小學科學優質課論證話語分析

陳凱 黃陳鈺 張相學

摘? ?要： 針對兩個主題共6節小學科學優質課視頻，依據科學教師論證話語分類框架進行編碼分析，發現科學優質課堂論證話語呈現如下特點：小學科學優質課教師的論證話語更加關注“鼓勵學生提出主張”，但是缺少科學解釋的引導;已經開始關注基于證據的教學，但是對證據的檢驗關注不足;對“元認知思維”和“批判性思維”的關注度缺乏。建議如下：科學課堂論證話語需要常態化的論證學習環境;應培養科學教師的論證能力;建立適宜議題教學、互動問答的課堂氛圍。

關鍵詞： 小學科學優質課;課堂話語;論證;話語分析

一、問題的提出

1.研究背景

在科學發展歷程中，科學家一般需要用證據檢驗科學假設，以產生可信賴且被接受的結果。當科學家面對不同來源的證據時，需要通過論證來確認證據是否值得信賴，以決定是否接受這個科學觀點。美國的《下一代科學教育標準》（以下簡稱“NGSS”）首次明確提出科學論證的教學要求，將其作為“科學與工程實踐”維度的重要內容1，這也是國際科學教育研究近十年來的重要趨勢。論證活動對科學學習的功效體現在諸多方面：幫助概念理解，發展科學探究能力，了解科學的知識論，促進批判思考與科學思考能力的發展。

論證從抽象的認知領域轉向具體的課堂教學，需要教師與學生、學生與學生之間的表達與交流，這種表達與交流就是話語在課堂上的體現。論證的話語則是指人與人之間為了進行論證活動而產生有系統、有意義的動態互動話語歷程，主要為了傳達其信念或信息。在已有的教師話語研究中，大部分研究顯示出教師話語在教學上的重要地位，而且師生間的話語類別呈現多元特征，不同的話語也有不同的運用時機。1 在化學課堂上，師生對話類型會根據教學目標及師生期望而呈現差異，學生的回答大致分為學生自愿回答、教師選擇學生回答、小組自愿回答及教師選擇小組回答四類，而教師會根據教學情況選擇不同的話語類型。2 中學科學教師運用論證教學的交互方式，有助于教師清楚了解自己在論證教學中所呈現出來的話語表達方式，有助于提升教師的論證能力。3 對話和寫作都是為復雜科學實踐建立規范的工具，針對小學科學課堂的研究發現，學生口頭論證和書面論證能力的發展呈正相關。由此建議，科學論證的教學實踐應該結合對論點的口頭語言表達和寫作的社會認知理解，予以共同構建。4

國內科學論證方面的研究更多停留在國外經驗評介、理論思辨和教學設計層面，關注一線課堂的科學論證話語的研究并不多見。考慮已有文獻的研究對象多以中學教師為主，對小學教師的研究相對較少。小學生的科學思維發展正值啟蒙階段，如何在小學階段發展學生的論證能力，需要加倍重視。其實，在適當的教學情境之下，教師運用恰當的論證素材，并適度補充知識，小學生也能參與論證。5 因此，探討教師的論證話語類別，將有助于教師自身反思，也有利于他們思考日后如何運用適當的話語類別引導小學生進行論證活動。

不過在一線教學過程中，有的實踐者盲目模仿卻不得其道，不理解論證本質導致論證教學的異化等6，相當多的科學教師自身并不具備論證習慣和思維7。在當前階段，科學教師的課堂主導作用對科學論證活動的效果和學生論證水平影響最大。科學論證教學的落地有賴于科學教師的成長，論證話語的傳達需要本領域名師的示范以及針對優質課堂的細節的挖掘和學習。本研究試圖對小學科學優質課例視頻進行分析，揭示科學優質課的論證話語特征，以期給予新手教師、職前教師示范性的引導，這有助于理解和學習他們在課堂上對科學論證的觀念。8

