小學(xué)科學(xué)課堂師生互動論證話語研究

摘 要 教師課堂話語是引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)論證的重要途徑，也是促進學(xué)生建構(gòu)科學(xué)知識的重要方式。通過四位教師的教學(xué)視頻分析專家教師和新入職教師課堂中師生互動話語和科學(xué)論證的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)新入職教師和專家教師的科學(xué)課堂都側(cè)重探究活動，師生論證話語互動頻數(shù)是不相上下，不同類型論證話語分布大致相似。但專家教師科學(xué)論證話語結(jié)構(gòu)更為完整，論證話語引導(dǎo)質(zhì)量更高，能更加有效地引導(dǎo)學(xué)生進行高層次的科學(xué)論證。

關(guān)鍵詞 小學(xué)科學(xué)教師;小學(xué)科學(xué)課堂;科學(xué)論證;話語分析

中圖分類號 G623.9

文獻標(biāo)識碼 A

文章編號 2095-5995（2021）10-0079-04

一、問題的提出

科學(xué)論證作為科學(xué)核心素養(yǎng)中小學(xué)科學(xué)思維的重要組成部分，已經(jīng)逐漸成為科學(xué)實踐最重要的特征[1]?？茖W(xué)論證是個人引用數(shù)據(jù)或資料來支持自己或反駁他人論點的過程?？茖W(xué)論證能力以科學(xué)知識為中介，積極面對問題，對所獲得的數(shù)據(jù)資源進行解釋說明[2]。2012年美國頒布的《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》（The Next Generation Science Standards）中將科學(xué)教育的方向由科學(xué)探究轉(zhuǎn)向科學(xué)實踐，并將科學(xué)論證作為科學(xué)實踐要素用于指導(dǎo)科學(xué)課堂教學(xué)[3]。這反映出基于科學(xué)論證的教學(xué)，已經(jīng)成為發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的一種重要科學(xué)實踐。許多研究已經(jīng)從多個方面證實師生話語與學(xué)生論證之間有著必要聯(lián)系，特別是教師的提問和反饋對推動學(xué)生的科學(xué)論證能力發(fā)展有著重要作用[4]。Ford認為課堂科學(xué)論證首先應(yīng)具有對話性，在備擇觀點之間進行對話互動，同時也強調(diào)論證的結(jié)構(gòu)性，在證據(jù)和觀點之間建立邏輯聯(lián)系[5]。

在我國教師教育振興行動的背景下，教師教育越來越受到重視。2017年發(fā)布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中對小學(xué)科學(xué)教師的專業(yè)性提出了更高的要求。小學(xué)科學(xué)教師除了要達到《小學(xué)教師專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（試行）》中應(yīng)該具備的標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)該達到科學(xué)學(xué)科特殊要求，如具備科學(xué)論證思維教學(xué)能力。而新入職的科學(xué)教師科學(xué)論證教學(xué)能力培養(yǎng)的關(guān)鍵則在于專家科學(xué)教師的示范和對新入職教師科學(xué)課堂中論證教學(xué)細節(jié)的挖掘和學(xué)習(xí)。因此，本研究通過分析對比新入職教師和專家教師科學(xué)課堂中的師生科學(xué)論證互動話語的關(guān)系，研究兩種課堂中師生在互動背景下具有完整含義的論證話語情況比較，以期對科學(xué)教師專業(yè)發(fā)展的培養(yǎng)有借鑒意義。

二、研究的過程

（一）樣本選擇

本研究的研究對象為4位小學(xué)科學(xué)教師的教學(xué)視頻。專家教師A、B長期從事一線小學(xué)科學(xué)教學(xué)，有豐富的教學(xué)經(jīng)驗，分別是浙江省舟山市和浙江省寧波市的市級特級名師。兩位教師的教學(xué)視頻皆為浙江省優(yōu)質(zhì)課。而另外兩位教師a、b則為新入職小學(xué)科學(xué)教師，并無太多教學(xué)經(jīng)驗，兩位新入職教師的教學(xué)視頻為他們教育實習(xí)期間錄制的示范課。專家教師A和新手教師a教學(xué)視頻主題均為“聲音的產(chǎn)生”，授課時長分別是41分鐘6秒、42分鐘14秒，專家教師B和新手教師b教學(xué)視頻的主題均為“運動和摩擦力”，授課時長分別是41分鐘3秒、39分鐘9秒。

