第貳章 文獻探討
本章針對牽涉研究的兩個主題：論證(argumentation)與文件探勘(text mining)，
進行文獻回顧。第一節為論證相關回顧，包含論證的定義與角色、論證相關研究、
論點(argument)與論證(argumentation)的區別、論點與論證相關文章在不同年段的 數量變化、論證模式種類。第二節為文件探勘回顧，包含文件探勘的定義、文件 探勘的架構、文件探勘的應用、文件探勘的相關技術。
第一節 論證 一、論證的定義與角色
對於論證(argumentation)的定義，學者的看法如下。Krummheuer(1995)定義 論證為一種具意圖的說明，一種提供解答的推理。Billig(1996)提到論證是一個試 圖說服他人的活動。Van Emeren(2004)則認為論證是一個為了證明或反駁意見而 進行的社會性的、智能的、言語的活動。科學論證可以幫助學生建構知識，
Binkley(1995)形容論證過程是在建構一個想法，一個從前提連結至結論的抽象結 構，是一個創造歷程，當論證結構完成時，自己的想法也組織完成。Siegel(1995) 認為論證的目標是理性地解決問題、議題或爭論。
論證是思考的核心，思考就是在從事論證的觀念存在已久。早期的哲學家例 如：柏拉圖、蘇格拉底、亞里斯多德等希臘三賢認為推理論證建立了思考的核心 (Kuhn, 1991)。
論證是科學哲學的中心。半個世紀以來，科學被認為是經驗歷程，主張為真 係奠基在觀察上，而結論是由這些觀察演譯而來。後來立場轉變，認為科學是一 個牽涉到猜想的知識建構過程(Newton, Driver & Osborne, 1999)，這個觀點承認了 觀察是理論蘊含的(Handson, 1958；Kuhn, 1962)，因此主張無法僅僅透過觀察而 為真。事實上，主張是透過論證歷程建立的，論證的功能是建構科學家的猜想與 可靠證據之間的連結，科學的主要活動，是透過證據對猜想評價(evaluate)，科學
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而且論證是一個科學學習的批判工具，論證可以讓學生練習科學談話(Kelly &
Chen, 1999)。當人們使用這樣的歷程，支持彼此有高品質的論證時，人與社會的 互動便可促進大眾對知識的反思和影響知識的發展，而證據與主張間的連接，可 以證明主張並啟發學生批判性思考，防止學生盲目接受權威或來自媒體、網路的 觀點(Quinn, 2002)。
論證是科學教育的中心目標，可以讓學生由死記科學知識轉變為自行建構並 判斷、選擇知識主張(Schweingruber, Duschl & Shouse, 2007)，例如：Hatano和 Inagaki發現論證討論幫助學生理解，因為透過論證討論可交流想法，彼此評鑑，
並修正自己的想法(Hatano & Inagaki, 1991)。除此之外，科學教育應重視讓學生 了解科學是一個知的方法與歷程 (Driver, Leach, Millar & Scott, 1996; Driver, Newton & Osborne, 2000)，科學是科學社群的產物，新的猜想不會成為公共知識，
直至被科學機構檢驗、被科學社群接受，文章發表前需經過同儕審查，發表後的 主張會被其他科學社群成員嚴格檢查並批判，有時實驗還會被檢驗是否能重現，
若對實驗有其他詮釋時，科學家透過論證說服社群中的他人，以取得共識。即使 在科學中，論證並非絕對客觀或毫無問題，因為科學家是人，被許多因素影響著 觀點或想法，例如：社會輿論、個人價值、文化信仰、技術能力(Newton et al., 1999)。
另外，科學教育還應把焦點放在如何運用證據建立說明或解釋，即檢視科學想法 與理論是如何透過資料與證明為信念建立實質的基礎，並知道透過批判以評鑑證 據(Osborne, Erduran, Simon & Monk, 2001)。
論證除了幫助學生了解科學如何演進、知識如何產生之外，在科學課堂中結 合社會性科學議題(SSI)並融入論證進行教學，可將由學習科學知識為主的教學空
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間，轉化為多了關心環境與社會的討論場域(Lave & Wenger, 1991)。在這個場域 中，學習者不只是學習科學或完成科學活動，他們更廣泛地融入科學文化與社會 情境中，而且把科學實作當作自己認同的一部分。
可惜的是，論證不常發生在科學課堂中，一般課堂抑制這類型的對話(Newton et al., 1999)。Kunn研究孩童與成人在被問及具爭議性的社會議題時會有甚麼回應，
他發現許多孩童與成人不太能將證據與理論連結產生有效論證(Kuhn, Shaw &
Felton, 1997)。而Hogan與Maglienti(2001)研究了科學家、學生與非科學家的推理 能力，結果顯示後兩者的論證能力低落。上述學者的研究結果告訴我們，論證能 力需要培養。論證是一種對話形式，須透過適當的教學、任務結構與建模培養，
只給予學生科學議題或具爭議的社會性科學議題，無法提升論證能力。
二、論證相關研究
過去幾十年來已有多個與論證有關的教育計畫在實施(Osborne, Erduran &
Simon, 2004)，例如：澳洲、加拿大、紐西蘭、英國、美國或台灣的科學教育目 標，皆欲提升全民的科學素養，培育具有獨立思考能力的現代化公民。其中美國 科學教育促進會(AAAS, 1989)認為具有科學素養的公民必須了解科學本質為何，
而科學本質也被列入我國國民中小學九年一貫課程綱要能力指標中(教育部，
2003)。
增進學生對於科學本質的了解，是科學教育的重要目標之一，有了目標，接 著是尋求達成目標的方法。文獻顯示，論證教學可有效提升學生對於科學本質的 了解(Bell, 2000; Bloom, 2001; Lawson, 2002; Niaz, Aguilera, Maza & Liendo, 2002;
