STC课程实验——基于实践的课程研究 [复制链接]

比如在“植物的生长和发育”单元中，要求学生记录植物的高度，并绘制一个全班的图表，表示植物的数量和植物的高度。接下来让学生解释为什么不是所有的植物高度都相同，即使它们的生长天数相同。将对植物高度的观点与植物的高度变化范围相联系，讨论植物正常的变异。

学生对生长高度不同原因的解释，会联系之前在种植植物过程中的多个经验，学生会再次深刻地理解植物的生长受到水、光、温度、自身等诸多因素的影响。同时，让学生讨论高度变化范围，又会让学生明白在环境条件基本相同的情况下，植物的生长有一个大致的高度，但也有例外存在，那就是种子的因素影响到的变异。这样的一个论证过程，有证据，有联系，有观点，有变化，有冲突，充分创造了理性思考的研究氛围。

方面四：开展长时探究，多次论证自己的观点。概念的理解和转化不是一蹴而就的，证据和概念关系的显现不是一目了然的，论证的过程也不是一帆风顺的。 STC 课程在设计上，多次给学生机会评价自己的证据、审视和修正自己的观点。

STC 课程中经常会问学生这样一些问题：有预料之外的结果吗？可能跟什么因素有关？
预测它们如何变化。如果让你再做一次，你会如何改进？相同的有哪些？这些信息有什么相同点？

这些元认知领域的问题，不仅让学生对科学探究的过程有回顾与反思，也让学生对产生的原因进行探讨，还让学生对证据进行再次确认。这对学生的论证能力有极大的提升作用，它要求学生不断地对论证过程进行反思和检验，以促进学生理性思考，提高学生解决问题的能力。

STC 课程在每个单元的总结课中，也常会问这样一些问题：
指出班级记录单中你现在认为正确的观点（班级记录单中有学生前测时表达的观点），在这个单元中有哪些经历或证据证明了这些观点？
班级记录单中可能要修改、改进或删除的观点有哪些？探究中的什么证据支持你做出这样的提议？

(3）适时引人一些社会性科学议题来深化学生对科学的理解。
在 STC 课程中，有一些单元有大胆的设计，将一些两难、开放、存在价值冲突的社会性科学议题引人课程之中。所谓社会性科学议题，是指科学技术的发展与应用对社会产生冲击和影响的议题。它对社会所带来的影响具有争议性，其引发争议的原因来自人们彼此间对该议题所持立场不同而产生的价值观上的冲突，对于问题的解决方法人们可能有不同的主张、理由和证据，这一类议题可以为学生提供充分的论证空间。

比如在“造纸技术”单元中，要求学生制造一种再生纸的贺卡或明信片，并考虑在所有的限制条件中什么是最重要的。在“运动和设计”单元中，要求学生考虑小车性能时应重视各种配件的成本。在“动物研究”单元中，要求学生比较人与青蛙、蟹、蜗牛在适应环境方面的异同，让学生思考人身体的适应性结构有哪些。最典型的是“生态系统”单元，让学生分析一个实际的环境问题，由学生分小组扮演不同的角色：普通市民、养牛场的农夫、船夫、房产开发商、游客等，让他们从不同的角度和立场来分析可能对海湾产生的生态问题，并学着协调平衡多方的利益。

这些有争议或不可能完全协调的问题，有利于学生充分发表自己的观点，也有利于学生将自己的观点与证据相联系，而最终的处理结果是一个相对协调的产物。学生由此将科学与社会问题紧密结合，在论证中学生的社会责任意识、科学决策能力和科学理解力都有极大的发展。总之，在探究中强化学生的集体论证，有利于学生将探究结果和概念有机地联系起来，有利于学生将个人的探究与集体的认知结合起来，也有利于培养学生科学的研究习惯，促进学生科学精神的形成。

四、儿童集体论证行为和论证能力的发展变化
(一）儿童在集体论证中的行为表现发生了变化
1．对集体论证规则由不适应到自觉遵守
STC 课程中“头脑风暴”的三个原则是：不加批判地接受所有意见；对别人的意见不做批评或不必要的评论；尽量把自己的观点与他人的观点结合起来。我们把这三个原则也应用到集体论证过程中，希望学生做到三点：倾听接纳，不批不争，积极联系。

在低年级，由于在其他课程的学习中，强调学生的主动争论，所以在科学课堂中学生表现出一些与集体论证不相符的行为特征：多采用批评的方式否定他人的观点；否定时不能给出客观的理由；不太关注他人的证据和观点；偏执地表现自己的观点………·所以学生对集体论证规则不太接受。

到了中高年级时，学生对集体论证规则开始自觉遵守，主要表现为以下行为特征：注意倾听别人的意见；发表自己的观点时主动说出相关的事实或证据；常采用“我补充……”的方式来陈述观点或事实；常采用“我和某某同学相同的是……，不同的是………”等句式来平和地表达与他人观点或事实的异同………