（二）數(shù)據(jù)收集方法

本次研究采用視頻分析法，通過四位教師的教學(xué)視頻分析專家教師和新入職教師課堂中師生互動話語和科學(xué)論證的關(guān)系。在編碼過程中，筆者對教學(xué)環(huán)節(jié)進行了粗略劃分，選取符合論證活動的師生對話片段轉(zhuǎn)為文本，然后逐句編碼，同時使用兩位編碼者對課堂話語進行編碼，盡可能在保持編碼的一致性的前提下進行統(tǒng)計分析。

三、數(shù)據(jù)分析

（一）編碼方案

本研究根據(jù)Furtak等人的循證推理框架來擬定編碼。該框架（Evidence-BasedReasoning，簡稱EBR框架）關(guān)注課堂中話語互動的論證結(jié)構(gòu)、論證質(zhì)量及教師對論證的貢獻，對學(xué)生在課堂中的論證能力表現(xiàn)擬定評價框架[6]。同時研究參考Osborne等人的研究，對課堂的話語進行片段劃分，選取符合論證的整段對話進行編碼，并選取感興趣的片段進行分析[7]。在論證過程中，由于教師需要組織教學(xué)活動、轉(zhuǎn)換話輪（一個說話人在另一個說話人開始講話之前說出的所有內(nèi)容）等，會出現(xiàn)一些與論證無關(guān)的話題，學(xué)生也會出現(xiàn)一些與論證無關(guān)的回答，因此，筆者參考邵發(fā)仙等人的探究，將課堂中與論證無關(guān)的對話或無法推測意義的話語歸入“其他”代碼[8]。本研究中編制的師生論證話語編碼一共12種，其中教師話語編碼有7種。各話語編碼的含義分別如下：推動觀點（M2），指在教師的啟發(fā)下推動學(xué)生形成觀點;提供數(shù)據(jù)（M31），指教師為學(xué)生提供支持某個觀點的某一特定實驗的結(jié)果;提供證據(jù)（M32），指教師啟發(fā)學(xué)生給出能夠支持觀點的理由;推動規(guī)則（M33），指教師啟發(fā)學(xué)生給出能夠支持觀點的理由，主要指向讓學(xué)生總結(jié)出規(guī)則;推動綜合（M34），指教師啟發(fā)學(xué)生回答出支持自己觀點的理由，可能包含觀點、證據(jù)和規(guī)則等多個要素;提供論證元素（p），指由教師首先提出論證元素;其他（T99），其他及與推理無關(guān)的話語。而學(xué)生話語編碼有5種，各話語編碼的含義分別如下：無支持（S0），只表達了觀點或現(xiàn)象，沒有過程或論證;現(xiàn)象論證（S1），描述某一特定實驗的結(jié)果或個人經(jīng)驗，以支持某個觀點;證據(jù)論證（S2），對現(xiàn)象或數(shù)據(jù)進行分析，從中提取有效證據(jù)支持自己的觀點;規(guī)則論證（S3），用一種歸納概括的抽象關(guān)系來支持觀點，描述的是一種更廣泛的關(guān)系、原則、定律等;其他（S99），指學(xué)生的其他回答及與論證無關(guān)的回答。

一般情況下，一個話輪只包含一個意思，可以直接根據(jù)語境對事件進行編碼。如果出現(xiàn)教師話輪很長，可能包含多個意思時，則根據(jù)上下文和學(xué)生的理解對話輪進行分析。在編碼過程中，師生相同的話語在不同的情況下意義可能不同，研究者需根據(jù)語境判斷師生話語的具體意義，然后再進行編碼。

