合作論證教學對高中學生論證行為之影響

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(1)國立臺灣師範大學科學教育研究所碩士班碩士論文. 指導教授：張俊彥博士. 合作論證教學對高中學生論證行為之影響 Lag Sequential Analysis of High School Students’ Collaborative Argumentation.. 研究生：張誠哲中華民國 107 年 1 月.

(2) 誌. 謝. 若要用一句話概括完成論文和學業的心情，大概就是陳之藩說的：『要感謝的人太多了，. 那就謝天吧！』但我想自己最需要感謝的人，應該是那些板著臉、在我身邊碎念：『你論文改好了沒』的人，若不是他們的督促，我的心裡大概只會有：『要改的地方太多了，那就改天吧！』這種沒出息的想法吧？. 首先我要將這篇文章獻給我的父母，若非他們給我精神、經濟上的支持，我也沒辦法專注於學習與研究上。尤其要感謝我的媽媽，由於我早出晚歸的緣故，一個禮拜裡面要見面說話的機會真的很少，更不用說三餐都在外面隨便解決；但她每天晚上都會準備一些營養的水果，要我回到家自己拿來吃，在我學習遇到困難的時候也不吝給我鼓勵，當妳兒子真的是這世界上最幸福的事情。. 接著，我要謝謝指導教授張俊彥張老師給予我的支持和幫助，張老師博學多聞，並不特別限制自己的研究生一定要隨著他鑽研特定議題，因此給了我和所有研究生很大的彈性和很多的機會，能夠選擇自己感興趣的議題進行研究。此外，他雖然相當忙碌，但是臉上永遠掛著笑容，是我們在研究團隊中最好的學習榜樣。. 另外，我要特別感謝中央大學吳穎沺老師的支持，吳老師在我還是碩一大菜鳥的時候就主動提供我很多的協助，根本就是研究生的救世主。英文看不懂嗎？沒關係！吳老師帶著你看簡單易懂的文章，再透過學習遷移學會看英文論文。每個英文字都看得懂，但是說不出文章大意嗎？沒問題！吳老師手把手教你怎麼從一篇研究文獻中觀察結構、萃取重要訊息。不會設計研究嗎？小事情！吳老師帶你觀察學術研究怎麼設計。在學習怎麼做研究的路上，我們往往會遇到很多難關，而若非吳老師帶著我學習、教我披荊斬棘，我很難想像自己可以順利畢業。謝謝你把學生當自己孩子在帶，更謝謝你讓我們從無力到自立、從自我懷疑到充滿自信！有你真好！.

(3) 同時，也要感謝師大張老師研究團隊的助理們，在這幾年來對我的照顧，尤其是惠羽姐常常幫我送文件給老師簽名，也協助我打理研究室位置、器材租借…等事務，無微不至地照顧我們，我畢業之後還會回來看妳們的，不要太想我。另外，要特別感謝中央大學網路學習科技研究所吳穎沺老師研究團隊，其中特別要感謝已經畢業、退役、找到工作的陳志坪，綽號香蕉。這個論文中所使用的線上平台，就是他和我討論之後，替我從無到有建置起來的；若非他的鼎力相助，我就沒辦法蒐集線上對話資料作分析。謝謝你對我的幫助，記得不要太常熬夜。. 此外也要特別感謝內壢高中的廖老師，現在要叫廖主任了。謝謝你協助我在學校辦活動給學生參加，而且還特別叮嚀我與學校前輩應對的技巧。另外安樂高中的地科老師劉老師也協助我的論文研究，謝謝妳幫我搞定學生，也謝謝妳願意在學校中嘗試新的教學，祝福妳每天都平安順心。當然也要感謝我姊姊，不只小時候對我照顧有加，現在長那麼大隻還常常去妳家搭伙、玩小孩，妳煮的菜真的好好吃，我會變胖一定都是妳造成的！. 最後，由於篇幅的關係，沒辦法詳列每個人的姓名，但是許多人都有幫助我完成這篇論文，謝謝你們的貢獻。妳們或大或小的支持與鼓勵，都幫助我成為今天的我，未來也會成為更好的我。謝謝你們，有妳/你真好！.

(4) 摘. 要. 近年來的研究顯示，社會性科學議題論證學習能增進學生的科學知識、促進學生對科學實務的理解；但學生常在論證過程中陷入「輸贏式爭辯」。因此，本研究設計強調合作論證之外顯教學以增進學習者之論證品質，並檢驗其對於學習者論證行為的影響。本研究受試者為高中學生共 80 名，研究者將受試者隨機分入實驗組、控制組中，並分別對實驗組學生施以「合作論證教學」、對照組學生則施以「傳統論證教學」，接著讓實驗組、控制組學生 2 人一組，於本研究開發之「線上同步合作論證平台」就「是否支持台灣用核能發電解決供電問題」議題進行進行 50 分鐘的線上同步論證活動。學生在線上同步合作論證平台中的發言皆被研究者記錄、分類、編碼，並以滯後序列分析技術分析其論證行為。研究結果顯示實驗組學生之論證行為與對照組學生相似。進一步將受試學生分為「高合作品質」以及「低合作品質」兩類，並比較不同合作品質組成之論證小組（高＋高合作品質、高＋低合作品質、低＋低合作品質）的論證行為，可以發現兩位高合作品質學生所組成之論證小組，在線上同步論證過程中會分享更多的知識、想法，並積極共同建構對議題的理解。最後亦對未來之研究方向提供建議。. 關鍵字：合作論證學習、社會性科學議題論證學習、滯後序列分析.

(5) Abstract. Recent research showed SSI-based argumentation learning activities may benefit learners in their scientific knowledge acquisition and understanding of scientific practice. However, previous research has revealed that learners usually tend to fall into debate-type win-lose situation during argumentation. To improve the quality of students’ argumentation, this study designed an explicit collaborative argumentation instruction and explored its effects on students’ argumentation pattern. A number of 80 high school students participated in this study and they were randomly assigned to the experimental group for “collaborative argumentation instruction” and the control group for “traditional argumentation instruction”. The two groups of students were assigned in dyads and were asked to propose their arguments for 50 minutes. The issue for argumentation in this study is the use of nuclear power for solving the power shortage problem in Taiwan synchronously on a selfdeveloped collaborative argumentation platform. This study also assessed students’ perceived collaboration quality after argumentation. All the students’ arguments were analyzed qualitative and categorized into different categories. Then, argumentation patterns of the two groups of students were analyzed by using Lag-sequential Analysis. Results shows that the students in the experimental group showed similar argumentation patterns as those in the outperformed control group. Besides, this study also found that the dyads with higher perceived collaboration quality had more complex argumentation patterns in which students seemed to have better knowledge and idea sharing and coconstruction during online collaborative argumentation process. The implications for future research and teaching practices were discussed.. Key words: Collaborative Argumentation-based Learning; Socio-scientific issues-based Argumentation Learning; Lag-sequential Analysis.

(6) 目. 錄. 第一章、緒論...................................................................................................................................... 3 第一節、研究背景.................................................................................................................... 3 第二節、研究動機與目的........................................................................................................ 4 第三節、研究問題.................................................................................................................... 5 第四節、名詞解釋.................................................................................................................... 6 第五節、研究範圍與限制........................................................................................................ 8 第二章、文獻探討.............................................................................................................................. 9 第一節、合作論證學習............................................................................................................ 9 壹、論證的內涵................................................................................................................ 9 貳、合作論證.................................................................................................................... 13 第二節、社會性科學議題...................................................................................................... 15 第三節、資訊科技輔助合作論證學習.................................................................................. 17 壹、資訊科技對合作論證學習的幫助.......................................................................... 17 貳、小結.......................................................................................................................... 18 第三章、研究方法.......................................................................................................................... 19 第一節、研究對象.................................................................................................................. 19 第二節、研究設計.................................................................................................................. 20 第三節、研究流程.................................................................................................................. 21 壹、論證教學.................................................................................................................. 21 貳、前測.......................................................................................................................... 22 參、線上同步合作論證活動.......................................................................................... 22 肆、後測.......................................................................................................................... 23 第四節、研究工具.................................................................................................................. 24 壹、論證自我效能問卷.................................................................................................. 24 貳、線上同步合作論證平台.......................................................................................... 24.