Yerrick, 2000)，亦有學者疾呼，任何與科學有關的教育，論證都具有高度優先性 (Driver et al., 2000)。
Bell(2000)利用網路資源設計了一個知識整合辯論課程，試圖增進學生對科 學的理解，並且從中評估學生對於光的傳播之論證，以及探究學生的科學本質觀 和論證建構間的關係。共有172位學生參與為期六週的課程，學生們兩兩分組共 分為86組，各組學生需針對光源、視覺感應、光的反射、光的吸收、光的散射、
能量轉換與傳播時光強度的變化設計實驗並蒐集資料，接著評估資料的正確性，
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「假說-預測」論證(hypothetico-presdictive argumentation)，讓職前教師利用資料 進行論證檢驗各種假說，藉以訓練職前教師以探究法或學習環進行教學，並了解
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容易有下列三種缺失：(1)遺漏重要的論述因子或混用因子，(2)論述中的預測並 非來自於假說，(3)論述並未顧及其他的假說。Lawson建議職前教師應具備足夠 的假說-驗證技巧以及對科學本質有正確認知，方能發揮探究式教學的優勢。
Niaz(2002)發現大多數普通化學課程與教科書著重實驗細節，缺乏科學史哲 觀。本研究假設在課堂中以啟發式的論證與駁斥，針對原子模型進行討論，可以 幫助學生理解湯木生、拉瑟福、波耳提出的原子結構。研究樣本是修習普通化學 的大一新生160位，而三個原子模型皆以傳統教科書中呈現的方式教給實驗組與 對照組學生，接著實驗組學生針對六個問題進行回答與討論，學生被要求解釋為 何選擇如此回答，並與其餘學生討論，引導出支持或反對學生回答內容的論證，
最後再提供機會讓學生選擇一個新的回答。討論三週之後，實驗組與對照組接受 考試，內容是三個原子模型，再三週後考期中考。結果顯示給學生機會論證、討 論，比僅教學生實驗細節，更能提升學生的學習成效。實驗組學生論證過程中經 歷了矛盾、阻礙，但也有效地促進了概念改變。研究建議，若要學生理解科學歷 程與實作，不能儘細述實驗細節，還要透過仿科學家產生論證、處理矛盾與詮釋 資料的過程啟發學生。
Yerric(2000)針對低學習成就的學生使用探究式論證教學，檢驗此教學法對低 學習成就學生的影響。研究樣本來自於密西根州立大學社區，該社區位於郊區，
是一個農業社群，學生為五位學習成就低落的學生，這些長時間學習成就低落的 學生，參加一個以提問、實驗設計、論證建構為特色的科學課程。Yerric以生活 中的現象為例提問（例如：燈泡破裂時甚麼使得燈泡燒壞？電池如何使器械工作？
我們每天看到的雲是由同樣的水形成的嗎？錄音帶如何儲存音樂？），學生被要 求形成假說並結合證據以回答問題，一旦學生提出假說，老師便請學生設計並操 作實驗以檢驗他們的想法，實驗後，將所有學生聚集起來討論他們各自的模型與 主張。研究以錄影、面談的方式蒐集資料，研究結果顯示，學生的論證模式更接 近科學論證，並對科學本質有了更深的了解，例如：知道知識並非變動不居、懂 得使用證據論證、科學家何以能成為科學權威。
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三、論點與論證的區別與使用
論點(argument)與論證(argumentation) 兩詞彙，國內外皆有混用的情況，國內 有文章將 argument 翻譯為論證，也有 argument 與 argumentation 同時出現在文章 中，但皆譯為論證；國外方面，Toulmin 的論證模式，有學者稱之「Tulmin's model of arguments」，亦有學者以「Toulmin's model of argumentation」稱呼，而國內學 者亦有譯之為「Toulmin 的論點模型」或「Toulmin 的論證模型」。
Argument 與 argumentation 皆指論證，但涵蓋的層面與解釋不太相同。根據 Osborne 等學者(2004)的解釋，論點關注實驗設計的好壞、證據的詮釋、知識宣稱 的合理性，科學家提出論點，透過證據與知識宣稱之間的連結宣示論點的有效性，
而論證則是科學家與科學社群成員持不同立場辯論，提出自己的論點直至達成共 識。蔡俊彥等學者(2007)亦在文中提及，論點指的是「論辯過程中的資料、根據、
支持背景、限定條件、主張、反例等 Toulmin 論證模式中的元素」，而「論證則是 整個論辯的過程」，論證是個體提出各自的論點，嘗試說服大家達成共識，並包 括群體對於各個論點的詮釋、評價、接受或反對，其中牽涉社會建構的處理過程。
洪振方與封中興(2011)指出，argument在牛津英文辭典(The Oxford English Dictionary, 1989)中的解釋為「用來支持一個想法、行動或理論的理由( a reason or set of reasons given in support of an idea, action or theory)」，敘述的是「論證的內 容」。Argumentation的解釋則為「系統性地進行推理以支持一個想法、行動或理 論的過程( the process of reasoning systematically in support of an idea, action, or
洪振方與封中興(2011)指出，argument在牛津英文辭典(The Oxford English Dictionary, 1989)中的解釋為「用來支持一個想法、行動或理論的理由( a reason or set of reasons given in support of an idea, action or theory)」，敘述的是「論證的內 容」。Argumentation的解釋則為「系統性地進行推理以支持一個想法、行動或理 論的過程( the process of reasoning systematically in support of an idea, action, or