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Scaffolding online peer critiquing to develop students’ epistemic …

- - - - 實驗組
        
        接受提示論證鷹架
      - 控制組
        
        不接受提示
    - - 實驗組學生在做出科學解釋的能力上優於對照組學生，但對物理概念的理解並沒有顯著差異。
      - 在LSA 顯示實驗組表現出更連貫、基於證據的論點和有意識的推理，而對照組則表現出更多的對話語氣，並且在與他人的辯論中沒有結構化。
- - - - 每題包含一個正確答案和兩到三個干擾項，由兩位資深科學老師逐字修改，以確保本次測驗的有效性。
      - Cronbach's alpha 為 0.79，測試的整體內部一致性令人滿意
  - - - 由五個基於基礎科學課程標準和科學解釋框架（McNeill & Krajcik，2012年）
      - 制定了科學的解釋量規，為評估學生在該測驗中的回答提供可靠的評分標準。
      - 重複分級程序，直到 Cohen's Kappa 評估的每個解釋成分的評分者間信度超過 0.90，此時對所有相互矛盾的結果進行求和
      - Cronbach's alpha 用於衡量此測試的整體可靠性；0.91，表示可靠性很高
  - - - 分離出七種不同的論證和操作行為模式，並根據時間順序分配了編碼方案
      - 研究群體爭論過程之間的序列聯繫，揭示重要的序列行為模式並產生行為事務圖
- - - - 學生可能對獲取知識有未解決的誤解或不確定性
      - 學生可能會高估他們對虛擬表徵的理解，而無法將其與現實世界的科學事件聯繫起來（Chiu 等人，2015年）
      - 建議
        
        引入一些支持策略或實踐來與基於模擬的科學學習一起運作，以促進學生獲得更成功的學習體驗
        
        與他人討論和談判是學生提高科學學習最有效的方法
        
        科學論證作為一種策略可以幫助學生推理或論證科學材料，以獲得對科學內容的透徹理解，並提高對科學知識的評估和驗證（McNeill 等人，2016年; 米克斯卡和豪厄爾，2020年; 翁等人，2017年）
        
        參與科學論證的學生可以激活他們現有的基模並促進更高層次的思維，以便理解科學現象，將將理解清晰地表達成連貫的表達，並捍衛相反的觀點（Berland & Reiser，2009 ；Kuhn & Reiser，2005 年），從而可以解決誤解並改善科學學習（Noroozi et al., 2018）。
        
        困難點
        
        學生普遍發現這很難執行，特別是對於年齡較小的學生
        
        應建立鷹架—例如納入提示設計
- - - - 在科學實驗室中使用互動式模擬來教授電學主題，比進行實際的、現實世界的實驗更能提升學生對電路的概念知識。
      - 格爾巴特等人（2009年）開發了一個基於網路的研究模擬，允許高中生使用生物資訊工具參與遺傳學探究，發現學生對遺傳學的理解顯著增加。
      - 科雷亞等人（2019年）將 PhET（物理教育科技）模擬納入科學學習系統中，以幫助學習者理解氣體行為。
  - - - 「需要科學內容知識來建構和/或批評假設與證據之間所提出的聯繫的情況所需的一種複雜的推理形式」
        （Osborne 等人，2016年）
    - - 圖爾敏論證模式 (TAP)
        
        TAP 由三個基本部分（聲明、事實和保證）和三個可選部分（支持、限定和反駁）組成（Dawson & Venville，2009年; 翁等人，2017年; 葉和她，2010年）
        
        執行需要一個完整的結構，每個組件都包含準確且相關的資訊（Lin 等人，2015年）
      - 主張證據推理 (CER)
        
