邵发仙 等：课堂论证话语的序贯分析:小学生的科学推理

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课堂论证话语的序贯分析:小学生的科学推理

邵发仙 , 胡卫平 , 张睆 , 张艳红 , 首新

摘要：科学推理是科学学科核心素养的重要组成部分，科学论证已成为课堂教学中发展学生科学推理的重要途径。然而，教师对如何开展高质量的课堂论证还很茫然。为了探究教师对课堂论证的话语塑造如何影响学生的科学推理发展，对三堂小学科学课上的科学论证话语进行了序贯分析。发现：教师明确的推动更可能引发学生相应水平的推理，复合提问和指向不明的推动则更可能导致学生较低水平的科学推理；对学生不同水平的科学推理回应，教师的反馈模式有所不同。回溯课堂情境，讨论认为：明确的低认知问题可能导致伪论证的发生，适度的劣构问题有助于科学推理的深度发展；教师同时强调科学论证的结构和过程，鼓励学生关注反向观点及其反驳，能提高科学论证的质量。

关键词：科学推理；科学论证；序贯分析；课堂话语；会话分析    

作者简介：邵发仙,陕西师范大学现代教学技术教育部重点实验室,  重庆市教育科学研究院初等教育研究所; 胡卫平, 陕西师范大学现代教学技术教育部重点实验室; 张睆, 山西师范大学教育科学学院 ; 张艳红, 重庆市北碚区朝阳小学校; 首新, 重庆师范大学初等教育学院

基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金项目(2017TS116);北京师范大学中国基础教育质量监测协同创新中心自主课题(2016-05-002-BZK02, 2018-05-002-BZPK01)

原文载于《华东师范大学学报（教科版）》2019年第六期

目录

一、问题的提出

二、研究方法

三、研究结果

四、讨论

五、研究不足与展望

六、结论和建议

一、问题的提出

科学推理和科学论证是科学学科核心素养的重要内容(胡卫平，2016)，学生参与科学论证，基于证据进行科学推理以支持推论或结论，已成为科学教学的关键特征。传统的发展心理学认为科学推理是认知发展进行到形式操作阶段之后儿童或成人具有的推理类型(严文法，胡卫平，2009)，是智力成熟的标志。然而，最近的研究表明，小学儿童甚至学龄前儿童都具有一定的科学推理技能(Tolmie, Ghazali, & Morris，2016；Zimmerman，2007)，只要提出的情境适当，4至6岁的儿童也能揭示相应的假设-证据关系(Koerber, Sodian, Thoermer, & Nett，2005)，4至5岁的儿童能提出某些理论上的想法，8至9岁的儿童能够对问题形成较为详细的理论表征(袁薇薇，吴庆麟，2008)。这表明，在小学阶段通过教学干预提升学生的科学推理能力是有可能且必要的。

课堂是核心素养落地的关键所在，当前课堂教学中的科学推理常常以全班论证的形式存在，课堂上的集体论证如何才能促进学生科学推理能力的发展还有待深入的研究。以往对学生科学推理发展的研究很大程度上依赖于对个别学生的访谈或实验任务数据，科学推理的微观发生法研究也专注于少数学生的发展(Schauble，1990)。而在科学教育研究领域，研究者们认为科学推理是一个由认识论、文化和技术因素介导的社会过程，因此，科学教育研究中特别重视科学论证作为一种固有的社会话语在促进科学推理中的作用。目前，课堂科学论证同时强调论证的结构性和过程性，认为论证首先应具有对话性(Ford，2012)，在备择观点之间进行对话互动; 其次具有结构性，在证据和观点之间建立逻辑联系(Osborne et al., 2016)。怎样的对话才能促进科学推理呢？有研究表明，教师对课堂话语的塑造影响学生科学论证的质量(Berland & Reiser，2011)。如Mcneill和Pimentel(2010)发现教师使用开放式问题可能在支持学生论证方面发挥关键作用。Berland和Hammer(2012)研究发现，明确的指导可能会让学生认为学习活动是为了说出教师期望的答案，可能会导致伪论证的发生。即便如此，目前对课堂论证中教师引导学生进行科学推理的策略及效果还知之甚少，本文将对教师如何促进课堂科学论证进行探索。