(7) 第五節、資料蒐集.................................................................................................................. 28 壹、學習者於線上論證平台的發言內容...................................................................... 28 第六節、資料處理與分析...................................................................................................... 28 壹、學習者發言內容之編碼.......................................................................................... 28 貳、滯後序列分析.......................................................................................................... 30 第四章、研究結果與討論................................................................................................................ 31 第一節、強調合作之論證教學對學生論證行為的影響...................................................... 31 第二節、不同合作品質組成之論證小組之合作論證行為.................................................. 37 小結............................................................................................................................................ 43 第五章、結論與建議...................................................................................................................... 45 第一節、研究發現與結論........................................................................................................ 45 壹、學習者在經歷強調合作之論證教學後，並未以合作觀點進行論證活動.......... 45 貳、高合作品質之學習者組成的論證小組，有更豐富的論證行為.......................... 45 參、結論.......................................................................................................................... 46 第二節、未來研究發展與方向................................................................................................ 47 壹、持續發展強調合作之論證教學.............................................................................. 47 貳、建置功能豐富的線上合作論證學習平台.............................................................. 47 參考文獻............................................................................................................................................ 48 附錄一：論證自我效能問卷............................................................................................................ 54 附錄二：合作品質問卷.................................................................................................................... 55 附錄三：強調合作之論證教學簡報................................................................................................ 56 附錄四：傳統論證教學簡報............................................................................................................ 72. 2.

(8) 第一章、緒論本章簡述本研究之背景與研究動機，透過更廣闊的視野檢視本研究於合作論證學習相關研究中所關注的研究議題。. 第一節、研究背景學者 D. Kuhn (1993)指出在論證的過程中，人們才有機會發展高階思考能力和推理能力。因此了解學習者如何進行論證、找出能夠增進學生論證品質的方法，是值得科學教育者深入研究的問題。而如何有效地使學習者透過參與「論證」學習科學知識與批判性思考，長久以來一直是科學教育研究者所關心的議題。國外有相當多的科學教育研究都指出透過「論證」學習科學，不只讓學習者學習到更豐富的科學知識，同時亦能夠增進學習者的合作與溝通、批判性思考能力等二十一世紀關鍵能力(Clark et al., 2010)。. 然而傳統論證教學往往強調如何引導學習者組織己方論點，並對不同意的論點予以反駁，這容易造成學習者陷入「輸贏式爭論」之中，使學習者在論證學習的過程中專注於駁倒與自己意見不同的對手，錯失了學習者彼此透過論證合作、溝通、共同建構議題之解決方案的機會(Andriessen, 2006)。因此，如何促進學習者在合作論證過程中更專注地與其他學習者一同發展對議題的共同理解，藉此使學習者透過合作論證有更深入的學習，發展能與他人合作、溝通的技巧，是教育研究者應當關注的問題。. 3.

(9) 第二節、研究動機與目的本研究期待學習者在論證過程中能夠不陷入輸贏式爭論之中，然而學習者需要充分的教學支持才能夠在論證過程中與他人一同合作，因此如何設計一強調合作之論證教學引導學生參與與他人共同合作建構理解、規劃解決方案之合作論證會是最迫切需要研究的問題。本研究亦希望檢驗合作論證教學與傳統論證教學之間的差異，因此會透過文獻探討論證學習的內涵，以及過往教育研究者如何開展出傳統的論證教學，並了解其限制。接著探討合作取向之論證學習，以期理解合作論證學習的內涵。其後，設計兩種不同的論證教學，並檢驗此兩種論證教學分別對於學生之論證行為有何影響。最後對合作論證學習的未來發展方向提出建議。. 4.

(10) 第三節、研究問題. 為了瞭解進行合作論證學習的學習者，是否有比傳統論證學習的學習者有更好的學習體驗，本研究的研究問題有以下二項：. (一) 參與「強調合作之論證教學」之論證小組，其論證行為序列是否較參與「傳統論證教學」之論證小組更為豐富？. (二) 不同「合作品質」學生所組成的三種論證小組（高合作品質+高合作品質、高合作品質+ 低合作品質、低合作品質+低合作品質），其論證行為序列為何？. 5.

(11) 第四節、名詞解釋. (一)論證行為：論證行為是指學習者在進行合作論證時所展現出來的行為，在本研究中的論證行為是將學習者於線上論證平台中的發言資料作編碼之後，按照時間先後排成序列，並施以滯後序列分析的結果。. (二)傳統論證教學：在本研究中為了比較科學教育研究者在過去常常使用的論證教學與強調合作的論證教學有何異同，因此將過去科學教育研究者所使用的論證教學課程稱為傳統論證教學。此論證教學的特色是著重於教導學生識別彼此所提出的論點、證據、反論點…等元素，並引導學生將己方的論點作足夠的修飾，或是形成反論點反駁與自己意見不同的論點，亦可指出他人論點的缺陷。. (三)合作論證教學：在本研究中為了比較科學教育研究者在過去常常使用的傳統論證教學與強調合作的論證教學有何異同，因此將本研究中所使用之「強調合作」之論證教學稱之為合作論證教學。合作論證教學的特色是著重於教導學生將論證視為一種彼此建構對議題之共同理解的過程，並引導學生主動理解他人的論點，最後能夠共同研擬出對於論證議題的解決方案。. (四)合作品質：本研究為了檢視學習者在合作論證歷程中所感知的合作品質，於學習者完成線上合作論證活動後，以「合作品質問卷」測量學習者對合作論證過程中與組員合作情形的感知。因此本研究中的「合作品質」是指學習者填寫之合作品質問卷的結果。. 6.

(12) (五)論證自我效能：論證自我效能是指學習者對自身進行各項論證活動時能力的評估，在本研究中的論證自我效能，是學習者在進行線上合作論證活動之前所填寫的「論證自我效能問卷」之得分。. 7.

(13) 第五節、研究範圍與限制. 壹、本研究由於人力物力有限，因此並非採用隨機抽樣，而是選用鄰近中學之學生作為樣本，其研究結果無法推論到臺灣所有國高中生，因此引用本研究之研究結果時須謹慎小心。貳、本研究所選用之社會性科學議題為「核能發電」，並非所有學生皆對核能發電之利弊有充足的了解，因此其論證行為在不同之社會性科學議題之下，可能有所不同。參、本研究因時間與人力有限，無法進行長期研究，因此學生之論證行為可能與長期研究之結果有所差異。. 8.

(14) 第二章、文獻探討第一節、合作論證學習壹、論證的內涵論證（argumentation）是科學家進行科學探究活動時的核心，科學家們會爭論彼此所提出的研究方法是否合適、所使用的證據來源是否可信，以及研究的結論是否恰當(D. Kuhn, 1993; Latour & Woolgar, 2013)。其中特別值得注意的是，「論證」是一種評估（evaluation）與辯證（justiﬁcation）主張（claims）的過程（process）；「論證」的產物則是「論點」（arguments），是透過論證的過程持續不斷地精煉所產生的產物(Simon, Erduran, & Osborne, 2006)。科學家不只是透過「論證」談論科學而已，「論證」同時也是科學工作中很重要的一部份(Duschl, Ellenbogen, & Erduran, 1999)，在科學的發展史上也可以見到科學家們彼此爭論自然世界的本質，例如近代物理發展史上知名的「EPR 悖論」（Einstein-Podolsky-Rosen paradox）就是愛因斯坦等人對於波耳的量子力學理論是否具有完備性的一大挑戰。除此之外，科學家還一度針對「電」的本質究竟是粒子抑或是流體起了爭論，富蘭克林甚至為了證明電是一種流體而設計了特製的「電瓶」收集閃電(T. S. Kuhn, 1963)。從這些例子中可以看出，科學家並不總是意見一致，而論證是他們解決意見不同的重要工具。. 從相關文獻中可以看出研究者們對於「論證」的定義並不相同，例如 Walton (2006)就認為論證是一種針對論點進行批判的活動，學習者在論證的過程中反覆地檢視支持論點的理由，並在與他人互動和對話的過程中對其理由提出證明或予以反駁，其目的是要使論點的品質在反覆辯駁的過程中變得更加精緻。然而 Van Eemeren 與 Grootendorst (2004)則傾向將論證看作是一種社會性的（social）活動，學習者參與論證的目的是要盡可能找出與某個議題有關的所有正反論點，並在彙整相關論點後，試著對此議題做出合理的評論與判斷。從上述的比較中可以看出，學者們對於論證的目的、功能甚至進行方式都有非常不同的見解，但他們都會同意論證是一種透過理性討論以解決意見分歧的工具(Jonassen & Kim, 2010)。 9.

