●　　唐小俊

基于“論證”的教學過程模式及其應用策略研究*

●唐小俊

“論證”是由“資料”推論而產(chǎn)生“主張”，同時說明推論過程與理由，并且在“主張”受到質(zhì)疑時能夠?qū)ψ约旱睦碛珊鸵罁?jù)做出合理性的辯護的一種活動。將“論證”引入科學學習，可以培養(yǎng)學生的“論證能力”與科學探究能力，可以使學生經(jīng)歷類似科學家的理論選擇與問題解決方案論證的過程，由此進一步促進對科學產(chǎn)生的過程，以及科學概念和科學本質(zhì)的理解，促進對問題解決中的判斷與決策等深層次能力的提升。本文基于圖爾敏的“論證”圖式結(jié)合科學教學的特點，建構(gòu)了“三階段六步驟”的論證式教學模式，在此基礎上初步探索了應用該教學模式可能的教學策略。

論證；科學學習；論證式教學模式；教學策略

近年來，“論證”對于科學學習的意義越來越受到理論與實踐領(lǐng)域的重視。在美國新近出版的 《K-12科學教育框架》（2011）中，“科學論證”成為了此次構(gòu)建科學教育框架的重要內(nèi)容，而培養(yǎng)與提高學生的“論證能力”也作為美國科學教育改革追求的新目標之一。與之呼應，在理論界，關(guān)于論證對于科學學習的意義、論證引入課堂教學的可能也成為了教學理論研究的熱點。基于此，本文在對論證及論證式教學進行理論分析的基礎上，初步建構(gòu)該教學的一般模式及在課堂教學實踐領(lǐng)域應用的可能策略。

一、論證及其對于科學學習的意義

論證活動在科學發(fā)現(xiàn)的歷程中扮演著重要的角色。一方面，論證是科學哲學的中心，近代科學哲學中的核心觀點認為知識實際上是社會建構(gòu)的，知識是在公共情境下的一種論證過程，而論證的功能在于建立科學家的想象、猜測與可獲得的證據(jù)之間的一種連接。科學的關(guān)鍵活動在于以最有說服力的證據(jù)來支持自己提出的各種解釋和理論。另一方面，從知識社會學的角度而言，論證又是科學知識合法化、公共化的必要過程?？茖W知識必須被各種科學權(quán)威機構(gòu)核對和檢驗后才能成為公共知識，而一種合理的、可被“學術(shù)共同體”以及公眾廣泛接受的論證過程正是這些科學知識合法化的基礎。Drive等人曾提出在科學知識建立的過程中，論證會發(fā)生在四個層次。首先是科學家對于實驗設計或資料的詮釋，他們會在自己的大腦中進行思考論證；其次，研究小組進行意見交換時，為了說服其他成員接受自己的觀點，也會有論證的發(fā)生；接下來，科學家將研究結(jié)果發(fā)表在研討會或是期刊上，必須通過論證來說服科學共同體中的人接受；最后，當研究結(jié)果公布在一般大眾的面前成為公共知識的時候，科學家更需要運用論證來獲得公眾的接受[1]。Newton等人將論證稱之為科學的語言，他們認為科學是一個以實驗為基礎的社會知識構(gòu)建的過程。在這個過程中科學家通過觀察、收集證據(jù)并從中推理演繹出結(jié)論。雖然觀察并收集證據(jù)與資料非常重要，但從資料出發(fā)得到結(jié)論這個論證的過程也十分重要。[2]

由此可見，在科學的探索與發(fā)現(xiàn)過程中，“論證”不僅作為一種重要的“科學語言”，而且作為科學知識建構(gòu)的一種重要過程，若將其引入科學學習，可以讓學生經(jīng)歷類似科學家的理論選擇與問題解決方案論證的過程，由此促進對科學產(chǎn)生的過程，以及科學概念和科學本質(zhì)的理解，促進對問題解決中的判斷與決策深層次能力的提升。概括而言，論證對于科學學習的意義主要體現(xiàn)在四個方面。

