研究意義

（一）問題的提出

不少研究表明，在開展探究之前，學(xué)生往往忽略對(duì)問題的分析及設(shè)計(jì)探究的環(huán)節(jié)，即使提出了假設(shè)或設(shè)計(jì)，但并不理解假設(shè)或設(shè)計(jì)在科學(xué)探究中的作用。［1］在結(jié)果分析上，當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)與現(xiàn)象之間的關(guān)系不明確時(shí)，學(xué)生往往會(huì)基于現(xiàn)有的規(guī)律或結(jié)論強(qiáng)加判斷。［2］基于此，強(qiáng)調(diào)對(duì)證據(jù)提出推理、反思自身和他人的不足的綜合思維能力呼之欲出。而注重觀點(diǎn)辯護(hù)、證據(jù)推理的論證教學(xué)則被很多學(xué)者視為達(dá)到探究教學(xué)的有效途徑?！疤骄拷虒W(xué)中若不能讓學(xué)生進(jìn)行論證、解釋，那將無法呈現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的核心，或是建立一個(gè)供學(xué)生理解的機(jī)會(huì)”。［3］

（二）研究意義

國外很多研究表明開展論證教學(xué)能夠有效地促進(jìn)學(xué)生科學(xué)概念的學(xué)習(xí)［4］，那么什么樣的論證教學(xué)能夠有效地促進(jìn)小學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解？筆者以“論證教學(xué)”為關(guān)鍵詞查閱知網(wǎng)文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)研究重思辨而輕實(shí)用，即主要集中文獻(xiàn)綜述階段，有些研究盡管提出操作方式，但也僅限于教學(xué)框架、策略層次，實(shí)際操作性較差，無法做到“拿來主義”。因此，如何設(shè)計(jì)適合本土的論證教學(xué)模式以促進(jìn)小學(xué)中年級(jí)學(xué)生科學(xué)概念的理解并向其他課程領(lǐng)域遷移成為本研究的聚焦點(diǎn)。

二、研究概況

（一）研究對(duì)象的確立

小學(xué)三年級(jí)的學(xué)生年齡普遍在9—10歲，這個(gè)階段的兒童的認(rèn)知水平處在具體運(yùn)算階段，能夠進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的逆向或互換的邏輯推理。［5］因此，研究者認(rèn)為在三年級(jí)實(shí)施論證教學(xué)具有理論的可行性。

本研究在研究者所在學(xué)校三年級(jí)中隨機(jī)選取4個(gè)班級(jí)（每班約45人），其中2個(gè)班為實(shí)驗(yàn)組，2個(gè)班為對(duì)照組。對(duì)照組開展的教學(xué)活動(dòng)以滬科版《自然》中給出的活動(dòng)建議為主要依據(jù)，實(shí)驗(yàn)組則在此基礎(chǔ)上添加更多的論證活動(dòng)。

（二）論證教學(xué)實(shí)施的理論依據(jù)

經(jīng)過對(duì)論證相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行搜索，不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)如今的各種論證模型多數(shù)都是由圖敏（Toumin）提出的圖爾敏論證模式（Toumin’s Argument Pattern，簡(jiǎn)稱 TAP）［6］衍生或修改而來的，具有較高的理論及實(shí)踐價(jià)值。該模式用宣稱（claim）、資料（data）、因?yàn)椋╳arrants）、由于（backings）、所以（qualifiers）和除非（rebuttals） 來說明論證本質(zhì)。 “宣稱”即主張，“所以”是當(dāng)宣稱正確時(shí)將會(huì)出現(xiàn)的情況，“因?yàn)椤笔侵涡Q的根據(jù)，“由于”是因?yàn)榈囊驗(yàn)?，即“因?yàn)椤背闪⒌淖C據(jù)，而“除非”是對(duì)“因?yàn)椤薄坝捎凇被颉八浴钡姆聪蜿愂觥?/p>

（三）構(gòu)建論證教學(xué)模式

基于TAP理論，并結(jié)合三年級(jí)兒童的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)，本研究將論證教學(xué)分為三個(gè)循序漸漸的階段，論證教學(xué)模式共分為三個(gè)時(shí)期。

1.論證理論啟蒙期

論證作為有較高難度的探究方式，對(duì)于三年級(jí)的學(xué)生具有較高的思維要求，因此研究伊始，筆者利用八周的時(shí)間對(duì)兒童展開論證啟蒙教育，先不講述TAP中所包含的論證元素，而是以潛移默化的方式讓兒童感知這樣的對(duì)話方式。有學(xué)者認(rèn)為在小學(xué)階段實(shí)施論證教學(xué)，教師可以通過口語提問的方式來進(jìn)行，［7］因此，筆者根據(jù)TAP中對(duì)論證要素的分類以及研究者兩年的實(shí)際教學(xué)實(shí)踐，將教師引導(dǎo)學(xué)生論證的話語進(jìn)行分類，如表1所示。