(15) 論證不只是科學家進行理性討論的工具，同時也是科學學習的核心(Jonassen & Kim, 2010; Katherine L. McNeill & Pimentel, 2010; E. Michael Nussbaum, Sinatra, & Poliquin, 2008; Osborne, Simon, Christodoulou, Howell-Richardson, & Richardson, 2013; J. P. Walker & Sampson, 2013)。讓學生在課堂上參與論證可以幫助學生「概念改變」（Conceptual change），論證可以刺激學生的科學思考（scientific thinking），學生透過論證可以表達（articulate）與精煉（refine）他們的科學知識(von Aufschnaiter, Erduran, Osborne, & Simon, 2008)，也能夠促使學生發展「問題解決」（Problem solving）的能力(Cho & Jonassen, 2002)。. 希臘哲學家亞里斯多德（Aristotle）將論證依照其目的和功能，分為三種不同的類別，分別為「絕對式」（apodictic）、「修辭式」（rhetorical），以及「對話式」（dialectical）論證(Van Eemeren & Grootendorst, 2004)。其中「絕對式」的論證情境，是要從已知的命題中推理出絕對可信的知識，也就是大家最耳熟能詳的「三段論證結構」。例如：『人必有一死，蘇格拉底是人，則蘇格拉底必死』。這種論證方法只要能夠確立一個共通性原則，則推導出的結論就有其邏輯必然性。相較於「絕對式」的論證，「修辭式」的論證則在科學教育領域被廣泛地探討。「修辭式」的論證最常出現於一位講者試圖以自身的論點說服聽眾的場合中(Jonassen & Kim, 2010)，其論證的目的是要說服與自己意見並不相同的人。一個修辭式的論點是否成功，端看這個論點是否可以得到最多聽眾的認可，因此對於這種「修辭式論證」的心力大都放在「論點的順序結構」（sequential structure of arguments）上(Andriessen, 2006)，畢竟如何以最有效、最有說服力的方式組織論點，是一個論述是否能拉攏支持者的重要關鍵。其中最常見的架構就是 Toulmin 所提出的「論證模式」（Toulmin’s Argumentation Pattern；TAP），Toulmin 認為一個好的論證應該要包含以下六個重要的元素： (一) 主張（claim）：陳述某樣觀點或意見。 (二) 資料（data）：用以支持一個主張的事實。 (三) 理由（warrant）：連結資料與主張之間的依據。 (四) 支持（backing）：支持理由的理論假設。 (五) 修飾（qualifiers）：指出主張在哪些情況下才適用。 10.

(16) (六) 反例（rebuttal）：指出主張在哪些情況下是無效的。. 圖 1. Toulmin 論證模式示意圖，譯自 Simon et al. (2006)。. 舉例來說：『小安出生於台北市（資料）；在台北市出生的人就有中華民國國籍（理由）；根據中華民國國籍法的規定，只要是在中華民國領域內出生的人就會是中華民國國民（支持）；小安符合這些條件（修飾）；除非她的父母是外國人（反例），所以小安是中華民國國民（主張）。』Toulmin 認為此論點是否有效，端看其內部的重要結構元素是否有完整呈現。. TAP 在論證教學的領域中可說是展現出空前的影響力，Osborne、Erduran 與 Simon (2004) 認為 TAP 不只是陳述一個好論點的順序結構而已，它更能夠作為教師進行論證教學的參考。 11.

(17) 她們進行了為期兩年的論證教學研究，在研究初期運用 TAP 做為引導教師發展論證教學的材料，發現 TAP 能夠協助科學教師在論證教學中將焦點放在論證的「品質」（論點是否符合 TAP）而非論點的「對錯」（論點是否符合現代科學知識）之上，進而讓教師在教學的時候更專注於協助學生形成、修飾論點，而非指摘學生提出的論點違背了哪些科學知識。接著，她們更運用 TAP 協助學校教師發展論證教學課程（例如：Simon et al., 2006），教師在課程中除了運用 TAP 協助學生辨識一個好的論點有哪些重要元素之外，亦協助學生檢視自己的論點是否有符合 TAP 中的六個重要元素。許多研究者也隨著運用 TAP 進行論證教學（例如：Khishfe, 2014; K. L. McNeill, Katsh-Singer, Gonzalez-Howard, & Loper, 2016; K. L. McNeill & Knight, 2013; Ortega, Bargallo, & Alzate, 2014），教學內容不外乎引導學習者在論證過程中識別他人所提出的論點是否有結構上的缺陷（例如：缺乏證據），或是提出反論點以反駁他人不完備的論點，並依據學習者提出的反論點數量做評分，作為學習者論證能力的評量依據（例如：Osborne et al., 2004）。. 研究者除了依據 TAP 設計論證教學活動，亦使用 TAP 對論證進行分析（例如：Roberts & Gott, 2010; Sa & Queiroz, 2007; Simon et al., 2006; Taskin, 2013），然而當研究者們用 TAP 對一般生活中發生的論證作分析時，卻產生許多問題(Jonassen & Kim, 2010)。這是因為一般生活中發生的論證往往和「修辭式論證」的情境有所差別，在「修辭式論證」的情境中，發展論點的人只需要關注自己的贊成論點是否有說服力即可，但有些研究者批評 TAP 只有考慮贊成論點的順序結構，他們認為這樣的分析架構並不符合日常生活的論證情境，因為 Toulmin 忽略了日常生活中的論證是一種對話（dialogic nature），學習者在論證中需要考慮正反雙方立場的不同論點，而不是只有贊成方的論點(Andriessen, 2006; Duschl, Schweingruber, & Shouse, 2007; K. A. Walker & Zeidler, 2007)。這些原因使得 TAP 比較適合用來評估只有一種論點的論證，而不適合用來評估兩個以上論點的論證。除此之外，「理由」本身是一個內隱（implicit）的概念，研究者在對論證作質性分析時，非常難以區分「理由」與「支持」之間的差異(Erduran, Simon, & Osborne, 2004; Leitão, 2003)，更遑論在論證教學過程中要向學習者解釋什麼是「理. 12.

(18) 由」、「支持」，進而要他們在組織自己的論點時加入這兩項元素，這無論對於教師或學習者而言，都是一項近乎不可能的任務。貳、合作論證當考慮到一般生活中的論證有其「對話」的本質時，「對話論證」便成為研究者研究的焦點。相較於一位講者試圖說服其他聽眾的情境，「對話論證」的情境則是眾多不同主張的個體（individuals）或社群（social groups）互相交流、參與討論，其目的是要運用論證解決意見不同之處，或是在眾多主張中找出折衷方案(Driver, Newton, & Osborne, 2000; Jonassen & Kim, 2010)。這樣的情境更像是「合作論證學習」（Collaborative argumentation-based learning）這個近年廣受教育學者重視的論證學習型式，「合作論證學習」主張學習者是透過對話的過程建立「論點」以支持自己的立場，學習者在對話的過程中不只要評估與權衡支持論點與反對論點，更要在論證時與其他學習者共同測試與澄清支持、反對論點的「不確定性」（uncertainty），最後共同建構彼此對一個「弱結構」（ill-structured）複雜議題的共同理解(Jiménez-Aleixandre, 2007)。進行「合作論證學習」相關研究的學者們以「對話理論」（dialog theory）作為研究合作論證學習的基礎，對話理論將論證視為可以幫助學習者參與透過對話找出解決方案的集體探索（argumentation as a means to engage learners in a collective exploration of a dialogical space of solutions ）的一種工具 (Andriessen, 2006) 。「合作論證學習」的學習者需要集體貢獻（collectively contribute）來自不同觀點的論點與證據，與一同論證的夥伴共同建立彼此對於複雜議題的共同理解（shared understanding）。因此合作論證學習的重點不再是試圖改變學習者的立場或觀點，而是要擴展學習者的視野，使學習者更加能夠理解他人的觀點，即便這些觀點與自己有所不同。若學習者在論證過程中落入「輸贏式情境」（win-lose situation）之中，他們就只會更具焦在如何拒絕、反駁與自己不同的觀點，進而證明自己的論點與觀點才是對的、好的，這樣的論證學習情境並沒有辦法對學習者的學習有所幫助(Andriessen, 2006; Asterhan & Schwarz, 2010)。Andriessen (2006)更進一步指出，論證是一種具有合作性質的實務活動（collaborative practice），學習者在合作論證的歷程中可以透過推理、精緻化以及反思學習更. 13.

(19) 深層的概念，參與合作論證活動的學習者可以發展合作能力（collaborative ability）、社會意識（social awareness）以及有效論證的技巧。. 「合作論證學習」除了可以促進學生多樣的能力發展之外，過往的研究也同時找出許多學習者在進行論證時會面臨的學習困難。例如 Andriessen (2006)就指出有些學習者無法區分證據與理論，也可能會無法接受與自己不同的觀點；另外他也指出學習者可能會因為害怕與其他學習者對抗，而不願意提出自己的論點。Leitão (2003)則發現學習者可能會因為缺乏相反論點的相關知識而無法形成「反論點」（counter-argument）；Nussbaum、Kardash 與 Graham (2005)也針對學生無法提出「反論點」的原因作調查，他們發現有些學習者之所以只會提出「支持論點」而不提出不同立場的「反論點」，因為學習者認為提出「反論點」會降低自己論點的說服力。這些學習者在進行「合作論證學習」時所面臨的困難，都顯示了學習者需要更多教學上的協助(O. Noroozi, Weinberger, Biemans, Mulder, & Chizari, 2013; Osborne et al., 2004)。. 然而國內的教育文獻較少「合作論證學習」的相關研究，國外文獻中也僅有少數研究著重於以社會互動和對話理論的面向探討學生的合作論證學習(Berland & Lee, 2012; K. A. Walker & Zeidler, 2007)，因此學習者在進行「合作論證學習」時會產生哪些行為模式，目前是尚待被研究的議題。本研究將聚焦於學習者在進行合作論證學習時所產生的互動行為模式，並觀察著重於邏輯順序、修飾自身論點的學習者之論證行為模式，與將論證視為一種合作、共構理解的學習者所產生的論證行為模式之間，有哪些不同。. 14.