第一，可以引導學生的進一步探究。傳統(tǒng)的以“驗證”為核心的科學探究在教學實踐中往往只是學生按照教師與教材既定的程序驗證的過程，由此造成了科學探究的機械化與形式化。而將論證引入科學探究的過程，學生圍繞“論證”活動，可以讓他們經(jīng)歷假設與猜想、形成觀點、以各種方式收集所需要的資料、經(jīng)受“學習共同體”的質(zhì)疑、對自己觀點的反思與辯護等一系列過程。這一過程可以引導學生將當前探究的科學主題與內(nèi)容不斷地深入化，并形成持續(xù)不斷的共同參與的探究學習。

第二，促進“科學語言”的表達和對科學概念的理解。學生在論證的過程中，必須借助于“精致化”的科學語言來交流與表達出自己的想法、自己推論的理由與過程，以及用科學的語言來為自己的觀點進行辯護。此外，學生在論證的過程中，還必須將日常生活中直觀的、樸素的、零散的科學經(jīng)驗進行概括、整理，使之形成有條理、有內(nèi)在邏輯的科學概念。因此，論證活動可以讓“緘默性”的學生個體經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為顯性的可以言說與符號化的知識，促進學生對各種科學與技術(shù)符號、科學與技術(shù)術(shù)語以及科學技術(shù)概念的深層次理解，促進科學語言的交流與表達。

第三，培養(yǎng)學生的批判思維能力與判斷能力。批判思維能力與判斷能力一直是科學發(fā)現(xiàn)的重要品質(zhì)，也一直作為科學教育的重要目標。由于論證活動要讓學生面對多種證據(jù)與各種可能的結(jié)論，如何形成合理的主張，需要他們具有判斷、決策與選擇的能力，同時論證的過程也讓學生面對“學習共同體”的各種質(zhì)疑，他們必須運用批判思維對自己的觀點進行重新檢視并進行必要的修正、反駁與辯護，這一過程能夠很好地培養(yǎng)與提高他們的批判思維能力與判斷決策能力。

第四，可以培養(yǎng)學生的科學與技術(shù)本質(zhì)觀，理解科學技術(shù)與人們?nèi)粘Ｉ钍澜绲年P(guān)系。理解科學與技術(shù)的本質(zhì)，理解科學技術(shù)對我們生活世界的影響是現(xiàn)代科學教育的一個重要目標。論證式教學可以“再現(xiàn)”科學知識產(chǎn)生的過程，“再現(xiàn)”社會與科學技術(shù)之間互動與選擇的過程。這可以促進學生對科學知識的相對真理性、可錯性、社會建構(gòu)性等本質(zhì)特征有更加深刻的體驗，對科學技術(shù)與社會之間相互影響、相互選擇的關(guān)系會有更加深刻的理解。

二、基于“論證”的教學過程模式

將論證引入教育與教學領(lǐng)域，并為論證式教學奠定重要理論基礎的是圖爾敏 （Toulmin）的 “論證圖式”。圖爾敏認為一個明確而清晰的論證是由資料推論而產(chǎn)生的主張，同時論證還包括此推論的過程及其理由。圖爾敏的論證圖式通常被稱之為TAP模型，該論證模型包括6個基本的論證因子：（1）主張（claim），即在論證中試圖證明和維護的正當結(jié)論；（2）數(shù)據(jù)和資料（data），包括一系列已經(jīng)確認的基本原理、基本事實等等，是任何推論開始時所必須的信息和材料；（3）理由和依據(jù)（warrant），回答推論的過程，即從這些數(shù)據(jù)與信息出發(fā)為什么會有這樣的主張和結(jié)論；（4）支持（backing），是指一般人都可以接受的原理、理論、定律或法則，其對理由和依據(jù)做出合理性的辯護；（5）條件限制（qualifier），是指主張成立的限制情況；（6）反駁（rebuttal），是指主張不能成立的情況，與第五條的條件限制相關(guān)聯(lián)，表達的是主張之所以不成立是因為或除非有某種條件限制。[3]由此可知，“論證”實際上是由“資料”推論而產(chǎn)生“主張”，同時說明推論過程與理由，并且在“主張”受到質(zhì)疑時能夠?qū)ψ约旱睦碛珊鸵罁?jù)做出合理性辯護的一種活動。