（二）小學(xué)科學(xué)課堂中的師生論證話語分析

不少研究者認為在論證過程中出現(xiàn)的證據(jù)、理由等論證元素越多，論證的結(jié)構(gòu)越完整[9]。為更好地劃分在科學(xué)課堂中的論證元素類型，筆者參考了圖爾敏的論證模式（Toulmins Argument Framework，簡稱TAP），這一模式包含六個要素：主張、資料、正當(dāng)理由、支援、限定詞與反駁（見圖1）[10]。其中資料是證明主張的基礎(chǔ)，在科學(xué)課堂中，學(xué)生不僅需要充分利用數(shù)據(jù)資料來構(gòu)建自己的主張，而且要能夠在對話交流中，對他人的觀點進行論證。本文基于TAP的教學(xué)模式對四位小學(xué)科學(xué)教師的課堂開展研究，關(guān)注論證元素數(shù)量的同時，更關(guān)注分析論證過程、教師不同的話語類型與學(xué)生的論證能力表現(xiàn)，嘗試從師生的交互中分析論證的結(jié)構(gòu)完整性。

1.小學(xué)科學(xué)課堂中的師生論證話語的頻數(shù)分析

師生話語對學(xué)生科學(xué)論證能力的培養(yǎng)有較大的影響，具有某些特征的師生話語能促使學(xué)生參與到論證中，而另一些師生對話會抑制學(xué)生科學(xué)論證的發(fā)展[11][12]。教師A、B與a、b課堂中的論證話語頻數(shù)統(tǒng)計結(jié)果如下：專家教師A的課堂中，教師的論證話語頻數(shù)為114，學(xué)生的論證話語頻數(shù)為110;專家教師B的課堂中，教師的論證話語頻數(shù)為93，學(xué)生的論證話語頻數(shù)為92;新入職教師a的課堂中，教師的論證話語頻數(shù)為114，學(xué)生的論證話語頻數(shù)為109;新入職教師b的課堂中，教師的論證話語頻數(shù)為56，學(xué)生的論證話語頻數(shù)為54。從中可知教師與學(xué)生論證對話的頻數(shù)基本相同，且新入職教師a和專家教師A的話語互動頻數(shù)不相上下。

但在課堂實境中，新入職教師a帶領(lǐng)學(xué)生從聽覺、視覺、觸覺三個感官來觀察實驗現(xiàn)象，單純地以“眼睛呢？”“耳朵呢？”“手呢？”啟發(fā)學(xué)生推理的簡單話語有22次。這類簡單的話語指向單一，屬于封閉式問題，因而學(xué)生也只從教師a詢問的感官出發(fā)回答，答案也較為局限。而專家教師A在詢問學(xué)生的觸覺時，使用的話語是：“你的意思是看不出來它能動，但是你怎么知道的？”這屬于開放式問題，沒有明確的指向;詢問學(xué)生的視覺時，A使用的話語是“你的意思是你看到它振動了，你觀察到了？”這屬于半開放式問題，以上兩類問題給學(xué)生提供了一定的話語空間，能夠啟發(fā)學(xué)生做出不局限于現(xiàn)象的推理。此后，專家教師A進一步闡述或澄清學(xué)生的觀點，然后進行追問，引發(fā)新一輪的回應(yīng)的話語論證，這反映出其課堂具有較強的交互性。

此外，研究者根據(jù)課堂的實際情況，截取4位教師課堂中學(xué)生探究論證的片段個數(shù)及時長分別為：專家教師A課堂中的論證片段個數(shù)為6，探究環(huán)節(jié)個數(shù)為1，探究時長為260秒;專家教師B課堂中的論證片段個數(shù)為10，探究環(huán)節(jié)個數(shù)為2，探究時長為540秒;新入職教師a課堂中的論證片段個數(shù)為5，探究環(huán)節(jié)個數(shù)1，探究時長為506秒;新入職教師b課堂中的論證片段個數(shù)為10，探究環(huán)節(jié)個數(shù)2，探究時長為540秒。根據(jù)截取的論證片段數(shù)量，可以看出專家教師課堂中進行的論證對話較多，且都圍繞同主題，這說明專家教師更傾向于將同一專題的探究活動細化為多個活動。而新入職教師的課堂沒有將探究活動細化，整節(jié)課圍繞一個探究環(huán)節(jié)開展，學(xué)生探究的時間較長，如教師b的課堂中學(xué)生探究占用了接近一半的課堂時間，探究環(huán)節(jié)結(jié)束后對探究結(jié)果進行推理論證的時間僅6分多鐘。此外，筆者觀察到，在兩位新入職教師課堂中，學(xué)生用于探究的時間較長是由于大部分學(xué)生并沒有掌握探究內(nèi)容，教師花費了較多的時間進行探究活動的指導(dǎo)。而在專家教師B同主題的課堂中，因為專家B提前進行了多輪引導(dǎo)論證，學(xué)生對自己要進行的探究過程非常明確。由此可見，要促進學(xué)生科學(xué)論證能力的構(gòu)建，需要教師提前進行反復(fù)引導(dǎo)論證，這樣學(xué)生的證據(jù)推理思維才能夠逐漸清晰。

