下面是小編為大家整理的科學(xué)論證（完整文檔）,供大家參考。
科學(xué)論證
科學(xué)論證
(science argumentation)目錄
壹、前言 ……………………………………………………………………… 2 貳、科學(xué)論證是什麼？ ……………………………………………………… 2
一、論證的定義 …………………………………………………………… 2
二、論證模式的歷史回顧 ………………………………………………… 2
三、論證與科學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)發(fā)展 ………………………………………… 5 參、論證的類(lèi)型 ………………………………………………………………… 5 肆、論證的教材 ………………………………………………………………… 6 伍、論證教學(xué)的策略和應(yīng)注意的事項(xiàng) ………………………………………… 8 陸、教師及學(xué)生可能面臨的困難與因應(yīng)之道 ……………………………… 8 柒、論證評(píng)分 …………………………………………………………………… 9 捌、結(jié)語(yǔ) ……………………………………………………………………… 10 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………… 11
圖
圖一 Toulmin 的論證結(jié)構(gòu)圖 ………………………………………………… 3 圖二科學(xué)推理模型 …………………………………………………………… 4
表
表一 Toulmin 的論證模式類(lèi)型…………………………………………………4 表二 不同論證模式使用方式……………………………………………………5 表三 論證品質(zhì)分析標(biāo)準(zhǔn)…………………………………………………………9 表四 論證品質(zhì)評(píng)量表……………………………………………………………9 表五 相關(guān)論證研究比較…………………………………………………………101
壹、前言
近年來(lái)，各國(guó)科學(xué)教育多以「培養(yǎng)學(xué)童成為具有科學(xué)素養(yǎng)的公民」為目標(biāo)(教育部，2003；American Association for the Advancement of Science [AAAS], 1993)，其中，經(jīng)濟(jì)合作組織(Organisation for Economic Co-operation and Development [OECD])辦理的國(guó)際學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)量計(jì)畫(huà)(Programme for International Student Assessment, PISA)，在定義「科學(xué)素養(yǎng)」時(shí)指出：學(xué)生必頇要能辨別「?jìng)€(gè)人意見(jiàn)」以及「具證據(jù)基礎(chǔ)的主張」，而且要能夠應(yīng)用所學(xué)的科學(xué)知識(shí)，做出具有證據(jù)基礎(chǔ)的結(jié)論(OECD, 2007)，換言之，論證能力可視為科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵能力之一。我國(guó)亦將「推理論證」列為九年一貫課程綱要科學(xué)素養(yǎng)中「思考智能」的要項(xiàng)（陳文典，2006a），陳文典（2006b）指出推理論
證建立在相信「能作邏輯思考是人的共通性」和「事情發(fā)生有其因果關(guān)係」兩個(gè)基本前提上，「因果關(guān)係」使現(xiàn)象的變化有跡可循，「共通性」使人們可以進(jìn)行溝通產(chǎn)生共識(shí)。在現(xiàn)今社會(huì)中，有許多與科學(xué)相關(guān)的社會(huì)性議題，必頇在社會(huì)大眾充份交換意見(jiàn)，達(dá)成共識(shí)後方可執(zhí)行，然而，這些議題的答案通常會(huì)隨著個(gè)人背景、知識(shí)及環(huán)境的不同而改變，所以，培養(yǎng)未來(lái)公民根據(jù)有證據(jù)基礎(chǔ)的資訊，做出正確且對(duì)眾人有利的決定，是至為重要之任務(wù)·。
貳、科學(xué)論證是什麼？
一、論證的定義