表1 TAP模式下的教師話語類別

2.論證行為塑造期

八周的理論啟蒙期后，兒童對(duì)教師提出的問題形式逐漸熟悉，但根據(jù)研究者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)推斷，尚有部分學(xué)生的語言表達(dá)能力有所欠缺，不能自主、連貫、清晰地展開完整的論證環(huán)節(jié)。因此，本階段教師將提供TAP論證表格，研究表明該表格不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的讀寫習(xí)慣，還具有讓推理自動(dòng)化的效果，可以幫助兒童更好地內(nèi)化論證的環(huán)節(jié)和內(nèi)涵。

3.論證運(yùn)用期

在理論實(shí)施期，兒童將脫離教師提供的腳手架的幫助，而要像科學(xué)家一樣對(duì)教材中的內(nèi)容進(jìn)行質(zhì)疑與批判、討論與修正，而在這一階段的教學(xué)中，需要遵守的流程及原則如下。

（1） 創(chuàng)設(shè)民主式課堂環(huán)境，鼓勵(lì)兒童論證。

（2） 著重反駁式教師言談，刺激兒童論證。

（3） 激發(fā)元認(rèn)知學(xué)習(xí)策略，反思兒童論證。

實(shí)驗(yàn)證明，經(jīng)過以上三個(gè)層層遞進(jìn)、螺旋上升的論證學(xué)習(xí)過程后，兒童逐漸內(nèi)化TAP論證中的各要素，并在擺脫論證表格及教師提示等腳手架后，能將因?yàn)?、由于、所以和除非融入、運(yùn)用到自然課堂的各個(gè)論證環(huán)節(jié)中。

（四）論證教學(xué)活動(dòng)舉例

西蒙（Simon）等發(fā)現(xiàn)，高效的論證教學(xué)需包含知道論證的含義、顯示立場(chǎng)等八個(gè)環(huán)節(jié)，因此本研究在開展論證教學(xué)的三個(gè)階段，筆者分別設(shè)計(jì)了不同的教學(xué)流程，且安排了適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)活動(dòng)。表2顯示了“論證運(yùn)用期”在實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組開展的教學(xué)活動(dòng)。

表2 實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的教學(xué)活動(dòng)

三、兒童科學(xué)概念建構(gòu)水平測(cè)驗(yàn)編制

（一）測(cè)試工具的開發(fā)

1.測(cè)試工具的開發(fā)

為了真實(shí)地測(cè)量出開展論證教學(xué)對(duì)不同組別學(xué)生理解科學(xué)概念的影響的差異，本研究采用布魯姆修訂版認(rèn)知分類標(biāo)準(zhǔn)（Revised Bloom’s Taxonomy）［8］作為指導(dǎo)要義（見表3），并將試題按照其意欲考查的認(rèn)知水平給予評(píng)分，認(rèn)知水平越高分值則越高，如識(shí)記為1分、理解為2分，以此類推。同時(shí)為了細(xì)致地了解兒童在不同認(rèn)知水平上的科學(xué)概念的建構(gòu)情況，本研究人為地將分值為1—2的測(cè)試題定義為低難度水平，3—4為中難度，而5—6則為高難度。

2.試題內(nèi)容效度

為了保證本測(cè)試可以真實(shí)地測(cè)量出實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組對(duì)科學(xué)概念的掌握程度，本研究邀請(qǐng)3名科學(xué)教育專業(yè)從業(yè)人員與研究者共同參與測(cè)試卷的編制與評(píng)定。力使科學(xué)概念的考查及認(rèn)知水平的分布全面、有所側(cè)重，這一過程在一定程度上保證了本測(cè)試的內(nèi)容效度。

3.試題信度檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)收集及分析

信度主要用于測(cè)試結(jié)果的一致性、穩(wěn)定性，根據(jù)研究者關(guān)注點(diǎn)不同可分為內(nèi)在信度及外在信度，本研究側(cè)重關(guān)注前者，即一組問題是否測(cè)試同一個(gè)概念?；诖?，本研究采用Cronbach a來測(cè)驗(yàn)信度，一般而言，當(dāng)0.6≤Cronbach a≤ 0.9時(shí)，說明該測(cè)試有較高信度。

初測(cè)的試題首先面向非研究對(duì)象——三年級(jí)的其中一個(gè)平行班展開測(cè)試，利用SPSS.17的“分析”——“度量”命令中的“可靠性分析”對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理，分析表明，本測(cè)試的Cronbach a 的值均大于0.672，則認(rèn)為本測(cè)試題具有較高的信度。