(20) 第二節、社會性科學議題隨著科技日益進步的快速發展，現代公民會遇到相當多與科學、科技有關的社會議題，例如近年常常被社會大眾所討論的「氣候變遷」、「器官複製與培育」以及「核能發電」等議題，這些議題往往引發社會大眾從各自所關心的面向切入進行探討，稱為「社會性科學議題」（socio-scientific issues）(Sadler, 2009)。這些議題由於參雜了科學以及社會的面向，因此往往是複雜難解的(Sadler, 2009)，每一位學習者可能都對同一個社會性科學議題抱持著不同的看法和觀點。以核能發電為例，有的學習者會基於核能發電有效率、成本低廉…等原因而對台灣建置核能發電廠表示贊同；而有的學習者則會關心核能發電的安全問題、核電廠建廠的位置、對環境的污染，以及核廢料的處置措施。學習者必須透過參與對話和討論，方有可能解決彼此對於同一社會性科學議題的歧異(K. A. Walker & Zeidler, 2007)，不同的學習者會因為本身的價值觀點與應用相關科學知識與概念的方式，而有不同的學習成果(Nielsen, 2012)。. 值得注意的是，適當的「社會性科學議題」能夠提供學習者有意義的合作論證學習情境，因此廣泛地被教育學者作為研究主軸。例如 Nielsen (2012)就以「基因治療」（human gene therapy）作為學生討論的社會性科學議題，並觀察個別學生在討論的過程中如何運用科學知識、證據作為論證策略的一部份。而 von Aufschnaiter 等人 (2008)則觀察國中學生在討論社會性科學議題的時候，每一位學生的科學知識如何隨著討論的過程持續發展。Albe (2007)則進一步觀察個別學生在討論複雜的社會性科學議題時，他們腦中的科學知識、科學認識觀、生活經驗以及價值觀如何交互作用。除此之外，也有較關注學生論證技巧（argumentation skills）的相關研究，Dawson 與 Venville (2010)就以高中學生作為研究樣本，觀察學生在課堂上針對社會性科學議題做論證之後，個別學生的論證技巧是否有提升。Foong 與 Daniel (2013)同樣也是關注個別學生的論證技巧，不過他們更好奇個別學生在一項社會性科學議題中所培養出的論證技巧，是否能在另一個社會性科學議題的論證中展現出來，也就是達成學習遷移。. 然而我們可以發現，這些「社會性科學議題論證」的相關研究大多聚焦於學生個人的學習成果（例如：Dawson & Venville, 2010; Foong & Daniel, 2013; Nielsen, 2012; von Aufschnaiter 15.

(21) et al., 2008）；或是大都以 TAP 為分析架構，分析學習者在社會性科學議題論證的過程中建構論點的方式以及學習歷程（例如：Foong & Daniel, 2013; Rudsberg, Ohman, & Ostman, 2013），較少以「合作論證學習小組」為單位作為探討重點的相關研究。因此本研究將聚焦於「社會性科學議題」情境下的「合作論證學習」，觀察學習者所組成的學習小組會有哪些論證行為模式。. 16.

(22) 第三節、資訊科技輔助合作論證學習. 壹、資訊科技對合作論證學習的幫助由於資訊科技的快速進展，許多教育研究者發展出線上論證學習平台協助學習者進行論證（例如：WISE）。對研究者而言，線上論證平台最顯而易見的好處，就是學習者在線上論證平台中的學習歷程資料都可以被完整地紀錄下來，以供學習者以及研究者檢閱(Hew, Cheung, & Ng, 2009)。對學習者而言，線上學習平台可以透過設計良好的鷹架（scaffolding），協助學習者在討論的時候更加聚焦(Omid Noroozi, Weinberger, Biemans, Mulder, & Chizari, 2012)。而不同的平台設計給予學習者的協助也有所不同，有些研究者在平台中使用「合作腳本」（collaboration scripts）作為協助學習者合作論證的工具，「合作腳本」是由研究者事先按照次序（sequences）排列好的一系列合作任務，研究者將合作任務分成不同的階段（例如：搜尋證據、形成論點…等），接著再將任務階段細分為許多子任務（sub-tasks。例如在「搜尋證據」階段中，可能會有「找尋證據」、「檢驗證據可信度」、「尋找多重來源資料」…等子任務），學習者可以透過平台中預先設定好的腳本進行合作論證，這樣的設計可以幫助學習者更加聚焦於各個階段的學習任務中(Kopp & Mandl, 2011)。但由於本研究的目的是要了解學習者在「社會性科學議題」中的「合作論證學習」行為模式，在線上合作論證平台中加入「合作腳本」並不妥當，合作腳本可能會使本研究無法觀察到學習者最原初的合作論證行為，因此本研究不在線上論證平台中加入「合作腳本」，以免研究失焦。. 另外，有的研究者會在線上論證學習平台中放入「句子提示」（sentence opener）的功能，促進學生的討論。「句子提示」工具會要求學習者在線上平台發言之前選擇自己的「起始台詞」，例如在 McAlister、Ravenscroft 與 Scanlon (2004)所使用的線上論證平台 AcademicTalk 中，若學習者想要發表自己的論點或想法，就必須選擇「我認為…」（I think…）作為論點或想法的起始台詞，學習者只要在「句子提示」的後方輸入自己想要表達的文字即可，這樣的設計除了可以幫助學習者彼此了解發言的目的之外，亦可協助學習者有更豐富的溝通與互動 (McAlister et al., 2004)。在本研究中，為了使學習者能夠在「合作論證學習」中更容易表達自 17.

(23) 己的想法，因此在線上合作論證平台中加入 McAlister et al. (2004)所使用的「句子提示」供學習者使用，其中文翻譯如下表所示。. 表 1. 「句子提示」一覽表。譯自 McAlister et al. (2004)，Table A1。. 提出論點或證據. 提出疑問. 提出挑戰. 我認為…. 你說的是不是？…. 讓我解釋（我的論點）…. 你為什麼會認為？…. 我不同意你的論點，因為… 你的論點與討論主題的相關性是？…. 讓我進一步仔細說明（我的你能不能進一步仔細說我所提出的反論點是… 論點）… 明？… 我所提出不同面向的觀點讓我舉例說明… 你能不能舉例說明？… 是… 我們是不是需要更多的證據讓我提出證據… 你可以提出相關證據嗎？… 去？… 你提出的證據可信度有多高？推理或歸納. 表達同意或支持. 其他. 經由推論可以得知…. 我同意你的看法…. 是的. 綜合來說…. 我同意你的說法…. 不是. 我認為(論點)在什麼條件下我懂你的觀點… 可以成立…. OK. 你的前提或假設是不是?…. 謝謝. 你的觀點沒錯！. 我認為你提出的論點意味這個觀點很棒！著…. 抱歉… 再見…. 貳、小結經過文獻之蒐集與整理後，本研究將建置一具有「句子提示」之線上同步合作論證平台，以協助學生進行對話。. 18.

(24) 第三章、研究方法. 第一節、研究對象本研究以基隆地區某高中之一、二年級學生為樣本，人數共 80 人。在研究開始之前，研究者將按照學生們對於論證議題所持有的立場，將立場相異之學生分配至 2 人一組之論證小組中進行線上同步合作論證。然而在研究結束後，刪除問卷填寫不完整、對話紀錄少於 20 條，以及未針對論證議題進行討論的小組後，用於研究分析之受試者人數為 N=58 人，共 29 組論證小組，其中 26 人為實驗組、32 人為對照組。將兩組學生在合作論證活動開始之前的論證自我效能問卷作 t 檢定後，可以發現兩組學生之論證自我效能並無顯著差異，因此兩組學生在施以強調合作論證教學以及傳統論證教學之前，其對於自身進行論證任務的信心沒有差異。. 表 2. 實驗組與對照組論證自我效能 t 檢定摘要表. 論證自我效能. N. Mean. S.D.. 實驗組. 26. 4.2385. 0.84521. 對照組. 32. 4.2333. 0.75120. 19. t-value 0.024.