關(guān)於論證的意義有許多不同說(shuō)法。有關(guān)論證(argument)一詞，牛津英文辭典(The Oxford English Dictionary, 1989)對(duì)它的解釋是：「提出理由來(lái)支持一個(gè)想法、行動(dòng)或理論」，若把字典中的說(shuō)法當(dāng)作是對(duì)此字詞的通俗解釋?zhuān)瑒t論證是用來(lái)使別人相信自己所提出的論點(diǎn)的有效性。
在學(xué)術(shù)研究的領(lǐng)域中，Kuhn (1991)把論證定義為：「對(duì)不同主張或觀點(diǎn)進(jìn)行辯證的過(guò)程」。洪振方(1994)認(rèn)為：「論證尌是提出足夠形成推論判斷的證據(jù)，以形成結(jié)論」。Browne 和 Keeley (1998)把論證定義為「理由＋結(jié)論」(argument＝reasons＋conclusion)，他們認(rèn)為使理由和結(jié)論產(chǎn)生合理的連結(jié)，尌是論證。Driver 等人(2000)則把論證定義為「經(jīng)由對(duì)談來(lái)檢視彼此不同的觀點(diǎn)，最後產(chǎn)生有共識(shí)的宣稱(chēng)的歷程」。Binkley(1995)認(rèn)為論證是一種推理的行為，為了解決問(wèn)題與爭(zhēng)論而發(fā)展出的方法。另外，Van Eemeren(1995)也主張論證是一種社會(huì)性活動(dòng)，論證者在爭(zhēng)論的情境中運(yùn)用理智及語(yǔ)言去表達(dá)意見(jiàn)，最後採(cǎi)取群體認(rèn)同的主張以解決問(wèn)題。
Toulmin(1958)也認(rèn)為論證與情境息息相關(guān)，在不同的人類(lèi)活動(dòng)中，因情境的差異而有不同的論證產(chǎn)生。
綜合以上各學(xué)者對(duì)論證的觀點(diǎn)，將論證定義為：「論證是一種推理的歷程，藉著提出具有合理性的理由及支持理論，使資料與結(jié)論之間，產(chǎn)生合理的連結(jié)並經(jīng)由對(duì)話(huà)的方式來(lái)產(chǎn)生共識(shí)，解決問(wèn)題與爭(zhēng)端」。
二、論證模式的歷史回顧
1、蘇格拉底的論證架構(gòu)
Paul (1995)指出蘇格拉底的反詰法（Socratic questioning）乃是藉由學(xué)生與他人所詰問(wèn)的衝突觀點(diǎn)呈現(xiàn)，深究這種衝突觀點(diǎn)的起因與來(lái)源，找出支持的理由和證據(jù)，最後形成自己的看法。這種歷程強(qiáng)調(diào)對(duì)話(huà)互動(dòng)的兩個(gè)人，如果善用發(fā)問(wèn)技巧，可以幫助學(xué)習(xí)者思考更深入的問(wèn)題。Voss 和 Van Dyke (2001)也指出蘇格拉底的論證架構(gòu)主要使用流程為：A 提出一個(gè)『誠(chéng)實(shí)為上策』的聲明（assertion），B 會(huì)提出問(wèn)題問(wèn) A，直到 A 遇到和原先所提聲明矛盾的地方，此 2
時(shí) A 需找出理由與證據(jù)來(lái)支持其想法，最後判斷形成自己的看法；A、B 兩個(gè)人藉由這種對(duì)話(huà)論證的過(guò)程，從衝突觀點(diǎn)到新想法，對(duì)自然世界的理解是共同對(duì)話(huà)建構(gòu)出來(lái)的。主要使用方法為利用反詰法來(lái)進(jìn)行思考的萃煉，其最主要假設(shè)則是認(rèn)為『真理可以藉由反覆深入的對(duì)話(huà)而得到』。
2、亞里斯多德的論證架構(gòu)
Voss 和 Van Dyke (2001)指出亞里斯多德論證的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是一種演繹的過(guò)程，這種論證形式包含由推理所支持的一種宣稱(chēng)，或是被一前提所支持的結(jié)論。他們認(rèn)為基本上可以把亞里斯多德的論證結(jié)構(gòu)視為三段論（大前提、小前提、結(jié)論）結(jié)構(gòu)，由已知的多個(gè)命題，來(lái)推論出未知的一個(gè)命題。而之所以稱(chēng)為三段論，乃是指前兩個(gè)命題為前提，後一個(gè)命題為結(jié)論，而結(jié)論乃是兩個(gè)前提經(jīng)由邏輯的結(jié)合而產(chǎn)生的必然結(jié)果。亞里斯多德論證架構(gòu)最主要的假設(shè)則是認(rèn)為『在某些論證架構(gòu)下，若前提為真，則應(yīng)用前提所產(chǎn)生的結(jié)論一定為真』，這種基於大前提（尋找證據(jù)），小前提（找尋支持理由），而得到結(jié)論（產(chǎn)生知識(shí)宣稱(chēng)）的使用方式，更成為現(xiàn)代形式邏輯的重要參考。
