宋紫薇 何师国 杨阳
[摘 要]《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》要求学生能对有关生物学的社会热点议题进行理性判断。在新课标背景下,教师应利用生物学社会性科学议题开展生物学教学,培养学生的生物学学科核心素养。文章研究了2020—2022年新高考生物学试题,对涉及社会性科学议题的题目进行分类归纳、考点分析及核心素养水平分析,并为新高考背景下的高中生物学教学提出相应的建议。
[关键词]社会性科学议题;新高考;生物学试题;教学建议
[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2024)11-0080-04
社会性科学议题(Socio-scientific Issue,简称SSI),是指由科学技术研究开发所引起的一系列与社会伦理道德观念和经济发展紧密相关的社会性问题[1]。社会性科学议题往往是利与弊皆有的两难问题,需要综合考虑科学、环境、经济、社会等因素,结合科学的观点和论证,权衡利弊,做出决策[2]。社会性科学议题教学是一种基于社会性科学议题真实情境的教学,在科学教育领域得到广泛应用。随着新高考改革和课程改革的不断深入,新高考生物学试题中涉及SSI的题目增多,其在考查学生核心知识的同时,从科学、环境、经济、社会等多方面考查学生的核心素养。本文研究2020—2022年新高考生物学试题,对涉及SSI的题目进行分类归纳、考点分析和核心素养水平分析,并为新高考背景下的高中生物学教学提出一些建议。
一、新课标对社会性科学议题的要求
《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订》将生物学社会热点议题的理性判断纳入学业质量水平中[3]。在新课标背景下,教师应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,促进生物学学科核心素养的落实。
二、基于社会性科学议题的生物学试题分析
随着新高考改革的实施,新高考试题在开放性、应用性及综合性等方面有所增强,并注重试题的情境设计[4]。为了适应新高考,笔者在核心素养导向下,对2020—2022年新高考生物学试题中涉及SSI的典型题目按照环境生态、伦理道德、人类健康、资源使用等内容进行分类归纳,并进行了考点分析和核心素养水平分析(见表1)。
(一) 环境生态类SSI试题分析
环境生态类SSI是指科学技术发展和人类活动对生态环境所带来的影响,从而引发的一系列环境问题[5],例如全球气候变暖、生物多样性减少、热带雨林遭破坏等。争议点主要是经济发展与环境保护之间的矛盾。
[例1](2020年新高考山东卷第24题节选)与常规农业相比,有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用,加大有机肥的应用,对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示,三种农业模式土壤生物情况如表所示。
(2)取样深度不同,土壤中生物种类不同,这体现了群落的 结构。由表中数据可知,土壤生态系统稳定性最高的农业模式为 ,依据是 。
(4)植食性线虫主要危害植物根系,研究表明,长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少,依据图中信息分析,主要原因是 。
分析:本题考查的知识点为“生态系统的组成成分及群落的种间关系”。农业为人类提供食物和大量工业原料,但是人工引种以及化肥、农药的使用等农业活动,势必会对生物多样性造成影响。本题以“农业绿色发展”为议题,以三种农业模式土壤生物情况表和生物类群及食物关系图为情境,涵盖的核心知识为生态系统的稳定性分析,即生态系统的稳定性与其组分及食物网有关,考查的核心素养水平为生命观念水平三和社会责任水平三。本题要求学生熟知群落和生态系统的相关知识,能正确分析图表并从中提取有效信息,能够运用生物技术解决特定情境中的问题,同时要求学生从环境保护与经济发展两个视角分析议题涉及的利弊,分析农药、化肥的使用对生态环境的影响,从而培养学生遵循自然生态规律、保护生物多样性的社会责任感。
(二)伦理道德类SSI试题分析
伦理道德类SSI是指由科学技术发展引起的关于道德、情感方面的争议的问题。由于个体间的情感、态度与价值观不同,因此对问题的看法也存在差异[6]。对于克隆动物、基因工程、基因检测、基因编辑、器官移植等社会性科学议题,争议点集中在是否影响社会公平、是否侵犯个人隐私、是否侵犯人格尊严等。