(25) 第二節、研究設計本研究預計使用之「社會性科學議題」有以下三項： (一) 你是否支持台灣興建核電廠，以解決台灣發電量不足的問題？ (二) 你是否支持利用基因改造食品以解決糧食短缺問題？ (三) 你是否支持醫學中心利用動物進行人類器官培養實驗？. 在研究的前置作業期間，研究者會調查受試者對於上述三個議題的意見，並選出分歧度最高的一項議題作為論證議題。在本研究的調查結果中，發現受試學生在「你是否支持台灣興建核電廠，以解決台灣發電量不足的問題？」之議題上意見最為分歧，因此選用上述之「核能議題」作為本次研究所採用的社會性科學議題。. 為了檢驗強調合作的論證學習行為是否與傳統論證學習的行為有所不同，本研究將參與研究的學生隨機分配為「實驗組」與「對照組」，並針對兩組學生施以不同的教學處理。在「實驗組」學生的教學課程中會強調合作論證中合作的面向，授課內容著重於引導學生將論證活動視為一種建立共識的過程，並非輸贏式的爭論；「對照組」學生則給予傳統科學教育研究者所使用的 TAP 論證教學課程，不強調合作，授課內容著重於引導學生識別論點、提出證據以支持論點，以及提出反論點以反駁他人的論點。. 教學活動結束後，實驗組與對照組學生皆會登入「線上同步合作論證平台」進行資料搜尋以及論證活動，兩組學生於線上同步合作論證平台中所能夠使用的功能皆完全相同，兩組學生在平台上的發言皆會被研究者紀錄、編碼，並以滯後序列分析技術分析合作論證小組的論證行為序列。論證活動結束後學習者均會填寫「合作品質問卷」做為後測，以了解學習者感知的論證學習活動的合作品質。. 20.

(26) 第三節、研究流程本研究之研究流程可大致分為四個部分，「論證教學」、「前測」、「資料搜尋與論證活動」、「後測」。如下圖所示：. 圖 2. 研究流程圖. 壹、論證教學第一部分是對實驗組、對照組學生施以 60 分鐘不同的「論證活動教學」，在此階段中實驗組學生會接受強調合作的論證教學，授課內容著重於引導學生將論證活動視為一種建立共識的過程，並非輸贏式的爭論；而對照組學生則是接受 TAP 論證教學，授課內容著重於引導學生識別論點、提出證據以支持論點，以及提出反論點反駁他人的論點。接著，為了讓實驗組學生能夠更明確地掌握「合作論證」與「輸贏式爭論」之間的差異，研究者特別整理出常見的不良論證行為供學生參考。例如：在論證的過程中刻意忽略與自己不同的意見與觀點、或是持續地以反論點反駁自己不同意的觀點。此段教學課程並不以宣導錯誤行為的方式呈現，而強調這些行為無法幫助論證小組討論出解決方案，因此容易淪為輸贏式的爭論。最後，為了確保每位學習者都對於即將使用的「線上同步論證平台」有足夠的了解，實驗組、對照組學生都會參與論證平台的使用說明。實驗組與對照組學生所參與的不同論證教學，如下頁表 3 所示。 21.

(27) 表 3. 實驗組與對照組學生所參與之不同論證教學對照表. 教學內容. 強調合作論證教學（實驗組）. 引導學生思考論證是一種合作共構理解、找出解決方案的活動。. ˇ. 協助學習者識別好的論點有哪些重要元素，並引導學習者如何以反論點反駁不同意的論點。. 比較「合作論證」與「輸贏式爭論」之間的差異。. 傳統論證教學（對照組）. ˇ. ˇ. 論證技巧介紹，引導學生適時提出論點、提出疑問、提出反論點、運行推理。. ˇ. 舉例說明常見的不良論證行為（例如：只提出自己的論點，忽略他人論點），並強調這些行為無法幫助彼此找出解決方案。. ˇ. 線上同步合作論證平台使用說明。. ˇ. ˇ. 貳、前測為了瞭解兩組受試者的起點行為，在學生進入「線上同步合作論證平台」之前，學生會填寫「論證自我效能問卷」，以評估學習者對自身進行論證任務時的信心程度為何。. 參、線上同步合作論證活動進入「線上同步合作論證平台」後，兩組學生都會有 20 分鐘的時間線上搜尋與論證主題有關的資料，藉此了解論證議題的相關資訊與知識；接著，學習者會在論證區發言，進行 50 分鐘的同步論證活動。. 22.

(28) 肆、後測於論證結束之後，實驗組與對照組學生都會填寫「合作品質問卷」，以評估學生在論證活動的歷程中對於合作品質的感知。. 23.

(29) 第四節、研究工具壹、論證自我效能問卷本研究所使用之論證自我效能問卷為 15 題之單一向度問卷，採 Likert 六點式法編製。其問卷主要測量受試者對於自己在進行線上合作論證活動時各項任務的信心程度，在本研究中於學習者進行「線上同步合作論證活動」之前施測，作為前測問卷。其問卷之內在一致性信度值α＝0.95，詳細問卷內容請見附錄一。. 貳、線上同步合作論證平台為了方便記錄學習者在「合作論證學習」中的學習歷程資料，本研究建置了一個簡易的「線上同步合作論證平台」供學習者使用。此平台之主要功能區域分為三個部分：「合作論證區」、「搜尋資料區」以及「筆記區」，以下針對三大主要功能區域做詳細介紹。（一）合作論證區合作論證區為本研究所建置的「線上同步合作論證平台」最主要功能，其介面如下圖所示。當學習者在「合作論證區」中進行論證時，可以在畫面的上半部看到「論證議題」，例如，本研究所使用的社會性科學議題為「核能發電」，則學習者會在「論證議題」看到「你是否支持台灣興建核電廠，以解決台灣發電量不足的問題？」. 圖 3. 「合作論證區」系統畫面 24.

(30) 「合作論證區」畫面的中間則像一個聊天室一樣，學習者可以在此聊天室中看到自己與論證組員所發表的訊息。由於此「線上同步合作論證平台」皆給予學習者匿名，因此學習者無法透過組員發言時所顯示的暱稱認出彼此，此設計確保了學習者個人資訊的安全性，並能夠讓學習者在論證過程中無須擔憂同儕壓力，在線上同步論證平台中暢所欲言。. 另外，為了讓學習者在發言時可以利用「句子提示」協助彼此識別發言的目的，此平台亦建置了點選式的選單供學習者點選適當的「句子提示」，如下圖所示。每位學習者都必須選擇句子提示才能夠將發言送出至合作論證聊天室中，且聊天室中的每一則發言都會顯示發言者所選擇的「句子提示」。學生所選的「句子提示」以及在聊天室中的發言內容、發言時間，將全數被平台所記錄，以供研究者後續分析所用。. 圖 4. 「句子提示」選單，句子提示之內容翻譯自 McAlister et al. (2004)，Table A1。. 然而，由於技術的限制，學習者只能在「合作論證區」的聊天室中發表文字訊息，而無法發表圖片或圖表。因此在本研究中的論證教學階段，授課者會提示學生可以將圖表內容化為文字敘述，發表在合作論證聊天室中。. （二）搜尋資料區本研究考慮到學習者對於「核能發電」之相關先備知識可能略有不足，因此在「線上同步合作論證平台」中加入了即時搜尋的工具，學習者可以利用此工具搜尋相關資訊，並運用於「合作論證學習」之中，搜尋資料區之畫面如下圖所示。. 25.

(31) 圖 5. 「搜尋資料區」系統畫面. 受試者可以在搜尋欄輸入感興趣的關鍵字，並按下「搜尋」鍵，即可透過「線上同步合作論證平台」直接搜尋到相關網頁、網站資訊。. （三）筆記區本研究所建置之「線上同步合作論證平台」，為了讓學習者方便將重要資訊（例如：雙方論點、搜尋到的網頁資訊）暫時紀錄於平台上，設計了筆記區以供學習者作筆記。由於筆記區內嵌文字編輯器，因此學習者可以將任何文字、圖片資訊紀錄於筆記區中，於進行線上同步合作論證時參考使用。. 圖「筆記區」系統畫面 6. 「筆記區」系統畫面 26.

(32) 參、合作品質問卷本研究所使用的合作品質問卷為 Lee, Huh, and Reigeluth (2015)所開發之問卷，於論證活動結束後施測，用於測量學生學習過程中所感知與的合作品質。問卷共 7 題，採 Likert 六點式法編製。由於原量表之題目敘述為英文，因此本研究將其翻譯為中文後，針對高中學生兩個班共 80 人進行預試，得到本問卷的內在一致性信度值α＝0.87，最後採用作為本研究所使用之「合作品質」問卷。其問卷內容請見附錄二。. 27.

