小学科学优质课论证话语分析

陈凯 黄陈钰 张相学

摘   要： 针对两个主题共6节小学科学优质课视频，依据科学教师论证话语分类框架进行编码分析，发现科学优质课堂论证话语呈现如下特点：小学科学优质课教师的论证话语更加关注“鼓励学生提出主张”，但是缺少科学解释的引导;已经开始关注基于证据的教学，但是对证据的检验关注不足;对“元认知思维”和“批判性思维”的关注度缺乏。建议如下：科学课堂论证话语需要常态化的论证学习环境;应培养科学教师的论证能力;建立适宜议题教学、互动问答的课堂氛围。

关键词： 小学科学优质课;课堂话语;论证;话语分析

一、问题的提出

1.研究背景

在科学发展历程中，科学家一般需要用证据检验科学假设，以产生可信赖且被接受的结果。当科学家面对不同来源的证据时，需要通过论证来确认证据是否值得信赖，以决定是否接受这个科学观点。美国的《下一代科学教育标准》（以下简称“NGSS”）首次明确提出科学论证的教学要求，将其作为“科学与工程实践”维度的重要内容1，这也是国际科学教育研究近十年来的重要趋势。论证活动对科学学习的功效体现在诸多方面：帮助概念理解，发展科学探究能力，了解科学的知识论，促进批判思考与科学思考能力的发展。

论证从抽象的认知领域转向具体的课堂教学，需要教师与学生、学生与学生之间的表达与交流，这种表达与交流就是话语在课堂上的体现。论证的话语则是指人与人之间为了进行论证活动而产生有系统、有意义的动态互动话语历程，主要为了传达其信念或信息。在已有的教师话语研究中，大部分研究显示出教师话语在教学上的重要地位，而且师生间的话语类别呈现多元特征，不同的话语也有不同的运用时机。1 在化学课堂上，师生对话类型会根据教学目标及师生期望而呈现差异，学生的回答大致分为学生自愿回答、教师选择学生回答、小组自愿回答及教师选择小组回答四类，而教师会根据教学情况选择不同的话语类型。2 中学科学教师运用论证教学的交互方式，有助于教师清楚了解自己在论证教学中所呈现出来的话语表达方式，有助于提升教师的论证能力。3 对话和写作都是为复杂科学实践建立规范的工具，针对小学科学课堂的研究发现，学生口头论证和书面论证能力的发展呈正相关。由此建议，科学论证的教学实践应该结合对论点的口头语言表达和写作的社会认知理解，予以共同构建。4

国内科学论证方面的研究更多停留在国外经验评介、理论思辨和教学设计层面，关注一线课堂的科学论证话语的研究并不多见。考虑已有文献的研究对象多以中学教师为主，对小学教师的研究相对较少。小学生的科学思维发展正值启蒙阶段，如何在小学阶段发展学生的论证能力，需要加倍重视。其实，在适当的教学情境之下，教师运用恰当的论证素材，并适度补充知识，小学生也能参与论证。5 因此，探讨教师的论证话语类别，将有助于教师自身反思，也有利于他们思考日后如何运用适当的话语类别引导小学生进行论证活动。

不过在一线教学过程中，有的实践者盲目模仿却不得其道，不理解论证本质导致论证教学的异化等6，相当多的科学教师自身并不具备论证习惯和思维7。在当前阶段，科学教师的课堂主导作用对科学论证活动的效果和学生论证水平影响最大。科学论证教学的落地有赖于科学教师的成长，论证话语的传达需要本领域名师的示范以及针对优质课堂的细节的挖掘和学习。本研究试图对小学科学优质课例视频进行分析，揭示科学优质课的论证话语特征，以期给予新手教师、职前教师示范性的引导，这有助于理解和学习他们在课堂上对科学论证的观念。8

2.概念界定

（1）论证

在教育背景下，邓普森（Sampson）和克拉克（Clark）认为，“论证”是建构主张的一种术语，体现在过程性和话语性。9 学者对论证的定义各有不同，按时间顺序的文献排列有助于我們看到随着时间推移而发生的概念变化。图尔敏（Toulmin）的“论证”主要由主张/观点（Claim）、资料（Data）、根据（Warrant）、支持（Backing）、限定条件（Qualifier）、反驳（Rebuttal）六部分组成。10 库恩（Kuhn）指出，论证是科学活动的基础，因为科学研究人员需要构建论据、评估证据、有理有据地支持假设、讨论可能的解释。11 根据德赖弗（Driver）的研究，论证可以是社会环境中特定群体内的一种社会活动，是一种通过写作、思考和说话的个体活动。1 根据努斯鲍姆（Nussbaum）和本迪克森（Bendixen）的定义，建构论证旨在解决问题或回答问题并提供批判性意见。论证过程既是个人活动，也是社会活动2：个人产生特定的论点后，进行设计和评估;两个或更多的人针对特定主题提出不同的论点，争论这些论点的有效性并提出评估的论据。