以往对课堂科学论证的研究主要采用前后测、重复测量等准实验设计来验证教学干预的有效性，这种方法难以回答“课堂上发生了什么”这样微观的问题。当前对课堂论证的研究中，大多采用质性研究的范式聚焦课堂话语互动(宋歌，王祖浩，2018)，分析课堂论证的发生和发展过程。定性方法旨在揭示对话的性质、模式和质量，其优点是在分析过程中任何转录的谈话都会被保留下来，任何新出现的类别都由分析产生，而不是基于先前假设的编码，缺点则是处理大量的数据很困难，抽样和概括都难以令人信服。也有少数研究使用编码框架对师生话语进行定量分析，发现教师对课堂论证话语的不同塑造影响学生的科学推理水平。如Hardy, Kloetzer, Moeller和Sodian(2010)发现教师鼓励学生为结论和推论提供证据支持与学生较高的推理水平有关。定量分析是使用编码方案将转录谈话的数据减少为指定特征计数的方法，它能使研究人员相对快速地调查大量课堂语言，并分析具有代表性的事件样本，对数据样本进行统计分析。其弱点是编码对语境的识别度较差，使用静态描述性统计分析结果，只能发现教师话语和学生话语之间的相关关系，不能说明教师话语和学生话语之间的因果关系，难以揭示课堂话语之间的顺序性和交互性，仍然不足以说明教师在科学论证中的作用。

序贯分析(sequential analysis)方法是研究顺序关系的有效手段，被广泛应用于发展心理学和临床心理学上，以研究随着时间的推移而发展变化的社会互动，近来在课堂互动和会话分析中受到关注。如Furtak, Ruiz-Primo和Bakeman(2017)将其应用于课堂形成性评价对话的研究中，发现教师对学生想法的回应存在差异。序贯分析是专门为处理序列数据而开发的一组统计技术，用来研究互动双方行为的相互影响，以判定参与成员的特定行为紧跟另一成员的特定行为产生的频率是否比随机出现的比例更高或更低(林瑞吉，刘焜辉，1998)。该方法适合用于研究课堂论证话语中对话的交互顺序，以及对话主体对科学论证的贡献。

本文对三堂小学科学课的课堂论证话语进行序贯分析，以回答教师对课堂话语的塑造如何影响学生的科学推理水平。

二、研究方法

(一) 参与者和数据源

本研究所用的课例为教育科学出版社小学《科学》四年级《把种子散播到远处》一课，分别由三位教师在同一学校三个平行班中教学。该校平行班学生为随机分配，三个班之前的科学课都由同一位教师教学，上学期期末考试科学学科成绩的平均分分别为88.5、89.4和87.8，90分以上的优生率分别为81.4%、83.7%和81.0%，三个班级学生人数和学习能力大致相当。三位教师及其课例的相关信息见表 1。将三堂录像课中的全部对话转录为文字，并对每堂课的对话进行连续编码，共获得148分钟的视频数据，编码事件数量为592。

(二) 编码方案

所选课例教学内容围绕种子的结构和功能进行推理论证。因此，我们采用Furtak, Hardy, Beinbrech, Shavelson和Shemwell (2010)在研究课堂对话中使用的循证推理(Evidence-Based Reasoning，简称EBR)框架进行编码。该框架是为评价科学课堂上合作论证的质量而开发的，旨在描绘出师生共同建构科学推理的过程。EBR提供了一个基于证据推理的全班集体论证的编码系统，它同时关注论证结构和推理质量，并强调了教师对科学推理的贡献，也对学生在课堂讨论中的循证推理能力进行了评价。由于我们对整堂课进行编码，与Furtak等人(2010)截取与科学推理相关的片段进行分析的方法不同，故而我们增加了“其他”代码，将课堂上与结构和功能推理无关的对话或无法听清的话语归入此项。经过反复预编码，根据课堂的真实情境及师生话语对学习的意义，我们最终确定了12个互斥而详尽的代码，从而使得整堂课中所有的师生话语都能被唯一的代码所表达。具体编码方案见表 2。