(33) 第五節、資料蒐集. 壹、學習者於線上論證平台的發言內容研究者蒐集受試者於線上同步合作論證平台中的發言內容，並記錄發言之時間，以利本研究在資料分析時可以看出發言之先後順序。發言資料之收集同時亦會記錄受試者之代號、所屬小組代號，以利分析小組之論證行為。. 第六節、資料處理與分析壹、學習者發言內容之編碼本研究將受試者在線上同步合作論證平台中的發言內容，由兩位編碼者依據 Mcalister 等人（2004）所使用的「句子提示」（sentence openers）進行編碼，將受試者的發言目的分為「提出論點或證據」（Inform）、「提出疑問」（Question）、「提出挑戰」（Challenge）、「進行推理或歸納」（Reason）、「表達同意或支持」（Support）以及「其他」（Maintain）六種類別。兩位編碼者在進行編碼時若遇到意見不一致之處，會依據意見不一致處進行討論以達成共識；若依然無法達成共識，則在研究資料上註記。兩位編碼者完成編碼後，計算兩位編碼者之評分者一致性為α＝0.82，可以使用此發言編碼進行後續分析。. 28.

(34) 表 4. 學習者發言內容編碼表. 學習者行為. 提出論點或證據. 提出疑問. 提出挑戰. 進行推理或歸納. 編碼. 學習者行為描述. 範例. CA1. cb031：核能優點是核學習者在討論區中提出自己的看法能發電不會排放大量和意見，或提出證據以支持自己的論的污染物質到大氣點。中。. CA2. ca001：你能不能舉例說明哪個發電能夠完學習者在討論區中對不清楚的地方全替代核電? 提出疑問，請求進一步的說明，以釐清自己的疑惑。 ca016：你為什麼會認為未來幾年內不會興建其他發電廠呢？. CA3. cb005：那安全性問題呢?因為一旦核能發學習者在討論區中對於自己不同意電廠出事，引影範圍的意見，或認為不合理、不適當的證將非常廣大，影響時據提出挑戰，以反駁組員的說法。間也將非常久遠，更有許多間接影響。. CA4. ca001：你提出的論點意味著你擔憂的是核學習者在討論區中整理、綜合彼此的能發電造成汙染? 想法，或推測組員的觀點、立場，藉此相互理解、建立解決方案。 ca005：綜合來說，只要避開斷層帶，然後把防災措施做好。 ca015：是，我是不太能拿出政商勾結的證據。. 表達同意或支持. 其他. CA5. CA6. 學習者在討論區中對組員所發表的言論表達同意，讓組員知道自己所認 cb031：我同意你的看同的觀點、證據。法，核電廠投資成本太大，電力公司的財務風險較高。 cb010：HI 學習者在討論區中發表與議題無關 ca008：啊我按錯的言論，與組員閒聊以建立關係。 cb010：你先吧. 29.

(35) 貳、滯後序列分析將學習者的發言內容編碼後，研究者會運用「滯後序列分析」技術了解學生在論證時的行為。此分析技術乃是將發言內容編碼按照時間先後順序排列，並計算發生某 A 行為之後發生某 B 行為（A→B）的次數，形成「論證行為次數分配表」。接著將每個序列之次數計算 Z 分數後，得到「論證行為序列 Z 分數表」，若某項論證行為序列之 Z 分數值大於 1.96（p<0.01），則該行為序列在統計上達到顯著水準。此分析技術可以有效協助本研究分析顯著發生的論證行為序列，幫助研究者判別學習者在線上同步合作論證過程中的論證行為模式為何。. 30.

(36) 第四章、研究結果與討論. 第一節、強調合作之論證教學對學生論證行為的影響本研究的主要研究問題，是探討經歷「合作論證教學」的學生，其論證行為是否與經歷「一般論證教學」之學生有所不同，並討論不同之處。從下表中我們可以看出實驗組（合作論證教學）學生的行為序列之次數分配，以及行為序列的 Z 分數。表 5. 實驗組受試者所組成之論證小組論證行為序列次數分配表. Frequency. Inform (CA1). Question (CA2). Challenge (CA3). Reason (CA4). Support (CA5). Others (CA6). Inform (CA1). 49. 20. 36. 6. 12. 33. Question (CA2). 25. 6. 4. 3. 1. 6. Challenge (CA3). 25. 10. 15. 7. 0. 13. Reason (CA4). 8. 2. 2. 8. 4. 9. Support (CA5). 11. 2. 4. 1. 3. 2. Others (CA6). 35. 5. 9. 8. 3. 91. 31.

(37) 表 6. 實驗組受試者所組成之論證小組論證行為序列 Z-score 表. Z-score. Inform (CA1). Question (CA2). Challenge (CA3). Reason (CA4). Support (CA5). Others (CA6). Inform (CA1). -0.20. 1.78. 3.63*. -1.84. 2.05*. -3.60. Question (CA2). 3.56*. 0.95. -1.15. -0.07. -0.85. -2.85. Challenge (CA3). 0.72. 1.51. 1.74. 1.11. -2.04. -2.64. Reason (CA4). -0.99. -0.68. -1.45. 4.07*. 2.03*. -0.63. Support (CA5). 1.67. -0.12. 0.38. -0.50. 1.89. -2.47. Others (CA6). -2.81. -3.10. -3.65. -0.94. -1.96. 8.92*. *p<0.01. 圖 7. 實驗組受試者所組成之論證小組論證行為序列圖. 從結果中可以發現，實驗組學生在進行論證時，會對不同意的論點提出挑戰（CA1→CA3），除此之外亦會對組員的論點表達肯定與認同（CA1→CA5）；而當組員提出疑問時，參與論證. 32.

(38) 的學生會隨之給予解釋和進一步說明（CA2→CA1）。此結果可以看出實驗組學生對於論證之議題有充分討論，並且樂意給予組員進一步回饋。. 另外也可以看出實驗組學生在論證時彼此運用推理思考，促進理解與歸納結論（CA4→CA4）；在組員做出推理或歸納之後，他們也會表達認同（CA4→CA5）。但是從結果中可以看出，學生彼此閒聊的情形相當常出現（CA6→CA6）。. 表 7. 對照組受試者所組成之論證小組論證行為序列次數分配表. Frequency. Inform (CA1). Question (CA2). Challenge (CA3). Reason (CA4). Support (CA5). Others (CA6). Inform (CA1). 71. 21. 26. 10. 22. 27. Question (CA2). 28. 5. 5. 1. 3. 5. Challenge (CA3). 32. 8. 18. 1. 3. 5. Reason (CA4). 2. 0. 1. 4. 4. 11. Support (CA5). 13. 7. 10. 3. 9. 3. Others (CA6). 28. 6. 7. 4. 4. 150. 33.

(39) 表 8. 對照組受試者所組成之論證小組論證行為序列 Z-score 表. Z-score. Inform (CA1). Question (CA2). Challenge (CA3). Reason (CA4). Support (CA5). Others (CA6). Inform (CA1). 3.08*. 1.99*. 1.32. 1.23. 2.57*. -6.99. Question (CA2). 4.38*. 0.57. -0.31. -0.72. -0.45. -3.80. Challenge (CA3). 3.11*. 1.10. 3.98*. -1.16. -1.15. -5.20. Reason (CA4). -2.29. -1.45. -1.10. 3.38*. 1.77. 1.39. Support (CA5). -0.35. 1.79. 2.19*. 0.89. 3.06*. -4.29. Others (CA6). -6.52. -3.43. -4.60. -1.87. -3.92. 14.40*. *p<0.01. 圖 8. 對照組受試者所組成之論證小組論證行為序列圖. 由對照組學生的論證行為序列分析結果可以看出，對照組學生在進行論證時，除了持續地提出論點與證據（CA1→CA1），以將觀點說明清楚之外，還會對組員的論點表達同意（CA1→CA5），若對組員所提出的論點有不清楚的地方，亦會提出疑問請求進一步的說明 34.

