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随着脑科学与学习科学的兴起和发展，在科学教育中运用论证的方式来开展教与学的活动成为了当前国际科学教育研究的热点议题[1]。在我国论证教学已经开始从理论走向课堂实践，很多一线教师正在尝试着进行论证式教学[3]。但是，在我们目前的课堂中，小学生表现出来的个体论证品质不尽人意，课堂中的集体论证也常常流于形式，具体表现在：1. 不能主动发表自己的主张，让论证教学失去了最根本的基础。2. 把实验结论当作主张的全部，证据意识薄弱，忽略逻辑推理过程。3. 论证中的表达语言混乱、内容没有逻辑性、不完整，让听众费解。4. 质疑与反驳指向性、交互性差，流于表面，没有实质的思维交集。
科学研究中的论证行为是一种充满理性的活动，在呈现、组织、阐述证据时，非常注重严密性、逻辑性。反观我们的科学课堂，呈述主张时所表现出的只关注结论不关注证据的现象，以及呈述的无序化、缺乏逻辑性等各种现象，都值得我们担忧。当然，这种能力并不是自然成熟的，是可以通过教师在课堂中给予一定的“脚手架”，帮助和引导学生逐步发展起来的[5]。
一、《论证记录表》干预论证过程
那么，这个“脚手架”该如何搭建呢？笔者针对目前小学生在论证教学中呈现的种种问题，从“强化学生对论证过程中相关要素的表征”的角度出发，通过以下两方面形成“组合拳”给学生搭建“脚手架”。
1. 利用《论证记录表》强化学生论证中的相关要素的表征。
学生需要一个图表帮助他们把个人内部论证过程有结构地表征出来，并能帮助他及时把针对他人的观点产生的质疑表征出来，还能及时地把他人对自己的质疑及时地表征记录下来，条理表征出来。笔者基于TAP（Toulmin’s Argument Partan）图尔敏论证模式[1]设计了论证记录表，如图1：
2. 引用有逻辑关系的词语帮助学生清晰地表达主张。
为了让学生呈述主张、提出质疑、发起反驳时，能言尽其意，有条理、有结构、系统地表达，需要给学生提供一些有逻辑关系的关联词（如：因为……所以…… ，除非……否则……），指导学生在集体论证中发表自己主张，使得自己的主张容易被其他人理解。
二、学生论证品质的发展
本次实验是在五年级的二个常态班进行准实验研究，用五（4）班做实验班，五（3）班为对照班，利用上述强化表征的策略介入五（4）班的每一次集体论证中，而五（3）班只使用传统的实验记录表进行集体论证。作者采用录音笔对小组讨论得出结论以及全班集体论证环节进行录音；以及对主动举手人数、发言人数、倾听专著度、产生议题数、一个主题辩论的回合数进行统计[2]；并用教学的直观感受和课后的反思笔录的方式收集基础数据。研究历经十周时间，收集了大量的基础数据。
通过对基础数据分析和统计，我们可以明显看到，无论是从个体论证层面还是从集体论证层面，实验班较对照班都有较好的表现。
（一）关于科学对话过程（集体论证）方面的进步表现
2. 语言的交互性增强，更有论证的味道，且有明显的构建色彩。
在以交互性视角来审视 “观察反嘴鹬嘴巴图片，分析它是生活在什么环境中的鸟类”议题录音中，在实验班和对照班中有很具代表性的对话，如图3所示。其中，实验班的对话结构是：“生1表达了观点，生2提出了新的观点并对生1提出了质疑。生3表达了与生1的相同观点，并提供了新证据，反驳了生2。这时，生4站出质疑了生3，生3再次坚持自己的观点，质疑了生2和生4。这时，生2提出了新质疑，并提出新证据来反驳生1和生3。最后，生5提出一个新观点打破了议题的论证。”实验班由于使用了《论证记录表》和论证句式，使得学生能及时记录下对方主张中的问题和对自己的质疑，进而使得学生的表达比较清晰、有条理，也容易被听明白，所以会在集体论证中有很强的交互性论证话语。如此有理有据、表达明确的质疑与反驳，相比较对照班的简单表达观点更有论证的味道，俨然是一群小科学家在科学地对话，在逐步构建对主题的解释。
