一、科学中的论证
科学论证能力是学科核心素养中科学思维与科学探究的重要因素，在教育中具有十足的发展能力。
（一）科学中的论证
论证的定义：
1、系统性地进行推理以支持想法、行动或理论的过程。（英文解释）
2、引用论据证明论题真实性的过程，是由论据推出论题时所使用的一种推理形式。（现代汉语词典）
科学论证的概念：
第一类：科学论证的核心在于论证的过程，视作一个获得科学知识、深入科学探究的科学思维过程 。
第二类：科学论证视作一种能力，包含提出论点、质疑论点、寻找证据支持论点等要素，为由提出 问题、收集资料、分析推理证据等多种能力综合而成的科学思维能力。
（二）论证对于科学的重要性
两方面意义：第一，论证是建立科学知识的证明，主要指科学家完成查阅资料与数据，获得证据，再探究得出观点与看法的过程；
第二，论证是科学理论的说明过程，通过不同群组间的观点交流进行互相检视、批判与反思，试图让他人接受自己的观点与理解。
构建科学知识的过程：对实验设计与资料的思考论证；观点意见交换；研究结果发表，说明共同体的人；运用论证获得公众接受。
论证的功能：建立连接（想象、猜测与资料、证据间）；说明公众（支持理论）；经受检验（合理化公共知识）。
二、论证之于科学教学的价值
科学论证走进教学：论证要素融入课堂，提出主张，为主张进行辩驳。作用：促进学习者对科学概念的理解和科学探究能力的提升，发展科学思维，培养科学素养。
三点作用：
一是科学论证促进科学概念的理解。学习科学概念的目的是帮助学习者对于科学本质有更为深刻的理解，可以提升自己的科学素养。
二是科学论证促进科学探究的发展。
三是科学论证促进公民素养的培养。
三、论证式教学取向与策略
论证思想的源头：2000多年前古希腊哲学家苏格拉底的对话论证与亚里士多德的三段论理论逻辑结构。
（一）论证模型
罗森的“假设-预测”论证模型、沃斯和米恩斯的非形式推理论证模型、图尔明论证模型。
图尔明论证模型由主张、资料、根据、支持、限定和反驳等六要素构成。
（1）主张：指在论证中试图证明和维护的正常结论；
（2）资料：是论证的基础，是支持最初主张的根据；
（3）根据：是连接资料与主张的桥梁，是具有一般性的证据，相当于从资料到结论的辩护；
（4）支持：是当主张被质疑时提出的进一步依据；
（5）反驳：是通过削弱论证效果的证据和理由，阻止从理由得出主张的因素；
（6）限定：有些情形必须附加一定限制才能成立。
（二）科学论证式教学取向
三个基本取向：浸入式取向；结构式取向；社会科学式取向。
浸入式取向：使用科学论证来学习科学论证。
结构式取向：将论证结构应用到科学和社会科学的情境中。
社会科学式取向：强调科学与社会之间的互动，侧重社会和文化对科学论证的道德、伦理和政治影响，而不是为对科学原理的理解进行论证。
（三）科学论证式教学策略
浸入式教学取向应用范围最广泛，被认为是最有效和最有前景的教学取向之一。
1.新版ADI教学策略：有助于提升初、高中生提高科学论证能力，有助于大学生构建论点、参与论证。
2.PCRR教学策略
由库乔夫斯基开发的一种过程循环式的科学论证教学模型。
四个阶段：呈现；批判；反思；提炼。
3.旧版SWH教学策略
由吉丝和韩备提出了科学--写作启发式教学策略，由教师模板和学生模板组成。
四、开展论证式教学设计：聚焦于新版SWH
（一）新版SWH的内涵
旧版SWH教学策略适用于实验教学，以小组形式开展实验活动，促进学生对科学概念的理解与反思，有助于发展批判性思维。
新版SWH称为科学--写作启发式教学设计。
（二）新版SWH的教学设计案例
三个步骤：
步骤一：准备单元的概念图。考察教材和课程标准，审视整个单元包含的概念，明晰之间的关系，形成概念图。
步骤二：借助概念图确定大观念及其子观念。
好的大观念需要满足的条件：（1）应能覆盖整个单元；（2）应服务于整体单元；（3）应简短、重要且综合；（4）应是所有子观念的焦点所在；（5）在教学与评价实施过程中，它应能为教师指导学生提供便利；（6）应个有原创性并容易识记。
步骤三：规划与大观念及其子观念相一致的活动。
一个好的活动应具有如下特征：
（1）促进学生对课程发生兴趣；（2）促进学生产生探究问题；（3）通过激发先备知识使得学生比较新旧知识成为可能；（4）强调大观念及其子观念；（5）由学生自己发现达成大观念及其子观念学习要求的途径；（6）在讨论中促进学生与小组内外成员沟通。
活动对教师的深层次要求：
（1）明晰活动设计部分的目的何在；（2）为达成大观念的学习要求，需要创设怎样的学习环境；（3）为了达成大观念的学习要求，学生需要做什么；（4）怎样获悉学生达成大观念的学习要求。
核心问题：教学与评价的设计如何更有效地达成大观念学习要求。
新版SWH的设计内容的基本特征：
（1）非常关注大观念在单元设计中的地位与作用，用大观念统整整个单元，尤其是利用大观念来定位单元目标；
（2）重视科学质疑，以问题来驱动教学，以便于激发学生的内在学习动机。
（3）突出沟通的作用，讲究学生与学生、学生与教师之间的联系与交流，把学习视为一种共同体的行动；
（4）强调语言的角色。首先学习科学内容与概念的语言，其次应用语言交流，学习科学需要通过语言，在生活中需要应用科学语言，学生将来需要与科学语言一起生活。
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