引入社会性科学议题教学落实生物学学科核心素养

刘辰艳，刘家熙，张颖之

（1.首都师范大学生命科学学院，北京 100048；2.首都师范大学教师教育学院，北京 100048）

在发展中国学生核心素养的课程改革背景下，着力发展核心素养成为我国普通高中教育的重要目标，学科教学成为培养学生核心素养的主战场，如何落实核心素养成为各学科教学关注的重要问题。《普通高中生物学课程标准（2017年版）》鼓励教师利用生物学相关的社会议题开展教学，落实核心素养，对社会性科学议题进行分析和开展讨论也是国外常使用的教学策略[1]，引入社会性科学议题教学能够促进生物学学科核心素养的落实。

一、《普通高中生物学课程标准（2017年版）》对社会性科学议题的强调

生物课程中的社会性科学议题也称作“生物学社会议题”，包括转基因技术、试管婴儿、抗生素滥用等公众广泛关注并争议的问题，这些问题常常涉及伦理道德和多方利益，处理和决策的时候需要审慎、冷静、理性和科学。[2]《普通高中生物学课程标准（2017年版）》（以下简称“新课标”）中，多次强调利用生物学社会性科学议题开展生物教学和学习，促进学生的生物学学科核心素养。

表1呈现了新课标有关社会性科学议题的内容[3]，由表1可以看出，新课标的学科核心素养、课程目标、课程内容和教学建议模块都提到了生物学社会性科学议题。从学生学习的角度来看，新课标希望学生能够关注和面对与生物学相关的社会性科学议题，能够利用所学的生物学知识基于证据地审视和论证议题，辨别迷信和伪科学；从教师教学的角度来看，新课标建议教师可以利用生物学社会性科学议题创设教学情境，鼓励学生基于证据推理参与社会决策，教师要关注学生讨论与决策社会性科学议题时生物学核心素养的重要成分。可见，新课标鼓励引入社会性科学议题教学促进学生的生物学学科核心素养。

二、国外社会性科学议题教学研究与教学模式的提出

相比于国内学科教育对社会性科学议题的关注，国外教育者对社会性科学议题教学的关注更早，相关的研究和教学的发展也更为成熟。国外学者将与科学和技术相关的社会两难问题称为社会性科学议题（Socioscientific Issues，简称SSI）。[4]近代以来科学技术的发展带来很多涉及经济、道德、政治和法律等领域的社会问题，比如转基因技术、克隆技术、抗生素的滥用、动物实验问题、核能的发展等，这些问题往往由于立场、职责和利益方的不同具有争议性，简单的逻辑推理并不能解决问题，这些问题也没有统一的标准答案，但是这些问题的解决关系人类的长久利益。学生是未来的主人，也是未来社会性科学议题的决策者，因此教育学者们将社会性科学议题引入科学教学，为学生提供真实面对议题的机会和开放自主的科学学习环境。

国外已有的研究表明，社会性科学议题教学能够促进学生对科学知识和科学本质的理解，促进学生伦理道德的认知以及推理能力的培养。多兰（Thomas J.Dolan）等人2009年把SSI 引入小学五年级的课堂，在地理、生物和物理的社会性科学议题的背景下，让学生利用科学知识和实验数据解决问题，研究结果表示学生对SSI 教学中的科学知识有很大的兴趣，SSI 教学也促进了学生的概念应用和社会思考。[5]伊斯特伍德（Jennifer Lynne Eastwood）和萨德勒（Troy D.Sadler）2012年设置了SSI 教学和普通科学内容教学对照组，研究表明SSI 背景能够有效地促进高中学生在解剖和生理课堂上对科学的本质理解。[6]福勒（Samantha R.Fowler）和蔡德勒(Dana L. Zeidler）2009年对学生进行与生物学知识相关的SSI 课程（比如动物权利、干细胞研究等）干预，研究结果显示SSI 教学能够促进学生的道德敏感性的发展。[7]萨德勒(Troy D.Sadler)和蔡德勒(Da⁃na L.Zeidler）2005年的研究表明，当面对基因工程相关议题时（比如克隆技术、近视眼和智力基因问题等），学生要进行论辩和讨论，搜集证据进行推理，理性、情感和直觉是学生推理的主要模式。[8]

表1 新课程标准中有关社会性科学议题的内容列表

2010年美国佛罗里达大学致力于社会性科学议题研究的赛德勒（Troy D.Sadler），基于多个社会性科学议题教学的实证研究成果提出了基于SSI的教学模型（参见图1）[9]，赛德勒指出，SSI教学没有固定的模式，但是所有的教学都包含基于SSI 教学模式所阐释的特征，期望这个教学模式能够为SSI 教学设计和实践提供参考。

图1 基于SSI的教学模型

基于SSI 的教学模型主要包括设计原则、学习者经验、课堂环境和教师特点四个维度：

（1）设计原则是指教师首先要构建一个能够激发学生兴趣并且与科学相关的社会问题，可以使用媒体的相关报道让课堂活动与现实生活世界相联系。教师要为学生提供论证、推理和决策的机会，让学生将科学知识与所要探索解决的问题联系起来，角色扮演、辩论赛等教学策略都可以使用，同时要为学生提供机会反思他们的经验并利用所掌握的知识做出决策。

（2）学习者经验是指学生要在教学活动中参与推理、论证、决策或者观点的讨论，学生要考虑所选议题的科学观点和理论、社会和伦理层面，还要收集或分析正在考虑问题的科学数据。