2.小學(xué)科學(xué)課堂中師生論證話語的頻率分析

研究表明，4位小學(xué)科學(xué)教師在課堂中的論證話語分布大致相似，且較為注重提供數(shù)據(jù)論證（M31）。新入職教師提供數(shù)據(jù)論證的話語比例分別為31.3%和28.81%，專家教師提供數(shù)據(jù)論證的話語比例分別為28.69%和44.33%。但新入職教師a和b的課堂中學(xué)生無支持論證（S0）的話語所占的比例較高，分別為68.21%和63.64%，專家教師A、B課堂中學(xué)生論證的話語分布比較均勻，其中現(xiàn)象論證話語多占比例較為突出，分別為34.75%和49.48%。這說明在專家教師的課堂中，學(xué)生能通過描述特定論據(jù)來支持自己的觀點，并且證據(jù)意識較強。而新入職教師的課堂中學(xué)生論證時顯得較為吃力。例如，教師a在學(xué)生完成關(guān)于發(fā)出聲音的探究后詢問學(xué)生“你是什么感覺？”這一語句指代不明，不能有效地引導(dǎo)學(xué)生形成觀點，因此學(xué)生只回答了一個方面的論據(jù)。而且教師a在進行話語引導(dǎo)時，經(jīng)常使用“對不對”這樣的提問方式。這一問題實際上屬于無效提問，會導(dǎo)致對話逐漸趨于教師的權(quán)威?？梢姡處煹恼撟C話語水平，在一定程度上會影響學(xué)生論證水平的發(fā)展。

3.小學(xué)科學(xué)課堂中師生推動論證話語的有效性分析

教師能夠有效推動論證的表現(xiàn)為能夠引發(fā)學(xué)生進行更多的推動類型的話語論證，甚至更高層次的論證。研究表明，在專家教師A、B的課堂中，學(xué)生現(xiàn)象論證的話語比例（A為34.75%，B為49.48%）皆高于教師提供數(shù)據(jù)的話語比例（A為28.69%，B為44.33%），這說明學(xué)生能在教師論證話語的推動下，進行更高頻率的話語論證，所以教師的推動論證話語是有效的。而在新入職教師a、b的課堂中，學(xué)生進行推動論證話語的比例（A為15.5%，B為20%）遠遠低于教師的推動論證話語比例（A為31.3%，B為28.81%），這說明新入職教師在推動學(xué)生論證時，往往容易因為經(jīng)驗不足、表達不準(zhǔn)確等因素導(dǎo)致科學(xué)論證引導(dǎo)效果不佳。

同時研究表明，在專家A、B和新入職教師a、b課堂中推動規(guī)則話語所占比例分別為18.03%、13.4%和23.48%、10.17%;而學(xué)生的規(guī)則論證類話語所占比例分別為11.86%、6.19%、0.78%、6.19%。可見4位教師都致力于誘導(dǎo)學(xué)生進行規(guī)則論證，特別是專家教師在進行論證教學(xué)時，強調(diào)數(shù)據(jù)與證據(jù)并行，體現(xiàn)了完整的圖爾敏論證教學(xué)模式，學(xué)生在這種模式下，證據(jù)意識逐漸加強。在特定的情境或前提下，專家教師有“概括支持觀點的數(shù)據(jù)集，以描述兩個變量之間的關(guān)系”的意識，因而對規(guī)則的論證也更加敏感，學(xué)生在專家教師課堂中的規(guī)則論證話語的比例也稍高于新入職教師的課堂。雖然高質(zhì)量的話語引導(dǎo)能夠促進學(xué)生論證水平的提高，但論證能力的培養(yǎng)是一個長期的、反復(fù)的過程，專家教師也不能在短期內(nèi)讓學(xué)生的論證水平明顯提高。

