國中生生活化生命科學議題線上論證演變之研究

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(1)國立臺中教育大學科學應用與推廣學系科學教育碩士論文. 指導教授：游淑媚博士. 國中生生活化生命科學議題線上論證演變之研究. Study of Evolution in Online Argumentation of Daily-Life-Oriented Life Science Issues among Junior High School Students. 研究生：辜千芳撰. 中華民國九十八年七月.

(2) 國中生生活化生命科學議題線上論證演變之研究摘. 要. 本研究目的在探討國中學生進行生活化生命科學議題論證之論證要素、品質、與論點演變狀況。研究方法以質性分析為主，量化分析為輔，研究對象為某課後輔導班國中生共 24 名。以經由專家議題審查及試探性研究之程序設計出的「排毒餐抗癌」及「開發台灣生質能源」兩議題為研究工具。以無名小站部落格平台進行議題問卷填寫、同步及非同步論證、與省思撰寫等方式進行，每一個議題為期三十三天之網路線上論證活動，在活動後做部分個案晤談。收集論證活動中問卷、線上對話內容轉成逐字稿、省思撰寫內容與晤談。論證要素的分析參酌 Clark 和 Sampson (2007) 使用 Erduran 分類方式所定義之各項要素；論證層級則參酌 Osborne 等人 (2004)、Jiménex-Aleixandre 和 Pereiro-Muñoz (2005) 與 Sadler 和 Fowler (2006) 之層級理論；論點演變參酌 Jiménez-Aleixandre 和 Pereiro-Muñoz (2005) 之研究繪製論點演變圖。由研究者與另一位具論證分析經驗的研究生進行檢核要素分析及層級分析的一致性，論證要素的部份為：87.2%至 93.4%之間。論證層級的部份為：97.5%至 95.6%之間。並探討各階段中學生論點要素及論證層級的情形。研究結果發現：在論證要素方面，全體學生在排毒餐及生質能源兩議題的表現，以各要素百分比而言，學生在論點上依序為主張、理由、反駁，較少的為條件。在資料論述上排毒餐議題高於生質能源議題，而在反駁、條件的論述上則以生質能源議題高於排毒餐議題。在論證品質層級方面：整體而言，層級二在兩議題中的百分比分佈較多，排毒餐的較低層級之層級零、層級一、層級二的分佈多於生質能源。生質能源較高層級之層級四、層級五、層級六的分佈多於排毒餐。在論點演變方面：以整體而言，論點演變的人數分佈，演變較高，依次為改變、無改變。排毒餐在演變人數低於生質能源，排毒餐在無改變人數多於生質能源。從演變圖. I.

(3) 分析而言，學生演變類型可分為有條件進行反駁的論點演變。以理由、資料鋪陳的論點演變。演變類型：以整體而言，以理由、資料鋪陳的演變的人數多於有條件進行反駁的演變。排毒餐議題以理由、資料鋪陳的演變人數高於生質能源，排毒餐議題有條件進行反駁的演變低於生質能源。本研究針對學生如何於論述中增加依據、條件、反駁的論述級從層級二的論證品質提升為層級三、層級四、層級五、層級六，進而有較多以有條件進行反駁的演變，提出學生論證學習以及未來研究的建議。. 關鍵字：生活化生命科學議題、科學論證、國中生、論點演變. II.

(4) Study of Evolution in Online Argumentation of Daily-Life-Oriented Life Science Issues among Junior High School Students Abstract The purpose of this study was to explore the elements, quality, and the evolution of arguments in the argumentation of daily-life-oriented life science issues among junior high school students.. The study was conducted primarily through qualitative analysis and. secondarily through quantitative analysis.. Subjects were 24 junior high school students of. a class in which they received post-school-hours assistance with their studies. The two issues, “anti-cancer detoxification meal＂ and “development of biomass energy in Taiwan＂, designed through expert review of issues and procedures for exploratory studies were the study tools. An anonymous blog was the platform for the subjects to complete questionnaires on the issues, synchronized and asynchronized argumentation, and reflective composition, etc. days.. Each issue was open for discussion online over a period of around 33. After that, interviews were conducted with some individuals.. Data collected were. questionnaires, online conversations＇transcripts, reflection of argumentation and interviews＇ transcripts were thought through.. In argumentation element analysis,. elements defined in the Erduran classification adopted by Clark and Sampson (2007) were referenced.. For the argumentation level, the theory of Osborne et al. (2004),. Jiménex-Aleixandre & Pereiro-Muñoz (2005), and Sadler & Fowler (2006) was referenced. For the evolution of arguments, the theory of Jiménex-Aleixandre & Pereiro-Muñoz (2005) was referenced.. The researcher and another graduate student with experience of. argumentation analysis examined the consistency of element analysis and level analysis.. III.

(5) The consistency of argumentation elements is between 87.2% and 93.4% while that of argumentation levels is between 97.5% and 95.6%. Results of the study showed that in argumentation elements, for both issues, detoxification meal and biomass energy, all students prioritized sequentially claim, warrant, rebuttal according to the percentage of each of the elements and few prioritized qualifier; in terms of data, detoxification meal was higher than biomass energy; in terms of rebuttal and qualifier, biomass energy was higher than detoxification meal.. In argumentation quality level, Level 2 occupied a higher. percentage in both issues. Percentage of lower levels, i.e. Level 0, Level 1, and Level 2, was higher in detoxification meal than biomass energy while percentage of higher levels, i.e. Level 4, Level 5, and Level 6 was higher in biomass energy than detoxification meal.. In. the evolution of arguments, more evolution was observed in the number of students than change and without change.. The number of students with changes was lower in. detoxification meal than in biomass energy while the number of students without changes was higher in detoxification meal than in biomass energy.. As far as the evolution plot was. concerned, two evolution models could be sorted out among all students.. One was. argument evolution with qualifier rebuttal while the other is argument evolution with warrant and data.. In terms of evolution models, more students evolved in their. argumentation with warrant and data than with qualifier and rebuttal. In addition, more students evolved in their argumentation with warrant and data in detoxification meal than in biomass energy.. The evolution in qualifier rebuttal was lower in detoxification meal than. in biomass energy.. Suggestions for students to learn argumentation and for future studies. were brought forth in this study where it was discussed how students could enhance their argumentation quality from Level 2 to Level 3, Level 4, Level 5, and Level 6 by adding argumentation elements like backing, qualifier, and rebuttal and to generate more qualifier. IV.

(6) rebuttal.. Keyword: daily-life-oriented life science issues, scientific argumentation, junior high school students, evolution of arguments. V.

(7) 目摘. 次. 要.........................................................................................................................................I. ABSTRACT ........................................................................................................................... III 目. 次.........................................................................................................................................I. 第一章. 緒論............................................................................................................................ 1. 第一節研究背景與動機 .................................................................................................... 1 第二節研究目的 ................................................................................................................ 5 第三節研究問題 ................................................................................................................ 5 第四節研究範圍及限制 .................................................................................................... 6 第五節名詞解釋 ................................................................................................................ 6 第二章文獻探討.................................................................................................................... 9 第一節論證與論點之意涵 ................................................................................................ 9 第二節論證品質與論點演變 .......................................................................................... 13 第三節論證學習環境與線上論證 .................................................................................. 16 第四節. 論證學習相關研究 ............................................................................................. 22. 第三章研究方法.................................................................................................................... 26 第一節研究架構 .............................................................................................................. 26 第二節研究對象 .............................................................................................................. 28 第三節研究環境 .............................................................................................................. 29 第四節議題研發 .............................................................................................................. 29 第五節研究流程 .............................................................................................................. 35 第六節資料收集與分析 .................................................................................................. 37. i.

(8) 第四章. 結果與討論.............................................................................................................. 46. 第一節國中生在線上進行生活化生命科學議題之論證要素 ...................................... 46 第二節國中生在線上進行生活化生命科學議題之論證品質層級 .............................. 88 第三節國中生在線上進行生活化生命科學議題過程中之論點演變 ........................ 128 第五章. 結論與建議............................................................................................................ 156. 第一節結論 .................................................................................................................... 156 第二節建議 .................................................................................................................... 163 參考文獻................................................................................................................................ 165 中文文獻 ........................................................................................................................... 165 英文文獻 ........................................................................................................................... 167 附錄一進入網誌內頁http://www.wretch.cc/blog/sheng08077f..................................... 172 附錄二. 備忘錄.................................................................................................................... 176. 附錄三. 議題流程................................................................................................................ 178. 附錄四. 國二排毒餐議題與論點演變分析........................................................................ 183. 附錄五. 國三排毒餐議題與論點演變分析........................................................................ 185. 附錄六. 國二生質能源議題與論點演變分析.................................................................... 186. 附錄七. 國三生質能源議題與論點演變分析.................................................................... 190. ii.

