例談科學教育中的“基于證據的辯論”

俞麗萍

美國國家研究理事會于2011年7月發(fā)布了《K-12年級科學教育框架：實踐、交叉概念和核心概念》（以下簡稱“框架”），其中實踐被放在科學教育的首位?！翱蚣堋边€描述了學生在科學課堂上可以進行的八種科學實踐活動：提出問題；建立和運用模型；設計并開展探索活動；分析并解釋數(shù)據；運用數(shù)學及計算的思想方法；建立解釋或設計解決方案；參與基于證據的辯論；獲取、評價并交流信息。[1]“參與基于證據的辯論”（即論證）是科學實踐的一種方式。我國生物課程標準中也明確指出“學會根據證據作出合理判斷，聽取他人的意見，利用證據和邏輯對自己的結論進行辯護及作必要的反思和修改”。[2]在科學教育中開展論證活動能促進學生理解科學本質，提升學生的推理能力與批判反思能力。下面以生物課程中“你是否贊成取締一次性筷子”為例，探討如何進行基于證據的論證教學。

一、論證題材的選擇

不是所有的科學內容都適用論證的方式。Duschl及Osborne指出，應選取那些并非只有單一解釋的現(xiàn)象或主題作為學生開展論證活動的題材，即論題要具有爭辯性，具有多元的觀點，能挑戰(zhàn)學生的原有立場，使學生經歷沖突情境，通過爭辯引發(fā)學生的自我反思，這樣才能引起有效的論證。[3]通常有兩類題材。

一類是迷思概念。在進行科學概念學習之前，學生都帶著他們自己原有的概念來到課堂，不同學生的原有觀念和經驗各不相同，與科學概念更是有差別，這些差異性會導致學生之間的認知沖突，引發(fā)辯論與批駁，為論證活動的實施提供可能的“空間帶”。例如所有的植物都是生產者嗎？植物的呼吸作用只在晚上進行嗎？這類題材具有多種可能的解釋，通過辯論可以暴露學生的前概念，導致學生之間不同想法的多重“碰撞”，原有的想法與新證據之間的多重“對質”，最后達至理論與證據的協(xié)調，即促進前概念向科學概念的轉化。

還有一類是社會性科學議題，是一些具有對立性論點或社會性兩難的科技問題，例如轉基因食品是否安全、要不要填湖造田、要不要克隆胚胎等。這類問題常會因為個人不同的經驗、背景、文化、利益或所處環(huán)境不同而有不同的觀點和解決方式，所以無法達成共識而產生爭議或辯論。這類議題不但要運用科學知識，同時還要綜合考慮政治、經濟、道德、倫理、價值和情感等方面的因素，具有開放性、復雜性和爭議性，因而提供了師生辯論的空間。對此類主題的論證可以增進學生的科學素養(yǎng)，培養(yǎng)有責任心和決策能力的未來公民，更能強化學生“自我判斷與做決定的主體性”，而不會輕易地被專家或學者的言論牽著鼻子走。

一次性筷子是初中學生非常熟悉的生活用品，與初中生物課程中“生態(tài)資源環(huán)境”的內容相關。此論題與學生的生活背景以及所學課程內容密切相關，難易度適宜，符合學生的認知水平，能夠引起學生的注意和興趣，進而積極參與。解決方案涉及政府管理部門、餐館老板、就餐者、筷子制作企業(yè)、環(huán)保人士等多方利益群體不同觀點之間的沖突，適合學生進行論證。

二、“基于證據的辯論”實施策略

在進行論證教學之前，教師首先要教給學生有關論證的知識，可通過舉例、小組討論等方式使學生熟悉論證的基本組成。在Toulmin論證模式中，論證的基本組成包括：主張、理由、證據和反駁?！爸鲝垺笔侵父鶕占馁Y料所形成的結論，“理由”是說明如何由資料推論至主張的過程與方式，“證據”是用來支持主張的實驗數(shù)據、圖表、具體事實或研究報告等，“反駁”是在某些條件或情況之下主張不成立而提出反對的理由或敘述。[4]

（一）創(chuàng)設兩難情境

讓學生了解所要論證主題的問題情境，并指出此議題的“兩難”所在。教師可介紹一次性筷子的由來、優(yōu)點與弊端以及取締一次性筷子引發(fā)的爭議，如一次性筷子在為人們帶來方便、衛(wèi)生的同時也浪費了木材資源、污染了環(huán)境等，引出辯論主題：“你是否贊成取締一次性筷子？說出你的理由和證據?！?/p>