2.概念界定

（1）論證

在教育背景下，鄧普森（Sampson）和克拉克（Clark）認為，“論證”是建構主張的一種術語，體現在過程性和話語性。9 學者對論證的定義各有不同，按時間順序的文獻排列有助于我們看到隨著時間推移而發生的概念變化。圖爾敏（Toulmin）的“論證”主要由主張/觀點（Claim）、資料（Data）、根據（Warrant）、支持（Backing）、限定條件（Qualifier）、反駁（Rebuttal）六部分組成。10 庫恩（Kuhn）指出，論證是科學活動的基礎，因為科學研究人員需要構建論據、評估證據、有理有據地支持假設、討論可能的解釋。11 根據德賴弗（Driver）的研究，論證可以是社會環境中特定群體內的一種社會活動，是一種通過寫作、思考和說話的個體活動。1 根據努斯鮑姆（Nussbaum）和本迪克森（Bendixen）的定義，建構論證旨在解決問題或回答問題并提供批判性意見。論證過程既是個人活動，也是社會活動2：個人產生特定的論點后，進行設計和評估;兩個或更多的人針對特定主題提出不同的論點，爭論這些論點的有效性并提出評估的論據。

（2）科學論證

科學論證兼具個體屬性和社會屬性，是一種面對科學未知問題時，基于科學證據和理由建構科學主張，同時以反駁、勸說等形式，對自己的科學主張進行辯護的實踐形式。3 科學論證的個體屬性強調，科學論證是個體整理證據和運用推理來證明自己觀點的話語形式4;而科學論證的社會屬性則強調，將論證置于話語情境之中，重視課堂論證的互動性與對話性，通過提出一系列命題來證明或反駁觀點，以提高他人對觀點的接受程度。5

科學論證要求實踐過程中不僅提出觀點并顯示數據是如何支持觀點的，教師在論證活動中還要尋找適合學生水平的知識，組織他們基于證據進行科學推理或科學解釋，引導學生反思論證的缺陷，以助于修改和完善。6 在實際教學過程中未必完全照搬圖爾敏（Toulmin）的六大環節，往往簡化為主張、理由和證據三個環節，即使如此，這些活動在課堂上都需要語言展開具有社會屬性的互動，以話語為載體，讓個體的論證思想得以顯性化、序列化，以此促進群體的科學思維進步。除了口頭論證，也可以用科學寫作的方式承載論證話語的傳播。7

3.研究目的

本研究主要以小學科學優質課個案視頻為分析對象，通過提煉教師課堂話語的特點，發現優質課教師課堂論證話語的不足。旨在為科學教師開展論證式教學提供策略指引，以及促進科學教師對論證活動中的問題進行理性反思。

4.研究問題

（1）科學教師在優質課中有哪些課堂話語？

（2）優質課中論證話語類別與非論證話語各占多少比例？

（3）優質課堂科學論證話語具有哪些特點？

二、研究設計

1.數據收集方法

本研究選定“水和水蒸氣”和“證明地球在自轉”兩個模塊主題，每個主題確定3位不同科學教師的優質課視頻為研究對象，其中前者分別為R老師、W老師和S老師，后者分別為C老師、F老師和Z老師。將視頻轉錄成文字，作為文本進行分析，原視頻予以輔助。

2.數據分析工具

本研究采用董澤華博士論文中的論證話語分析框架1，見表1。

本研究按照以上編碼工具對6個視頻樣本進行分析，編碼結果一致性達到83.78%，然后由本文第一作者和編碼者進行討論，確定最終編碼以便深入分析。

三、研究結果

1.優質課科學教師課堂師生話語比例

圖1呈現了6位科學教師課堂中教師和學生的課堂話語比例。從圖中可以發現，6位教師的課堂話語都是由教師主導，并且從數量比來看，R老師和Z老師幾乎占據了課堂的絕對主導地位。課堂對話一般以師生“一問一答”形式為主，生生之間的交流只在討論中出現。說明教師雖有意識把學生當作課堂主體，但實際上還是由教師來主導課堂。