(9) 表目次表 2-1 Clark和Sampson (2007) 各項要素定義.................................................................... 11 表 2-2 論證層級比較表 ........................................................................................................ 14 表 2-3 Jiménez-Aleixandre和Pereiro-Muñoz (2005) 論點演變定義說明........................... 16 表 3-1 研究對象背景一覽表 ................................................................................................ 28 表 3-2 國三排毒餐分組 ........................................................................................................ 32 表 3-3 議題一 (排毒餐) 活動流程設計與目的................................................................... 33 表 3-4 議題二 (生質能源) 活動流程設計與目的............................................................... 34 表 3-5 本研究論證要素說明與例子 .................................................................................... 39 表 3-6 本研究論證品質分析架構定義代號與例子 ............................................................ 41 表 3-7 本研究論點演變定義說明及例子 ............................................................................ 42 表 3-8 論證要素一致性 ........................................................................................................ 45 表 3-9 論證層級一致性 ........................................................................................................ 45 表 4-1-1 全體學生排毒餐論證全程要素統計表 ................................................................. 47 表 4-1-2 全體生質能源論證全程要素統計表 ..................................................................... 48 表 4-1-3 國二排毒餐、生質能源論證全程要素統計 ......................................................... 49 表 4-1-4 國二排毒餐論證各階段要素統計表 ..................................................................... 51 表 4-1-5 國二排毒餐論證要素於階段統計表 ..................................................................... 58 表 4-1-6 國二排毒餐額外用語分析統計表 ......................................................................... 60 表 4-1-7 國二生質能源論證各階段要素統計表 ................................................................. 62 表 4-1-8 國二生質能源證要素於階段統計表 ..................................................................... 66 表 4-1-9 國二生質能源額外用語分析統計表 ..................................................................... 69 表 4-1-10 國三排毒餐、生質能源學生論證要素分析統計表 ........................................... 70 表 4-1-11 國三排毒餐論證各階段要素統計表 ................................................................... 72. iii.

(10) 表 4-1-12 國三排毒餐論證要素於階段統計表 ................................................................... 77 表 4-1-13 國三排毒餐額外用語分析統計表 ....................................................................... 79 表 4-1-14 國三生質能源論證各階段要素統計表 ............................................................... 80 表 4-1-15 國三生質能源論證要素於階段統計表 ............................................................... 85 表 4-1-16 國三生質能源額外用語分析統計表 ................................................................... 87 表 4-2-1 全體學生排毒餐論證全程層級統計表 ................................................................. 89 表 4-2-2 全體學生生質能源論證全程層級統計表 ............................................................. 91 表 4-2-3 國二排毒餐、生質能源論證全程層級統計表 ..................................................... 95 表 4-2-4 國二排毒餐論證各階段層級統計表 ..................................................................... 99 表 4-2-5 國二排毒餐論證層級於階段統計表 ................................................................... 102 表 4-2-6 國二生質能源論證各階段層級統計表 ............................................................... 105 表 4-2-7 國二生質能源論證層級於階段統計表 ............................................................... 109 表 4-2-8 國三排毒餐、生質能源論證全程層級統計表 ................................................... 111 表 4-2-9 國三排毒餐論證各階段層級統計表 ................................................................... 115 表 4-2-10 國三排毒餐論證層級於階段統計表 ................................................................. 118 表 4-2-11 國三生質能源論證各階段層級統計表 ............................................................. 122 表 4-2-12 國三生質能源論證層級於階段統計表 ............................................................. 126 表 4-3-1 論點演變統計 ....................................................................................................... 128 表 4-3-2 演變類型統計 ....................................................................................................... 129 表 4-3-3 國二排毒餐論點演變分析表 ............................................................................... 130 表 4-3-4 國二排毒餐論點演變分析表(續) ........................................................................ 131 表 4-3-5 國二生質能源論點演變分析表 ........................................................................... 135 表 4-3-6 國二生質能源論點演變分析表(續) .................................................................... 136 表 4-3-7 國二演變類型分析表 ........................................................................................... 139. iv.

(11) 表 4-3-8 國三排毒餐論點演變分析表 ............................................................................... 142 表 4-3-9 國三排毒餐論點演變分析表(續) ........................................................................ 143 表 4-3-10 國三生質能源論點演變分析表 ......................................................................... 148 表 4-3-11 國三生質能源論點演變分析表(續) .................................................................. 149 表 4-3-12 國三演變類型分析表 ......................................................................................... 154. v.

(12) 圖目次圖 2-1 Toulmin (1958) 的論證模式 ........................................................................................ 11 圖 3-1 研究架構 .................................................................................................................... 27 圖 3-2 研究流程 .................................................................................................................... 36 圖 4-1-1 全體學生排毒餐論證全程要素百分比分配圖....................................................... 47 圖 4-1-2 全體生質能源論證全程要素百分比分配圖........................................................... 48 圖 4-1-3 國二排毒餐、生質能源論證全程要素百分比分配圖 ......................................... 49 圖 4-1-4 國二排毒餐論證各階段要素百分比分配圖 ......................................................... 52 圖 4-1-5 國二排毒餐論證要素於階段百分比分配圖 ......................................................... 58 圖 4-1-6 國二生質能源論證各階段要素百分比分配圖 ..................................................... 62 圖 4-1-7 國二生質能源論證要素於階段百分比分配圖 ..................................................... 67 圖 4-1-8 國三排毒餐、生質能源學生論證要素分析分配圖 ............................................. 70 圖 4-1-9 國三排毒餐論證各階段要素百分比分配圖 ......................................................... 72 圖 4-1-10 國三排毒餐論證要素於階段百分比分配圖 ....................................................... 77 圖 4-1-11 國三生質能源論證各階段要素百分比分配圖 ................................................... 81 圖 4-1-12 國三生質能源證要素於階段百分比分配圖 ....................................................... 85 圖 4-2-1 全體學生排毒餐論證全程層級百分比分配圖 ..................................................... 89 圖 4-2-2 全體學生生質能源論證全程層級百分比分配圖 ................................................. 91 圖 4-2-3 國二排毒餐、生質能源全程層級百分比分配圖 ................................................. 95 圖 4-2-4 國二排毒餐論證各階段層級百分比分配圖 ......................................................... 99 圖 4-2-5 國二排毒餐論證層級於階段百分比分配圖 ....................................................... 102 圖 4-2-6 國二生質能源各階段層級分析統計圖 ............................................................... 106 圖 4-2-7 國二生質能源證層級於階段百分比分配圖 ....................................................... 109 圖 4-2-8 國三排毒餐、生質能源論證全程層級百分比分配圖 ....................................... 111. vi.

(13) 圖 4-2-9 國三排毒餐論證各階段層級百分比分配圖 ....................................................... 115 圖 4-2-10 國三排毒餐論證層級於階段百分比分配圖....................................................... 118 圖 4-2-11 國三生質能源論證各階段層級百分比分配圖................................................... 123 圖 4-2-12 國三生質能源論證層級於階段百分比分配圖................................................... 126 圖 4-3-1 排毒餐 2g3 學生論點演變圖 ............................................................................... 132 圖 4-3-2 排毒餐 2g5 學生論點演變圖 ............................................................................... 133 圖 4-3-3 生質能源 2g1 學生論點演變圖 ........................................................................... 137 圖 4-3-4 生質能源 2b2 學生論點演變圖 ........................................................................... 138 圖 4-3-5 排毒餐 3b1 學生論點演變圖 ............................................................................... 145 圖 4-3-6 排毒餐 3b2 學生論點演變圖 ............................................................................... 146 圖 4-3-7 生質能源 3g6 學生論點演變圖 ........................................................................... 151 圖 4-3-8 生質能源 3b4 學生論點演變圖 ........................................................................... 153. vii.