3、Toulmin 的論證架構(gòu)
Toulmin（1958）論證模式的提出主要是要彌補(bǔ)三段論法的不足，如：三段論法缺少論點(diǎn)更堅(jiān)強(qiáng)的支持理論來(lái)說(shuō)明主前提的立論依據(jù)；三段論法也沒(méi)有提到整個(gè)論點(diǎn)可能的例外情形；沒(méi)有考量一個(gè)科學(xué)論點(diǎn)所應(yīng)具有的例外考量。
Toulmin（ 1958 ）認(rèn)為其所提出的論證模式特別強(qiáng)調(diào)支持理論的部份，也強(qiáng)調(diào)證據(jù)的重要性，了解如何連結(jié)證據(jù)和論點(diǎn)之間關(guān)係是論證的核心（Brem, Russell, & Weems, 2001;Kuhn, 1991; Nussbaum, 2002; Osborne et al.,2004），而覺(jué)知到「證據(jù) - 理論解釋」的雙向本質(zhì)的特質(zhì)的人才會(huì)形成以證據(jù)為基礎(chǔ)的論點(diǎn)來(lái)證明自己的選擇（Weinstock, Neuman, &Tabak, 2004）。Toulmin 的主要限制為僅重視論證的形式是否完整，但並未對(duì)科學(xué)內(nèi)容作檢查；亦即有時(shí)只考慮邏輯結(jié)構(gòu)，而未考慮使用者的科學(xué)知識(shí)內(nèi)容是否正確。
在許多學(xué)者提出的論證架構(gòu)中以 Toulmin(1958)的論證結(jié)構(gòu)(Toulmin’s Argument Pattern, 簡(jiǎn)稱(chēng) TAP)最具代表性，許多相關(guān)研究均以此為基礎(chǔ)。
表一 Toulmin 的論證模式類(lèi)型
3
4、Giere 的論證架構(gòu)
Giere(1991)所提的科學(xué)推理模型乃是在科學(xué)中建立知識(shí)主張的一種論證方式，其主要元素包括真實(shí)世界、模型、資料、預(yù)測(cè)、肯定證據(jù)及否定證據(jù)，其主要進(jìn)行檢核的流程為由模型所得的預(yù)測(cè)或資料是否能符合真實(shí)世界，亦即利用肯定證據(jù)或否定證據(jù)來(lái)對(duì)模型作選擇。在 Giere 所提的科學(xué)推理模型中，科學(xué)家需檢查從真實(shí)世界抽象出的模型及根據(jù)模型（理論性假說(shuō)）所得的資料和預(yù)測(cè)符合真實(shí)世界嗎（肯定證據(jù)的呈現(xiàn)）？以及縱使所選用的模型（理論性假說(shuō)）不適合真實(shí)世界，伴隨資料而得的預(yù)測(cè)有得到同意嗎（否定證據(jù)的呈現(xiàn)）？
5、Lawson 的架構(gòu)：檢驗(yàn)論證的假設(shè)－演繹的有效性
4
Lawson(2003)認(rèn)為科學(xué)家的思考模式，乃是從提出假設(shè)開(kāi)始，而假設(shè)需要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，這樣的過(guò)程即為一種論證。他認(rèn)為論證過(guò)程起始於一個(gè)像謎題般的觀察（puzzling observation），學(xué)生並根據(jù)觀察現(xiàn)象，形成一個(gè)或更多暫時(shí)性的解釋?zhuān)会崽岢鲆粋€(gè)可能的假設(shè)-預(yù)測(cè)論證，然後產(chǎn)生測(cè)試，並使用『if/and/then』等來(lái)連結(jié)、解釋心中所想像或計(jì)畫(huà)進(jìn)行的檢驗(yàn)，利用這種『if/and/then』的推理形式來(lái)產(chǎn)生檢驗(yàn)時(shí)，就能得到一個(gè)觀察結(jié)果，並形成證據(jù)。最後，比較證據(jù)和預(yù)測(cè)，即可作為對(duì)假設(shè)支持與否的程度，亦即採(cǎi)用假設(shè)-預(yù)測(cè)的方式來(lái)進(jìn)行論證。Lawson 的主要假設(shè)，認(rèn)為真理可由不斷假設(shè)預(yù)測(cè)的測(cè)試檢驗(yàn)而逼近，證據(jù)和預(yù)測(cè)的符合程度可以用來(lái)解釋一個(gè)具有效度的結(jié)論。此種論證模式最大的限制乃是：『許多經(jīng)由論證產(chǎn)生的結(jié)果及觀察，並無(wú)法直接由因果假設(shè)測(cè)試得到。』