        廣泛應用於 K-12科學課程中，例如科學寫作、口頭演示和課堂討論，對學習成果產生了良好的影響（Hsu 等人，2015年; 麥克尼爾和克拉吉西克，2012年; 王,2015年）
    - - 劉等人（2019年）開發了一個線上學習程式來支持個人和協作論證。他們發現，先備知識較低的學生以及先備知識較高的學生都可以透過協作論證中同儕的對話互動產生高品質的論點
      - 林等人（2020年）創建了一個基於網路的論證程序，以幫助成績較差的人學習社會科學問題背景下的科學概念和論證。
        他們發現小組論證中的知識共構可以提高批判性思考並增強高階思維能力。
      - 哈尼等人（2017年）設計了一個電腦支援的協作論證環境，允許本科生參與同儕驅動的辯論，發現這些學生在表達和反思科學知識方面取得了顯著的進步。
  - - - 在學生執行他們在沒有幫助的情況下難以完成的活動時為他們提供臨時支持
      - 幫助學生熟練鷹架任務，以便他們可以在沒有幫助的情況下執行這些任務
    - - 麥卡利斯特等人（2004年）創建了AcademicTalk，其中包括啟用線上論證的句首，並發現它提高了學習者在支持主張、提供權威證據和調查其他觀點方面的協作論證。
      - 葉和她（2010年）發展了一個線上同步科學論證學習環境，每個論證部分都有不同的寫作架構；這被證明可以鼓勵科學概念的改變並培養論證技巧。
      - 許等人（2015年）透過將結構化論證介面與一組論證句開頭結合，創建了一個基於網路的論證科學探究系統。他們發現，學生產生科學解釋的能力顯著提高，並在解釋和提問方面做出了更多的對話動作。
      - 林等人（2020年）使用四種類型的鷹架（Flash 動畫、多媒體、腳本和討論塊）構建了一個基於網絡的論證程序，並發現這些鷹架對於幫助成績較差的人創建良好的論證至關重要。
      - 結論
        
        鷹架支持可以幫助學生鞏固先備知識，改善同儕共同建構論點，並增強學生提出論點或解釋的技能，而不是簡單地讓他們參與論證（Hsu等，2017）
- - - - 為了使小學生能夠提出完整、連貫的論點，因此使用了 CER 框架和結構化論證提示於研究
      - 論證提示分為陳述（例如主張、證明和推理）以及回覆（例如同意、質疑和反駁）
        
        「陳述」類別旨在幫助學生提出主張、提供證據和進行推理，以加強證據與其主張之間的因果機制聯繫，以便更好地闡明個人理解並建構科學解釋。
        
        「回應」類別用於評估、闡述和修改先前的陳述，學生可以透過接收同儕回饋並使用同意、質疑和反駁的回答來協調不同觀點，從而協作理解科學現象/概念並解決科學問題。
    - - 互動式模擬
        
        本研究嵌入了稱為「平衡法」的PhET 模擬，其中要求學生探索有關槓桿原理的三個科學探究問題，例如: 在平衡法模擬中，學生可以拉動和傾倒槓桿兩側具有已知或未知重量的各種物體，以研究槓桿如何以及為何能夠平衡）。
      - 小組論證
        
        可以由三到四位學生合作完成同步小組論證
        
        當學生想要表達自己的陳述時，可以點擊「Claim」按鈕，系統介面會顯示所有相關的主張提示，幫助學生選擇所需的文字句子範本（例如「我認為......”),然後學生填寫句子內容以建構完整的主張
        
        如果學生想回答先前組號寫下的陳述，只需點擊他們的陳述，系統就會立即在右側給出四種不同的回答選項（同意、質疑、反駁和正常回复）的這一聲明
    - - 準實驗方法來評估即時鷹架的效果
      - 使用學業成績測驗來收集定量數據，並使用滯後序貫分析技術來分析學生行為模式的數據
      - 參與者
        
        來自中國南京的一所公立小學
        
        兩個班級的 55 名六年級學生（11-12 歲）
        
        實驗組（30 名學生，男生 16 名/女生 14 名）
        
        對照組（ 25 名學生，12 名男生/13 名女生）
        
        學生具備基本的電腦能力，兩個班級的學術成就沒有差異，在本研究之前也沒有接受過任何科學論證方面的訓練。
      - 為期四週的實驗
        
        前測
        
        在實驗活動之前，請學生完成前測，以衡量他們對科學概念的理解和建構科學解釋的技能。
        
        實驗活動
        
        導師首先教導學生如何利用系統介面進行科學模擬並進行小組論證。隨後，學生們被隨機分配到三人或四人一組，並匿名。所有學生都被分配了相同的三個問題，並被要求參加線上科學探究，學生可以同時進行模擬並與小組成員進行科學論證。
        
        實驗組的學生能夠使用提示來幫助他們進行小組科學論證，而對照組的學生則使用沒有提示的無障礙討論介面
        
        後測
        
        以評估即時鷹架對其概念知識和科學解釋能力的影響