(14) 第一章緒論本章將依序說明研究背景與動機、研究目的、研究問題、研究範圍與限制、與名詞解釋如下：. 第一節. 研究背景與動機. 本節內容將依序分述研究背景、研究動機如下：. 一、研究背景科學是經由人們互動思考歷程而產生的社會性活動，孔恩的「典範轉換」論特別強調「科學社群」相互說服的重要，科學家透過社群互動及科學論證過程可以形成對某些議題概念的改變，這個過程同樣會出現在一般成年人、青少年或小孩的思考活動中 (蔡俊彥、黃台珠、楊錦潭，2007a)。Newton 等人認為在科學與科學教育中論證是一個重要的核心，強調論證是科學哲學的主體，知識的形成與架構是需要透過思考與求證，而論證在整個知識的形成中扮演著一重要的角色，科學知識的形成除了能被求證以外，立論的過程也是極為重要的一環，因此一理性的論證過程是形成科學知識的重要基本 (Newton et al., 1999)。由於科學理論與科學事件均不是單一因子組成，是必須經由論證來建構，Kuhn (1993) 亦認為對話與論證是建構科學知識的動力。因此，科學方法中是必須包含辯論與論證。透過反思讓學生了解科學理論的形成不是單一證據，而是一連串的推理過程。為了讓學生在學習知識建構的歷程，論證活動確實是可達其目標的方法之一。黃翎斐和胡瑞萍 (2006) 從科學學習的角度來看論證，學習科學就是對科學社群的語言和實務社會化的過程 (enculturation into science)，而在學習過程中，情境與時機的提供是必需的，透過反覆的演練才能增進學習的成效。而論證的活動是可以提供學習者認識基礎理論的機會亦符合了建構論希望學習者主動意義化的觀點，透過論證的活動將建構出與議題相關概念、學習新的概念或釐清概念。. 1.

(15) 再則，傳統教學方式以教師教學、學生聽講為主，師生同儕互動機會較少，使得學生在論證能力、科學思考、與推理能力上較缺乏訓練，因而無法利用平時所學的知識去解決問題或判斷真偽 (Newton, Driver & Osborne, 1999)。此外，科學理論的精進通常需透過個人或群體的推理論證，故論證在科學發展歷程中扮演重要角色 (蔡俊彥、黃台珠、楊錦潭, 2007a)，科學論證的研究在近年亦受到科學教育界的重視，不但從多元角度探討科學論證，亦強調在科學教室讓學生經由互動方式重新建構新知識 (Erduran, Simon & Osborne, 2004；Kelly, Drucker & Chen,1998；Newton, Driver & Osborne, 1999；Osborne, Erduran & Simon, 2001;Osborne, Erduran & Simon, 2004；Simon, Erduran & Osborne, 2006)。林煥祥 (2007) 於教育部編印「德智體群美五育理念與實踐」之智育理念與實踐一文中把「論證」(argumentation) 併入為智育三元素--「論證」、「批判思考能力」、「探究、解決事情的能力」之一。強調論證的能力是求學過程中，除了學科知識的學習之外是未來生活必備的能力之一。換句話說，學生決策能力的根源是來自於論證能力的培養，即學習以多層面的考量、參考資訊、使用證據的佐證去做決策是現今科學教育重要的課題之一。學習者透過論述的過程不但可以檢視自己的先備知識，亦可藉由議題的論述與決定過程，演變出更精緻的論點，進而做出最佳決定，促使自身概念發展 (Kuhn, 1970; Kuhn, Shaw & Felton, 1997)。Clark 和 Sampson (2007) 亦指出科學的知識發展透過一個做決定的過程會比發現來得好。至於進行論證學習的環境方面，過去科學論證教學是在課室中進行，但近來由於電腦網路科技的發達，傳統課室講授教學不再是唯一方式，科學概念的溝通也可透過網路達成，科學學習的目的不僅局限於「知道」，更進一步著重在「如何」知道，再由知道的過程中察覺該如何做出決策。換言之，知識的學習或概念的形成不該只是經由得知問題的解答架構而成。Newton 等人 (1999) 在研究論證教學法在學校科學教育的地位時，發現課室中會利用論證的教學技巧來架構知識的很少，主因有二：一是受限於教師個人的教學風格；二是國家課程和評量學生學習體系的外在因素讓老師感到. 2.

(16) 壓力的存在。至於非局限於課室內講授的論證活動或學習亦有許多研究，其中建議在課室中提供線上的學習環境，是提供論證最佳的支援 (Andriessen, Erkens, Van de Laak & Coirier, 2003；Bell & Linn, 2000；Clark & Sampson, 2005；deVries, Lund & Baker, 2002；Hoadley & Linn, 2000；Sandoval & Reiser, 2004；Schwarz, Neuman, Gil & Ilya, 2003；Veerman, 2003)。另有文獻指出科技增強 (technology-enhanced) 可使以資料為基礎的論證學習活動更加積極 (Schellens & Valcke, 2006)。Clark、Stegmann、Weinberger、Menekse 和 Erkens (2008) 則指出科技增強的論證環境可促進合作論證 (collaborative argumentation)，並促進學習者建構論證方式與貢獻。Clack 和 Sampson (2006) 則是透過設計的網路討論介面進行物體溫度預測的科學議題論證活動，目的在於建立一個能夠支持或促進學生論證能力與概念學習的論證模式。因此，提供一開放性的論證平台，使學生能於無約束的情境之下，藉由議題論述所發展出的論述建構出自己的觀念，以維護自己的主張期許說服與自身相左的意見，或經過論證的檢視，進一步修正自己原有概念是有其必要。. 二、研究動機基於現今社會的型態，政策的實行都要形成共識之後方可執行，為達成共識，意見的交流是不可缺少的。因此，論證對於現今的學生而言，是一重要的課程。我們可從許多論證學習的研究，陸續進行中得知論證的重要性。以國外研究而言，探討論證教學法在學校科學教育的地位有 Newton 等人 (1999)。以網路論證探討論述情形有 deVries 和 Baker (2002)；Clark 和 Sampson (2007)；Aufschnaiter, Erduran, Osborne 和 Simon (2008)。探討論證環境的有 Bell 和 Linn (2000)；Schwarz, Neuman, Gil 和 Ilya (2003)；Jiménez-Aleixandre 和 Pereiro-Muñoz (2005)。探討論證模式與論證活動關係有 Simonneaux (2001)；Maloney 和 Simon (2006)。另外，國內亦有研究探討的問題有以論證品質、論證能力為主有邱郁雯、游淑媚. 3.

(17) (2007，2008)；林宗進和林樹聲 (2008)；蔡俊彥、黃台珠和楊錦潭 (2007a，2007b， 2008)；李松濤、陳佩君和林鼎富 (2007)；林志能和洪振方 (2007)；黃柏鴻和林樹聲 (2007)；蔡金宗和林樹聲 (2008)；何燿州、李岱娥和古智雄 (2008)；李佳生和林樹聲 (2008)；徐庭薌和林樹聲 (2008)；賴學彥和林素華 (2008)；鄧又仁和林素華 (2008)；陳倩嫻和佘曉清 (2008)。在論點演變的部份如，辜千芳、游淑媚和謝定全 (2007)；吳詩芳、游淑媚和青育筠 (2008)；青育筠、游淑媚和吳詩芳 (2008)，是以大學生為研究對象探討大學生論點演變，針對國中學生為研究對象進行論點演變研究者似乎較為少見。在研究對象方面，國外以中學生為研究對象有：Bell 和 Linn (2000)、Simonneaux (2001)、deVries 和 Baker (2002)、Jiménez-Aleixandre 和 Pereiro-Muñoz (2005)、Maloney 和 Simon (2006)、Clark 和 Sampson (2007)、Aufschnaiter, Erduran, Osborne 和 Simon (2008)；以小學生為研究對象有：Newton 等人 (1999)、Schwarz, Neuman, Gil 和 Ilya (2003)。國內目前針對於論證的研究，以大學生為研究對象有邱郁雯和游淑媚 (2007)，謝定全、游淑媚和辜千芳 (2007)，辜千芳、游淑媚和謝定全 (2007)，吳詩芳、游淑媚和青育筠 (2008)，青育筠、游淑媚和吳詩芳 (2008)，曾勇鈞、游淑媚、青育筠和辜千芳 (2008)。以及林宗進和林樹聲 (2008) 以非理工背景大學生為研究對象。以中學生為研究對象有陳倩嫻和佘曉清 (2008)，黃翎斐、張文華和林陳涌 (2008)。另有以國小學生為研究對象有蔡俊彥、黃台珠和楊錦潭 (2007a，2007b，2008)，林志能和洪振方 (2007)，黃柏鴻和林樹聲 (2007)，蔡金宗和林樹聲 (2008) ，何燿州、李岱娥和古智雄 (2008)，李佳生和林樹聲 (2008)，徐庭薌和林樹聲 (2008)，陳玟伶和林樹聲 (2008) 等。在論證的議題部份，國內研究者多以學生校內學習課程內容為議題 (李松濤、陳佩君、林鼎富，2007；林志能、洪振方，2007；黃柏鴻、林樹聲，2007；李佳生、林樹聲，2008；陳倩嫻、佘曉清，2008；邱郁雯、游淑媚等人，2007，2008) 以及社會. 4.