基于圖爾敏的論證圖式，結(jié)合科學教學的特征，可以建構(gòu)“三階段六步驟”論證式教學過程的一般模式（見圖1）：

圖1基于“論證”的“三階段六步驟”教學模式流程

上述基于“論證”的教學過程模式分為三個階段六個步驟，其中的問題情境設置與支架引導二個步驟主要由教師來完成，是教學過程模式的第一階段。而后面的“形成主張——質(zhì)疑反駁——辯護”三個步驟則主要由學生（個體或小組）來完成，構(gòu)成該教學模式的第二個階段。最后階段的“達成共識”則由教師和全體學生共同完成。在該模式中，如果學生對自己主張的質(zhì)疑與反駁不能做出合理與充分的辯護，則不會達成共識，該學生（小組學生）必須回到最初的搜集資料與動手操作階段尋找與探究新的證據(jù)，修正自己的主張或重新進行辯護。

上述教學過程模式內(nèi)在地體現(xiàn)了一種嶄新的知識觀與教學觀。如果說傳統(tǒng)的基于“驗證”的科學教學可以簡化為“猜想——驗證”模式，那么基于“論證”的科學教學則可以簡化為“猜想——反駁”模式。前者體現(xiàn)的知識觀是一種確定性的、靜態(tài)的知識觀，后者則是一種社會建構(gòu)論的知識觀；前者的教學目標與評價的標準是“正確與否”，以及與猜想是否相符合，追求的是一種確定性，而后者的目標與評價的標準是“誰更合理”以及誰的論據(jù)更有說服力，追求的是一種觀點和理論方案的最優(yōu)化。

三、論證式教學過程模式的應用策略

基于論證的教學過程模式其要點在于可以使學生建立想象、猜測與可獲得的證據(jù)之間的一種有效連接。因此，“在教學活動進行的過程中，教師必須有效的安排學習活動與內(nèi)容，運用恰當?shù)慕虒W策略鼓勵學生發(fā)表意見提出主張、適時引導論證進行的方向并使之持續(xù)從而最后完成；而學生則必須提出自己的想法與主張、與同學進行討論溝通、甚至在全班討論時說服大家接受自己的觀點?！盵4]具體來說，可以運用情境設置、支架引導、方案競爭以及角色扮演等策略來展開論證教學。

（一）論證空間設置策略

基于論證的教學過程模式的起點是問題情境的設置，然而，并不是所有的問題情境都可以作為論證教學的起點。問題情境必須具有有助于論證活動展開的空間，如果探究的問題指向唯一可能的答案，則論證式探究不會產(chǎn)生，因此，教師首先要為學生選取具有可論證性的探究主題。Duschl與Osborne就曾指出在進行論證教學時，教師必須提供給學生兩種重要的情境:“一是問題的情境，二是交談的情境”[5]。所謂問題的情境是指教師提供給學生討論的主題并非只有單一的答案，而是具有多種可能的解釋或替代性概念。以技術(shù)學科的教學為例，教師給學生的討論主題可能包括技術(shù)設計的可能方案，優(yōu)化的可能性以及種種技術(shù)決策。實際上，一種技術(shù)設計往往具有多種方案，因此技術(shù)設計作為一種常見的問題情境不僅能引起學生討論科學與技術(shù)理論，更能在論證中對技術(shù)設計的過程（如權(quán)衡、優(yōu)化與決策）、技術(shù)的本質(zhì)以及技術(shù)的方法有著更為深刻的理解。另外，社會性科學與技術(shù)議題（SSI）也是易于學生開展論證活動的問題情境，由于科學技術(shù)的發(fā)展對于社會的影響往往具有雙面性，因此這樣的議題通常沒有絕對正確的答案，而是充滿了科學技術(shù)的判斷、決策與選擇。同時這樣的議題也提供了廣闊的可供論證的空間，并由此促進學生更好地理解技術(shù)對于個人生活、經(jīng)濟、社會、環(huán)境以及倫理道德等方面影響的深層次理解。例如:需不需要建設核工廠、人工智能或者是基因工程對未來世界的影響等主題。