（2）科学论证

科学论证兼具个体属性和社会属性，是一种面对科学未知问题时，基于科学证据和理由建构科学主张，同时以反驳、劝说等形式，对自己的科学主张进行辩护的实践形式。3 科学论证的个体属性强调，科学论证是个体整理证据和运用推理来证明自己观点的话语形式4;而科学论证的社会属性则强调，将论证置于话语情境之中，重视课堂论证的互动性与对话性，通过提出一系列命题来证明或反驳观点，以提高他人对观点的接受程度。5

科学论证要求实践过程中不仅提出观点并显示数据是如何支持观点的，教师在论证活动中还要寻找适合学生水平的知识，组织他们基于证据进行科学推理或科学解释，引导学生反思论证的缺陷，以助于修改和完善。6 在实际教学过程中未必完全照搬图尔敏（Toulmin）的六大环节，往往简化为主张、理由和证据三个环节，即使如此，这些活动在课堂上都需要语言展开具有社会属性的互动，以话语为载体，让个体的论证思想得以显性化、序列化，以此促进群体的科学思维进步。除了口头论证，也可以用科学写作的方式承载论证话语的传播。7

3.研究目的

本研究主要以小学科学优质课个案视频为分析对象，通过提炼教师课堂话语的特点，发现优质课教师课堂论证话语的不足。旨在为科学教师开展论证式教学提供策略指引，以及促进科学教师对论证活动中的问题进行理性反思。

4.研究问题

（1）科学教师在优质课中有哪些课堂话语？

（2）优质课中论证话语类别与非论证话语各占多少比例？

（3）优质课堂科学论证话语具有哪些特点？

二、研究设计

1.数据收集方法

本研究选定“水和水蒸气”和“证明地球在自转”两个模块主题，每个主题确定3位不同科学教师的优质课视频为研究对象，其中前者分别为R老师、W老师和S老师，后者分别为C老师、F老师和Z老师。将视频转录成文字，作为文本进行分析，原视频予以辅助。

2.数据分析工具

本研究采用董泽华博士论文中的论证话语分析框架1，见表1。

本研究按照以上编码工具对6个视频样本进行分析，编码结果一致性达到83.78%，然后由本文第一作者和编码者进行讨论，确定最终编码以便深入分析。

三、研究结果

1.优质课科学教师课堂师生话语比例

图1呈现了6位科学教师课堂中教师和学生的课堂话语比例。从图中可以发现，6位教师的课堂话语都是由教师主导，并且从数量比来看，R老师和Z老师几乎占据了课堂的绝对主导地位。课堂对话一般以师生“一问一答”形式为主，生生之间的交流只在讨论中出现。说明教师虽有意识把学生当作课堂主体，但实际上还是由教师来主导课堂。

2.优质课科学教师课堂论证话语比例

图2、图3分别呈现了“水和水蒸气”和“证明地球在自转”两个主题优质课课堂论证话语的比例。整体来看，论证话语和非论证话语整体相差不大，没有明显规律。只有S老师课堂中的论证话语比例以绝对优势大于非论证话语。

3.优质课科学教师课堂话语分布

通过图4—图9可以发现，不管何种类型的课例，也不管哪位教师执教，在论证话语中均以“鼓励学生提出主张”占据最大比例。各类论证话语提出的方式相似，根据不同的教学内容，方式各有侧重。“鼓励学生提出主张”的形式大多有两种，一种是开放式问题，另一种是在限定范围选择主张;“鼓励学生提出理由”的关键词主要是“为什么”“怎么解释”“理由是什么”等，且一般出现在“鼓励学生提出主张”之后，也有跟在“鼓励学生提出证据”之后，解释分析证据;“鼓励学生提出证据”有三种形式：一种是让学生提出生活实例作为证据;一种是让学生进行实验，找出实验证据;还有一种就是没有任何提示，直接让学生寻找证据;“鼓励学生检验证据”一般在学生证据出现错误时，教师会让学生自己或其他人检验证据，有时教师也会直接提供一个证据让学生检验是否正确。

4.优质课科学教师课堂论证话语特点

（1）小学科学教师更加热衷于“鼓励学生提出主张”，但是缺少科学解释的引导

“鼓励学生提出主张”是所有科学教师出现比例最高的论证话语类别。大部分个案的这类话语比例在1/3左右。除了开放式的鼓励，也有让学生在教师提供的主张中选择自己所认同的，或者在已经限定的小范围内提出主张（见表3）。