2.優質課科學教師課堂論證話語比例

圖2、圖3分別呈現了“水和水蒸氣”和“證明地球在自轉”兩個主題優質課課堂論證話語的比例。整體來看，論證話語和非論證話語整體相差不大，沒有明顯規律。只有S老師課堂中的論證話語比例以絕對優勢大于非論證話語。

3.優質課科學教師課堂話語分布

通過圖4—圖9可以發現，不管何種類型的課例，也不管哪位教師執教，在論證話語中均以“鼓勵學生提出主張”占據最大比例。各類論證話語提出的方式相似，根據不同的教學內容，方式各有側重。“鼓勵學生提出主張”的形式大多有兩種，一種是開放式問題，另一種是在限定范圍選擇主張;“鼓勵學生提出理由”的關鍵詞主要是“為什么”“怎么解釋”“理由是什么”等，且一般出現在“鼓勵學生提出主張”之后，也有跟在“鼓勵學生提出證據”之后，解釋分析證據;“鼓勵學生提出證據”有三種形式：一種是讓學生提出生活實例作為證據;一種是讓學生進行實驗，找出實驗證據;還有一種就是沒有任何提示，直接讓學生尋找證據;“鼓勵學生檢驗證據”一般在學生證據出現錯誤時，教師會讓學生自己或其他人檢驗證據，有時教師也會直接提供一個證據讓學生檢驗是否正確。

4.優質課科學教師課堂論證話語特點

（1）小學科學教師更加熱衷于“鼓勵學生提出主張”，但是缺少科學解釋的引導

“鼓勵學生提出主張”是所有科學教師出現比例最高的論證話語類別。大部分個案的這類話語比例在1/3左右。除了開放式的鼓勵，也有讓學生在教師提供的主張中選擇自己所認同的，或者在已經限定的小范圍內提出主張（見表3）。

在科學解釋層面，關鍵詞主要是“為什么”“怎么解釋”“理由是什么”等。不過缺少深度追問，有的個案甚至沒有出現該類別課堂話語（見表4）。

（2）小學科學教師已經開始關注基于證據的教學，但是對證據的檢驗關注不足

2017年小學科學新課標強調，科學探究過程中需要通過多種方法尋找證據、通過收集和分析信息獲取證據。證據意識已經在我國科學教師教學實踐過程中獲得一定認識。從優質課課堂話語看，科學教師不同程度地關注了科學課堂的證據提供，大多要求學生以生活中的現象舉例，還鼓勵學生去思考有什么證據可以證明，以及如何去證明（見表5）。

不過，在學生提出錯誤證據時，教師除了會讓學生檢驗思考證據是否正確外，自己也會直接提供一些證據讓學生去判斷是否正確，也會在學生得到不同實驗結果時重新做實驗加以檢驗（見表6）。

（3）科學教師缺乏對“元認知思維”和“批判性思維”的關注度

反思是元認知思維的主要途徑之一，有助于學生理解所學知識內涵，避免意義的缺失。對他人話語進行檢驗或反駁以及根據證據提出相反觀點，帶著批判性思維看待課堂所學，是深度學習的必經之路。

以“促進反思”為視角的課堂話語，在不同類型的課例主題中表現略有差異，但比例都在10%以下。W老師的處理最為獨特，其一般先讓所有學生提出一個觀點，在進行實驗觀察得到證據后，再讓學生反思自己原本的觀點，從而建構新的觀點。C老師一般通過反問或反駁式評價讓學生反思自己的觀點。其余兩位教師都是在學生提出的觀點前后矛盾或有問題的情況下，讓學生反思自己的觀點（見表7）。

