科学教育中的论证教学

发布时间：2017-07-08 02:01

  本文关键词：科学教育中的论证教学

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【摘要】：在科学教育中运用论证的方式来开展教与学的活动是当前国际科学教育研究的热点问题。当今世界,科学教育正在从以往的“获取答案”、“视科学为探索和实验”、“提供有关科学内容之问题的答案”、以及“以实验结果作为探究最后的结论”转向强调“使用证据和策略来发展或修正解释”、“视科学为论证和解释”、“沟通科学解释”,以及“应用实验的结果到科学的论证和解释”,以培养有科学素养的公民。正是在这样的趋势和背景中,本研究对科学教育中的论证教学展开了理论和实践的探索。 研究聚焦的核心问题是“什么是科学论证教学,它在实践中的境遇如何?”为此,研究中运用文献分析法、案例研究法、访谈法、诠释法以及比较分析的方法对科学论证教学的理论和实践层面展开了探索,获得的研究成果包括以下五个方面。 第一,辨析了科学教育中论证和论证教学的概念,阐明了科学论证教学与科学探究教学的关系,厘清了科学论证教学研究的发展脉络与现状。科学论证教学与科学探究教学在本质上是契合的,前者是对后者的一种丰富和发展。科学论证教学更加强调儿童在科学学习中对“证据的形成和使用”,对学习过程和学习结果的“沟通和解释”以及对“知识的产生”和“知识的评价”两个方面的认识、体验和实践。科学论证教学研究起始于20世纪80年代,在90年代中期美国《国家科学教育标准》颁布后逐渐受到重视和强调,当前的研究主要集中在四个方面,包括关于学生论证的过程中论点和论证品质的分析方法和分析框架,评价学生的论证能力；开发论证活动的教学材料和教学策略支持论证教学；科学课堂中师生互动的话语分析以及计算机支持的论证学习活动的设计与开发。 第二,阐释了论证在科学教学中的意蕴。首先从论证涉及的潜在思考知能出发,分析了论证在科学教学中的功能,通过对论证与科学素养的关系的探讨和科学课程标准及课程中包含的论证的内容,展现论证在科学教学中的重要地位。然后结合科学教学的内容分析了多种论证的结构与模式,以进一步呈现和阐述科学教学中论证的过程与内涵,并梳理了当前科学论证教学研究中对论证品质的评量方式。 第三,分析了科学论证教学中论证学习活动的本质。论证学习活动是一种推理的过程(个人层面的论证),是一种关于科学的对话过程(人际间的论证),是一种批判性思考的过程(论证的核心),这三个方面相互交织又各有侧重。理解论证学习活动的本质能够帮助教师把握论证教学的设计和发展方向,最大潜能地发挥论证教学的优势。 第四,探讨了科学论证教学在科学教育中的应用。在分析科学论证教学的六大维度的基础上,探索了在科学教育中适合采用论证的教学方式来开展学习活动的两类题材,即科学概念的学习和社会性科学议题的学习。在这两个题材领域,论证教学过程中所使用的具体的教学策略和运用的方式是有区别的。科学论证教学特别强调需要创建一种安全而富有质询精神的学习共同体环境,研究以安全感、真实参与性、挑战性问题、主导权问题为四个支点,建构了辅导者在科学教学中创建学习共同体的决策模型。 最后,以社会性科学议题为例,对科学论证教学展开了实践研究。研究中以七年级泥石流教学中“土地开发与资源保护”的争议性议题为例,对中美两位教师的论证教学和两个班级的论证学习活动进行了详细描述与分析。此项实践研究获得的研究结论包括：两位教师在实际教学中运用的教学策略比预设的教学策略都有不同程度的丰富和拓展,教师的教学理念对教学过程的发展和学生的学习过程产生影响；两个班级的对话论证活动在举证支持、反驳与质疑、教师引导运用证据和材料、教师帮助化解反驳与质疑、对话论证受学生原有知识水平的影响五个方面表现出共通性,而在学生的参与性、论证话题的跳跃性、证据的来源以及论证发展的程度方面表现出差异性；通过对学生论证学习活动反思的访谈分析发现,E班学生认为证据是对话论证学习活动的核心,T班学生认为发言是对话论证活动的核心,他们在资料的搜集与整理方面都遇到困难,他们共同认为论证活动能够激发多元的思考,但是需要完成很多的学习任务,化费较多的时间；通过对两位教师教学反思的访谈分析发现,E老师认为论证教学的核心是证据的形成与使用,T老师认为论证教学的核心是学生发言,两位老师都认为自己在论证教学的过程中将更多的注意力放在论证活动的发展。 研究表明,论证在科学教育中是一种有效的教与学的方式和策略,对发展学生的高级思维能力、理解科学的本质、提高学生的科学素养具有独特的作用。希冀我国的科学教育工作者对此引起关注、研究,将科学论证教学更广泛地应用于科学教学实践,以改进我国传统的科学课堂教学。
【关键词】：科学教育 论证 科学论证教学 对话论证
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：G30-4
【目录】：