(18) 性科學議題 (徐庭薌、林樹聲，2008；蔡金宗、林樹聲，2008；林宗進、林樹聲，2008；何燿州、李岱娥、古智雄，2008；賴學彥、林素華，2008；鄧又仁、林素華，2008)。此兩類型議題一為概念學習為主，另一為立場選擇為主。以生命科學的概念為基礎融入學生日常生活中的生活化生命科學議題則有曾勇鈞、游淑媚、青育筠和辜千芳 (2008)，以大一學生所進行的研究。由上述得知，以我國而言，研究者大多以校內學習課程內容為議題及社會性科學議題探討學生論證的能力、品質為主。以論點演變的研究有辜千芳、游淑媚和謝定全 (2007)；吳詩芳、游淑媚和青育筠 (2008)；青育筠、游淑媚和吳詩芳 (2008)是針對大學生進行論點演變的研究。因此，本研究者擬以在網路論證環境中以生活化生命科學議題為論證議題，探討國中生在部落格上進行線上論證活動中使用的各種要素、論證層級、以及利用各種證據來使自己的論述精緻化之論點演變過程。. 第二節. 研究目的. 本研究主要目的是藉由一開放式的網路線上論證環境，探討我國國中學生以生活化生命科學進行論證活動時，在論證活動時論點要素的形成、論證品質的層級與論證時論點的演變為何？. 第三節. 研究問題. 基於前二節研究動機及目的，本研究欲藉由生活化生命科學議題的於網路平台上進行論證並探討下列問題：一、國中生在線上進行生活化生命科學議題之論證要素為何？ 1.全體學生在生活化生命科學議題論證全程之要素為何？ 2.國二學生在生活化生命科學議題論證全程之要素為何？ 3.國三學生在生活化生命科學議題論證全程之要素為何？二、國中生在線上進行生活化生命科學議題之論證品質層級為何？. 5.

(19) 1.全體學生在生活化生命科學議題論證品質層級為何？ 2.國二學生在生活化生命科學議題全程論證品質層級為何？ 3.國三學生在生活化生命科學議題全程論證品質層級為何？三、國中生在線上進行生活化生命科學議題過程中之論點演變為何？ 1.全體學生在生活化生命科學議題之論點演變為何？ 2.國二學生在生活化生命科學議題之論點演變為何？ 3.國三學生在生活化生命科學議題之論點演變為何？. 第四節. 研究範圍及限制. 1.研究範圍：本研究對象為臺中市南區某校外課後補習班之國中二、三年級學生，年齡在 14 至 15 歲之間。 2.研究限制：由於時間限制，本研究僅 24 位學生參與，又因涉及生活化生命科學議題，結論可能不宜廣為推論至其他年齡的學習者。. 第五節. 名詞解釋. 1.論證 (argumentation)：Toulmin (1958) 提到論證是由多個不同的階段、因子所組成，立論的基礎，包括支持、數據、事實、證據及其他納入考慮的事物；Osborne 等人 (2004) 提出論證則是描述造成辯論的複雜過程。根據上述文獻，定義本研究中之「論證」係指特定時間內，參與者對爭議性議題的接受與否提出證據和理由，進行一系列堅持主張與排除質疑的語言或文字活動。 2.論點 (argument)：Toulmin (1958) 認為論點是伴隨著正當理由的說詞，Osborne, Erduran, 和 Simon (2004) 指出論點是學生所創造出來用以闡述或解釋主張 (claim) 的主張、資料、理由和依據等組成。根據上述文獻，定義本研究中之「論點」係指在論證過程中，用以闡述或解釋立場的所有論證要素。 3.論證要素：Toulmin (Toulmin, 1958) 將論證的過程區分成主張 (claim)、資料 (data)、. 6.

(20) 理由 (warrant)、依據 (backing)、條件 (qualifier)、反駁 (rebuttal) 六要素。Clark 與 Sampson (2007) 等人參酌了 Erduran 等人的三個基本編碼 (1) 主張 (claim) (2) 基礎背景 (grounds) (3)反駁 (rebuttal)，再加入 (4) 支持 (support) (5) 疑問 (query) (6) 情緒詞 (emotive appeal) (7) 無關論點 (off-task ) 四要素更進一步描述學生在線上環境的溝通互動與知識連結。故本研究定義「論證要素」係指論證過程中出現之主張、資料、理由、依據、條件、反駁等六項內容，為能協助分析學生的對話內容，另加入疑問、情緒與無關論點等三項。 4.論證品質：指論證過程中出現之論點多元程度，將學生論證內容參酌 Osborne 等人 (2004)、Jiménex-Aleixandre 和 Pereiro-Muñoz (2005) 與 Sadler 和 Fowler (2006) 之層級理論，分為第零層級至第六層級進行分析；即第零層級：無立場或任何辯解，僅有情緒詞。第一層級：只有簡單的正、反主張，無資料、理由與反駁。第二層級：正 (反) 主張中包含一至二種論證因子，且至少有一種資料、理由或依據，無任何反駁。第三層級：正 (反) 主張中包含三種以上的論證因子，且至少有一種資料、理由或依據，無任何反駁。第四層級：正 (反) 主張中出現一種反駁，無任何資料或理由。第五層級：正 (反) 主張中出現一種反駁，且有一種資料、理由或依據。第六層級：正 (反) 主張中出現一種反駁，並有兩種以上的資料、理由或依據。 5.論點演變：意指經由線上論證活動後對議題之看法參酌了 Jiménez-Aleixandre 和 Pereiro-Muñoz (2005) 的論點演變定義，將學生對議題看法分為「改變」(主張完全不同)、「演變」(主張改變或不變但理由和條件都有精緻化)、或「無改變」(主張不變且理由和條件亦無精緻化) 三種結果。 6.生活化生命科學議題：係與國中生自然與生活科技教材內容，且發生在與日常生活相關之議題，如：與人體體內代謝有關的排毒餐議題與自然環境保護及能源開發有關的生質能源議題。 7.同步論證：指論證活動於網誌 (blog) 中，學生於約定時間同時上線對話。. 7.

(21) 8.非同步論證：指論證活動於網誌 (blog) 中，學生於約定時間範圍內隨時都可上線進行發問或回應。. 8.

(22) 第二章文獻探討本章旨在探討論證要素、論證品質及論點演變之相關研究，共分為四節分別探討論證與論點之意涵、論證層級與論點演變、論證學習環境與線上論證、論證學習相關研究，進行文獻探討以為本研究之基礎，分述如下：. 第一節. 論證與論點之意涵. 本節內容主要探討論證與論點之意涵，分成三個部份，依序探討論點與論證之定義、論證要素、論證模式。分述如下：. 一、論點與論證之定義過去各學者有關論點 (argument) 與論證 (argumentation) 之定義如下：Toulmin (1958) 指出論點是伴隨著正當理由的說詞，Halpern (1989) 則認為論點是由一個以上支持結論的陳述所組成，Means 和 Voss (1996) 認為論點是至少有一個理由支持的結論，Osborne、Erduran 和 Simon (2004) 指出論點是學生所創造出來用以闡述或解釋主張 (claim) 的主張、資料、理由和依據等組成。至於論證的定義，Toulmin (1958) 提到「論證就像是個生物」，意指論證就如同生物體是由多個器官組成一般，是由多個不同的階段、因子所組成的，並且缺一不可，立論的基礎，包括了支持、數據、事實、證據及其他納入考慮的事物 (引自黃翎斐和胡瑞萍，2006)。Kuhn (1991) 提到，相同事件意見分歧時，為達成共識時所進行的論辯即是論證。Marttunen (1994) 認為論證是一有組織的陳述，組織中包含了主張、支持的證據以及持有相反主張的意見，而且經由推理的過程以證據去支持主張。van Eemeren 等人 (1996) 提出論證是試圖對聽眾或讀者增加 (減少) 爭議性論點可接受性的一種語言和社會活動，Osborne 等人 (2004) 提出論證則是描述造成辯論的複雜過程，而 van Eemeren 和 Grootendorst (2004) 則認為提出論證是在同一段時間內的論點產出，匯集證據，企圖說服爭議性議題的語言、社會、和合理化的活動過程。. 9.

