化學(xué)教學(xué)中的風(fēng)險(xiǎn)議題選擇與應(yīng)用

孟獻(xiàn)華++倪娟

摘要：科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展引發(fā)人們對(duì)其可能帶給社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)的思考，在化學(xué)教學(xué)中適當(dāng)融人科技風(fēng)險(xiǎn)議題，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、培養(yǎng)學(xué)生批判性思維能力。主要從風(fēng)險(xiǎn)教育緣起、風(fēng)險(xiǎn)教育的價(jià)值、風(fēng)險(xiǎn)議題的選擇和基于風(fēng)險(xiǎn)內(nèi)容的教學(xué)策略4個(gè)維度加以研究，呈現(xiàn)相關(guān)理論與實(shí)踐案例。

關(guān)鍵詞：科學(xué)與技術(shù)；風(fēng)險(xiǎn)議題；課程制定；教學(xué)策略

文章編號(hào)：1005-6629（2016）2-0033-05

中圖分類號(hào)：G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 風(fēng)險(xiǎn)教育緣起

科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)議題指由當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)所引起的一系列與社會(huì)倫理道德觀念和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等緊密相關(guān)的社會(huì)性問(wèn)題，如克隆技術(shù)和基因工程等高新科技產(chǎn)品給社會(huì)的倫理觀念和生態(tài)環(huán)境保護(hù)所帶來(lái)的難題。

1962年美國(guó)出版的《寂靜的春天》，提出關(guān)于農(nóng)藥危害人類環(huán)境的驚世預(yù)言，在當(dāng)時(shí)社會(huì)各界引發(fā)巨大爭(zhēng)論。一邊是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)部門(mén)對(duì)本書(shū)觀點(diǎn)進(jìn)行猛烈抨擊，另一邊是受到強(qiáng)烈震撼的廣大普通民眾普遍呼吁公開(kāi)真相。其結(jié)果導(dǎo)致曾獲諾貝爾獎(jiǎng)的DDT和其他幾種劇毒殺蟲(chóng)劑從生產(chǎn)與試用名單中清除，但也促使化學(xué)和農(nóng)業(yè)在一個(gè)更高的、更為安全的水平上繼續(xù)發(fā)展。

在此事件的影響下，20世紀(jì)后期人們對(duì)社會(huì)與自然關(guān)系思考發(fā)生重大轉(zhuǎn)向。從“征服自然、改造自然”的雄心逐漸轉(zhuǎn)為“環(huán)境保護(hù)、與環(huán)境和諧相處”的觀念，環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的對(duì)立統(tǒng)—上升為未來(lái)社會(huì)發(fā)展的新矛盾。1992年，德國(guó)社會(huì)學(xué)者貝克提出了“現(xiàn)代性風(fēng)險(xiǎn)”概念，在傳統(tǒng)的、外在的、消極的自然災(zāi)害事件之外，將由新的科學(xué)知識(shí)及其應(yīng)用帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)稱為“現(xiàn)代風(fēng)險(xiǎn)”。近年來(lái)，這一理論在自然科學(xué)和人文科學(xué)研究領(lǐng)域以及社會(huì)公眾中的影響與日俱增。

認(rèn)識(shí)到其在理解科學(xué)與社會(huì)之間關(guān)系、學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)與發(fā)展能力協(xié)調(diào)發(fā)展等方面的多重意義，科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)教育逐漸受到各國(guó)關(guān)注。（1）英法等國(guó)從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略視角，高度重視科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)議題在科學(xué)教育中所起的作用：《英國(guó)國(guó)家課程》（The National Curriculum for England）認(rèn)為學(xué)生應(yīng)對(duì)“科學(xué)與技術(shù)發(fā)展帶來(lái)的，包括人類環(huán)境、個(gè)體健康和生活質(zhì)量的正面和負(fù)面影響以及相關(guān)倫理問(wèn)題給予正當(dāng)?shù)慕忉屌c適合的價(jià)值取舍”，它將風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知作為科學(xué)教育的6個(gè)主題之一。（2）《美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》（National ScienceEducation Standards）列出的8個(gè)教育目標(biāo)以及4項(xiàng)科學(xué)素養(yǎng)中都包含了“個(gè)人與社會(huì)中的科學(xué)”維度，它將科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)議題納入個(gè)人選擇、理智地參與公共性演講、對(duì)科學(xué)事件以及技術(shù)應(yīng)用討論，同時(shí)提出具體教學(xué)內(nèi)容（見(jiàn)表1）。