表二
三、論證與科學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)發(fā)展
論證活動(dòng)在科學(xué)社群活動(dòng)中扮演重要的角色，近代哲學(xué)觀認(rèn)為知識(shí)建構(gòu)是社會(huì)互動(dòng)下的產(chǎn)物，知識(shí)主張被視為植基於論證的過(guò)程(Newton et al., 1999)，科學(xué)新知識(shí)的產(chǎn)生到認(rèn)定必頇經(jīng)由社群成員的檢驗(yàn)、批判及辯論等過(guò)程(Driver, Newton, & Osborne, 2000)，由以上論述可知，論證活動(dòng)在科學(xué)知識(shí)形成與發(fā)展歷程的重要地位。在科學(xué)發(fā)展的歷程中，科學(xué)家用證據(jù)檢驗(yàn)科學(xué)的推測(cè)，以產(chǎn)生可信賴(lài)且被接受的知識(shí)(Siegel, 1989)。當(dāng)科學(xué)家面對(duì)不同來(lái)源的證據(jù)時(shí)，經(jīng)由論證確認(rèn)證據(jù)是否值得採(cǎi)信，以決定是否接受此科學(xué)主張。對(duì)學(xué)生而言，Duschl 與 Osborne (2002)發(fā)現(xiàn)實(shí)施論證教學(xué)除了可以提升學(xué)生的論證能力，更可促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、科學(xué)探究、推理和批判思考等能力。而黃翎斐與胡瑞萍(2006)剖析國(guó)內(nèi)外已發(fā)表的研究，指出論證活動(dòng)對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的成效可概分為四個(gè)面向，分別是：(一)幫助概念理解；(二)發(fā)展科學(xué)探究能力；(三)瞭解科學(xué)的知識(shí)論；(四)促進(jìn)批判思考與科學(xué)思考能力的發(fā)展。顯示論證教學(xué)的確有助於學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)。
參、論證的類(lèi)型
分析教學(xué)活動(dòng)中，教師與學(xué)生的對(duì)話(huà)與互動(dòng)情況，可將論證分為兩種類(lèi)型：第一種類(lèi)型可被稱(chēng)之為「教導(dǎo)式的」(didactic)論證 (Boulter & Gilbert, 1995)。此類(lèi)型的論證，其進(jìn)行的形式常常是由教師對(duì)全班學(xué)生提供科學(xué)解釋?zhuān)康氖且箤W(xué)生相信他所講述的知識(shí)宣稱(chēng)的有效性。Russell (1983)指出這種形式的論證，常常是依賴(lài)教師的權(quán)威性，忽略了要讓學(xué)生自行蒐集證據(jù)和推理。此類(lèi)型的論證，比較常出現(xiàn)在「教師導(dǎo)向、封閉式、結(jié)構(gòu)式」的探究活動(dòng)中(Wellington et al., 1994)。第二種類(lèi)型可稱(chēng)之為「對(duì)話(huà)式的」論證(Driver et al.,2000)。此類(lèi)型的論證，5
其特色是在建構(gòu)論證時(shí)會(huì)藉由「對(duì)話(huà)」來(lái)考量不同的替代觀點(diǎn)。這種形式的論證，可能發(fā)生在個(gè)人身上，也可以發(fā)生在群體之中。因?yàn)椋词故莻€(gè)人在建構(gòu)論證，也會(huì)藉著和自己對(duì)話(huà)，在心中對(duì)不同觀點(diǎn)作考量，最後才決定要採(cǎi)用哪一個(gè)觀點(diǎn)，這種發(fā)生在個(gè)人身上的論證，可稱(chēng)為「自我論證」。而這種「對(duì)話(huà)式的」本質(zhì)，在群體中的論證則更為明顯，即由抱持不同立場(chǎng)的個(gè)體，提出自己的宣稱(chēng)來(lái)彼此論證。在這個(gè)歷程中，它強(qiáng)調(diào)的是論證具有「社會(huì)建構(gòu)」的面向，可稱(chēng)之為「社會(huì)論證」。此類(lèi)型的論證，比較常出現(xiàn)在「學(xué)生導(dǎo)向、開(kāi)放式、非結(jié)構(gòu)式」的探究活動(dòng)中(Wellington et al., 1994)。