（二）角色扮演

將學生分成六組進行“角色扮演”，分別扮演環(huán)保團體、政府官員、林木種植戶、筷子生產企業(yè)、餐館老板、就餐者中的一個角色，學生從所扮演角色的角度收集查閱相關資料。角色扮演活動的主要目的在于促進學生多元思考，讓學生設身處地體會不同角色對同一問題往往會持有不同的觀點和立場。通過角色扮演還可以增加學生對于論題情境的融入，提升學生對于論證活動的參與度。

（三）科學探究與發(fā)表

學生從相應角色的角度查找了大量相關資料信息后，教師應教導學生區(qū)分信息中哪些是證據、哪些是觀點，要求學生從證據出發(fā)形成自己對該事件的客觀認識，根據證據作出合理判斷，避免直接照搬他人的觀點或受到已有觀點的影響而導致偏見，這是培養(yǎng)學生批判性思維能力的重要方法。教師還要強調各種不同證據、理由說服效用的差異，比如個別人的經驗經歷或道聽途說、權威人士的觀點、常識、邏輯推理、科學實驗證據的說服力按照排列順序逐漸升高，從而使學生思考所用證據的可靠性、合理性，提高論證的可接受性和嚴密性。在學生發(fā)表觀點時，教師應當主動詢問學生的證據，讓學生聯(lián)系已收集的證據進行論證。

各角色小組選派一名代表在全班匯報其資料查找與分析結果，用證據和理由作本角色立場的發(fā)言。通過資料分析與結果匯報活動，增進學生對不同利益團體觀點和立場的了解，有利于后續(xù)的論證活動，也有利于學生發(fā)散思維的培養(yǎng)。例如，從就餐者的角度看，有兩種主張：一是“主張不取締一次性筷子”，理由是“使用一次性筷子安全衛(wèi)生，避免了疾病通過筷子交叉感染”，證據是“許多疾病如肝炎可以通過飲食傳播，如果使用了肝炎病人用過的未經嚴格消毒的筷子就可能會傳染上肝炎病毒”；二是“主張取締一次性筷子”，理由是“使用一次性筷子不一定安全衛(wèi)生”，證據是“有媒體報道有些企業(yè)生產筷子時用硫黃熏白，用雙氧水泡，如果沒有用水煮和用水洗干凈，筷子中的殘留物質對人體是有害的”。

（四）論證學習單寫作

論證學習單的內容一般包括提出論點、證據的敘述、別人的反駁、提出支持性的論點幾個方面?！罢擖c”包含了主張和理由?！白C據”是用以支持其理論的“實驗數(shù)據、調查報告或觀察的結果、事實、經驗”等。在社會性科學議題的論證中，學生提出的能支持自己主張的測量數(shù)據、實驗成果或具體實例、事實、經驗、圖像等都可以作為證據?！皠e人的反駁”是指與自己主張相反的論點?！爸С中缘恼擖c”是指若被別人質疑自己的論點時該如何說服他人，也就是論證者針對論點所做的支持性論述，可以是對原來陳述的理由做更詳細的說明，也可以補充新理由，還可以是對“別人的反駁”的“再反駁”。通過論證學習單寫作可促使個體將零碎的想法進行整合，使觀念更加明確、具體；還可使學生熟悉論證各要素的內容與論證的過程，提升學生對論證活動的掌握度，提高學生的論證能力。以下是兩位學生的論證學習單。endprint

1.學生A的論證學習單

（1）我的主張是：同意取締一次性筷子。

（2）我的理由是：①浪費木材資源，破壞森林； ②不衛(wèi)生；③污染環(huán)境。

（3）我的證據是：①據國家林業(yè)局提供的數(shù)字，中國每年生產的一次性筷子數(shù)量高達5億雙左右，相當于砍伐380萬棵樹；②低劣加工的一次性筷子由于留存有用來“美白”的二氧化硫、雙氧水、滑石粉等，危害人體呼吸道、胃腸道等；③使用后的一次性筷子沒有得到充分利用，增加了垃圾量。

（4）別人可能會怎么反駁我：①種植速生楊樹和生長快速的竹子來做筷子，這樣森林就不會受到破壞；②購買符合國家安全標準、合格的一次性筷子；③將一次性筷子回收再利用。

（5）我將怎么說服別人支持我：①到目前為止，我國對一次性筷子仍沒有出臺具體的衛(wèi)生檢驗的標準；②我國目前還沒有建立規(guī)范流程回收一次性筷子，并進而加工為紙張或其他木制產品。