(23) 林煥祥 (2007) 指出科學新知的產生是必須經由同社群的檢驗、批判及辯論等過程，新知的被認同也需要提出相關的數據、資料來說服大眾，而其中不乏需要藉由邏輯推理、詮釋或整合。因此當需要提出數據或資料並加以整合進而連接或說明這些數據或資料與結論之關係，這樣的過程便稱之論證。雖然「論點」與「論證」在字面上類似，但綜合上述學者觀點，論點 (argument) 常被視為論證內容的探討，至於論證過程則以論證 (argumentation) 為主。眾人因有不同立場的意見，需經由溝通、對話對各人的立場主張進行協調，而在論述的過程中需提供證據去維護自身的主張，具有合乎邏輯的相關性必需存在於證據與主張之間。本研究者定義論證係指「特定時間內，參與者對爭議性議題的接受與否提出證據和理由，進行一系列堅持主張與排除質疑的語言或文字活動」；而論點則是「在論證過程中，用以闡述或解釋立場的所有論證要素」。. 二、論證要素 Toulmin (1958) 將論證過程區分成主張 (claim)、資料 (data)、理由 (warrant)、依據 (backing)、條件 (qualifier)、反駁 (rebuttal) 六要素。但 Clark 和 Sampson (2007) 提出線上論證的活動中發現學生除了對議題表示意見，還會因為線上氛圍的因素而使用了與議題無關的用語，因此只用 Toulmin 提出的六個論證要素來對學生論證過程進行編碼論點是不足的，於是參酌了 Erduran 等人的三個基本編碼 (1) 主張 (claim) (2) 基礎背景 (grounds) (3) 反駁 (rebuttal)，再加入 (4) 支持 (support) (5) 疑問 (query) (6) 情緒詞 (emotive appeal) (7) 無關論點 (off-task ) 有別於 Toulmin 的編碼，以更進一步描述學生在線上環境的溝通互動與知識連結。將上述七項要素定義整理如表 2-1 所列。. 10.

(24) 表 2-1 Clark 和 Sampson (2007) 各項要素定義要素定義主張最初的評論來源的信念。基礎背景最初的論述，其中包含了資料、理由和依據。反駁使主張的基礎背景上或主張無法成立的論述。支持「支持之前主張或反駁」的論證。疑問「要求對之前論證進行澄清」，或「詢問其他組支持哪邊」。情緒詞論證中部份不理性的立論，以及只為了滿足情緒，而不注重事實和證據論述。無關論點偏離主題的論述。由於基礎背景中的資料、理由和依據在分析學生的論點時容易混淆不清，不易編碼，Erduran 等人便將表中的基礎背景這項編碼刪除，而表中的反駁 Erduran 是特別注重「攻擊主張的基礎背景」但是 Clark 和 Sampson (2007) 認為反駁除了「抨擊主張的基礎背景」之外，對於已形成的主張亦可以進行抨擊。. 三、論證模式論證的研究一直都受到許多研究者的重視，亦有許多的研究者提出有關於論證的模式。Toulmin (1958) 認為科學論證的過程，即是使用「證據」、「理由」和「依據」等各項論證因子來說服他人相信某一「主張」的歷程；而該論證的強度與品質，則是取決於過程中各項論證因子出現的情形，包含愈多不同種類的因子，代表論證的強度與品質愈高，圖 2-1 為 Toulmin 論證模式。條件主張. 資料因為. 所以. 除非反駁. 理由. 依據. 圖 2-1 Toulmin (1958) 的論證模式. 11.

(25) Toulmin 模式無法得知學生論證邏輯從何而來，也無法提供一般化的架構或標準來衡量論證品質 (Bell, 2008 ; Sampson & Clark, 2008)。若要判斷該論證內容的正確性，需由整個論證的實質專業知識內涵才可評斷好壞與否。再則，論證的活動過程由於每一個參與者有可能本身的知識背景、立場、觀點不同，對問題的看法便會有不一樣的面向，每個人同樣一句話的解讀都有差異，尤其是利用 Toulmin 的分析模式分析參與者的理由 (warrant) 和資料 (data) 是很難去區分的 (Driver et al., 2000)。然而，基於國中生初次參與論證，Toulmin 架構雖然無法得知學生論證邏輯從何而來，也無法提供一般化的架構或標準來衡量論證品質；可是，以整體架構來看它仍是一個較容易用來分析的論證模式。 Jiménex-Aleixandre、Rodrígue 和 Duschl (2000) 將論證分為，分析、對話以及修辭三種形式。分析型的論證 (analytical arguments) 以邏輯理論為底，是由一前提對結論來進行歸納或推論，包括例子 (例如排除，物質暗示，三段論和謬論) 比較傾向於對事、物的邏輯性解說分析。對話型的論證 (dialectical arguments) 發生在討論或者辯論的期間，其談論之間具有往反對話的特性有不明顯的前提推論，是屬於非正式邏輯領域的一部分。而修辭型的論證 (rhetorical arguments) 是一種演說型的論證，於演說中利用推論的過程技巧去說服聽眾，與其他兩種論證的形式相比，比較強調證據的重要性，這一類型的論證是強調知識證據及說服。林煥祥 (2007) 整理了相關文獻而對於「論證摸式」的詮譯分成「修辭或教誨式的論證」(rhetorical or didactic argumentation) 以及「對話式或多元意見式的論證」 (dialogical or multivoiced argumentation ) 兩類，前者意指提供一個充分的理由去說服別人，使其了解該論述或該主張的合理性，後者則是提供給學生更多練習建構「論證」的機會。以小組討論式的教學方式，讓學生互相討論、挑戰、質疑及辯論，而教師只是輔以提供適合的學習資源，適時介入輔導，並安排全班整合式的討論。本研究顧及了研究對象的年齡及缺乏論證經驗，參酌了 Toulmin (1958) 論證模式. 12.

(26) 為本研究進行論證活動的主要模式。. 第二節. 論證品質與論點演變. 本節內容主要探討論證品質與論點演變，分成二個部份，依序探討論證品質與論點演變。分述如下：. 一、論證品質 Toulmin's Argument Pattern (TAP) (Toulmin, 1958) 過去一直被廣泛使用作為「證據-解釋」轉變過程的模型，進一步的探討是必要的。Toulmin 假定論點的品質不能僅用論點形式來判斷 (例如，肯定前件假言推理、否定後件假言推理，資料應用)。當然，論證的內容和情境 (例如發生在論證過程中的論證評估) 都是決定要計為資料、理由、與依據的重要關鍵。(Jiménex-Aleixandre, 2008)。 Sampson 和 Clark (2006) 曾回顧五個論證模式：TAP 模式 (Toulmin’s Argument Pattern)、Zohar 和 Nemet 模式、Kelly 和 Takao 模式、Sandoval 模式、以及 Lawson 模式，五個論證模式分別聚焦點依次為；論證的架構、辯證 (justification) 的品質、支持主張的知識層級、概念和認識論的品質以及論證中假設性推論的效度。結果發現這些模式對於學生如何修飾論點或如何評估論證品質的資訊仍無法提供充分資訊。故 Sampson 與 Clark (2006) 提出評估論證品質的五個準則：1.檢視知識的類別與品質； 2.檢視主張是否合理；3.檢視支持主張的所有可用證據；4.如何反駁質疑立場的論點； 5.檢視知識的文獻如何被用來整合立場與證據。使用 TAP 的困難點在於 TAP 雖可用主張、資料、依據、理由、條件與反駁等要素來允許或接受某個主張。但 van Eeneren (1991) 認為 TAP 有一個問題是「含糊不清，意義不明確 (模棱兩可)，有時甚至是使. 用關鍵術語不一致...」。換言之，如何選擇一位監督者？什麼是評估這些要素的準則？這個議題涉及到學習者在特定領域的知識，這個問題涉及 TAP 如何有效幫助學生們與教師們釐清該將這些論點編碼為哪一種要素 (Jiménex-Aleixandre, 2008)。本研究主要. 13.