在科学解释层面，关键词主要是“为什么”“怎么解释”“理由是什么”等。不过缺少深度追问，有的个案甚至没有出现该类别课堂话语（见表4）。

（2）小学科学教师已经开始关注基于证据的教学，但是对证据的检验关注不足

2017年小学科学新课标强调，科学探究过程中需要通过多种方法寻找证据、通过收集和分析信息获取证据。证据意识已经在我国科学教师教学实践过程中获得一定认识。从优质课课堂话语看，科学教师不同程度地关注了科学课堂的证据提供，大多要求学生以生活中的现象举例，还鼓励学生去思考有什么证据可以证明，以及如何去证明（见表5）。

不过，在学生提出错误证据时，教师除了会让学生检验思考证据是否正确外，自己也会直接提供一些证据让学生去判斷是否正确，也会在学生得到不同实验结果时重新做实验加以检验（见表6）。

（3）科学教师缺乏对“元认知思维”和“批判性思维”的关注度

反思是元认知思维的主要途径之一，有助于学生理解所学知识内涵，避免意义的缺失。对他人话语进行检验或反驳以及根据证据提出相反观点，带着批判性思维看待课堂所学，是深度学习的必经之路。

以“促进反思”为视角的课堂话语，在不同类型的课例主题中表现略有差异，但比例都在10%以下。W老师的处理最为独特，其一般先让所有学生提出一个观点，在进行实验观察得到证据后，再让学生反思自己原本的观点，从而建构新的观点。C老师一般通过反问或反驳式评价让学生反思自己的观点。其余两位教师都是在学生提出的观点前后矛盾或有问题的情况下，让学生反思自己的观点（见表7）。

“鼓励学生对他人观点进行检验”在所有个案中十分少见，即使是偶尔的表达中，指向也比较模糊，可见大部分个案都不能明确地引导学生检验他人观点（见表8）。

“鼓励学生提出相反论点”“鼓励学生提出反驳”的话语比例就更加少见。例如R老师说：“水变干了，是这样吗？同意他的同学？不同意他的同学？”倡导学生表达是否认同他人观点。Z老师问“有没有不同的小组意见？”也是同类型的鼓励。S老师此类话语比较多，通过不断提问，鼓励学生提出相反意见。“有谁答案不一样的，谁说说？”“是不是这样的？还有同学要说，你来说一说。”

除了“鼓励学生提出主张”，在其他论证话语上，表现最好的是C老师，在学生提出主张后都会鼓励其提出理由，除了实验证据之外，还会让学生再去寻找其他证据证明，在学生的证据理由出现错误或指向不明时，会及时让学生检验反思，有较高的科学论证意识。

其他论证话语占比虽远远低于“鼓励学生提出主张”，但其他论证话语类别都不是偶然发生的，当学生提出“意外”回答时，三位教师都不会直接否定，而是循循善诱引导学生找到正确结论，由此出现了“鼓励学生检验证据”“鼓励学生提出反论点”等类别的话语。S老师科学论证质量最好，科学论证结构完整清晰，提问引导明确，甚至“鼓励学生提出反驳”“鼓励学生提出相反论点”，鼓励学生之间对彼此的观点进行交流反驳，学生积极主动参与课堂，这些提问十分难得出现。而其他教师的科学论证结构整体较为单薄。

5.优质课科学教师课堂非论证话语特点

在非论证话语中，“引导学生回答问题”“评价学生观点”的话语比例最大，“以讲述法进行解说”“指导或指示学生言行”比例其次。

（1）科学教师已经开始减少讲授法的比例

这一类别最多的是R老师，有15.20%的话语讲授知识;最少的是S老师，只有2.63%，除了关键性的总结知识点时直接讲述，其他都是引导学生学习。这类话语除了用于总结概括知识，大多会在介绍人、事、物时运用讲授法。优质课中，个案讲授话语的降低，在一定程度上说明了科学教师有意让学生更加主动地参与课堂。

（2）科学教师更习惯于引导学生回应、评价学生观点

这一类别话语基本上都在10%以上，都会以提问的形式来进行，以达到互动效果，也会通过提问的方式来引导学生思考并解决问题。但是大多提出带有一些思考性但容易回答的问题，引导学生思考问题，推动课堂学习的进行。F老师引导学生的话语比例最多，但提出的一部分问题很简单，学生不经思考就能脱口而出。针对学生的回答，教师的评价回应也比较积极，不过缺乏具有思考深度的逻辑指引。

（3）科学教师不擅长引导学生提出问题和引导学生联系先修知识

从数据来看，即使是我国的优秀科学教师，也很少引导学生联系已学的知识，更加不擅长引导学生对一定主题提出问题。在本人的另一项小学科学优质课课堂互动研究中，也有类似的结果。