2.學生B的論證學習單

（1）我的主張是：反對取締一次性筷子。

（2）我的理由是：①方便；②安全衛(wèi)生；③成本低；④使種樹的農民增加經濟收入。

（3）我的證據是：①用完就扔，省去洗筷子的工夫；②如果使用了肝炎病人用過的未經嚴格消毒的筷子就可能會傳染上肝炎病毒；③一雙一次性筷子包括加工成本不會超過3分錢，而使用一般筷子，除了購買成本，還有清潔劑、水、電、人力等多項成本，遠遠超過購買一雙一次性筷子的價錢；④如一棵楊樹按照整棵賣掉最多只能賣幾百元，如果制成一次性筷子，可以增加到上千元。

（4）別人可能會怎么反駁我：①一次性筷子不一定安全衛(wèi)生，有的企業(yè)生產筷子時為使筷子美觀用硫黃或雙氧水泡，對人體是有害的；②政府相關部門下發(fā)文件要求餐飲企業(yè)嚴格消毒筷子。

（5）我將怎么說服別人支持我：選用正規(guī)廠家生產的符合國家衛(wèi)生標準的一次性筷子。

（五）集體論證

論證學習單寫作屬于個體的內部論證過程，全班范圍內的辯論則屬于集體論證。通過辯論能引導學生主動表達觀點，充分交流與評價證據，將證據與觀點進行協(xié)調。在辯論時，要求學生注意傾聽并尊重他人的意見，通過證據來支持捍衛(wèi)自己的觀點，同時又對他人證據的可靠性和觀點的合理性進行主動質疑與挑戰(zhàn)，因此能提升學生的推理能力與批判反思能力。本案例中可根據學生所持主張的不同分成兩大組，分別是甲方“贊成取締一次性筷子”和乙方“反對取締一次性筷子”。各組先陳述自己的主張、理由和證據，然后兩大組之間進行組間辯論，向對方組提出問題或質疑，同時又必須以證據回應對方組的質疑，做出相關的辯護及反駁。在這一階段教師應當及時記錄學生的觀點、理由和證據（包括不同的、有沖突的），通過書面方式讓學生對理由和證據物化，以利于學生間的質疑、評價和論證。[5]辯論結束后應要求學生針對別人的批判質疑重新檢視、修正、完善自己的論證學習單，從而提高自己的論證能力。

三、論證教學中教師角色的轉變

首先，要營造真誠、民主、平等的課堂討論氛圍。要改變傳統(tǒng)課堂中教師絕對權威掌控一切的做法，就必須將更多的權力交給學生，給予學生自由表達想法的機會，使學生樂于與同伴進行交流。例如：耐心傾聽學生的發(fā)言、不評價學生的想法、適時地贊美與鼓勵學生的發(fā)言等。

其次，要打破“最終討論的結果一定要達成統(tǒng)一共識”的思維習慣。有些科學議題的解決方案沒有所謂的唯一標準答案，也就是說最后全班不一定有一致的意見。因此教師要允許多種觀點并存，允許不同的學生表達不同的立場與意見。

最后，教師不能將自己對議題的意見灌輸給學生或者影響學生。教師要促進學生提出自己的看法，提示學生注意自己論證的疏漏，利用提問激勵學生思考，甚至扮演唱反調的角色，促使學生反思自己的言論從而不斷完善自己的論證，并引導學生進一步提出反駁，以促進學生之間的對話。例如，“可是有人與你的觀點相反，他認為……你如何去反駁他呢？你用什么證據去說服他？你的證據能支持你的主張，但有個漏洞……怎么去完善一下？”

參考文獻：

[1] 王磊，黃鳴春，劉恩山.對美國新一代《科學教育標準》的前瞻性分析——基于2011年美國《科學教育的框架》和1996年《國家科學教育標準》的對比[J].全球教育展望，2012（6）：83-87.

[2] 中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[3] DUSCHL R A， OSBORNE J. Supporting and promoting argumentation discourse in science education [J].Studies in Science Education， 2002： 38， 39-72.

[4] TOULMIN S E. The uses of argument[M]. Cambridge， UK： Cambridge University Press， 1958.

[5] 童海云.科學教學要重視集體論證[J].人民教育，2013（10）：41-44.endprint