（3）课堂环境是进行SSI 教学的教师营造的学生高度参与、积极合作和互动，教师和学生之间彼此相互尊重的课堂环境。

（4）教师特点是指进行SSI 教学的教师要熟悉所选议题的科学内容知识和社会道德争议，承认知识的不确定性，愿意把自己定位为知识的贡献者而不是唯一的权威。

从教学模型所阐释的SSI 教学特征中可见，SSI教学以与科学和生活实际相关的社会性科学议题为背景，在合作和尊重的课堂环境中鼓励学生推理、论证与决策，在此过程中促进学生对科学知识的理解、论证推理能力的发展以及伦理道德的认知等，这些能力和目标也是新课标培养学生核心素养的重要内容。

三、利用社会性科学议题教学落实生物学学科核心素养

新课标的教学建议中指出，要关注学生参加与生物科学技术有关的个人与社会问题的讨论与决策是生物学学科核心素养的重要组成部分。[10]本文将结合SSI 的教学模型阐释如何利用SSI 教学落实生物学学科核心素养（生命观念/科学思维/科学探究/社会责任）。

1.利用SSI教学促进学生的生命观念

生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。[11]生命观念的建立以概念性知识的学习为基础。[12]SSI 教学中所选的议题是与科学相关的，议题相关的科学知识是面对和决策议题的基础。SSI教学模型强调学生将所学知识与所要探索的问题结合起来，并考虑议题所涉及的科学观点和理论。也就是说，学生想要进行推理、论证和决策必须首先学习议题涉及的科学概念和科学原理，教师可以设计议题相关的概念学习任务，比如参考教材或检索相关信息网站列出所选议题涉及的生物学知识，鼓励学生用科学知识解释生命现象，以科学的自然观和世界观为基础认识议题，从而促进学生的生命观念。

2.利用SSI教学促进学生的科学思维

科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。[13]新课标科学思维的发展主要聚焦三点：质疑是思考的视角、实证是判断的尺度、逻辑是论辩的准绳。[14]社会性科学议题涉及多个领域和多立场的争议，没有简单唯一的答案，想要理性地面对和审视议题必须要质疑可选择方案的可行性，用证据支持所选择的立场，有逻辑地表达观点。SSI 教学模型指出，要让学生在教学活动中参与观点的讨论、推理、论证和决策。学生收集议题相关科学知识并考虑伦理道德层面，基于这些证据进行推理，从多个角度思考和论证可选择解决方案的利弊，最后做出相对合理的决策。可见，社会性科学议题的解决体现质疑、实证和逻辑，能够鼓励学生利用逻辑推理面对议题做出决策，促进学生的科学思维素养的落实。

3.利用SSI教学促进学生的科学探究

科学探究指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计以及对结果的交流与讨论的能力。[15]科学探究可以让学生亲身体验科学家是如何探究和认识世界的。SSI教学模型指出，学生在SSI教学活动中要收集或分析所考虑议题的科学数据。社会性科学议题与科学相关，科学知识和原理是议题决策的基础，通过科学探究得到的结论是支持决策立场的重要证据。因此，在SSI教学过程中，教师可以鼓励学生对议题相关的科学问题设计实验，收集和分析数据得到可靠的证据支持自己的立场。真实的情境能够激发学生的探究热情，学生在与生活相关的议题大背景中体验亲身经历科学研究的快乐，认识到科学研究的严谨性、暂定性以及主观性等本质特征，掌握科学家认识世界的基本方式。可见，社会性科学议题本身与科学相关的特性，能够让学生通过科学探究的方式认识议题本身的科学特点，做出相对理智的决策。

4.利用SSI教学促进学生的社会责任

社会责任是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，做出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。[16]刘恩山教授等人指出，让学生面对当地或个人现实的社会性科学议题，参与决策和行动是开展社会责任教育的有效途径。[17]联系社会热点问题培养学生的社会责任，能够拉近学生与科学知识的距离。SSI 教学模型特别强调，教师和学生要考虑所选择社会性科学议题的社会和道德层面。由于社会性科学议题是科技的发展带来的社会问题，采取什么样的立场或者解决方案都会涉及人类未来生活和发展的长久利益，因此每个人都有责任面对和思考社会性科学议题。教师在SSI 教学活动中可以设计所选择议题的决策环节，来促进学生社会责任感的形成与发展，比如模拟人民代表大会，学生在大会里扮演能够决定社会性科学议题发展趋势的公民。教师可以鼓励学生全面多角度地思考议题涉及的科学技术带来的好处以及可能对伦理道德产生的影响，负责任地做出自己的决策。

四、小结

新一轮课程改革关注培养学生的核心素养，生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个维度的生物学学科核心素养的凝练是核心素养与生物学课程教学的内在联系，如何促进生物学学科核心素养的落实成为生物教师最为关注的问题。社会性科学议题教学以与生活和科学相关的热点问题为背景，为学生提供推理、论证和决策的课堂体验。教师在生物学课堂中引入社会性科学议题教学，能够让学生在面对和审视社会性科学议题时促进学生的生物学核心素养。学生核心素养的培养不是一朝一夕就能实现的，希望有更多的生物教师能够利用社会性科学议题教学促进学生学科核心素养的落实，为核心素养目标的实现提供理论和实践依据。▲