[例2](2022年新高考广东卷第16题)遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表现型正常的夫妇,生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰刀型细胞贫血症的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图)。下列叙述错误的是()。
A.女儿和父母基因检测结果相同的概率是[23]
B.若父母生育第三胎,此孩携带该致病基因的概率是[34]
C.女儿将该致病基因传递给下一代的概率是[12]
D.该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
分析:本题考查的知识点为“基因检测在疾病的诊断与预防上的作用”。基因检测技术可诊断或预防遗传病,为产前诊断等医学决策提供参考,但也存在伦理道德方面的争议,如患者的知情权与自主选择权、保密与隐私权、基因歧视等。本题以“基因检测的是与非”为议题,以一个家庭的基因检测杂交图作为特定问题情境,涵盖的核心知识为常染色体隐性遗传病概率的计算,需要熟练运用演绎与推理等方法展开探讨从而得出结论,考查的核心素养水平为科学思维水平三和社会责任水平二。本题要求学生从伦理道德与遗传学技术应用两个视角分析议题涉及的利弊,考虑科技、社会伦理和道德之间的复杂性,在思考过程中提高自身的道德和伦理意识。
(三)人类健康类SSI试题分析
人类健康类SSI是指科技发展的产物或科技发展不成熟对人类健康所带来的不利影响[7]。常见的人类健康类SSI有转基因食品的安全性、抗生素的滥用、动植物激素的使用、化疗的影响等。这类议题的争议点在于人类健康和社会发展之间的矛盾。
[例3](2021年新高考湖北卷第5题)自青霉素被发现以来,抗生素对疾病治疗起了重要作用。目前抗生素的不合理使用已经引起人们的关注。下列关于抗生素使用的叙述,正确的是()。
A.作用机制不同的抗生素同时使用,可提高对疾病的治疗效果
B.青霉素能直接杀死细菌,从而达到治疗疾病的目的
C.畜牧业中为了防止牲畜生病可大量使用抗生素
D.定期服用抗生素可预防病菌引起的肠道疾病
分析:本题考查的知识点为“抗生素的功能以及正确使用”。抗生素的发现拯救了无数细菌感染患者的生命,但若乱用、滥用抗生素,对生物安全、生态环境和人类健康都会带来严重的危害,滥用抗生素已成为全球性卫生问题。本题以“抗生素的耐药性”为议题,以青霉素治疗疾病为情境,涵盖的核心知识是自然选择,考查的核心素养水平为生命观念水平三和社会责任水平三。本题要求学生能够理论联系实际,从人类健康和医学发展两个视角分析议题涉及的利弊,结合进化与适应观解释生物的耐药性。该议题作为一个全球性议题,备受社会各界的广泛关注,社会大众对抗生素的使用存在多种疑虑。面对这样的议题,学生要学会用科学的态度和辩证的眼光看待问题,把握抗生素的耐药性与人类健康的内在联系。
(四)资源使用类SSI试题分析
资源使用类SSI是指科技在革新资源开发利用方式的同时,所导致的不可再生资源枯竭的问题[8],例如石油、水、天然气等资源枯竭,热带雨林被破坏,生物多样性锐减,等等。这类议题的争议点在于生物能源的利用与自然资源的使用之间的矛盾。
[例4](2020年新高考海南卷第9题)海洋污染已成为全球重大环境问题之一。海南管辖的海域面积大,保护好海洋环境具有十分重要的意义。下列有关叙述错误的是()。
A.海洋污染主要来自陆源性污染物排入、海上活动和直接向海洋倾倒废物
B.赤潮和水华的发生与人类活动造成海水富营养化有关
C.海洋污染使海洋生物死亡,导致生物多样性减少
D.红树林生态修复是保护沿海海洋环境的重要举措
分析:本题考查的知识点为“全球性的环境问题及环境污染防治”。海洋蕴含着丰富的能量资源、矿产资源、生物资源,海洋的开发推动了经济的发展,但是密集的工业活动直接或间接地对海洋生态平衡构成了危害。本题以“海洋资源的合理利用”为议题,以海南省海洋资源保护为复杂情境,涵盖的核心知识为生物多样性保护,要求学生掌握全球性生态环境问题的类型、危害及缓解措施,考查的核心素养水平是生命观念水平四和社会责任水平四。本题要求学生能够运用环保相关知识解决现实生活中的问题,侧重培养学生的社会责任意识和担当精神,使学生树立正确的海洋观,做到人与自然和谐相处。