2 風(fēng)險(xiǎn)議題的價(jià)值

現(xiàn)今學(xué)校科學(xué)教育是以學(xué)科為基礎(chǔ)的教學(xué)模式，這種模式以強(qiáng)調(diào)特定事實(shí)、概念的學(xué)習(xí)與學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)為特點(diǎn)，一方面造成知識(shí)講授多以抽象的理論方式實(shí)施，脫離社會(huì)生活實(shí)際的課程體系，往往造成學(xué)生對(duì)自然科學(xué)課程的學(xué)習(xí)喪失興趣；另一方面，教材中的知識(shí)通常是以絕對(duì)化形式出現(xiàn)，每一問(wèn)題解決追求唯一正確的答案，缺乏質(zhì)疑與挑戰(zhàn)權(quán)威的課程設(shè)計(jì)，容易造成學(xué)生記憶大量的知識(shí)，卻缺乏批判思考的能力，不利于培養(yǎng)具理性決策能力的現(xiàn)代公民。

和學(xué)校以學(xué)科為中心的傳統(tǒng)科學(xué)教育不同的是，將當(dāng)代科學(xué)發(fā)明與技術(shù)應(yīng)用可能的后果為議題引入課程，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的過(guò)程中，需要考慮諸如環(huán)境教育、人權(quán)教育、科學(xué)道德和倫理等問(wèn)題，并最終做出抉擇。這一模式的重點(diǎn)在于，通過(guò)應(yīng)對(duì)重要的、錯(cuò)綜復(fù)雜的事物，深度學(xué)習(xí)科學(xué)概念、理解科學(xué)本質(zhì)，具備課程轉(zhuǎn)型的性質(zhì)（見(jiàn)表2）。

這里，各種科技發(fā)明與應(yīng)用問(wèn)題不僅僅是學(xué)習(xí)背景，更蘊(yùn)含了明確的教學(xué)目標(biāo)和策略：每一問(wèn)題可以激發(fā)學(xué)生社會(huì)科學(xué)道德認(rèn)知、掌握科學(xué)與社會(huì)之間關(guān)系以及基于證據(jù)的利弊權(quán)衡。其意義可以概括為：

（1）培養(yǎng)學(xué)生的非形式推理能力。非形式推理（informal reasoning）指的是對(duì)缺乏足夠明確的信息、沒(méi)有固定答案、需要進(jìn)行歸納的問(wèn)題推理。風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題的論證和解決過(guò)程，能體現(xiàn)學(xué)生非形式推理能力以及正確應(yīng)用科學(xué)知識(shí)解決日常生活問(wèn)題的能力。

（2）促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)社會(huì)屬性的理解。科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)議題涉及前沿性科學(xué)發(fā)明和技術(shù)的應(yīng)用，科學(xué)研究和社會(huì)文化規(guī)范之間具有互動(dòng)關(guān)系，科學(xué)的發(fā)展要涉及到社會(huì)倫理和道德問(wèn)題。如近年來(lái)的轉(zhuǎn)基因食品安全、霧霾事件以及各地PX項(xiàng)目建設(shè)引發(fā)的公眾事件，這些風(fēng)險(xiǎn)議題創(chuàng)設(shè)的各種問(wèn)題解決，涉及科學(xué)和倫理道德維度，必將促進(jìn)學(xué)生知識(shí)掌握和道德觀念、行為的發(fā)展。

（3）指導(dǎo)學(xué)生對(duì)信息進(jìn)行評(píng)估。傳統(tǒng)科學(xué)觀念認(rèn)為，科學(xué)研究能夠嚴(yán)格保持中立、追求精確無(wú)偏見(jiàn)的觀察結(jié)果、得出正確的理論。但對(duì)風(fēng)險(xiǎn)議題搜集證據(jù)、建立模型過(guò)程中，必然會(huì)出現(xiàn)信息較多或信息之間存在沖突，需要學(xué)生自己確定如何進(jìn)行信息的選擇，形成論證和做出評(píng)估，這也更符合科學(xué)家理解自然世界的實(shí)際過(guò)程。