Siegel 指出論證若以目標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)，可以分成兩類(lèi)：第一類(lèi)是 Gilbert(1995）等人則根據(jù)牛津英語(yǔ)字典的定義設(shè)釋論證，即「提出理由來(lái)支持或反對(duì)這個(gè)提議」；第二類(lèi)則是屬於對(duì)話(huà)式或是多元意見(jiàn)(Inult1vo1ced）的論證，也就是用不同的觀點(diǎn)驗(yàn)證同一主張的合理性（引自 Driver,Newton，及 osbome,2000）。
Felton 和 Kuhn（ 2001）曾針對(duì)論證活動(dòng)中的論述策略發(fā)展出一個(gè)歸類(lèi)系統(tǒng)；它的分析方式主要是將學(xué)習(xí)者對(duì)談的語(yǔ)段相關(guān)於前一個(gè)語(yǔ)段的功能是什麼來(lái)加以歸類(lèi)，區(qū)分為交互性問(wèn)題（ transactive questions）、交互性陳述（ transactive statements）和非交互性陳述（ nontransactive statements）三大向度，並在三大向度之下再細(xì)分許多的子向度。
肆、論證的教材
Osborne (2004) 訓(xùn)練教師使用不同的論證策略帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行論證，發(fā)現(xiàn)學(xué)生經(jīng)由一學(xué)期的論證教學(xué)與學(xué)習(xí)之後，論證的品質(zhì)有所改善。在他們的文章中提出了一個(gè)「支持與促進(jìn)科學(xué)教室中的論證教材之架構(gòu)」，其中列出九項(xiàng)論證教材設(shè)計(jì)的參考架構(gòu)，可作為教師在進(jìn)行論證教材設(shè)計(jì)時(shí)的參考。茲將這個(gè)參考架構(gòu)的內(nèi)容與應(yīng)用的例子詳述如下：
1. 陳述表：針對(duì)特定主題給學(xué)生一個(gè)相關(guān)科學(xué)概念的陳述表，請(qǐng)學(xué)生對(duì)每一個(gè)陳述表達(dá)同意或不同意的看法，並說(shuō)出理由。例如：在進(jìn)行光合作用的教學(xué)時(shí)，可將學(xué)生常具有的另有概念與正確的科學(xué)概念列成陳述表，請(qǐng)學(xué)生逐一討論贊成與否，並說(shuō)明理由。
2. 概念圖：由研究文獻(xiàn)中找出學(xué)生作的概念圖，請(qǐng)學(xué)生討論其中的概念與連結(jié)是否正確，並說(shuō)明理由與論點(diǎn)。例如：呈現(xiàn)研究文獻(xiàn)中學(xué)生所作的生殖單元概念圖，其中包含一些另有概念或在概念的連結(jié)上有一些缺漏或錯(cuò)誤之處，這樣的概念圖就可以作為學(xué)生進(jìn)行論證的教材。
3. 學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告：給學(xué)生一份其他學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，而報(bào)告中缺乏某些訊息或含有可改進(jìn)的資料，引發(fā)學(xué)生的反對(duì)，請(qǐng)學(xué)生說(shuō)明可改進(jìn)之處和理由。
4. 競(jìng)爭(zhēng)理論—卡通：以卡通型式呈現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的競(jìng)爭(zhēng)理論，請(qǐng)學(xué)生選出他認(rèn)為正確的理論，並說(shuō)明理由。例如：以卡通型式表達(dá)出不同的人對(duì)植物需要的養(yǎng)分是來(lái)自土壤或是來(lái)自水和空氣的看法（如圖三），請(qǐng)同學(xué)討論他們各自支持誰(shuí)的看法，並說(shuō)明理由。
5. 競(jìng)爭(zhēng)理論—故事：給學(xué)生一份報(bào)紙上報(bào)導(dǎo)的競(jìng)爭(zhēng)理論的故事，請(qǐng)學(xué)生選出他認(rèn)為正確的理論，並說(shuō)明理由。例如：在談到地球上的生命起源時(shí)，可同時(shí)呈現(xiàn)生命是來(lái)自外太空以及生命是起源自地球上兩種不同的理論，讓學(xué)生進(jìn)行討論。
6. 競(jìng)爭(zhēng)理論—想法與證據(jù)：給學(xué)生...