(40) （CA1→CA2）；而當組員請求進一步說明時，對照組學生會隨即針對疑問提出更多的相關資訊以解決組員的疑惑（CA2→CA1）。. 值得留意的是，對照組學生會在表達贊同之後，再接著提出挑戰（CA5→CA3），這可能是因為對照組學生試著在討論中加入更多不同面向的觀點時所產生的論證行為序列。此外，結果也顯示對照組學生在論證時，會針對組員的挑戰進一步提出挑戰、質疑（CA3→CA3），也會針對組員提出的挑戰做進一步說明（CA3→CA1）；這顯示對照組學生積極地對論證議題做討論，而組員提出的質疑亦會促使學生做更多的說明，以釐清彼此的論點。而對照組學生也持續地在論證過程中運行推理、綜合彼此的想法（CA4→CA4），而就像實驗組學生一樣，對照組學生彼此閒聊的情形相當常出現（CA6→CA6）。比較實驗組與對照組學生的論證行為序列之後可以發現，相較於實驗組，對照組學生更會試著在討論中加入更多不同面向的觀點（CA5→CA3），且會基於組員的論點做出提問（CA1→CA2），顯見對照組學生較實驗組學生有更豐富的論證行為表現。因此合作取向之論證教學並未讓實驗組學生之論證行為更加豐富。. 對照組學生表現較亮眼的原因可能是因為「合作論證教學」並沒有如最初所預期的那麼有效，學生在經過 60 分鐘的合作論證教學之後，或許在知識上能夠理解論證是一種合作建構共識的過程，但在實際進行論證的時候，依然使用輸贏式的觀點與組員互動。學生是否在論證過程中以合作的態度與組員進行論證，可從學生所填寫之「合作品質」量表中看出一些端倪，若進一步針對實驗組與對照組學生之「合作品質」量表做 t 檢定，可以發現兩組間的合作品質並無顯著差異，如下表所示。. 表 9. 實驗組與對照組學生合作品質 t 檢定（實驗組 N=26，對照組 N=32）. 合作品質. Mean. S.D.. 實驗組. 4.4560. 0.68096. 對照組. 4.7634. 0.96932. n.s. : 無顯著差異 35. t-value -1.365(n.s.).

(41) 從上表中我們亦可以發現，對照組學生之合作品質量表之平均值更是高於實驗組學生。因此若要檢視學生以合作觀點進行論證活動時的論證行為模式，必須進一步以學生所填寫的「合作品質問卷」作為分組觀察的依據。. 36.

(42) 第二節、不同合作品質組成之論證小組之合作論證行為. 為了進一步檢驗合作品質較高的論證小組是否有更豐富的論證行為模式，研究者運用學生所填寫的「合作品質問卷」為依據，對學生做分組。將所有學生所填寫的「合作品質」量表，依照整體學生的平均值分為「高合作品質」以及「低合作品質」兩類，並觀察由高、低合作品質之學習者所組成的三種論證小組（高合作品質＋高合作品質、高合作品質＋低合作品質、低合作品質＋低合作品質）是否有不同的論證行為模式。. 表 10. 兩位高合作品質受試者所組成之論證小組論證行為序列次數分配表. Frequency. Inform (CA1). Question (CA2). Challenge (CA3). Reason (CA4). Support (CA5). Others (CA6). Inform (CA1). 34. 14. 10. 6. 17. 19. Question (CA2). 18. 1. 3. 1. 3. 6. Challenge (CA3). 11. 5. 5. 4. 2. 4. Reason (CA4). 1. 1. 1. 7. 5. 10. Support (CA5). 10. 7. 8. 3. 9. 2. Others (CA6). 24. 4. 4. 4. 3. 102. 37.

(43) 表 11. 兩位高合作品質受試者所組成之論證小組論證行為序列 Z-score 表. Z-score. Inform (CA1). Question (CA2). Challenge (CA3). Reason (CA4). Support (CA5). Others (CA6). Inform (CA1). 1.95. 2.21*. 0.66. -0.37. 2.44*. -4.77. Question (CA2). 3.97*. -1.17. 0.20. -0.86. -0.24. -2.44. Challenge (CA3). 1.17. 1.53. 1.61. 1.41. -0.78. -3.10. Reason (CA4). -2.65. -0.86. -0.82. 4.36*. 1.58. 0.12. Support (CA5). -0.15. 2.17*. 2.87*. 0.24. 2.68*. -4.57. Others (CA6). -3.29. -3.14. -3.04. -2.38. -4.16. 10.39*. *p<0.01. 圖 9. 兩位高合作品質受試者受試者所組成之論證小組論證行為序列圖. 從結果中可以看出，兩位高合作品質之學習者在進行合作論證時，若有對彼此論點不理解的地方，會提出疑問以請求組員的進一步說明（CA1→CA2），而當有疑問被提出來的時候，學習者也會再提出論點或證據，以解答彼此的疑問（CA2→CA1）。這顯示兩位高合作品質學 38.

(44) 習者所組成的論證小組會持續地在論證過程中彼此提問、解答疑惑，也就是共同建構彼此對議題的理解。此外，他們亦會在論證過程中不斷地運行推理、針對暫時的討論結果作歸納，以釐清彼此的想法（CA4→CA4），同時也會不斷地對組員的意見表達同意（CA1→CA5；CA5 →CA5）。這顯示兩位高合作品質學習者所組成的論證小組重視歸納、整理階段性的討論成果，此外亦不吝於給予組員支持和肯定。特別值得注意的是，兩位高合作品質學習者所組成的論證小組會試圖在討論中加入更多不同面向的觀點（CA5→CA3），這顯示他們並不會只滿足於階段性的共識，而會試著在議題的討論中加入更多不同面向的觀點，以刺激彼此的思考。. 然而從結果中亦可看出，兩位高合作品質之學習者在平台中常有閒聊的情形發生（CA6 →CA6），這顯示學習者除了需要討論平台中的社會性科學議題之外，亦須要透過閒聊來建立彼此的關係。此外，兩位高合作品質受試者所組成之論證小組並沒有在 CA1→CA3 以及 CA3 →CA1 兩處論證行為序列達到顯著，這可能代表他們並不顯著地以反論點反駁組員，而傾向以詢問（CA1→CA2）的方式理解組員的想法，學習者也因此較少回應組員的反論點（CA3→ CA1）。. 整體而言，此結果顯示兩位高合作品質之學習者所組成的論證小組，除了會試圖建立彼此對議題的共同理解之外，亦會試著加入不同面向的觀點進入討論之中。. 39.

(45) 表 12. 高合作品質、低合作品質受試者所組成之論證小組論證行為序列次數分配表. Frequency. Inform (CA1). Question (CA2). Challenge (CA3). Reason (CA4). Support (CA5). Others (CA6). Inform (CA1). 65. 21. 34. 8. 13. 24. Question (CA2). 25. 6. 4. 3. 0. 4. Challenge (CA3). 32. 8. 21. 2. 1. 8. Reason (CA4). 7. 1. 2. 5. 2. 8. Support (CA5). 10. 2. 4. 1. 0. 2. Others (CA6). 22. 4. 7. 7. 3. 64. 表 13. 高合作品質、低合作品質受試者所組成之論證小組論證行為序列 Z-score 表. Z-score. Inform (CA1). Question (CA2). Challenge (CA3). Reason (CA4). Support (CA5). Others (CA6). Inform (CA1). 0.66. 1.63. 1.69. -0.82. 2.76*. -4.14. Question (CA2). 3.11*. 1.04. -1.32. 0.31. -1.47. -2.51. Challenge (CA3). 1.35. 0.42. 3.09*. -1.28. -1.37. -3.08. Reason (CA4). -1.01. -1.00. -1.21. 3.02*. 0.90. 0.76. Support (CA5). 1.40. 0.11. 0.51. -0.15. -0.96. -1.54. Others (CA6). -4.16. -2.42. -3.26. 0.25. -0.94. 9.36*. *p<0.01. 40.

(46) 圖 10. 高合作品質、低合作品質受試者所組成之論證小組論證行為序列圖. 由結果中可以看出，由高合作品質、低合作品質受試者所組成之論證小組，會積極地回應組員所提出的問題（CA2→CA1），並且對於組員所提出的論點會表達同意或支持（CA1→ CA5）。這顯示此類型之論證小組會主動回應組員，並給予同意或支持。值得注意的是，由高合作品質、低合作品質受試者所組成之論證小組會連續提出反論點（CA3→CA3），這可能代表學習者傾向直接反駁組員的質疑，而非以進一步說明釐清學習者的論點（CA3→CA1）。此外，他們還會持續地運行推理或歸納（CA4→CA4），這可能代表學習者會針對暫時的討論結果作歸納，以釐清彼此的想法。最後，高合作品質、低合作品質受試者所組成之論證小組亦會彼此閒聊（CA6→CA6）。. 整體而言，高合作品質、低合作品質受試者所組成之論證小組除了會回應組員的問題之外，亦會對組員提出的論點或證據表達同意。然而，他們較傾向以反論點回應組員的質疑。. 41.