四、研究结论与建议

1.研究结论

第一，6节优质课中科学论证元素多少存在差异。同一个主题的不同优质课教师的课堂话语中，论证话语比例有高有低，且有一定差距，说明不同教师的科学论证意识和科学论证能力有差异。所有类别话语中占比最高的都是“鼓励学生提出主张”，且大多“鼓励学生反思自己的论点”，引导学生得出正确主张的，不会强行灌输答案。不过，对科学解释的引导话语关注不足。他们虽然也意识到教学要基于证据，但是对证据的提供和检验指引话语比例太少。

第二，“鼓励学生对他人论点进行检验”“鼓励学生提出相反观点”“鼓励学生提出反驳意见”三类话语普遍很少。

第三，个案教师的非论证话语，往往局限在“引导学生回应”和“评价学生观点”的简单互动，真正能够体现学生自主性的“引导学生提出问题”类别的话语较为缺失。

将我们研究所得到的结果，与文献中针对新手型科学教师的课堂话语研究相比，论证话语的比例略有提高。但是大多数维度的结果比如“鼓励学生提出主张”“鼓励学生提出理由”的话语比例之高，“鼓励学生提出证据”“鼓励学生反思自己的论点”“鼓励学生提出反驳”等论证话语比例之低，都极其相似。可见，即便拥有多年教学经验的优秀科学教师，其论证话语水平仍然没有太大提升。出现以上结果的原因：一方面是与中国一直以来的学习文化氛围有关，无论是小学生还是科学教师自身，从小缺少反驳、反思、批判性思考的培养经历，自然无法建构在课堂上全面科学论证的习惯，也没有此类活动的积极性。另一方面则与我国科学教师的培育有关，我国小学科学专职教师的职前教育和在职培训起步晚、底子薄，局限于课程学习、行动学习，科学教师对国际流行的科学实践理念和实施了解单薄，对科学本质认识不足，学科视野狭隘、教学观念陈旧造成自身的科学论证能力不足。1

2.研究建议

（1）科学课堂论证话语需要常态化的论证学习环境

我们的研究以优质课为研究对象，毕竟优质课具有比赛的目的性和特殊背景，表现出精心设计的刻意性。2 优质课所表现出来的论证话语水平已经不高了，常态课的水平可想而知。而优质课的表现也取决于常态课耳濡目染、潜移默化的积淀。

建议科学教师在平时的教学中，尝试有目的地设计使用论证的话语类别，并积极追问学生“为什么”，以及引导他们对证据进行检验和反思，鼓励他们对教师的观点或方法进行批判，以提供学生论证练习的机会。教师需要适当介绍科学论证的结构和过程，做出一定的反向观点及反驳的示范，让学生了解论证的方法。只有教师在平时每一堂课里将论证常态化、针对性强化，赋予培养论证能力的学习环境，才有助于促进学生的论证话语更为主动积极。

（2）科学教师的论证能力培养是科学课堂论证话语提升的根本

教师对如何开展高质量的课堂论证还很茫然。3 这主要是因为个案教师对论证理念理解不深刻，才会出现一系列问题，如在教学中只能停留在“鼓励学生提出主张”的层次，对于学生所提出的观点并没有进行深入的引导探讨，更加没有积极鼓励学生进行反向思考，也没有提示他们质疑或反驳。

据文献可知，学科知识可能是影响科学教师的论证能力的重要因素，所以教师对科学领域知识的学科理解、学科视野的拓宽，是把握课堂论证教学的前提。4 职前科学教师的学科知识课程，不论怎么强化都不过分;在职科学教师的科学知识也需要与时俱进，既需要来自外部的专家指导，也需要自发的阅读、学习和实践。“像科学家一样学习”不只是针对学生的口号，更应成为科学教师自身发展的目标。在项目化学习或研究性学习中寻找证据、分析数据，只有基于学科的体验，才能让教师的论证能力获得实在的发展。

此外，科学教师的观念会影响科学论证教学方法的选择。5 教师的习惯会让他们逃避去讨论经验领域之外的问题，从而缺乏批判性反思和分析的习惯。6 只有解决了这些问题，才能切实提升科学教师的论证能力。

（3）科学论证话语呼吁适合的议题教学、深度的互动问答和开放的课堂气氛

科学论证教学以适合的主题呈现时，才能激发师生的论证思维，比如具有争议的基因研究、能源问题等，没有标准答案的劣构问题才有助于学生从不同角度考虑、论证。论证过程中的互动问答若要达到启发思维的效果，首先需要教师的精心設计——适度的劣构问题有助于论证思维的深度发展，而不能只停留在“是什么”“为什么”的层面。