(27) 探究學生的論證要素的使用、論證品質及論點演變，由於 Toulmin 的論證模式中可將對話區分為主張、資料、理由、依據、條件、反駁。因此，採用 Toulmin 的論證模式，來檢視支持主張的所有可用證據。為更能分析出學生的對話內容及了解學生線上論證對話情形，本研究除了以 Toulmin 的論證模式中主張、資料、理由、依據、條件、反駁以外，另加入疑問、情緒詞與無關論點等額外用語，以克服含糊不清，意義不明確的問題。論證的內容評價關係到整個活動的價值和意義，關於評價學生論證內容的價值性，Osborne 等人 (2004)、Jiménex-Aleixandre (2005)、以及 Sadler 與 Fowler (2006) 提出論證品質之架構，提出論證層級，三研究團隊之論證層級意涵如下表 2-2：表 2-2 層級. 論證層級比較表 Osborne等人 (2004). Jiménex-Aleixandre (2005). 第零層級第一層級. 無資料、理由與反駁只有無資料、理由與反駁簡單的正、反主張，或是只有簡單的正、反主張。主張之間的對抗。. 第二層級. 沒有任何的反駁，主張中沒有任何的反駁，主張中只有理由或依據的兩者包含資料、理由或加上依其一。據，或是正、反主張。. 第三層級. 薄弱的反駁，一連串的主三種以上的論證因子張或反方主張中包含理論證中無反駁出現，但至由或依據的其一。少有一資料或理由。. 第四層級第五層級. 數種正、反主張、主張理由反方中出現的反駁，可由、依據及明確有力的反能是資料或理由。駁。. 含一種以上的反駁，是一二種以上的反駁出現，也種延伸性的論證，其主張有一種以上的資料或理被資料與理由所支持。由。. Sadler & Fowler (2006) 沒有辯解— 一種參與者未能提供正當理由來支持他或她的立場。無依據的辯解— 參與者提供證明他的立場為正當的實例，但是並沒有提供有理由的證明。有簡單依據的辯解— 有理由來證明其為正當，而正當理由被支持相對而言僅僅只有透過單一種理由。有精緻依據的辯解— 有理由來證明其為正當，且證明更多詳盡的和好的支持理由。有精緻依據及相對觀點的辯解— 不但能夠提供支持正當理由的理由也能夠確認與他們立場矛盾的立場或證據。. 從上表中我們發現 Osborne 等人與 Jiménex-Aleixandre 兩者提出的論證層級是類似的，相異之處是 Osborne 等人所提的論證層級在第三層級便有薄弱反駁的出現，主要是以反駁做為評量論證的標準，而 Jiménex-Aleixandre 所提的論證層級在層級四才有. 14.

(28) 反駁的出現。而 Sadler 與 Fowler (2006) 的歸類整體而言亦分為五層，不同者在於 Sadler 與 Fowler 將層級數從第零級起算至第四級，而在第四級 (最後一級) 時始出現相對觀點 (反駁) 的辯解。本研究參酌了上述的論證層級，於活動中所收集的學生對話內容進行分析編碼後，再將學生論證內容分為第零層級至第六層級進行分析；即第零層級：無立場或任何辯解，僅有情緒詞。第一層級：只有簡單的正、反主張，無資料、理由與反駁。第二層級：正 (反) 主張中包含一至二種論證因子，且至少有一種資料、理由或依據，無任何反駁。第三層級：正 (反) 主張中包含三種以上的論證因子，且至少有一種資料、理由或依據，無任何反駁。第四層級：正 (反) 主張中出現一種反駁，無任何資料或理由。第五層級：正 (反) 主張中出現一種反駁，且有一種資料、理由或依據。第六層級：正 (反) 主張中出現一種反駁，並有兩種以上的資料、理由或依據。. 二、論點演變探討文獻中論證活動運用於概念的研究不勝枚舉，大都是探討經過論證活動後概念的釐清、改變，其中 Jiménez-Aleixandre 和 Pereiro-Muñoz (2005) 根據 Toulmin 的論證要素架構進行學生在環境管理的議題的論證過程中，個人論點的演變分析。包括二種型式的改變：改變 (change)、演變 (evolution)。改變係指主張的完全轉變，無論原本是正面或反面觀點，在最後完全改變；演變係指理由或條件的演變，而非主張的完全改變，但對評價可以詳盡闡述，在負面評價的背景下，可以舉例來說明正面效果，或者是在正面背景之承認有負面影響。此研究以 11 年級 37 人為對象，經過 17 次的會議及一次的寶地考察共歷時約二個月，研究中發現經過多回合的科學對話之後造成論點演變原因的來源有二：一為從在聽取各方專業的實務狀況報告及實地考察時所得到的新事證或資料。二為學生在彼此的對話中經由對話過程重新反思本身的概念。換言之，學生對於原先自己的想法可能來自於先前的先備知識或既有概念，但因存有迷思概念因此造成誤導，或者是先前的概念並不完全清楚，對於一開始的決策是不明確的. 15.

(29) 選擇，也就是說以薄弱的證據或理由支持自己的主張。在經過了聆聽專家對話、同儕之間的對話及實地考察之後，對於原先的迷思概念或薄弱的證據及理由有澄清、加強、重整的現象而造成了二種類型的發展，下表 2-3 二種類型的演變定義：表 2-3 Jiménez-Aleixandre 和 Pereiro-Muñoz (2005) 論點演變定義說明演變種類說明例子* 改變係指主張的完全轉變，無論原本是正面 P：在最開始的時候，我認為建立排水管是好的。 (Anxos,J2-問卷報告) 或反面觀點，在最後 N：…雖然我明白了排水管會嚴重得破壞生態系完全改變。統…魚池和環境將無法復原為有規律的環境 (Anxos,J2-問卷報告) 演變. 係指理由或條件的演變，而非主張的完全改變，但對評價可以詳盡闡述，在負面評價的背景下，可以舉例來說明正面效果，或者是在正面背景之承認有負面影響。. Pe：建造排水管是好的，因為它能除掉池塘裡的污染，但會增加了噪音汙染。這些管狀物會把髒汙運送到其他地區，清除污染是現今非常重要的。像 Mino 河，汙染物將會流進 Mino 河…如果我們必須表決，我會在空白的表格上填上我同意。因為 Louro 河裡的水受到非常嚴重的污染。另一方面，我不希望各種種類的溼地消失，因為它們很漂亮。因此，我的主張是要他們將排水管的設計作一點修改。 (Antia, J3-個人論文). *P：持支持立場；N：持不支持立場；Pe：論點有演變. 本研究參酌了上述的研究擬將本研究的論點演變分為「改變」(主張完全不同)、「演變」(主張改變或不變但理由和條件都有精緻化)、或「無改變」(主張不變且理由和條件亦無精緻化) 三種結果。. 第三節. 論證學習環境與線上論證. 在回顧了論證相關理論及特性後，更進一步應探討建構有利於論證學習的環境。現今的課室學習仍是以教師講授為主的授課方式，課室中經常出現的活動僅有「提問回答-評量」，學生顯少主動對教師所講授的內容提出質疑，更不容易對內容提出批判。相關研究指出，在科學的學習上，學生可由論證思考過程中得到對科學的理解與認同，所以應該重視學生的批判力、對科學信念的論證和以論證來澄清自身的概念和想法的. 16.

(30) 能力 (Newton, Driver & Osborne, 1999)。為了想讓論證成為學生學習科學的方法之一，依次進行了論證學習環境及論證議題之文獻探討：. 一、論證學習環境 Clark、Sampson、Weinberge 和 Erkens (2007) 提出線上論證環境包含了廣泛而具體的教學功能 (包括合作溝通界面、知識產物共同創造和分享、取得豐富訊息、以及讓學習者自行安排學習順序等功能)，藉以促進參與者之間相互作用的效率性，這些有條不紊的功能，可能會促進積極的學習和有效率的互動，超越更多傳統學習環境可以達成的效果。有關論證環境的設計，Clark 和 Sampson (2007) 在網路論證的研究中提到從事科學探究教學時，無法提供學生一個擁有社會脈絡的論證環境，那是無法達到科學本質的核心，或者是無法提供一個科學概念的學習方法給學生，並指出在科學教室中要提供一個能促進對話討論的學習環境，為了促進學生之間的對話，活動是必需共同研究的任務型活動，學生必須有足夠的時間去理解主體概念和基本原理，對於現象能使用多元的解釋，提供證據去支持觀點的多樣性，並塑造一個容易使學生對話，沒有太多師、生互動嚴格限制的學習環境或教師。 Jiménez-Aleixandre (2008) 也提出在教學過程中，教師應扮演「挑戰學生立場」和「澄清價值觀」兩種角色，讓學生知道老師對他們的想法感興趣且對他們的思考能力有信心，提供學生小組討論與提問的機會，而非只提供答案，務必讓學生瞭解主張改變是深思熟慮的表現而非缺點，同時提醒學生討論的過程中，是想法被挑戰而非人格被挑戰，學生則須有容忍異己的雅量。本研究再依序探討了線上論證以及非同步與同步溝通進一步了解論證學習環境分述如下：. 17.