3. 产生更多的议题，能更全面地对主题展开论证。
在集体论证中，有较多人对某一个质疑点，比如证据、一个推理过程的细节进行了辩论，我们把这种争辩的内容称之为议题。由于实验班使用了《论证记录表》和论证句式，使得交互性增强，质疑点也增多，针对这些质疑点展开的论证也变得频繁。比如，在“摆的快慢是否与摆锤的重量有关系？”这个主题上，学生在论证中，主要在四个议题上展开争辩，情况如下：1. 为什么持无关结论的小组中，有的17次，有的只有9次；2. 为什么支持越重越慢观点的小组，不是按成倍数变化；3. 一个小组数据不成规律；4. 实验方法中，钩码勾法不同导致越重越慢的结论。可以看出，议题1和议题3是在证据上进行论证；议题2则是对推理过程理论支持上进行论证，甚至产生了像议题4那样的对实验过程、实验方法、实验条件的论证。通过这样的论证过程，学生在全方位的论证中逐步扫除疑惑，建构更深刻的科学解释。 4. 更关注他人的主张，更全面理解他人主张。
在《论证记录表》中，既要求记录持相同主张中提出的新证据，也要求对持不同的主张提出的质疑，并给质疑内容按TAP模式进行结构化定性。这就要求学生非常关注他人的言论，并基于TAP图尔敏论证结构，对他人的主张进行结构化的审视。在《论证记录表》的作用下，学生聆听他人发言的习惯有了明显的好转，具体表现在：1. 课堂更安静，讲小话的人少了；2. 会注视发言同学；3. 会适时记录发言同学的关键主张。在聆听过程中，学生不但会比较结论的同异，还会关注其证据的品质，甚至会审视证据与结论间的逻辑推理过程，或者现象与结论间的理论支持。当争辩相持不下时，还会反观实验操作准确性、材料科学性。如在“电磁铁的磁力大小（二）”一课中（公开课），在电磁铁的磁力大小是否与线圈的疏密有关主题上，有一个学生直接提出老师准备的材料可能有问题，所以测出来的数据不一定非常准确。
（二）关于推理过程（个人内部论证）方面的进步表现
1. 更强的证据意识。
从个体内部论证视角来看，实验班学生较对照班有更强的证据意识。其主要表现在两方面：一方面，实验班学生在呈述主张中，必定有证据的支持。在“观察白狐、赤狐、灰狐图片，分析它们分别是生活在什么样的环境”这一主题的论证中，按照座位顺序，要求实验班的20人呈述了主张，全部人的主张包含结论和证据。而同样的方法，在对照班的主张中只有8人包含证据。另一方面，实验班学生在审视他人主张时，更加注重审视他人的证据品质，并能对证据产生质疑。在“观察反嘴鹬嘴巴图片，分析它是生活在什么环境中的鸟类”议题的论证的记录表中，共有35条针对证据的质疑。而在对照班中，大多数同学关注点在于结论的异同，却极少有学生关注他人的证据。
2. 更全面、更清晰的逻辑思维。
从分析实验班学生的主张中可以发现，实验班的学生不单会注重呈述支持结论的证据，还会解释证据与结论之间的逻辑推理过程，或者说明支持得出结论的理论依据，因为在《论证记录表》及论证句式中包含了以上几个方面。在“摆的速度与摆绳长度是否有关”主题中，有这样一个呈述主张：
根据我的实验，我的结论是摆的快慢与摆绳长度有关，而且是摆绳越长摆越慢，摆绳越短摆越快。因为我们实验测出的数据是当15cm时，摆的次数平均值是17次，当10cm时23次，5cm时29次。我们发现随着摆绳变短，20秒内摆的次数就越来越多，也就是随着摆绳变短摆的速度越快。
我们可以清晰看到双线部分是结论，单实线部分是证据，波浪线部份是逻辑推理过程。学生在《论证记录表》和论证句式的训练下，论证的品质得到了发展，出现了一些包含限制条件的主张，体现出很高的论证品质（如图4）。
3. 权衡、评价资料的意识增强。