3 風(fēng)險(xiǎn)議題的選擇

學(xué)科教育中的風(fēng)險(xiǎn)議題選擇通常應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：

3.1 具有足夠的社會(huì)或個(gè)人關(guān)注度

優(yōu)先考慮對(duì)公眾生活產(chǎn)生重大影響或有經(jīng)濟(jì)效果，從而成為人們急需尋求解決的、被當(dāng)下大眾所關(guān)切的問(wèn)題。或者，議題解決涉及個(gè)人生活特質(zhì)或需要考慮不同個(gè)人的價(jià)值觀或情感等方面。

3.2 議題本身的不確定性

這種不確定性包括兩種情況：一種是一些技術(shù)創(chuàng)新的安全性在短時(shí)間內(nèi)難以確認(rèn)，不適于以傳統(tǒng)的科學(xué)邏輯推理和法律依據(jù)作為判斷決策依據(jù)，如關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品的安全性，由于判斷的證據(jù)或數(shù)據(jù)尚不完整，即使專家之間也往往缺乏共識(shí)，因此沒(méi)有絕對(duì)肯定的結(jié)論。另一種情況是，對(duì)于某一社會(huì)科學(xué)議題，不同身份的社會(huì)人員存在多種觀點(diǎn)，評(píng)估問(wèn)題時(shí)，除了相關(guān)知識(shí)概念、科學(xué)證據(jù)外，感情因素、價(jià)值判斷和個(gè)人身份也可能影響他們的決策。

案例：煤礦設(shè)計(jì)的討論（見(jiàn)表3）endprint

本課內(nèi)容學(xué)生學(xué)習(xí)了燃料與能源、能量與轉(zhuǎn)化等物理和化學(xué)知識(shí)，同時(shí)該案例提供了具有爭(zhēng)議性問(wèn)題的學(xué)習(xí)情境。一方面能夠引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，特別是對(duì)理科課程中傳統(tǒng)內(nèi)容興趣不高的學(xué)生，通過(guò)思考有爭(zhēng)議性的科學(xué)社會(huì)議題，他們可以在文科與理科知識(shí)的綜合應(yīng)用中獲得智力發(fā)展、提高課堂參與意識(shí)；其次，這一案例在事實(shí)之外，包含了大量觀點(diǎn)性內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生闡明自己的觀點(diǎn)并在討論中發(fā)現(xiàn)自己認(rèn)識(shí)的不足，懂得對(duì)同一事件，不同的人可以有不同觀點(diǎn)；第三，學(xué)生在信息選擇、形成論證和做出評(píng)估的過(guò)程中，能夠發(fā)現(xiàn)在解決科學(xué)問(wèn)題時(shí)，僅僅依靠中立的證據(jù)無(wú)法做出客觀的和理想的決策，從而形成正確的科學(xué)本質(zhì)觀。

3.3 議題的可理解性

風(fēng)險(xiǎn)議題的可理解性包含兩個(gè)方面內(nèi)容：一是化學(xué)教學(xué)中的風(fēng)險(xiǎn)議題原理易于理解，即學(xué)生借助現(xiàn)有化學(xué)學(xué)科知識(shí)，可以對(duì)技術(shù)發(fā)明中涉及的生產(chǎn)原理、工藝流程、原料使用和廢物處理等重要環(huán)節(jié)進(jìn)行解釋；二是科技發(fā)明帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)學(xué)生而言是較為熟知的，它們的結(jié)果具有—定可預(yù)見(jiàn)性、可控制性或可驗(yàn)證性，否則課堂討論將無(wú)法深入進(jìn)行。

具體到化學(xué)學(xué)科，哈洛爾德（Harold）在針對(duì)大學(xué)化學(xué)與生物化學(xué)專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)的課程中，列出了與本專業(yè)有關(guān)的7類議題（見(jiàn)表4）。

4 風(fēng)險(xiǎn)議題的教學(xué)要點(diǎn)