通常一个话轮只包含一个意思，我们直接根据当时的语境对事件进行编码。偶尔有教师话轮很长，包含多个意思，我们根据上下文和当时学生的理解对话轮进行了事件切割。如：

T：好，对于1号种子，还有没有补充？认同你们刚刚说的两个观点吗？有说它很小很轻，可以靠风力来传播；刚刚又有人验证，它有刺能够粘在像文具盒这样的东西上边，推测可能会被动物传播。(M34)/那等会风力传播呢？你也要证明能不能被风吹上去。(M32)/好吧，那1号种子咱们就讨论到这里。接下来，2号种子，有没有支持它的？它有没有可能被带到房顶呢？有没有可能？(M2)/不可能也要说出你们的理由。你来。(M32)

S：有可能，因为莲蓬爆开莲子会跳起来(就可能)跳到房顶上。(S1)

这个对话中，教师话轮中的语句按语义可以被编码为不同的代码。“对于1号种子，还有没有补充？认同你们刚刚说的两个观点吗？有说它很小很轻，可以靠风力来传播；刚刚又有人验证，它有刺能够粘在像文具盒这样的东西上边，推测可能会被动物传播。”表面上看，“认同你们刚刚说的两个观点吗？”是在询问学生的观点，但结合前后语句，教师是在询问学生对之前讨论得出的“风力传播”和“动物传播”两种观点及其推理过程“很小很轻所以靠风力传播”、“能够粘在……可能被动物传播”是否还有补充或质疑，因此既不是只推动观点、数据也不是只推动证据，而是对观点和推理过程的整体评价，因此将其编码为推动综合(M34)。“那等会风力传播呢？你也要证明能不能被风吹上去。”这是教师在有意示范推理和论证的规则，实则是在推动证据，因此编码为M32。“好吧，那1号种子咱们就讨论到这里。接下来，2号种子，有没有支持它的？它有没有可能被带到房顶呢？有没有可能？”一句虽然也有与推理无关的一部分，但我们认为“好吧”一句对语义不构成影响，因此将其忽略。后面几个问句都指向学生的观点，因此编码为推动观点(M2)。结合下文学生的回答，我们认为教师话语中的最后一句“不可能也要说出你们的理由。”起着改变语义的作用，因此将其切割并编码为推动证据(M32)。学生使用猜想来证明自己的观点，属于基于数据的推理，因此编码为S1。

一般师生的对话都比较短，一个话轮有多个语义的情况很少见。只有在教师大段讲授活动规则、观察方法、注意事项时会比较长，但那些通常与推理无关，故整段都被编码为其它(T99)。最终我们将三节课共编码为592个事件，三节课的编码数量见表 1。

(三) 统计方法和数据准备

在序贯分析中，交叉表中行和列的顺序是很重要的。它规定，行表示给定事件(given event)，列表示目标事件(target event)。在单码(single-code)事件中，列相对于行有一个滞后。课堂会话分析中，通常教师话语和学生话语是先后发生的，很少出现同时进行的情况，因此，主要采用单码事件数据的统计方法。主要的观测指标有累计频数(observed joint frequency，用fo表示)、期望频数(expected frequency，用fe表示)、转换频率(transitional probability，用p表示)、调整残差(adjusted residual，用Z表示)、优势比(odd ratio，用OR表示)和Yule’s Q(用Q表示)等。下面以Bakeman和Quera(2011，pp.105-114)使用的案例(表 3)来帮助理解这些指标的意义。