“鼓勵學生對他人觀點進行檢驗”在所有個案中十分少見，即使是偶爾的表達中，指向也比較模糊，可見大部分個案都不能明確地引導學生檢驗他人觀點（見表8）。

“鼓勵學生提出相反論點”“鼓勵學生提出反駁”的話語比例就更加少見。例如R老師說：“水變干了，是這樣嗎？同意他的同學？不同意他的同學？”倡導學生表達是否認同他人觀點。Z老師問“有沒有不同的小組意見？”也是同類型的鼓勵。S老師此類話語比較多，通過不斷提問，鼓勵學生提出相反意見。“有誰答案不一樣的，誰說說？”“是不是這樣的？還有同學要說，你來說一說。”

除了“鼓勵學生提出主張”，在其他論證話語上，表現最好的是C老師，在學生提出主張后都會鼓勵其提出理由，除了實驗證據之外，還會讓學生再去尋找其他證據證明，在學生的證據理由出現錯誤或指向不明時，會及時讓學生檢驗反思，有較高的科學論證意識。

其他論證話語占比雖遠遠低于“鼓勵學生提出主張”，但其他論證話語類別都不是偶然發生的，當學生提出“意外”回答時，三位教師都不會直接否定，而是循循善誘引導學生找到正確結論，由此出現了“鼓勵學生檢驗證據”“鼓勵學生提出反論點”等類別的話語。S老師科學論證質量最好，科學論證結構完整清晰，提問引導明確，甚至“鼓勵學生提出反駁”“鼓勵學生提出相反論點”，鼓勵學生之間對彼此的觀點進行交流反駁，學生積極主動參與課堂，這些提問十分難得出現。而其他教師的科學論證結構整體較為單薄。

5.優質課科學教師課堂非論證話語特點

在非論證話語中，“引導學生回答問題”“評價學生觀點”的話語比例最大，“以講述法進行解說”“指導或指示學生言行”比例其次。

（1）科學教師已經開始減少講授法的比例

這一類別最多的是R老師，有15.20%的話語講授知識;最少的是S老師，只有2.63%，除了關鍵性的總結知識點時直接講述，其他都是引導學生學習。這類話語除了用于總結概括知識，大多會在介紹人、事、物時運用講授法。優質課中，個案講授話語的降低，在一定程度上說明了科學教師有意讓學生更加主動地參與課堂。

（2）科學教師更習慣于引導學生回應、評價學生觀點

這一類別話語基本上都在10%以上，都會以提問的形式來進行，以達到互動效果，也會通過提問的方式來引導學生思考并解決問題。但是大多提出帶有一些思考性但容易回答的問題，引導學生思考問題，推動課堂學習的進行。F老師引導學生的話語比例最多，但提出的一部分問題很簡單，學生不經思考就能脫口而出。針對學生的回答，教師的評價回應也比較積極，不過缺乏具有思考深度的邏輯指引。

（3）科學教師不擅長引導學生提出問題和引導學生聯系先修知識

從數據來看，即使是我國的優秀科學教師，也很少引導學生聯系已學的知識，更加不擅長引導學生對一定主題提出問題。在本人的另一項小學科學優質課課堂互動研究中，也有類似的結果。

四、研究結論與建議

1.研究結論

第一，6節優質課中科學論證元素多少存在差異。同一個主題的不同優質課教師的課堂話語中，論證話語比例有高有低，且有一定差距，說明不同教師的科學論證意識和科學論證能力有差異。所有類別話語中占比最高的都是“鼓勵學生提出主張”，且大多“鼓勵學生反思自己的論點”，引導學生得出正確主張的，不會強行灌輸答案。不過，對科學解釋的引導話語關注不足。他們雖然也意識到教學要基于證據，但是對證據的提供和檢驗指引話語比例太少。