科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)的教學(xué)通常包括學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)與風(fēng)險(xiǎn)議題討論兩部允這里需要注意處理好3組關(guān)系：（1）學(xué)科知識(shí)傳授和社會(huì)問(wèn)題討論。化學(xué)教學(xué)中學(xué)科知識(shí)的傳授應(yīng)占據(jù)主要地位，學(xué)生只有建立了良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，才能以化學(xué)學(xué)科的視角分析科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)議題中的化學(xué)原理，利用所掌握的化學(xué)知識(shí)、原理判斷每個(gè)問(wèn)題解決方案的科學(xué)性；（2）論點(diǎn)和證據(jù)。教師應(yīng)盡可能通過(guò)提供必要的數(shù)據(jù)和學(xué)生需要的證據(jù)引導(dǎo)討論深化，最好使用的信息能夠體現(xiàn)出化學(xué)學(xué)科的定量特征；（3）確定性和可能性。風(fēng)險(xiǎn)議題往往涉及化學(xué)發(fā)現(xiàn)的前沿性研究或技術(shù)成果的最新應(yīng)用，成本與效益的比較、未來(lái)的發(fā)展前景等內(nèi)容必然隨著人類認(rèn)識(shí)發(fā)展而不斷變化，所以在教學(xué)中盡可能多地提出不同觀點(diǎn)，并提醒學(xué)生討論的結(jié)論僅僅是一個(gè)相對(duì)的統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。

對(duì)于科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)議題的討論，往往涉及各方觀點(diǎn)的相互理解，佩德特（Pedretti）提出了可資借鑒的一般模式，包括6個(gè)連續(xù)步驟：①選項(xiàng)：找到可以解決問(wèn)題的各種方法；②標(biāo)準(zhǔn)：提出對(duì)各種方法進(jìn)行比較的標(biāo)準(zhǔn)；③報(bào)告：了解確定標(biāo)準(zhǔn)所需的一般知識(shí)、科學(xué)知識(shí)或證據(jù)；④考察：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)問(wèn)題解決方法的支持和反對(duì)證據(jù)進(jìn)行評(píng)估；⑤選擇：在分析的基礎(chǔ)上對(duì)問(wèn)題做出決策；⑥回顧：對(duì)整個(gè)問(wèn)題解決過(guò)程進(jìn)行評(píng)估，提出哪一步驟需要改進(jìn)。

案例：“英國(guó)的能源”教學(xué)設(shè)計(jì)（見(jiàn)表5）

這一案例的討論，明顯體現(xiàn)出以下特征：

（1）從物理、化學(xué)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)，數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用開(kāi)始，每一教學(xué)環(huán)節(jié)都涉及了理科知識(shí)的理解，提出的問(wèn)題都需要學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)加以解決；

（2）問(wèn)題的研究都是從對(duì)具體事實(shí)的討論開(kāi)始，激發(fā)學(xué)生參與的興趣，討論中學(xué)生提出各種特殊、簡(jiǎn)單、具體的觀點(diǎn)，最后擴(kuò)展到一般性觀點(diǎn)；

（3）教師提供可以用于進(jìn)行比較的科學(xué)事實(shí)，幫助學(xué)生在正反兩方面的對(duì)比中提高對(duì)自己觀點(diǎn)“是否正確充分”的認(rèn)識(shí)，這些討論有助于學(xué)生科學(xué)概念的學(xué)習(xí)，掌握科學(xué)思想、科學(xué)方法及其在新領(lǐng)域中的應(yīng)用。

基于科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)的教學(xué)研究在國(guó)內(nèi)尚處于起步階段，但考慮到我國(guó)的科學(xué)和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展中，正面臨世界發(fā)達(dá)國(guó)家普遍存在的環(huán)境保護(hù)、氣候變化以及民眾健康等問(wèn)題，開(kāi)展相關(guān)的研究顯得意義重大。化學(xué)教師應(yīng)在不同階段、結(jié)合具體學(xué)科教學(xué)內(nèi)容開(kāi)展基于科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)議題的教學(xué)行動(dòng)研究，并不斷提升到理論研究水平。endprint