表 3所示“累计频数”中的单元格是指在给定事件(平静、哭、忙乱)等行为之后发生目标事件(保证、解释、其他)等行为的次数。

转换概率表示某一目标事件与其他目标事件相比，出现在给定事件之后的可能性。计算公式为：

转换概率越高，说明该目标事件比其他目标事件更可能发生在给定事件之后。

期望频数表示目标事件发生在给定事件之后的偶然性。计算公式为：

累计频数与期望频数的差即为残差，残差为正值表示目标事件在给定事件之后发生的可能性大于偶然性，负值则表示小于偶然性。为提高可比性，使用调整残差进行分析。调整残差的计算公式为：

式中：p列=列总数÷事件总数，p行=行总数÷事件总数

调整残差可计算显著性，表示是否显著大于或小于偶然性。由于调整残差的一些局限性，有的研究者同时也使用优势比和Yule’s Q来进行序贯分析，将“行×列”列联表拆分成若干个2×2交叉表(见表 4)，行为给定事件，列为目标事件，“否”为指定事件以外的剩余事件。它们的计算公式如下：

从计算公式可以看出，优势比是两种概率的比值，描述的是指定的给定事件“是”行几率与“否”行几率的比，其值为0~∞，值为1表示没有效应，大于1表示目标事件更可能发生在指定的给定事件发生时而不是其他给定事件发生时，小于1则表示目标事件更可能发生在其他给定事件发生之后。Yule’s Q是效应量，是优势比的代数转换，其值从-1到+1，0表示无效应(Bakeman & Gottman, 1997, pp.128-129)，Yule’s Q更不容易受到零单元计数的影响。可见，序贯分析所用的统计方法，都是计算目标事件在给定事件之后发生的概率是否大于偶然性，目标事件更有可能发生在哪一种给定事件之后。这就为揭示师生对话的交互规律提供了可能。

我们对三节课都进行了转录。转录文字一开始是在WPS表格中进行编码，师生话轮按时间顺序编码。两位编码员独立对三节课的20%编码，通过讨论、协商和熟悉，确认了编码方案，接着各自独立编码全部事件，统计后对有分歧的事件编码进行详细讨论和协商，最终达成一致。三节课编码的kappa系数见表 1，kappa值都大于0.75，编码可信。最终使用的代码数据为两位编码员共同协商认可的编码。分析前对数据进行了最小事件检查。Bakeman和Quera(2011，p.108)认为，单码事件的连续事件代码逻辑上不能重复，代码重复和代码不重复的最小事件数要求不一样。通过检查我们的编码数据，发现不同的学生连续发言时，如果他们的科学推理水平一致，则编码可能重复。为了保持互动原貌，我们并未对这类连续事件的重复编码进行合并或删除。因而对没有重复代码的课例1使用K(K-1)L公式计算最小事件数，对有重复代码的课例2和课例3使用KL+1公式计算最小事件数(式中K为编码类属数，L表示滞后数)。经计算，三堂课都符合序贯分析所需的最小事件数要求。将编码后的数据按顺序数据交换标准(Sequential Data Interchange Standard，简称SDIS)进行转换，使用专为序贯分析开发的统计软件——顺序查询器(Generalized Sequential Querier，简称GSEQ)进行分析。

三、研究结果

(一) 师生话语类型的数量与频次

我们首先对课堂论证话语进行静态描述统计分析，从话语总数和话语类型比例方面对三堂课进行比较。从表 1可知，课例1中师生对话的数量最少：课例1中，49分钟课例共编码事件数为136；课例2中，47分钟视频共编码事件数为217；课例3中，52分钟视频共编码事件数为239。从表 5可以看出：课例1中教师推动规则(M33)比其他两堂课更多(课例1为9%，课例2和课例3分别为3%和2%)，学生话轮中规则推理(S3)的比例也比其他两堂课高(课例1为12%，课例2和课例3分别为2%和1%)；课例2中，教师推动观点(M2)、推动数据(M31)和推动综合(M34)都比其他两堂课上的比例高；课例3中教师推动证据(M32)比其他两堂课更多(课例3为54%，课例1和课例2分别为28%和19%)，学生话轮中证据推理(S2)的比例比其他两堂课高(课例3为32%，课例1和课例2分别为12%和18%)。课例1和课例2中，教师和学生的对话内容与种子的结构和功能的推理无关的(T99和S99)较多。对照课堂观察发现，这些与推理无关的对话主要是在对学生进行观察方法或汇报规则的指导。从静态数据分析可知，课例1中教师比其他课例中的教师更注重规则推理；课例2更关注观点和现象推理；课例3中教师更强调基于证据的推理。