2．言语交互行为明显增多
学生的言语交互行为表现为话轮转换和反馈性话语。话轮转换指的是学生们对同一话题会主动发表自己的观点参与的人数越多，话轮转换越多。在参与中对别人的言语进行反馈（“接茬”),“接茬”越
多，反馈性话语也就越多。

3．越来越多地联系探究记录进行发言
一开始学生在参与集体论证发表自己的观点时，是不太重视自己的探究记录的，到了中后段，学生手持记录本发表自己观点的现象越来越多。
这一现象表明：学生们在发表自己的观点时已经开始重视利用符号化的证据来支持自已的观点；知道借助已经组织化了的书面语言可以更清晰地表达自己的观点；形成了关于如何改变自己的语言水平来增进集体学习的共识。

（二）儿童论证能力的发展
对于儿童论证能力的发展，我主要从这样几个维度来加以评估。
首先是儿童的批判意识。批判意识主要表现为对证据可靠性和观点合理性的批判质疑精神，既可对他人的证据和观点进行质疑，又能依据事实捍卫自己的观点或证据。其次是对证据的评价。儿童是否能从多个角度论证证据的可靠性，即评价证据是否全面、客观、准确，证据的产生过程是否可靠，能否寻找差异化结果的原因等。学生论证方法的发展变化是评估论证能力的又一重要指标。最后，综合解决问题的思维能力。比如，能否对探究结果进行外化表征和清晰组织，能否对证据进行权衡协调和理性加工，能否基于证据进行合理诠释和精细化解释等。

1．证据批判意识的发展
证据意识不仅表现为儿童对事实、数据和证据的追究与认同，同时也表现为对一种观点和证据的逻辑关系的批判意识。“真的是这样吗”或“这样的解释可靠吗”，这是证据意识在事实和理论两个层面上的表达。同时，从集体论证的角度来看，证据批判意识还涉及主动对他人证据和观点的批判以及对自我观点和证据的捍卫。

儿童批判意识的发展主要表现为以下几个特征。
特征一：从事实交流为主到主动疑证据。学生在探究过程中，一开始并不会对他人的探究结果进行主动质疑，他们主要用“我观察到的现象是这样的”来表达对事实的质疑，即用不同或有差异的事实来对他人的事实进行质疑和批判。比如，在1年级“天气”单元中，学生在测量气温时，一组学生说测量的结果是26摄氏度，另一组说是25摄氏度。在测量白纸和黑纸在阳光照射后的温度时，一组学生认为白纸的温度高，另一组学生则认为黑纸温度高。学生并没有说他人不对，而是陈述自已小组的探究事实。到了中高年级，学生在言语中开始主动质疑对方的证据或观点。比如，在4年级“岩石和矿物”单元中，学生对矿物的硬度进行观察后，一个小组汇报某种矿物的硬度时，另一小组与该小组的判断结果不一致，他们就用手举矿物并指着划痕来加以指正。学生们越来越熟练地进行探究并对他们的探究结果认同度增高时，他们才会主动地进行有根据的质疑，而非胡乱猜疑。

特征二：从接受权威信息到质疑权威信息。
学生之间一开始就能用一种平等的态度对探究的结果进行质疑，然而他们对权威信息的质疑却表现得不突出。比如，在1年级“天气”单元中，学生将报纸上天气预报提供的信息和自己测量的信息相比较，一开始他们都怀疑自己的测量有错误。当教师表明天气预报仅是一种预测，预测就可能错误或存在偏差时，学生才理解并相信自己的测量。同样，对教师提供的阅读材料、信息资料以及教师的讲授等，学生很少质疑。随着学生们探究的深人，和对同伴探究结果的质疑一样，学生越来越多地质疑以教师为代表的权威信息。比如，5年级“微观世界”单元中，用显微镜观察赭纤虫的时候，学生实际上并没有观察到赭纤虫玫瑰色的颜色，全体学生便向老师发难，“老师，你提供的资料有错，我们看不到玫瑰色赭纤虫。不信你自己来看看。”这个观察结果，最终引发了学生对反射光线强弱与被观察微生物颜色问题的深人研究。

特征三：越来越重视用证据对他人的观点进行批判或捍卫自己的观点。下面是一段5年级“生态系统”单元的教学实录。在这个单元里，学生用两个上下套接的塑料瓶建立一个生态系统。在其中一课，学生分别用醋、食盐和过量的肥料作为三种污染物，做了模拟生态环境污染的实验。这种污染物会分别浇在上面瓶子中的“陆地环境”中，多余的含污染物的水会渗到下面瓶子中的“水生环境”中。这是在他们做了实验两天后，观察到植物的一定变化，而展开的一段“动物是否因此而死亡”的讨论。

从以上事例可以看出，儿童批判意识的发展，是随着探究熟练程度的提高、收集证据能力的增强而逐渐发展起来的。同时，随着集体论证活动的深人开展，学生的证据意识也越来越强，会越来越理性地主动质疑并扩展质疑范围。