(47) 表 14. 兩位低合作品質受試者所組成之論證小組論證行為序列次數分配表. Frequency. Inform (CA1). Question (CA2). Challenge (CA3). Reason (CA4). Support (CA5). Others (CA6). Inform (CA1). 21. 6. 18. 2. 4. 17. Question (CA2). 10. 4. 2. 0. 1. 1. Challenge (CA3). 14. 5. 7. 2. 0. 6. Reason (CA4). 2. 0. 0. 0. 1. 2. Support (CA5). 4. 0. 2. 0. 3. 1. Others (CA6). 17. 3. 5. 1. 1. 75. 表 15 兩位低合作品質受試者所組成之論證小組論證行為序列 Z-score 表. Z-score. Inform (CA1). Question (CA2). Challenge (CA3). Reason (CA4). Support (CA5). Others (CA6). Inform (CA1). 0.47. 0.45. 3.38*. 0.57. 0.81. -3.56. Question (CA2). 2.62*. 2.44*. -0.41. -0.65. 0.29. -3.34. Challenge (CA3). 1.74. 1.69. 1.12. 1.65. -1.32. -3.23. Reason (CA4). 0.57. -0.65. -0.92. -0.33. 1.77. -0.14. Support (CA5). 0.81. -0.93. 0.52. -0.47. 4.14*. -2.16. Others (CA6). -3.56. -2.35. -3.61. -1.05. -2.16. 8.24*. *p<0.01. 42.

(48) 圖 11. 兩位低合作品質受試者所組成之論證小組論證行為序列圖. 由上圖結果可以看出，兩位低合作品質受試者所組成之論證小組會積極地回應組員所提出的問題（CA2→CA1），除此之外，他們也會以問題回應問題（CA2→CA2），這可能代表學習者常常不太了解組員所提的問題是什麼，因此再次詢問組員、請組員將問題描述得更清楚一點。另外學習者亦會針對組員所提出的論點提出質疑（CA1→CA3），但是卻沒有在 CA3→ CA1 序列上達到顯著，顯示學習者並未顯著地回應組員的質疑（CA3→CA1）。這可能代表此類型的論證小組因為無法清楚地表達自己的疑問，因此議題並沒有太深入的討論。最後，我們可以看出兩位低合作品質受試者所組成之論證小組同樣也喜歡閒聊（CA6→CA6）。. 小結. 比較三種不同組成的論證小組（高合作品質＋高合作品質、高合作品質＋低合作品質、低合作品質＋低合作品質）之論證行為序列分析結果，我們可以發現「兩位高合作品質受試者所組成之論證小組」相較於其他兩種論證小組（高合作品質＋低合作品質、低合作品質＋ 43.

(49) 低合作品質）有更豐富的論證行為序列。他們不只充分地彼此針對論點作出提問（CA1→CA2），更會對於組員的疑問作出進一步說明（CA2→CA1），這顯示「兩位高合作品質受試者所組成之論證小組」充分地運用合作論證活動，與組員一同建構對一議題的共同理解。與其他兩種論證小組（高合作品質＋低合作品質、低合作品質＋低合作品質）相比，「兩位高合作品質受試者所組成之論證小組」更會試圖在討論中加入不同面向的觀點（CA5→CA3、CA5→CA2）。這些結果都顯示當高合作品質的學習者與同樣屬於高合作品質的學習者一同進行合作論證活動時，學習者會透過對話積極地共同建構知識，且會將討論延伸至不同面向，使議題的討論更全面。. 相較之下，「高合作品質、低合作品質之學生所組成的論證小組」就沒有顯著地對組員提出疑問（CA1→CA2 不顯著），且較常直接反駁組員的反論點（CA3→CA3）。而「兩位低合作品質之學生所組成的論證小組」雖然有顯著地針對組員的論點提出反駁（CA1→CA3），然而學生並未顯著地針對組員的反駁作進一步說明（CA3→CA1 不顯著）。這些論證行為序列的分析結果使得研究者較難推論此兩種類型之論證小組（高合作品質＋低合作品質、低合作品質＋低合作品質）在論證過程中有積極地共構理解。. 44.

(50) 第五章、結論與建議. 第一節、研究發現與結論壹、學習者在經歷強調合作之論證教學後，並未以合作觀點進行論證活動由研究結果一可以看出，將實驗組與對照組之論證行為序列作比較後，發現對照組之論證行為序列較實驗組更為豐富，且兩組學生之「合作品質量表」間並無顯著差異。由此可以推測「強調合作之論證教學」並未使得學生以合作觀點進行論證活動，因此單純比較實驗組與對照組間的論證行為差異，無法看出當學生以合作觀點進行論證活動時，其論證行為序列為何。. 「強調合作之論證教學」並不如研究者原先所預想的有效之原因，可能是因為課程設計上並未給予學生足夠的時間，亦無練習課程供學生檢視自己在進行論證時是否有以合作的方式進行論證活動，使得學生在教學課程結束後，依然以自己所熟悉的方式進行論證。. 貳、高合作品質之學習者組成的論證小組，有更豐富的論證行為. 研究者進一步將受試學生按照其「合作品質量表」作高、低分群之後，檢視三種不同組成之論證小組（高合作品質＋高合作品質、高合作品質＋低合作品質、低合作品質＋低合作品質）之論證行為序列為何。. 結果顯示由兩位高合作品質學生所組成之論證小組，其論證行為序列較其他兩種小組（高合作品質＋低合作品質、低合作品質＋低合作品質）更為豐富，他們不只會彼此交流以求對於論證議題有共同理解，也會試圖在討論中加入不同面向的觀點。. 45.

(51) 參、結論本研究之研究結果，顯示短時間的「合作論證教學」並沒有辦法促進學生以合作方式進行論證活動，學生依然會以自己所習慣的方式與組員一同論證；然而研究結果確實顯示「高合作品質」受試者所組成的論證小組確實有更豐富的論證行為，因此若能透過長期教學轉化學生的論證習慣，必然能夠促使學生以合作的方式與組員論證、達到更好的學習效果。. 46.

(52) 第二節、未來研究發展與方向壹、持續發展強調合作之論證教學本研究所使用的「強調合作之論證教學」並無法如研究者所預期地引導學生以合作的觀點進行論證活動，其原因可能有兩大方面，其一是教學時間不夠長，不足以影響學生的論證習慣；其二是教學設計不當，例如本研究並未在教學設計中給予學生練習課堂所學的機會，使得學生在合作論證活動中持續以自己熟悉的論證模式與組員進行論證。. 然而從本研究之研究結果可以看出，「合作品質」較高之學生所組成的論證小組，有較豐富之論證行為，因此若能以一個好的「合作論證教學」引導學生以合作的態度進行合作論證，學生對於議題之討論就不必淪為輸贏式的爭論，而可以有更深度的對談。因此未來「合作論證教學」之設計必須給予學生更多的教學支持、以及更多的練習機會，使學生能夠透過教師（或是系統鷹架）獲得自身表現的回饋，進一步幫助學生監控自身的論證行為是否有助於共構對於議題的理解。. 貳、建置功能豐富的線上合作論證學習平台本研究建置之「線上合作論證平台」功能非常陽春，僅有聊天室以及簡易的搜尋、作筆記功能。然而若將更多的學習鷹架建置於系統平台上，或許能夠協助學習者在合作論證的過程有更好的表現。例如以圖像化的介面取代文字為主的聊天室、或是提供書籤功能協助學習者收藏自己所搜尋到的網頁資訊，都是值得未來研究者更進一步努力的方向。. 47.

(53) 參考文獻. Albe, V. (2007). When scientific knowledge, daily life experience, epistemological and social considerations intersect: Students’ argumentation in group discussions on a socio-scientific issue. Research in Science Education, 38(1), 67-90. doi:10.1007/s11165-007-9040-2 Andriessen, J. (2006). Arguing to learn. In R. K. Sawyer (Ed.), The Cambridge handbook of the learning sciences (pp. 443-460). New York: Cambridge University Press. Asterhan, C. S. C., & Schwarz, B. B. (2010). Online moderation of synchronous e-argumentation. International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning, 5(3), 259-282. doi:10.1007/s11412-010-9088-2 Berland, L. K., & Lee, V. R. (2012). In Pursuit of Consensus: Disagreement and legitimization during small-group argumentation. International Journal of Science Education, 34(12), 1857-1882. doi:10.1080/09500693.2011.645086 Cho, K.-L., & Jonassen, D. H. (2002). The effects of argumentation scaffolds on argumentation and problem solving. Educational Technology Research and Development, 50(3), 5. doi:10.1007/bf02505022 Clark, D., Sampson, V., Stegmann, K., Marttunen, M., Kollar, I., Janssen, J., . . . Laurinen, L. (2010). Online Learning Environments, Scientific Argumentation, and 21st Century Skills. In E. Bernhard (Ed.), E-Collaborative Knowledge Construction: Learning from ComputerSupported and Virtual Environments (pp. 1-39). Hershey, PA, USA: IGI Global. Dawson, V. M., & Venville, G. (2010). Teaching Strategies for Developing Students' Argumentation Skills About Socioscientific Issues in High School Genetics. Research in Science Education, 40(2), 133-148. doi:10.1007/s11165-008-9104-y Driver, R., Newton, P., & Osborne, J. (2000). Establishing the norms of scientific argumentation in classrooms. Science Education, 84(3), 287-312. doi:10.1002/(SICI)109848.