(二) 不同师生话语类型的互动序列关系

描述统计数据提供了教师和学生话语类型的频数和频率，揭示了三堂课之间可能存在的一些静态差异，但它并没有告诉我们，教师话语和学生话语之间的顺序关系。为了探察师生话语之间的顺序关系，揭示三个课例中课堂互动的差异，我们进行了序贯分析：一是探讨对不同的教师话语类型，学生会做出何种质量的推理回应；二是探讨当学生的回答处于不同的推理水平时，教师更有可能以何种方式回应。统计分析表明，教师提供推理元素(P)与其他代码之间没有显著联系，在后续分析中不对其进行报告。师生与推理无关的其他会话(T99、S99)彼此之间有显著联系，但与其他话语之间无显著联系，由于与科学推理没有直接相关，后续亦不报告。

1. 学生对教师不同类型话语的回应

为简化表格信息，表 6只报告要探讨的内容，即教师不同类型的话语后，学生会有怎样的回应。因此，只报告当给定事件(行)为教师不同类型的推动(M2、M31、M32、M33、M34)时，学生回应的推理水平(列)(S0、S1、S2、S3)的累计频次、转换概率和优势比。学生推理的计数表示在教师推动不同推理元素后，学生回应的推理水平的次数，总计是指所有参与计算的事件之和。转换概率表示与其它学生回应的推理水平相比，某一推理水平在给定教师推动类型之后更可能发生的程度。优势比表示与其他给定的教师推动类型相比，学生某种推理水平更可能出现在某种教师推动类型之后的程度。也就是说，转换概率和优势比的含义有所不同，从不同的角度计算了学生回应教师不同话语类型的可能性。

分析结果表明，三堂课中教师的推动引发的学生回应有所不同。课例1中，学生无支持的回应更可能发生在教师推动观点之后(M2-S0)；学生的现象推理更可能发生在教师推动数据(M31-S1)和推动证据(M32-S1)之后，前者的优势比更大；学生回应证据推理非常可能发生在教师推动证据(M32-S2)之后；学生回应规则推理更可能发生在教师推动规则(M33-S3)之后。课例2中，学生无支持的回应更可能发生在教师推动观点(M2-S0)和推动综合(M34-S0)之后，在M2后的优势比更大；学生回应现象推理更可能发生在教师推动现象(M31-S1)和推动综合(M34-S1)之后，在M31后的优势比更大；学生回应证据推理更可能发生在教师推动证据(M32-S2)之后。课例3中，学生无支持的回应更可能发生在推动观点(M2-S0)和推动综合(M34-S0)之后，在M2后的优势比更大；学生回应现象推理更可能发生在教师推动数据(M31-S1)、推动证据(M32-S1)、推动综合(M34-S1)之后，在M31后的优势比更大；学生回应证据推理更可能发生在教师推动证据(M32-S2)之后。三堂课都显著的会话是：M2-S0、M31-S1、M32-S2。整体而言，学生对教师提问的回应可分为匹配与不完全匹配两种形式。匹配形式表现为教师推动什么学生就回答什么，如M2-S0、M31-S1、M32-S2、M33-S3。不完全匹配表现为学生回应并未完全按教师推动的方向发展，如M32-S1、M34-S0、M34-S1等。