四、結(jié)論與建議

（一）結(jié)論

第一，新入職教師和專家教師在科學(xué)課堂中的師生話語互動頻數(shù)大致相同，但新入職教師啟發(fā)學(xué)生數(shù)據(jù)推理的論證話語指向單一，大多是封閉式問題，學(xué)生沒有適當(dāng)?shù)脑捳Z引導(dǎo)作支撐，論證話語較為局限。而專家教師更多地使用半開放式問題引導(dǎo)學(xué)生形成觀點。這類問題給學(xué)生提供了一定的話語空間，能夠啟發(fā)學(xué)生做出不局限于現(xiàn)象的推理，激發(fā)學(xué)生論證話語類型的多元化發(fā)展。

第二，新入職教師和專家教師都較為重視探究活動，但是新入職教師課堂中探究時間較長，師生在探究過程中的互動話語頻數(shù)較少。而專家教師進行同課題的教學(xué)設(shè)計時，更傾向于將同專題的探究活動細化為多個活動。這樣的探究活動時間短，論證話語較多，易于學(xué)生對探究的內(nèi)容形成比較清晰的概念。

第三，在新入職教師和專家教師的課堂中，不同類型論證話語分布大致相似，且新入職教師和專家教師都注重提供數(shù)據(jù)論證話語，但專家教師提供證據(jù)與推動綜合論證話語的頻數(shù)明顯高于新入職教師。另外，在專家教師的課堂中，學(xué)生證據(jù)和規(guī)則的論證話語出現(xiàn)頻率較高，因此可知專家教師提供的論證話語引導(dǎo)往往能夠幫助學(xué)生達到預(yù)設(shè)高度的科學(xué)論證水平。

（二）建議

第一，科學(xué)教師要加強科學(xué)論證理論學(xué)習(xí)，提升科學(xué)論證素養(yǎng)?？茖W(xué)教師具有較高的的科學(xué)論證能力是提高學(xué)生科學(xué)論證能力的重要前提?？茖W(xué)教師對科學(xué)論證的理解是影響學(xué)生的科學(xué)論證發(fā)展的重要因素。所以新入職教師要具備扎實學(xué)科論證理論，同時應(yīng)具有一些組織開展科學(xué)論證的實踐經(jīng)驗?？茖W(xué)教師可以從科學(xué)探究理論、科學(xué)史等方面加強對科學(xué)論證理論的學(xué)習(xí)。

第二，科學(xué)教師要重視科學(xué)論證方法的教學(xué)實踐，將科學(xué)探究和科學(xué)論證融合?？茖W(xué)探究是小學(xué)科學(xué)學(xué)科的核心概念，它是學(xué)生將科學(xué)探究能力與科學(xué)概念結(jié)合，從證據(jù)推理和批判性思考中提升科學(xué)理解的過程?？茖W(xué)論證是科學(xué)領(lǐng)域重要的一種思維，是科學(xué)探究最重要的特征?？茖W(xué)論證能幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)論點并促進學(xué)生科學(xué)理念的轉(zhuǎn)化和運用。

第三，科學(xué)教師要鼓勵學(xué)生進行合作論證學(xué)習(xí)，要科學(xué)評價學(xué)生的科學(xué)論證能力?？茖W(xué)合作論證強調(diào)溝通與討論。在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)論證能力時，教師可以結(jié)合真實的科學(xué)探究和社會性科學(xué)議題，讓學(xué)生從中提出科學(xué)論點，并合作論證他人的論點。合作論證有利于學(xué)生對自己與他人科學(xué)觀點的反思，形成更具有合理性和科學(xué)性的論點，在探究中不斷提升科學(xué)論證的水平。另外，在對學(xué)生進行科學(xué)論證能力評價時，要綜合學(xué)生自我評價、同學(xué)評價與教師評價。教師評價要重點關(guān)注學(xué)生在科學(xué)論證過程中所表現(xiàn)出的歸納、演繹、類比等批判性思維能力。這樣在進行科學(xué)論證的過程中，學(xué)生才能不斷調(diào)整和更新自己的論點，逐漸深入地領(lǐng)悟科學(xué)本質(zhì)，形成嚴(yán)謹(jǐn)客觀的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。

（周小燕，嶺南師范學(xué)院物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，廣東 湛江 524048）

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實習(xí)編輯：劉 源