論證空間的設置也包括“交談情境”的設置，交談情境設置一方面是指為了順利地展開論證教學，教師必須創(chuàng)造一種民主、寬容、規(guī)范的課堂氣氛與課堂文化，從而為論證活動的展開提供良好的心理空間與氛圍。另一方面則是指教師在論證活動展開前對具體論證過程提出的要求，并在民主的氛圍下所制定的課堂基本規(guī)則與基本秩序，如發(fā)言的規(guī)則、質(zhì)疑的規(guī)則、辯論的規(guī)則以及達成共識的規(guī)則等等，這是保證論證教學有序展開的前提與保證。

（二）支架引導策略

對于學生而言，論證式教學不僅需要他們具有良好的收集、整理、表征各種信息和資料的能力，而且需要他們也具有良好的“論證能力”。Kuhn曾將“論證能力”分為五種基本的層次類型：（1）能提出具有因果關(guān)系的理論，并用適當?shù)姆绞奖磉_出來；（2）能提供可以支持理論或方案的證據(jù)；（3）能以相異理論或方案來修正與完善自己提出的理論，當面對他人質(zhì)疑時，能夠感覺到自身理論或方案的缺陷并及時提出曾經(jīng)考慮過的另一種可能性的理論或方案進行解釋或說明，在論辯的過程中，面對多種理論或方案，能夠說出選擇此理論而非彼理論與方案的原因和理由；（4）能夠提出合理的論點來反駁他人的質(zhì)疑，并能提供一系列為自己理論與方案辯護的證據(jù)；（5）能夠針對他人的反駁再次進行反駁。[6]

論證能力的提高需要一個過程，因此，在最初的時候，教師應該能為學生提供必要的“支架”，用來引導論證的展開。論證式教學中的“支架”通常包括為進行論證學生準備的“主張表”和為其他作為聽眾角色的學生所準備的 “提問表”。主張表可以參考圖爾敏TAP論證模式中的論證因子來進行設計，其最基本的內(nèi)容包括：你的主張（觀點、方案）是什么？你的理由和證據(jù)是什么？你遭到的質(zhì)疑是什么？你為自己的主張進一步辯護什么？等等。論證“主張表”可以為參與論證的學生或小組提供一個論證展開的基本框架，這一方面可以保證論證活動順利有序地展開，另一方面也可以讓學生記錄下自己論證的過程，為進一步評價和反思提供基本的依據(jù)。

提問表的功能主要是為處于聽眾角色的學生或小組提供參與論證活動的支架，其不僅有助于討論內(nèi)容緊緊圍繞整個論證活動的主軸來展開，而且還有助于論證過程中學生之間達成深層次的交流與理解。提問表的設計根據(jù)不同的教學主題有不同的側(cè)重點，但通常包括像“你為何有這樣的主張和觀點？”，“有沒有其他可能的主張和觀點？”，“是什么理由和證據(jù)讓你這樣思考？”，“你希望什么樣的結(jié)果發(fā)生？”，“你發(fā)現(xiàn)的新結(jié)果和你的預測是否一致？”，“你打算如何修正你的主張和觀點？”等等。