• 论文摘要6-8
• ABSTRACT8-19
• 导言 始于“追求理性”的梦想19-33
• 一、研究的缘起21-26
• 二、研究的问题与方法26-29
• 三、研究的意义与创新29-31
• 四、研究的范围与限制31
• 五、论文的框架31-33
• 第一章 科学教育中的论证与论证教学33-87
• 第一节 科学论证教学的基本概念33-44
• 一、论证的定义33-36
• 二、科学教育中论证的内涵36-41
• 三、科学教育中的论证教学41-44
• 第二节 科学论证教学与科学探究教学44-65
• 一、当前科学探究教学中存在的问题44-49
• 二、科学探究及其探究教学的本质分析49-61
• 三、科学论证教学与科学探究教学的关系61-65
• 第三节 论证的教学研究65-87
• 一、认知心理学中的论证教学研究65-69
• 二、国际科学教育中的论证教学研究69-85
• 三、对科学论证教学研究的分析85-87
• 第二章 论证在科学教学中的意蕴87-136
• 第一节 论证在科学教学中的功能与地位87-102
• 一、论证在科学教学中的功能87-92
• 二、论证与科学素养的提高92-101
• 三、科学课程标准及课程中的论证101-102
• 第二节 科学教学中论证的结构与模式102-125
• 一、苏格拉底的论证模式和亚里士多德的论证模式103-105
• 二、图尔明的论证模式105-112
• 三、罗森的论证模式112-117
• 四、沃斯和米恩斯的论证模式117-120
• 五、库恩的论证模式120-125
• 第三节 科学教学中论证品质的评量125-136
• 一、结构因素评量方式125-127
• 二、品质因素评量方式127-136
• 第三章 科学论证教学：论证学习活动的本质136-171
• 第一节 一种推理的过程136-148
• 一、我们如何思维：关注非形式推理136-138
• 二、形式推理与非形式推理138-142
• 三、儿童在科学论证学习中的非形式推理142-144
• 四、影响儿童科学论证学习中非形式推理的因素144-148
• 第二节 一种关于科学的对话过程148-160
• 一、建构主义者的观点对科学学习中对话的启示149-153
• 二、对话中思考的可视化和深化153-156
• 三、论证作为科学的对话过程156-160
• 第三节 一种批判性思考的过程160-171
• 一、从历史的视角探索批判性思考与论证逻辑160-163
• 二、批判性思考与批判性思考能力163-166
• 三、科学论证的过程与批判性思考166-171
• 第四章 科学论证教学在科学教育中的应用171-231
• 第一节 科学论证教学的维度与分析171-182
• 一、科学论证教学的维度171-173
• 二、各项维度的具体分析173-182
• 第二节 科学论证教学与科学概念学习182-199
• 一、儿童的科学前概念182-185
• 二、用论证的方式引发认知冲突185-195
• 三、用论证的方式澄清科学概念195-198
• 四、革新的教学模式198-199
• 第三节 科学论证教学与社会性科学议题的学习199-212
• 一、社会性科学议题的源起199-201
• 二、社会性科学议题的特点及其常见的类型201-205
• 三、论证教学融入社会性科学议题学习的优势与挑战205-209
• 四、论证教学在社会性科学议题中的具体教学方法209-212
• 第四节 科学论证教学中学习共同体的建设212-231
• 一、创建安全而富有质询精神的共同体文化213-218
• 二、真实参与性问题218-221
• 三、挑战性问题221-224
• 四、主导权问题224-226
• 五、辅导者的判断与决策模型226-231
• 第五章 科学论证教学研究：以社会性科学议题为例231-297
• 第一节 研究的设计231-236
• 一、资料的收集与分析维度232
• 二、研究流程232-233
• 三、研究的对象和研究方法233
• 四、研究的限制233-236
• 第二节 教学目标与教学策略的设计与执行分析236-254
• 一、E老师教学目标与教学策略的设计与执行度分析236-243
• 二、T老师教学目标与教学策略的设计与执行度分析243-253
• 三、两位教师的对比分析253-254
• 第三节 对话论证活动中的话语分析254-274
• 一、两个班级对话论证活动话语分析中的共同之处255-265
• 二、两个班级对话论证活动话语分析中的不同点265-274
• 第四节 对学生论证学习活动反思的访谈分析274-287
• 一、学生在论证学习活动中遇到的学习困难274-278
• 二、学生对学习过程的反思278-282
• 三、学生对论证学习活动的评价282-285
• 四、总体比较分析285-287
• 第五节 对教师论证教学反思的分析287-297
• 一、E老师的论证教学反思287-291
• 二、T老师的论证教学反思291-294
• 三、总体比较分析294-297
• 研究的总结与展望297-301
• 一、研究的结论297-299
• 二、后续研究的建议299
• 三、结束语299-301
• 附录301-317
• 附录一：科学探索进阶图301-302
• 附录二：科学探索中的证据与推理进阶图302-303
• 附录三：对科学理论的认识进阶图303-304
• 附录四：美国NGSS建议运用论证教学的内容304-306
• 附录五：学生论证学习活动访谈提纲306-307
• 附录六：教师的教学反思访谈提纲307-308
• 附录七：E班关于“土地开发与资源保护”论证对话片断文字稿308-315
• 附录八：攻读博士期间参与的课题及研究成果315-317
• 参考文献317-334
• 致谢334-337

【参考文献】

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本文编号：532588