在每一次实验中测量得出的数据或实验观察到的现象都必须记录在《论证记录表》上。在得出结论之后，要求学生审视所有实验数据或现象，并用箭头选出能够支持自己结论的数据（如图5）。久而久之，学生对资料的权衡、评价、比较的意识大大增强。主要表现在：①学生会审视、权衡、评价、比较各种记录观察到的现象或实验数据，并筛选出能够支持结论的数据作为证据。②学生还会在权衡、评价、比较中找到异常数据或现象，并力求解释异常数据，预生成反驳。③不迷信权威，也不固执于自己的观点，学霸效应减弱，习惯于带着批判的意识去审视他人的结论和证据。
4. 初步掌握了论证结构。
经过长期使用基于TAP图尔敏论证结构设计的《论证记录表》，我们还惊讶地发现，有些学生对论证的结构有了较清晰的掌握，能依照图尔敏结构结构化组织语言进行呈述主张。另外，还表现在，能够较清晰地意识到别人对自己主张中的哪部分提出了质疑，从而组织有效的针对性反驳。再有，还表现在能够在评估他人主张时，有结构地对持不同观点的主张中某一部分提出质疑。
在本次实验中，笔者是有针对性地从加强学生在论证过程中的表征，来提高学生的论证品质。在进行课堂实验中，笔者发现，论证记录表比较耗费时间，写字慢的同学会记录不过来，这在后续的研究中需要改善。另外，我们还可以从其他策略上发展论证的品质。比如：1.个体的知识储备是论证的重要基础，它和论证的质量是相互促进、螺旋上升的关系。2. 用多元机制激励学生积极地参与到论证中来，提高论证的质量。3.利用TAP论证模式发展学生的论证技巧，从而提高论证的品质。4. 通过一些话题（如两难话题、社会性科学议题）进行综合训练，发展学生的论证品质[1]。在后续的研究中，我们可以尝试利用上述几个策略进行实验研究。
【参考文献】
[1]潘瑶珍.科学教育中的论证教学[D].上海：华东师范大学，2013
[2]童海云.科学教学要重视集体论证[J].人民教育，2013（20）41-44
[3]何嘉媛 刘恩山.论证式教学策略的发展及其在理科教学中的作用[J].生物学通报，2012.47（5）31-34
[4]葛乐飞.小组合作学习对科学论证能力培养的影响研究[D].上海：上海师范大学，2014：34-35
[5]魏亚玲.基于图尔敏论证模型的高中化学课堂教学分析[D].南京：南京师范大学，2014：14-18
[6]吴旭聪.基于TAP模式的生物学论证教学[J].科学教育，2012.18（3）1-3
科学研究中的论证行为是一种充满理性的活动，在呈现、组织、阐述证据时，非常注重严密性、逻辑性。反观我们的科学课堂，呈述主张时所表现出的只关注结论不关注证据的现象，以及呈述的无序化、缺乏逻辑性等各种现象，都值得我们担忧。当然，这种能力并不是自然成熟的，是可以通过教师在课堂中给予一定的“脚手架”，帮助和引导学生逐步发展起来的[5]。
一、《论证记录表》干预论证过程
那么，这个“脚手架”该如何搭建呢？笔者针对目前小学生在论证教学中呈现的种种问题，从“强化学生对论证过程中相关要素的表征”的角度出发，通过以下两方面形成“组合拳”给学生搭建“脚手架”。
1. 利用《论证记录表》强化学生论证中的相关要素的表征。
学生需要一个图表帮助他们把个人内部论证过程有结构地表征出来，并能帮助他及时把针对他人的观点产生的质疑表征出来，还能及时地把他人对自己的质疑及时地表征记录下来，条理表征出来。笔者基于TAP（Toulmin’s Argument Partan）图尔敏论证模式[1]设计了论证记录表，如图1：
2. 引用有逻辑关系的词语帮助学生清晰地表达主张。
为了让学生呈述主张、提出质疑、发起反驳时，能言尽其意，有条理、有结构、系统地表达，需要给学生提供一些有逻辑关系的关联词（如：因为……所以…… ，除非……否则……），指导学生在集体论证中发表自己主张，使得自己的主张容易被其他人理解。
二、学生论证品质的发展