(31) (一) 線上論證網路科技是現代科技的產物，電腦取代了傳統社會的人力，亦帶來了無國界的網路世界，有了網路科技讓我們脫離了查察資料的各項不便，學生對於從事論證活動所需的資料不再局限於紙本中。過去研究文獻指出網路科技可促使以資料為基礎的論證學習活動更加積極 (Marttunen & Laurinen, 2001；Roschelle & Pea, 1999；Schellens & Valcke, 2006)。Clark 等人 (2008) 指出科技增強下的學習環境經常著重在人們和電腦的互動，科技加強下的學習環境也提供支架來支持人們和電腦互動有效的可行性，並提升合作論證 (collaborative argumentation)，促進學習者建構論證方式與貢獻，而線上論證的實施，又因為具備可選擇採用非同步、同步、群組討論、共同創造分享知識、以及知覺工具 (awareness tools) 等特性，將使學習者在線上進行論證活動時更加順利。Blog 介面主要可提供意見與訊息時間順序記錄、網友意見溝通交換、文藝內容經營、抒發情緒、紀錄生活、及發表言論等多元化功能 (維基百科，2008) 。有關網路應用在論證學習的研究上，近年來開始出現討論：蔡俊彥、黃台珠與楊錦潭 (2007) 提出在網路論證的環境中，電腦網路多媒體可做為輔助認知的工具；林志能和洪振方 (2007) 以部落格 (blog) 為論證平台，指出國小五年級學生於網路論證中比較能夠掌握架構以及提出證據來支持所提的宣稱，亦能快速完整呈現所有學生的論點；邱郁雯和游淑媚 (2007) 在E-Learning平台上以達爾文演化論為論證議題進行分析，探討概念改變的重要因素；辜千芳、游淑媚和謝定全 (2007) 在E-Learning平台上以威而剛及高山症作為論證分析議題探討論證與概念發展之間的關係；曾勇鈞、游淑媚、青育筠與辜千芳 (2007) 亦在E-Learning平台上以抗癌排毒餐為議題進行論證，探討論點；吳詩芳、游淑媚和青育筠 (2008) 在E-Learning平台上以達爾文演化論為論證議題進行不同認識觀個案生命科學論證研究；青育筠、游淑媚和吳詩芳 (2008) 在E-Learning平台上以血液在生物體內的奇妙旅程！為論證議題進行不同認識觀學生論證品質與概念變化之研究；曾勇鈞、游淑媚、青育筠和辜千芳 (2008) 在E-Learning平台上以你是否會用排毒餐. 18.

(32) 來抗癌？為論證議題進行學生的論證要素分佈及資料的運用之研究；陳倩嫻和余曉清 (2008) 自行建構「數位論證學習網」作為論證平台，探討中學生的科學概念建構及論證能力。. (二) 非同步與同步溝通線上學習環境包括非同步和同步溝通界面，可提升並支持學生間的互動，非同步溝通方式讓學習者的參與更加公平，有更多的時間來建立完整的構思和精心的論點，而同步溝通方式可以提供更高程度的合作論點敘述和建立，但這方面會要求學習者在面臨論證挑戰時，要具備較好的解釋能力 (Clark, Stegmann, Weinberger, Meneks & Erkens, 2008)。許多線上學習環境設計非同步合作與討論的機會，研究指出持續的非同步方式可孕育出高品質的論證過程 (de Vries et al., 2002)，透過非同步溝通，可提升任務導向的討論 (Schellens & Valcke, 2006)，也因為非同步溝通讓學習者有較多時間作反應，故有助於個人知識建構 (Joiner & Jones, 2003; Marttunen & Laurinen, 2001)。更有研究指出以電腦為溝通介面的部落格 (blogs) 也提供了一個利用超文字連結的非連續論證環境 (Carter, 2003)。不需要面對面互動，這些非同步溝通介面提供學習者一個公平的論證環境，讓每位參與者均擁有公平的發言機會 (His & Hoadley, 1997)。另一方面，同步溝通模式提供了一個以文字同步對話的介面，讓學習者合作學習的過程更加便利 (de Vries et al., 2002)。綜而言之，非同步溝通模式能提供學習者公平參與討論的環境，並使學習者能花較多的時間準備具說服力的詳盡論證；而同步溝通模式雖能使學習者更深入地參與論點演變過程，但必須高度仰賴學習者對資料具有解釋說明能力 (Clark et al., 2008)。由上述的各項研究中顯示出，運用網路進行各項學習是有正向成效可得，因此本研究擬以部落格為進行論證的環境，期使學生能在公平開放的論證環境自由發言。. 19.

(33) 二、論證議題論證過程是一種多人發言的活動，為了能促進活動中發言的動力，活動中的教材或議題是不容忽視的。Duschl 和 Osborne (2002) 認為有效的情境及適當的交談情境是幫助學習者從事論證時重要的因素。Osborne 等人 (2004) 建議教師可使用不同的論證策略帶領學生進行論證，該研究提出九項支持與促進科學教室中論證的教材架構 (generic)，其中一項為「競爭理論—故事」，意即給學生一份報紙上報導的故事做為競爭理論的開場，請學生選出他認為正確的理論，並說明理由。本研究即參酌此「競爭理論—故事」教材架構，設計具有爭議性的生活化生命科學議題進行論證。黃翎斐和胡瑞萍 (2006) 指出想要提供學生機會參與論證，學習如何提出自己的論點、針對他人論點進行討論、或是促進批判性思考能力以及發展本身的知識、信念及推理能力，就必須靠著設計良好的課程讓學生容易進入討論，或以小組討論的方式促使學生分享個人的主張。有關論證議題的選擇，Sadler 和 Zeidler (2005) 指出社會性科學議題是一開放的、不具有結構及兩難爭議性的議題，大多以非形式堆理的方式來釐清，議題並沒有特定的解決方案，不同的切入觀點便會有不同的解決方案。劉湘瑤、李麗菁和蔡今中 (2007) 指出社會性科學議題一詞，廣義涵蓋 STS (Science/ Technology/ Society) 精神，並考慮到科學倫理以及學習者的道德判斷和情意發展等層面，並具有下列特性：1.為大眾關切的公共議題，會影響生活或耗費社會成本，故人們想尋求解決之道；2.當對議題作理性判斷時，需要複雜多元的資料且往往沒有定論；3.議題牽涉人的生活品質，故作判斷時需考慮不同人的價值觀和感受。近來 Jiménez-Aleixandre (2008) 提出議題中心教學法強調深度學習，希望學生的學習能超越學科概念的認知層次，進入深層的理解層次，所以須慎選議題，以期能對該議題進行深入探討，且使用的知識須豐富且多元。但要注意探討時所涵蓋的知識範圍須配合學生程度，須學生能力可勝任。議題中心教學突破直線思考的僵硬模式，強. 20.

(34) 調運用心智進行一連串有系統的思考歷程來解決問題。議題中心教學模式是一種價值性的判斷課程，在學習過程中，學生應改變原來知識接受者的被動角色，成為知識操縱者，主動地蒐集資料並運用知識與經驗，以做為判斷的依據。議題中心教學突破直線思考的僵硬模式，強調運用心智進行一連串有系統的思考歷程來解決問題。議題中心教學模式是一種價值性的判斷課程，在學習過程中，學生應改變原來知識接受者的被動角色，成為知識操縱者，主動地蒐集資料並運用知識與經驗，以做為判斷的依據 (Jiménez-Aleixandre, 2008)。綜合以上研究可知，論證活動可建構一個有助於學生進行資訊蒐集、分享、與辯論的論證環境將可促進學生在論證學習之成效，而順應科技進步而產生之網路論證環境因兼具同步與非同步特性，使學生在線上進行論證活動過程中，可在同步論證階段中與同儕即時進行對話互動並獲得回饋，亦可在非同步論證階段中有充分時間蒐集更多資料、充分閱讀或消化後重新建構成自己的知識體系來支持自己的主張。本研究擬參酌 Osborne 等人 (2004) 提出九項支持與促進科學教室中論證的教材架構即「競爭理論—故事」教材架構，設計具有爭議性、並融入學生生活環境中有關於生命科學的生活化生命科學議題進行論證。. 21.