四、研究結(jié)果與分析

在長(zhǎng)達(dá)一年的論證教學(xué)中，研究者不僅在研究結(jié)束后對(duì)不同組別的兒童展開了概念建構(gòu)水平的測(cè)試，更在日常的教學(xué)活動(dòng)中積累了大量的過程性的素材，二者相得益彰、互為表里，從而呈現(xiàn)出更加立體、真實(shí)、飽滿的研究結(jié)論，因此，本研究的結(jié)論共分為兩類：測(cè)試數(shù)據(jù)分析結(jié)論和過程性結(jié)論。

（一）測(cè)試數(shù)據(jù)分析結(jié)論

1. 論證教學(xué)方式可促進(jìn)學(xué)生科學(xué)概念的建構(gòu)

經(jīng)過對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的總分及各難度水平的總分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組在總分上的確存在差異，即本研究的論證教學(xué)方式的確可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解，具體的平均分、數(shù)據(jù)分布及獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)結(jié)果如下。

（1）實(shí)驗(yàn)組測(cè)試的平均分高于對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組的平均分為28.76，對(duì)照組的平均分為24.03。其中實(shí)驗(yàn)組的低難度總分、中難度總分均高于對(duì)照組，而低難度總分略低于對(duì)照組。

（2）實(shí)驗(yàn)組在各個(gè)水平上均有一半以上人數(shù)得分高于平均值。在將總分及各個(gè)難度水平的分?jǐn)?shù)均轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)分后，利用SPSS17繪制出箱圖（見圖1），可以看出實(shí)驗(yàn)組總分、低難度總分、中難度總分的中位數(shù)均高于平均值，而對(duì)照組總分、低難度總分、中難度總分的中位數(shù)均低于平均值。且實(shí)驗(yàn)組在各個(gè)水平上均有一半以上學(xué)生的得分高于平均值。

圖1 不同組別總分及不同難度類型題目上的Z-分?jǐn)?shù)比較

（3）實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的總分存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的差異。將實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組在總分、低難度總分、中難度總分及高難度總分方面在SPSS.17上進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，并將α水平設(shè)置為0.01，通過表3分析得知，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在總分、低難度總分、中難度總分上均存在差異性，即總分、低難度總分及中難度總分的平均值均高于實(shí)驗(yàn)組，但在高難度總分上無差異性。

表3 獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)

2. 實(shí)驗(yàn)組中，論證對(duì)科學(xué)概念學(xué)習(xí)的影響無性別差異

實(shí)驗(yàn)組的不同性別在總分及其他難度水平總分的平均分均有明顯差異，在將兩組的總分及其他水平的得分進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，男、女在各個(gè)難度水平上得分均無差異（見表4）。

（二）過程性結(jié)論

1.實(shí)驗(yàn)組的論證思維能力高于對(duì)照組

在借鑒埃多恩（Erduran）等提出的論證質(zhì)量評(píng)估框架的同時(shí)，結(jié)合三年級(jí)兒童利用TAP模式展開論證的教學(xué)實(shí)際，根據(jù)論證開展的難易程度將學(xué)生的論證水平分為五個(gè)水平，詳細(xì)如表5所示。各隨機(jī)抽取實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組中的一個(gè)班級(jí)，并對(duì)兩個(gè)不同課本之外的議題展開論證并書寫，其一是社會(huì)科學(xué)性議題“能否對(duì)蔬菜進(jìn)行基因改造”，其二是科學(xué)概念議題“空氣是否有重量”。經(jīng)過卡方檢驗(yàn)，兩個(gè)議題的皮爾森卡方值分別為0.32和0.01，結(jié)果表明論證水平與組別存在關(guān)系，實(shí)驗(yàn)組對(duì)不同主題論證水平高于對(duì)照組。

表4 試題得分獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)

2.論證有助于學(xué)習(xí)共同體的形成

在日常的教學(xué)活動(dòng)中不難發(fā)現(xiàn)，“10后”們往往有較強(qiáng)的自我意識(shí)，不情愿與他人合作、共進(jìn)，常囿于自己圍城的堡壘或小團(tuán)體中。本研究中筆者發(fā)現(xiàn)，在論證教學(xué)中，觀點(diǎn)相同、目標(biāo)一致的兒童往往更容易相互激發(fā)，為捍衛(wèi)“真理”集思廣益，提出觀點(diǎn)證據(jù)或反駁對(duì)方，促進(jìn)思維的激流碰撞及意義分享，并在師生形成的“分布式認(rèn)知系統(tǒng)”中組建真正的學(xué)習(xí)共同體。

表5 各論證水平及描述

3.論證模式有較強(qiáng)的外溢性

論證即“辯護(hù)與解釋”，研究者發(fā)現(xiàn)兒童非常樂于將其拓展到日常生活中，無形中將“生活即教育，社會(huì)即學(xué)?！钡慕逃砟盥涞厣瑫r(shí)對(duì)培養(yǎng)兒童嚴(yán)密的邏輯思維及推理能力不無裨益。