2. 教师对学生不同推理水平的回应

三堂课上，每位教师的回应偏好不完全相同(见表 7)。但都显著的会话模式是：当学生的回答无支持时，每位老师都会推动观点(S0-M2)；当学生回答为现象推理时，每位老师都会继续推动数据(S1-M31)。三堂课的具体差异表现为：课例1中，教师推动观点更可能发生在学生无支持(S0-M2)和现象推理(S1-M2)水平的回答之后；教师推动数据更可能发生在学生现象推理(S1-M31)和证据推理(S2-M31)水平的回答之后；教师推动证据更可能发生在学生证据推理水平的回答之后(S2-M32)；教师推动规则更可能发生在学生规则推理水平的回答之后(S33-M33)；教师有推动比学生推理水平更低的论证的倾向(S1-M2、S2-M31)。课例2中，教师推动观点更可能发生在学生无支持(S0-M2)、现象推理(S1-M2)和证据推理(S2-M2)水平的回答之后；教师推动数据更可能发生在学生现象推理水平的回答之后(S1-M31)；教师推动证据更可能发生在学生无支持的回答之后(S0-M32)；教师推动综合更可能发生在学生证据推理水平的回答之后(S2-M34)；教师有固守观点的倾向(S1-M2、S2-M2)。课例3中，教师推动观点更可能发生在学生无支持的回答之后(S0-M2)；推动数据更可能发生在学生现象推理水平的回答之后(S1-M31)；推动证据更可能发生在学生无支持(S0-M32)、现象推理(S1-M32)、证据推理(S2-M32)水平的回答之后；推动综合更可能发生在学生无支持(S0-M34)和现象推理(S1-M34)水平的回答之后；教师话语具有强调证据和过程的特征(S0-M32、S1-M32；S0-M34、S1-M34)。

四、讨论

(一) 课堂话语类型和数量的静态分析难以揭示会话的论证质量

传统的频率统计难以揭示课堂师生会话的论证质量。本研究对三个课例中教师话语和学生话语的频数和频率的静态统计结果表明：课例1师生话语数量明显少于课例2和课例3；课例1和课例2的师生对话中与推理元素无关的话轮更多；课例1更强调规则、课例2更强调观点和数据、课例3更强调证据。我们难以用师生话语数量的多少来判断课堂论证的思维质量，但这些数据的差异和三堂课不同的教学设计有关。

从表 8可知，课例1师生话语频次较少，与分组展示、相互参观和标注意见等环节耗时较长有关，大部分的时间不是全班对话；课例1和课例2需要对分组和活动的规则进行讲解和说明，因此，与科学推理无关的话语较多。课例1围绕着“怎么传播到房顶”进行探究活动，使用归纳的方法得出结论，教师更注重规则推理；课例2既要研究“传播方式”，又要研究“如何判断”，更强调观点和数据；课例3围绕着“如何才能判断正确”进行大量的理论性探究，更重视基于证据的推理。综上，师生话语的静态统计结果能够体现出三堂课的一些差异，这些差异与三堂课不同的教学环节有关。不同的教学设计会体现出课堂话语数量和时长的差别，但这并不是评价课堂思维互动质量的标准，因为对话语的静态分析并不能反映出师生的互动序列以及师生会话对科学推理的论证过程。