（三）方案競爭策略

對于科學實驗、工程設計或者科學與技術(shù)決策來說，往往存在著多種方案。換句話說，科技決策往往是一種不斷地權(quán)衡與優(yōu)化的過程。在這一過程中設計者與決策者為了證明自己的方案可行并且更為合理，必須要進行論證。因此，在教學過程中教師可以用“同主題，多方案”形成“方案競爭”的課堂情境，讓學生分組進行設計，之后讓每個小組的代表對自己的設計思路、設計過程以及設計的原理、功能進行進一步的論證，并接受全班同學的質(zhì)疑、批判與討論，最后在教師的引導下，評定出最為合理的方案?！胺桨父偁帯辈呗允箤W生在面對各種觀點是否可靠、各種方案是否可行以及設計是否還有進一步優(yōu)化的空間等等問題時，必須進行分析判斷。方案競爭策略體現(xiàn)了論證式教學的目標與評價標準并不是指向唯一的正確與否，而是“誰更加合理”以及誰的論據(jù)更有說服力，追求的是一種觀點和理論方案的最優(yōu)化。該教學策略的應用不僅能夠在論證活動展開的過程中培養(yǎng)學生的科學語言表達、科學與工程思維、技術(shù)表達能力等許多高層次的思考能力，而且還可以讓學生在此過程中體驗科學技術(shù)的本質(zhì)。

（四）角色扮演策略

以往的課堂教學中，并非沒有“論證”的存在，只是這種論證往往成為教師一個人的獨白或者是教科書上現(xiàn)成的演繹。作為科學技術(shù)知識建構(gòu)主體的學生反而被排除在了科學論證的過程之外。由此，造成了科學概念、技術(shù)原理的學習成為一種被動接受的過程，而一些所謂的科學實驗設計以及技術(shù)試驗無非只是按照教師與教材既定的程序驗證的過程。

基于“論證”的教學必須讓學生成為論證活動的主體，在特定主題的教學中可以用“角色扮演”策略展開論證式教學?！敖巧缪荨辈呗灾荚谧寣W生通過角色的扮演，身臨其境地感受與體驗自己作為科技的決策者、科技的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明者、科技產(chǎn)品的消費者以及科技影響的評論者等角色。該策略不僅可以讓學生完整地經(jīng)歷從主張、觀點、方案的提出到接受“公眾”質(zhì)疑并進行辯護這一論證過程，而且可以調(diào)動學生的情感體驗，讓學生做到“動手——動腦——動情”三者之間的結(jié)合，從而在真正意義上保證始終以學生作為學習“主體”。比如：在討論“轉(zhuǎn)基因食品”問題的時候，可以讓不同的學生扮演不同的角色，包括政府衛(wèi)生部門的官員、轉(zhuǎn)基因?qū)＜?、公眾、媒體等，其中有贊同的聲音，也有反對的聲音，教學過程中讓這些角色分別就自己的立場與觀點提供自己的論證。在此過程中學生不僅對這一議題有著更深刻的理解與思考，而且也會有非常深刻的科技決策與選擇的情感體驗，從而深化他們對科學技術(shù)選擇與決策論證過程的理解。

[1]Drive R.（2000）.establishing the norms of scientific argumentation in classroom.Science education，84，287-312.

[2]Newton P.（1999）.The place of argumentation in the pedagogy of school science.International Journal of Science Education，21（5）.

[3]Erduran S..Simon S.，Osborne J..Tapping into argumentation: Developments in the application of Toulmin’s argument pattern for studying science discourse.Science Education，2004，88（6）:915-930.

[4]潘瑤珍.科學教育中的論證教學[J].全球教育展望，2011，（2）.

[5]Duschl R.A.，Osborne J.Supporting and promoting argument at ion discourse in science education.Studies in science education.2002，（38）.

[6]Kuhn D.（1991）.The skills of argument.New York:Cambridge University Press.

（責任編輯：孫寬寧）

*本文系教育部人文社會科學研究青年基金項目“社會學視角下教育改革代價問題的認識及應對”（項目批準號：14YJC880067）研究成果之一。

唐小俊/南京曉莊學院教師教育學院副教授，教育學博士，碩士生導師，美國佛羅里達大學教育學院訪問學者