第二，“鼓勵學生對他人論點進行檢驗”“鼓勵學生提出相反觀點”“鼓勵學生提出反駁意見”三類話語普遍很少。

第三，個案教師的非論證話語，往往局限在“引導學生回應”和“評價學生觀點”的簡單互動，真正能夠體現學生自主性的“引導學生提出問題”類別的話語較為缺失。

將我們研究所得到的結果，與文獻中針對新手型科學教師的課堂話語研究相比，論證話語的比例略有提高。但是大多數維度的結果比如“鼓勵學生提出主張”“鼓勵學生提出理由”的話語比例之高，“鼓勵學生提出證據”“鼓勵學生反思自己的論點”“鼓勵學生提出反駁”等論證話語比例之低，都極其相似。可見，即便擁有多年教學經驗的優秀科學教師，其論證話語水平仍然沒有太大提升。出現以上結果的原因：一方面是與中國一直以來的學習文化氛圍有關，無論是小學生還是科學教師自身，從小缺少反駁、反思、批判性思考的培養經歷，自然無法建構在課堂上全面科學論證的習慣，也沒有此類活動的積極性。另一方面則與我國科學教師的培育有關，我國小學科學專職教師的職前教育和在職培訓起步晚、底子薄，局限于課程學習、行動學習，科學教師對國際流行的科學實踐理念和實施了解單薄，對科學本質認識不足，學科視野狹隘、教學觀念陳舊造成自身的科學論證能力不足。1

2.研究建議

（1）科學課堂論證話語需要常態化的論證學習環境

我們的研究以優質課為研究對象，畢竟優質課具有比賽的目的性和特殊背景，表現出精心設計的刻意性。2 優質課所表現出來的論證話語水平已經不高了，常態課的水平可想而知。而優質課的表現也取決于常態課耳濡目染、潛移默化的積淀。

建議科學教師在平時的教學中，嘗試有目的地設計使用論證的話語類別，并積極追問學生“為什么”，以及引導他們對證據進行檢驗和反思，鼓勵他們對教師的觀點或方法進行批判，以提供學生論證練習的機會。教師需要適當介紹科學論證的結構和過程，做出一定的反向觀點及反駁的示范，讓學生了解論證的方法。只有教師在平時每一堂課里將論證常態化、針對性強化，賦予培養論證能力的學習環境，才有助于促進學生的論證話語更為主動積極。

（2）科學教師的論證能力培養是科學課堂論證話語提升的根本

教師對如何開展高質量的課堂論證還很茫然。3 這主要是因為個案教師對論證理念理解不深刻，才會出現一系列問題，如在教學中只能停留在“鼓勵學生提出主張”的層次，對于學生所提出的觀點并沒有進行深入的引導探討，更加沒有積極鼓勵學生進行反向思考，也沒有提示他們質疑或反駁。

據文獻可知，學科知識可能是影響科學教師的論證能力的重要因素，所以教師對科學領域知識的學科理解、學科視野的拓寬，是把握課堂論證教學的前提。4 職前科學教師的學科知識課程，不論怎么強化都不過分;在職科學教師的科學知識也需要與時俱進，既需要來自外部的專家指導，也需要自發的閱讀、學習和實踐。“像科學家一樣學習”不只是針對學生的口號，更應成為科學教師自身發展的目標。在項目化學習或研究性學習中尋找證據、分析數據，只有基于學科的體驗，才能讓教師的論證能力獲得實在的發展。

此外，科學教師的觀念會影響科學論證教學方法的選擇。5 教師的習慣會讓他們逃避去討論經驗領域之外的問題，從而缺乏批判性反思和分析的習慣。6 只有解決了這些問題，才能切實提升科學教師的論證能力。

（3）科學論證話語呼吁適合的議題教學、深度的互動問答和開放的課堂氣氛

科學論證教學以適合的主題呈現時，才能激發師生的論證思維，比如具有爭議的基因研究、能源問題等，沒有標準答案的劣構問題才有助于學生從不同角度考慮、論證。論證過程中的互動問答若要達到啟發思維的效果，首先需要教師的精心設計——適度的劣構問題有助于論證思維的深度發展，而不能只停留在“是什么”“為什么”的層面。