本次实验是在五年级的二个常态班进行准实验研究，用五（4）班做实验班，五（3）班为对照班，利用上述强化表征的策略介入五（4）班的每一次集体论证中，而五（3）班只使用传统的实验记录表进行集体论证。作者采用录音笔对小组讨论得出结论以及全班集体论证环节进行录音；以及对主动举手人数、发言人数、倾听专著度、产生议题数、一个主题辩论的回合数进行统计[2]；并用教学的直观感受和课后的反思笔录的方式收集基础数据。研究历经十周时间，收集了大量的基础数据。
通过对基础数据分析和统计，我们可以明显看到，无论是从个体论证层面还是从集体论证层面，实验班较对照班都有较好的表现。
（一）关于科学对话过程（集体论证）方面的进步表现
2. 语言的交互性增强，更有论证的味道，且有明显的构建色彩。
在以交互性视角来审视 “观察反嘴鹬嘴巴图片，分析它是生活在什么环境中的鸟类”议题录音中，在实验班和对照班中有很具代表性的对话，如图3所示。其中，实验班的对话结构是：“生1表达了观点，生2提出了新的观点并对生1提出了质疑。生3表达了与生1的相同观点，并提供了新证据，反驳了生2。这时，生4站出质疑了生3，生3再次坚持自己的观点，质疑了生2和生4。这时，生2提出了新质疑，并提出新证据来反驳生1和生3。最后，生5提出一个新观点打破了议题的论证。”实验班由于使用了《论证记录表》和论证句式，使得学生能及时记录下对方主张中的问题和对自己的质疑，进而使得学生的表达比较清晰、有条理，也容易被听明白，所以会在集体论证中有很强的交互性论证话语。如此有理有据、表达明确的质疑与反驳，相比较对照班的简单表达观点更有论证的味道，俨然是一群小科学家在科学地对话，在逐步构建对主题的解释。
3. 产生更多的议题，能更全面地对主题展开论证。
在集体论证中，有较多人对某一个质疑点，比如证据、一个推理过程的细节进行了辩论，我们把这种争辩的内容称之为议题。由于实验班使用了《论证记录表》和论证句式，使得交互性增强，质疑点也增多，针对这些质疑点展开的论证也变得频繁。比如，在“摆的快慢是否与摆锤的重量有关系？”这个主题上，学生在论证中，主要在四个议题上展开争辩，情况如下：1. 为什么持无关结论的小组中，有的17次，有的只有9次；2. 为什么支持越重越慢观点的小组，不是按成倍数变化；3. 一个小组数据不成规律；4. 实验方法中，钩码勾法不同导致越重越慢的结论。可以看出，议题1和议题3是在证据上进行论证；议题2则是对推理过程理论支持上进行论证，甚至产生了像议题4那样的对实验过程、实验方法、实验条件的论证。通过这样的论证过程，学生在全方位的论证中逐步扫除疑惑，建构更深刻的科学解释。 4. 更关注他人的主张，更全面理解他人主张。
在《论证记录表》中，既要求记录持相同主张中提出的新证据，也要求对持不同的主张提出的质疑，并给质疑内容按TAP模式进行结构化定性。这就要求学生非常关注他人的言论，并基于TAP图尔敏论证结构，对他人的主张进行结构化的审视。在《论证记录表》的作用下，学生聆听他人发言的习惯有了明显的好转，具体表现在：1. 课堂更安静，讲小话的人少了；2. 会注视发言同学；3. 会适时记录发言同学的关键主张。在聆听过程中，学生不但会比较结论的同异，还会关注其证据的品质，甚至会审视证据与结论间的逻辑推理过程，或者现象与结论间的理论支持。当争辩相持不下时，还会反观实验操作准确性、材料科学性。如在“电磁铁的磁力大小（二）”一课中（公开课），在电磁铁的磁力大小是否与线圈的疏密有关主题上，有一个学生直接提出老师准备的材料可能有问题，所以测出来的数据不一定非常准确。
（二）关于推理过程（个人内部论证）方面的进步表现
1. 更强的证据意识。