(35) 第四節. 論證學習相關研究. 最近幾年與論證學習相關的研究不曾缺席，如：Newton 等人 (1999) 探討論證教學策略在學校科學教育的地位，發現教室中對科學議題的討論大多受教師的控制和無法更深入的討論，也很少利用論證的教學技巧來架構社會知識，其主要的兩個原因是：一、受限於教師個人的教學風格，二、課程進度和評量系統的外在因素讓老師感到有壓力。Bell 等人 (2000) 設計一利用網路的資源所形成的知識整合環境 (Knowledge Integration Environment) 用來促進學生對科學知識的理解，以光的傳播為主題進行論證，探討學生的科學本質與論點之間的關連，在調查在具有更深入的思考後如何去使用證據來支持主張後，發現學生對科學本質的認知和論點的品質是有關連的。 Simonneaux (2001) 於從事論證活動時以動物遺傳學為議題探討學生利用角色扮演和以傳統式的討論來進行論證時兩者之間的關係，是角色扮演或傳統式的討論可以促進學生的論證活動和辯證 (Justification)，研究中的分析聚焦在學生們的討論和學生論述時所涉及的範圍，發現重要或廣大的經濟學理論出現在有關於社會學架構的辯證。deVries 和 Baker (2002) 利用在電腦傳達知識的對話中以解釋和論證的方式來了解科學概念。Schwarz, Neuman, Gil 和 Ilya (2003) 探討論證活動中團體和個人的知識架構。 Osborne 等人 (2004) 於工作坊的研習中更以「外交官」的方式將己達成主張的學生將自己的主張與不同於自己主張的同學分享，進而影響同學的主張。再則，將學生年級、性別、學校、學業成績等背景混合進行異質性分組論證則是希望能因為背景不同造成立場或論點的差異，進一步引發更多對話來達到共同學習的目標 (Clark & Sampson, 2007)。 Jiménez-Aleixandre 和 Pereiro-Muñoz (2005) 以地下排水道為議題進行論證探討學生論點演變的情形。Maloney 和 Simon (2006) 曾對 13~14 歲的學生進行研究，讓學生於科學方法中利用原理和概念來探究真實的生活問題，研究發現：一、學生適當的增. 22.

(36) 進論證的能力之後，他們變得更精通於察覺相關問題、收集有用的資訊、陳述可驗證的假設、蒐集資料及討論資料的意思；二、以實驗室為基礎的活動，在活動的談話顯露出社會動力如何幫助塑造個人在科學問題概念理解的發展，意即在教室中同儕的發展應該是科學教育工作者的一個重要目標，而科學活動則需要學生和其他人合作來形成合理的論證以解決問題。 Kolstø (2006)，以電力傳輸線的架設對於當地白血癌患者的影響為一社會性科學議題對 22 位挪威學生進行晤談，晤談前先提供相關文章、報導和幻燈片進行論述，發現了學生們利用了科學和非科學的知識產生了五種不同類型的論據：相對風險論證、預先警戒的論證、不確定性論證、小風險論證及正、反立場的論證。其研究主要是想推理出學生在面對社會性科學議題時，必須做出決策前的思考週詳性以致於決策能力提升的教學策略。此研究中指出學生的非形式推理的主要特色是建立在不確定的論點上。 Berland 和 Reiser (2009) 提出從事科學實踐的三個目標：知覺 (sensemaking)、表達能力 (articulating)及說服力 (persuading)，建議使用這些目標去瞭解學生在實踐中的約束；並使用這個框架來探討學生從事科學解釋及論證時會面臨什麼樣的成就和挑戰，以提供學生和教師一個為科學解釋辯護和建構的教學架構的課程為研究脈絡，發現學生多以證據去解釋現象，很少以說服力去說服其他人而達成共識，原因是學生在傳統的教室互動中，害羞表達，又達成共識時擁有社會的互動的說服力才易達目標；因此，在缺乏社會互動的活動是無法達成科學實踐的第三個目標。也因此研究者更建議為相關的科學解釋及論證設計有關於挑戰社會固有的約束技巧的教學策略。國內學者在論證學習方面的研究亦是方興未艾：黃翎斐和胡瑞萍 (2006) 將論證活動對科學學習的功效歸納為幫助概念理解、發展科學探究能力、了解科學知識論、以及促進批判思考與科學思考能力的發展；李松濤、陳佩君和林鼎富 (2007) 透過學生「科學論證能力」的發展表現來了解其「思考智能」程度在國小「自然與生活科技」課程領. 23.

(37) 域中的學習成效，以兩位服務年資不同的教師，分別有一年及十年以上教學經驗的自然科教師進行教學，主要研究結果顯示，在經過一整學年正常的教學過程後，無論是資深教師或是資淺教師，其個案班級學生的科學論證能力都會隨著教學時間而產生正向的變化，雖然不同班級的進步幅度不同，但是二班學生各自的科學論證能力都出現了顯著的進步。另外，不同教師的教學效果對於學生科學論證能力表現的影響，並非全然沒有，而可能是屬於緩慢漸進式的一種變化形式。 Wu和Tsai (2007) 發展的開放性問卷內容，最後擬出六個問題做為心得大綱，用以分析學生透過論證活動之後，在論證層級上的變化發現學生使用大量依據論據並保證能為他們的反論點及辯駁建構，但其使用的反論點，也可充當其建造的辯駁；邱郁雯和游淑媚 (2007) 在E-Learning平台上以達爾文演化論為論證議題進行分析，結果發現資料證據為概念改變的重要因素，具有權威性的資料易使人相信並改變立場；辜千芳、游淑媚和謝定全 (2007) 在E-Learning平台上以威而剛及高山症作為論證分析議題，結果發現學生會在論證過程中使用資料、理由及反駁等論證要素進行論證概念發展；曾勇鈞、游淑媚、青育筠和辜千芳 (2007) 亦在E-Learning平台上以抗癌排毒餐為議題進行論證，結果發現「資料」在學生論證活動的前期出現比例較多。吳詩芳、游淑媚和青育筠 (2008) 在E-Learning平台上以達爾文演化論為論證議題進行不同認識觀個案生命科學論證研究，結果發現論證品質由高至低依次為建構觀、混合觀、實證觀；青育筠、游淑媚和吳詩芳 (2008) 在E-Learning平台上以血液在生物體內的奇妙旅程！為論證議題進行不同認識觀學生論證品質與概念變化之研究，結果發現建構觀個案能將自己的論述精緻化，而實證觀個案的論述無精緻化的表現；曾勇鈞、游淑媚、青育筠和辜千芳 (2008) 在E-Learning平台上以你是否會用排毒餐來抗癌？為論證議題進行學生的論證要素分佈及資料的運用之研究，結果發現六回合中，學生在活動的後幾回合傾向以先前所查閱的資料內化作為後續論述的內容，而少直接以原始資料作為論述的內容，導致後幾回合的資料要素偏低。. 24.

(38) 黃柏鴻和林樹聲 (2007) 亦指出論證教學不僅可提升學生論證能力，對學生建構科學知識、瞭解科學本質與學習從道德和倫理層面考量問題皆有正面幫助；李佳生和林樹聲 (2008) 探討國小高年級學生科學論證之表現，經問卷調查結果發現所有學生都能提出主張與理由，且有約三分之一學生表現出反駁能力；蔡金宗和林樹聲 (2008) 則探究國小高年級生在社會議題之論證表現，經問卷調查結果發現九成以上學生皆可提出主張，但多數學生無法清楚說明理由與主張之關係、亦無法提出反駁等高層次論證；林宗進和林樹聲 (2008) 則對非理工背景大學生進行基因改造作物議題之論證研究，經個別晤談後發現對該議題理解較多的學生並未產生較好的論證品質。何燿州、李岱娥和古智雄 (2008) 以五次行動研究循環方式探討國小學生論證過程能力改變現象，發現論證教學過程讓學生對議題更加瞭解，且感覺自己欲能獨立自主進行判斷；賴學彥和林素華 (2008) 則以基因改造食品為議題，透過短文閱讀與訪談，探討國中生論證能力與品質，結果發現國中學生論證品質中等，但在舉證、反方面仍有強化空間；鄧又仁和林素華 (2008) 則發現透過合作學習策略對國中生論證能力的提升有顯著影響。綜合以上各研究者對論證所提出的效益，再進一步的歸納，國內的研究大多聚焦在論證活動的功能 (黃翎斐、胡瑞萍，2006)；論證使概念改變 (邱郁雯、游淑媚，2007)；論證後的概念發展 (辜千芳、游淑媚、謝定全，2007)；論證品質 (吳詩芳、游淑媚、青育筠 2008；林宗進、林樹聲，2008；賴學彥、林素華，2008)；論證能力 (鄧又仁、林素華，2008) 等方面的研究。論點演變的研究除了辜千芳、游淑媚和謝定全 (2007)；青育筠、游淑媚與吳詩芳 (2008) 以大學生為研究對象進行概念是否有精緻化的改變，截至本研究進行之前，以國中生為研究對象進行線上論點演變的研究尚未有研究者涉及，因此，本研究想探究學生透過線上論證活動進一步了解學生的論點、論證品質及論點演變為何？. 25.