2．基于证据的论证能力的发展
如前所述，儿童论证能力的发展，一个重要的指标是儿童如何评价证据，也就是论证证据的可靠性。儿童对证据的论证通常由两个方面的活动组成。一是个体论证并呈现证据的过程，另一个是集体对证据进行评议的过程。个体的论证和呈现过程，我们可以从儿童的探究记录中进行观察，发现他们如何记录观察结果，如何进行加工，又以何种合理的方式进行呈现。这些记录可以反映儿童是如何进行内部论证的。集体论证可通过班级记录单、对话实录等多种方法进行观察，从中可看出儿童对证据的确认、评议和可靠性的论证能力。

(1）个体论证能力的发展。
STC 课程强调每个学生都需要独立地完成他们的探究记录，即使是在小组合作探究的过程中，独立的探究记录仍是必不可少的。给每个学生机会，并给予充分的尊重，学生才会完整、客观、独立地完成个体表征。同时让儿童独立对证据进行处理，就完成了一个证据的内部论证过程。经过实验我们看到，儿童的个体表征能力和内部论证能力都有了较大的发展，他们不仅能够较准确地记录结果，而且也能对之进行卓有成效的处理，还会根据情况用恰当的方式进行呈现。这一切都构成了集体论证的基础。

在观察豌豆时对“大小”的特征进行了描述，但对后面几个种子进行观察时，却没有在“大小”这个特征上进行表征。这说明儿童在表征过程中，并未持有一个标准且持续地使用。同时，这个学生还发生了表征错位的情况。比如在用眼观察时，将“硬”的结果填写出来了，而在用手观察的相应栏目中，未能填写出来。也就是儿童在内部论证中并未对观察方式和观察结果进行匹配，并未细致地进行论证。同时，还发生了表征紊乱的情况，比如在用手观察的结果中，学生将南瓜子的观察结果表征为可以滚动，而其他几粒种子都是在比较硬度。这不仅说明儿童没有采用同样的方法进行探究，还说明了儿童对如何全面收集证据未能有效论证。

大量类似上图的记录单反映了儿童在证据收集和内部论证中的重要特点：他们不仅不能全面地收集证据，会遗漏或调整探究方法，而且也不能对已收集的证据进行有效的组织，会缺失或替换探究结果。这说明他们在内部论证过程中，还不能较稳定地建立起探究方法和探究结果之间的关联。同时，他们在探究结果的准确性，以及如何将探究结果符号化的表达上存在较大的差异。

在4年级“岩石和矿物”单元中，我们可以从下面这份记录中亚察到儿童论证能力发生了类似的变化。儿童基于他们所关注的岩石的性质对岩石进行观察，可以看出儿童对岩石已经有较多的关注点，说明他们对事物的表征有了更为广阔的视角，其中“声音和重量”等在成人眼中并不太重要的特征也成为他们的探究对象。我们可以看到儿童大多采用较为严谨的二分法进行记录，其内部论证的标准十分明晰：每一结果都无遗漏，说明他们的论证过程十分有序；其论证结果呈现的方式也清晰可见。

从儿童内部对证据的论证能力的发展上可以看出，他们在不断地向证据的可靠性、全面性、准确性等方向发展。同时，他们还较为重视个体论证结果在集体论证中如何发挥作用，从中可以看出儿童对证据的二次加工和组织化呈现的能力在发生变化。

(2）集体论证能力的发展。
个体反复论证的结果构成了集体论证的基础，同时也在一定程度上保证了论证的有效性。儿童在集体论证中对证据的论证能力又有哪些变化呢？
个体对证据的论证主要从证据的可靠性、全面性和准确性来进行，同样，集体论证也是从这几个方面来进行的。经过多次评议，事实才能被论证为证据，如不能成为证据，则要论证如何才能导致这样的结果或分析差异的原因。这样做有助于儿童真正理解证据，真正理解证据的产生与探究方法的关系。

集体论证，由于参与人数众多，所以最有利于儿童进行证据的可靠性、全面性和准确性的论证。“是否观察到同样的事实”是论证证据的可靠性；“是否还观察到别的事实”是论证证据的全面性；“哪一种事实更准确一些呢”是论证证据的准确性。

从1年级开始，学生们在进行集体论证时， STC 课程会要求教师将每位学生的发言用短语的方式进行记录，形成班级记录单。班级记录单反映了儿童论证的结果，从中也可以看出儿童论证能力的发展。

到了小学中高年级，学生在论证证据的可靠性、准确性方面又向前发展了一步，主要表现在三个方面。
其一是重视证据来源是否可靠。学生认识到，由于某些条件无达保持相同，所以比较的结果可能并不公正。
其二是对探究过程进行反思。
其三是质疑研究工具是否影响了证据的准确性。比如，在“测量时间”单元中，一些学生为了证明重对于的频率是有一点影响的，多次提出课堂上用的工具太过简单，而他们会在课后用其他工具和其
他方法进行实验。