三、教学建议
基于以上SSI试题分析,针对新高考背景下的高中生物学教学,笔者提出以下几点建议。
(一)融入SSI创设真实情境
情境教学是指将学生置于真实情境中,使其能够更好地解决问题并深刻理解知识。鉴于SSI本身的复杂性及与社会生活之间的相关性[9],教师应结合教学内容、课程标准和学情,选择贴近学生生活的SSI创设真实情境,以唤醒学生的生活体验,使其产生情感共鸣。在创设情境时,教师可以通过图片、视频的形式引入新闻或案例。例如,在“抗生素对细菌的选择作用”的教学中,教师可以引入“超级细菌的诞生”事件。这样的教学,学生能够在情境中展开充分的讨论,感受到学有所用,从而激发学习的兴趣。
(二)开展议题中心式教学
议题中心式教学以学生为中心,在传授知识的同时,融入环境教育、人权教育、道德教育等[10],并基于复杂议题,引导学生开展研讨学习。议题可选自与生物学相关的社会热点新闻,教学方式可采用合作讨论、辩论赛、角色扮演等。例如,在“生物与环境的关系”的教学中,教师以热点新闻“长江禁渔十年”为议题引导学生对禁渔十年的合理性做出决策[11],强化学生对生态学原理、生物多样性保护等内容的理解。又如,在“基因工程”的教学中,教师可以引入“免疫艾滋病基因编辑婴儿”事件让学生展开辩论,引导学生用辩证的观点审视科技发展的利弊,从而培养学生的道德敏感性。议题中心式教学的实施,需要教师留心社会热点新闻,善于捕捉社会热点新闻与生物学教学的契合点。
(三)进行跨学科主题学习
跨学科主题学习是指以某一研究问题为核心,以某一学科课程内容为主题,运用并整合其他学科课程相关知识和方法,引导学生开展综合性学习[12]。结合SSI进行跨学科主题学习,能够打破学科界限,促进学生全面发展。在引导学生进行基于SSI的跨学科学习的过程中,教师应充分整合议题涵盖的知识点,明确各学科教学目标,体现议题的全面性及综合性。例如,以“三峡大坝选址的科学性”议题作为主题引导学生进行跨学科主题学习,需要融合生物学的生态学知识、物理学的动力学知识、地理学的地质学知识以及政治的人文经济知识。
综上,SSI在新高考生物学试题中占有一定比重,尤其是人类健康类SSI和生态环境类SSI。基于SSI的试题重视考查学生将科技与个人、社会相联系的能力、从多维度科学认识事物的能力以及辩证思维能力。因此,在生物学课堂教学中引入SSI,能为学生提供推理、论证和决策的学习体验,使学生能正确面对和审视SSI,提升学生的学科核心素养。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 孟献华,李广洲.国外“社会性科学议题”课程及其研究综述[J].比较教育研究,2010(11):31-36.
[2] 胡久华,罗铖吉,王磊,等.在中学课堂中开展社会性科学议题教学的探索[J].教育学报,2018(5):47-54.
[3] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准:2017年版2020年修订[M].北京:人民教育出版社,2020.
[4] 徐田敏.基于生物学核心素养的高考试题分析:以2020年三套高考卷为例[D].上海:华东师范大学,2023.
[5][6][7][8] 朱玉成,刘茂军,肖利.国外社会性科学议题(SSI)课程研究及其影响述评[J].上海教育科研,2013(1):53-56.
[9] 刘辰艳,张颖之.从STS到SSI:社会性科学议题的内涵、教育价值与展望[J].教育理论与实践,2018(29):7-9.
[10] 朱玉成.社会性科学议题(SSI)之议题中心教学模式初探[J].教育科学,2013(6):21-25.
[11] 彭军,黄小燕.基于SSI议题的高中生物课堂论证式教学应用设计:以论证“长江十年禁渔是否合理”为例[J].中学生物学,2021(1):28-30.
[12] 孟璨.跨学科主题学习的何为与可为[J].基础教育课程,2022(11):4-9.
(责任编辑 黄春香)
[基金项目]本文系江西省基础教育研究课题“基于‘SSI培养社会责任素养的高中生物学实验教学研究与实践”(课题编号:SZUGSSW2022-1068)和江西省高等学校教学改革研究省级课题(课题编号:JXJG-20-14-13)的研究成果。
[通信作者]杨阳(1982— ),女,博士研究生,副教授,硕士研究生导师,研究方向为蔬菜栽培、生理生态及中学生物教学。