(二) 教师话语中隐含的问题数量影响学生的推理质量

本研究发现，一般而言，教师推动什么推理元素学生就回答相应水平的科学推理，但也存在学生回应并未完全按教师推动的方向发展的情况。进一步结合课堂情境发现，在匹配的会话中，教师提问的指向都非常明确，因此学生的回答也多是符合教师期望的推理水平。这与Berland和Hammer (2012)的研究发现类似。他们认为明确的指导可能会使学生将知识建构的学习活动认为是为了满足教师的期望。不匹配的情况主要是两种情况：一种是学生能力水平不能达到教师的要求，如教师推动证据(S2)时使用“你根据什么说它可以被小鸟带到房顶？”“你能找到证据说服其他同学吗？”“你为什么这样推测？你的依据是什么？”等，比使用“你认为它的什么特点说明它适合这种传播方式？”“你们组认为它适合这种传播方式，把你们的证据给大家说说”要求更高，前者通常包含多个问题，属于复式提问，学生需要对种子的结构、功能以及它们之间的联系都比较清楚才能作答。后者更容易形成M32-S2连接，主要是由于教师将前者包含两个问题解决步骤的复杂问题拆解成了有条件的单一问题，限制了问题空间，所以学生能顺着搭好的楼梯达到最近发展区；另一种是教师的提问指向不明，通常含有多重意思。如推动综合(M34)时，教师常使用“其他同学对他的这个说法有没有什么想说的？”“对他的这个(推理)，有没有反驳/补充？”等话语，没有直接针对某种回答类型，可以是反驳或补充观点、数据、证据链等，因而学生的回答主要依赖于当时的对话语境和认知发展水平，较少回应高层次的推理。

虽然条件限制更明确的提问更容易获得教师期望的答案，更开放和不够聚焦的提问更不能指向唯一的回答方向，但并不是提问指向越清晰越好，必须结合学生的学力水平而定。正如陈向明(2014)指出的那样，“教师必须通过询问结构不良的问题，为学生自己的主动探索打开足够的空间”，“制造足够的张力让学生倍感困惑”，“让学生自己到达正确的答案”。比起“填空”一般回答老师设计好的结构良好的问题，劣构问题对学生更具挑战性，容易引发学生的认知冲突，而这恰是学习发生的有利时机，促进学生实践认识论的发展，理解“为什么论证”，从而减免伪论证的发生。但结构过于不良也会导致学生无所适从，使学生徘徊在低层论证中无法自拔。应及时向学生说明科学论证的规则，提醒学生思考科学的本质，提升科学认识论来发展科学推理。如，当生生之间互动没有更多可用的观察事实和现象数据时，学生的对话会出现僵持，“万一……”“我觉得……”等句式表明学生已无可用的新证据，可提示学生在表达自己观点或反驳他人观点或证据时应以事实为依据，进而和学生一起寻找新的证据来支持课堂论证。

(三) 教师不同的反馈策略决定了科学论证的深度

学生回答的推理水平对教师反馈类型的影响较小，教师的反馈策略却各不相同。课例1中，面对学生的回答，教师更可能推动较低的推理水平或重复推动相同等级的科学推理；课例2中，教师更可能提示学生关注观点，解释证据；课例3中，教师将学生各种推理水平的回答都引导到对证据的关注，并提示学生关注不同的观点、数据、和逻辑推理过程。

通过回溯课堂情境，结合课堂会话发现：课例1严格按教学预设执行，提问和作答均在控制中，若发现学生答不上来，马上递上更低一层的推理提示，因而出现推动较低水平的科学推理的现象。无论学生如何回答，都难以影响教师以探究的名义讲授科学知识，教师更强调观点和事实，学生的回答只是为了满足教师的要求，类似Berland和Hammer(2012)所说的伪论证。课例2和课例3都有明显的将学生的无支持回答向证据推理推动的努力(S0-M32-S2)，而课例2只是形式化地提问，提示学生考虑观点是否有证据支持，强调科学论证的结构，但仍以科学知识为主要教学目标，更关注学生对观点的正确掌握。课例3中教师始终围绕基于证据的论证进行理论探究，引导学生思考观点与证据之间的联系，还有其他将学生低层次推理水平通过脚手架直接或间接向更高层次推理水平推动的过程(S1-M32-S2，S0-M34-S1-M32-S2)，教师不仅关注了科学推理的结构和过程，更重视论证的对话性，鼓励其他反向观点以及对反向观点的反驳。