从个体内部论证视角来看，实验班学生较对照班有更强的证据意识。其主要表现在两方面：一方面，实验班学生在呈述主张中，必定有证据的支持。在“观察白狐、赤狐、灰狐图片，分析它们分别是生活在什么样的环境”这一主题的论证中，按照座位顺序，要求实验班的20人呈述了主张，全部人的主张包含结论和证据。而同样的方法，在对照班的主张中只有8人包含证据。另一方面，实验班学生在审视他人主张时，更加注重审视他人的证据品质，并能对证据产生质疑。在“观察反嘴鹬嘴巴图片，分析它是生活在什么环境中的鸟类”议题的论证的记录表中，共有35条针对证据的质疑。而在对照班中，大多数同学关注点在于结论的异同，却极少有学生关注他人的证据。
2. 更全面、更清晰的逻辑思维。
从分析实验班学生的主张中可以发现，实验班的学生不单会注重呈述支持结论的证据，还会解释证据与结论之间的逻辑推理过程，或者说明支持得出结论的理论依据，因为在《论证记录表》及论证句式中包含了以上几个方面。在“摆的速度与摆绳长度是否有关”主题中，有这样一个呈述主张：
根据我的实验，我的结论是摆的快慢与摆绳长度有关，而且是摆绳越长摆越慢，摆绳越短摆越快。因为我们实验测出的数据是当15cm时，摆的次数平均值是17次，当10cm时23次，5cm时29次。我们发现随着摆绳变短，20秒内摆的次数就越来越多，也就是随着摆绳变短摆的速度越快。
我们可以清晰看到双线部分是结论，单实线部分是证据，波浪线部份是逻辑推理过程。学生在《论证记录表》和论证句式的训练下，论证的品质得到了发展，出现了一些包含限制条件的主张，体现出很高的论证品质（如图4）。
3. 权衡、评价资料的意识增强。
在每一次实验中测量得出的数据或实验观察到的现象都必须记录在《论证记录表》上。在得出结论之后，要求学生审视所有实验数据或现象，并用箭头选出能够支持自己结论的数据（如图5）。久而久之，学生对资料的权衡、评价、比较的意识大大增强。主要表现在：①学生会审视、权衡、评价、比较各种记录观察到的现象或实验数据，并筛选出能够支持结论的数据作为证据。②学生还会在权衡、评价、比较中找到异常数据或现象，并力求解释异常数据，预生成反驳。③不迷信权威，也不固执于自己的观点，学霸效应减弱，习惯于带着批判的意识去审视他人的结论和证据。
4. 初步掌握了论证结构。
经过长期使用基于TAP图尔敏论证结构设计的《论证记录表》，我们还惊讶地发现，有些学生对论证的结构有了较清晰的掌握，能依照图尔敏结构结构化组织语言进行呈述主张。另外，还表现在，能够较清晰地意识到别人对自己主张中的哪部分提出了质疑，从而组织有效的针对性反驳。再有，还表现在能够在评估他人主张时，有结构地对持不同观点的主张中某一部分提出质疑。
在本次实验中，笔者是有针对性地从加强学生在论证过程中的表征，来提高学生的论证品质。在进行课堂实验中，笔者发现，论证记录表比较耗费时间，写字慢的同学会记录不过来，这在后续的研究中需要改善。另外，我们还可以从其他策略上发展论证的品质。比如：1.个体的知识储备是论证的重要基础，它和论证的质量是相互促进、螺旋上升的关系。2. 用多元机制激励学生积极地参与到论证中来，提高论证的质量。3.利用TAP论证模式发展学生的论证技巧，从而提高论证的品质。4. 通过一些话题（如两难话题、社会性科学议题）进行综合训练，发展学生的论证品质[1]。在后续的研究中，我们可以尝试利用上述几个策略进行实验研究。
【参考文献】
[1]潘瑶珍.科学教育中的论证教学[D].上海：华东师范大学，2013
[2]童海云.科学教学要重视集体论证[J].人民教育，2013（20）41-44
[3]何嘉媛 刘恩山.论证式教学策略的发展及其在理科教学中的作用[J].生物学通报，2012.47（5）31-34
[4]葛乐飞.小组合作学习对科学论证能力培养的影响研究[D].上海：上海师范大学，2014：34-35
[5]魏亚玲.基于图尔敏论证模型的高中化学课堂教学分析[D].南京：南京师范大学，2014：14-18
[6]吴旭聪.基于TAP模式的生物学论证教学[J].科学教育，2012.18（3）1-3