Duschl和Gitomer(1997)认为，在课堂评价式对话中，应收集学生学习的证据、识别和解读证据、使用证据进行教学决策，通过教师提示引导学生将论证的重点放在科学推理的基本要素而不仅是事实或观点上。教师要求学生考虑是否有支持观点的证据、关注一致性等，能为科学推理提供一定的脚手架。然而，Simon, Erduran和Osborne(2006)认为，仅仅鼓励学生表达自己的观点并证明其观点，而没有同时关注反向观点及其对反向观点的反驳，可能不足以促进科学论证，鼓励学生评估争论和思考其他可能的观点能让学生在课堂上进行高水平论证。课例2中教师虽然提示了学生关注证据，强调了证据和观点之间的逻辑联系(Osborne et al., 2016)，让学生在科学推理结构上有所发展，但其教学仍然是服务于事实和观点，没有发展高质量的科学论证过程。课例3则同时关注了科学推理的结构和科学论证的过程，鼓励学生提出不同的观点和解释，并鼓励他们对这些反向观点和论证进行反驳，备择观点之间的互动(Ford，2012)增加了科学论证的深度，更触及“为什么相信我们所相信的”认识论的形成，促进科学推理稳定地生成，凸显了科学素养这一教学目标。可见，虽然学生的回答不能决定教师如何反馈，但教师的反馈策略预示着课堂科学论证质量的高低。至于是什么决定了教师如何反馈学生的回答，还需要对教师决策偏好及其影响因素展开更深入的研究。

五、研究不足与展望

本研究作为探索序贯分析方法在课堂话语分析中的应用研究，还存在以下不足之处：

首先，课型差异可能对研究结论有影响。本研究所选取的课例教学设计和教学环节并不相同，虽然三节课都有小组合作观察环节，但课例1和课例2在小组观察学习后采用的是小组汇报形式，课例3采用的是全班集体讨论形式，教师的引导重点有差异。同时，我们只对全班集体论证进行编码，并没有关注小组内的讨论，因此，研究结论可能对课例1和课例2不太公平。但我们希望教师能够在小组汇报时也关注科学论证的结构和过程，变学生汇报为学生论辩。

第二，虽然时间顺序是因果关系的必要条件，但并非充分条件，要研究师生会话之间的因果关系，还需其他研究方法和统计技术的配合，今后还可在研究方法上继续探索。

最后，会话分析的研究结果可以用于教学干预和教师培训，这类微观研究的结果更容易被教师所理解，为教师提供更详细的操作建议。在以后的研究中要加强从研究到实践的转化。

六、结论和建议

为了回答“教师对课堂话语的塑造如何影响学生科学推理的水平”这一问题，本研究采用序贯分析法对课堂科学论证的话语进行了分析，发现：其一，学生的科学推理水平受教师提示的难易程度影响，越明确的提示越容易得到预期的推理水平，但有可能导致伪论证的发生；其二，教师在根据学生回答的推理水平搭建脚手架，提示学生关注证据，鼓励学生提出反向观点并对其进行反驳等方面，存在不同的论证策略，这将导致论证质量存在高低之分。据此，提出以下建议：

第一，教师的提问要具有适度的挑战性。教师在科学论证过程应注重培养学生的实践认识论，提示学生思考“为什么论证”“如何知道我们所知道的”和“为什么相信我们所知道的”等问题，通过科学论证形成科学认识论。让学生学会为自己的学习负责，避免过于明确的提示和过碎的任务分解让学生为满足教师要求而发生伪论证。

第二，课堂科学论证不仅要关注推理结构，也要关注认证过程。教师话语对学生科学推理水平具有较大的影响，教师如何推动科学论证预示着学生科学推理水平的发展方向。教师严格执行预设而不考虑学生的推理水平，则存在伪论证的危害；教师只关注科学推理的结构，提示学生一步步填满前件、数据、证据、规则、应用等推理要素，而不能理解为什么要这样做，也不能确保高质量的科学论证；只有既关注科学推理的结构，又关注科学论证的过程，让学生充分考虑不同的观点和解释，关注逻辑链和一致性而不是具体的事实或观点，才能让学生更好地理解科学的本质。

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