課堂中的社會性科學議題研究

張春梅

摘要：社會科學議題旨在改善因多種原因而沒有獲得較好的學校科學教育體驗的6-12年級學生的科學教育，其目的是培養學生的科學素養，提升學生的公民意識。文章從“科學教育的定義和目標”、“基于SSI的學校科學的三種文化特征”入手，針對“社會科學議題教學中的關鍵問題”，將“以課堂中的社會科學問題為手段實現目標”作為媒介，得出結論“通過學習科學教育，學生變得更具科學素養和公民意識”。因此，應當關注社會科學主題的內容、過程和情境的開發，并通過情境學習等方式來實現預期目標。

關鍵詞：社會科學議題 科學素養 公民意識

社會科學議題（Soeio-Seientifie Issues，SSI）的創新有著悠久的歷史，旨在改善6至12年級學生的科學教育，這些學生在學校沒有得到良好的科學教育，以下五種因素是導致這些失敗的主要原因：（1）盡管當前教育界普遍重視科學，但事實上對中學科學教育的興趣和入學率都呈現出下降趨勢；（2）學校科學傾向于疏遠那些與典型科學課堂中文化身份不同的學生；（3）雖然學生有必要理解科學理念，但通常不能在學校對科學內容進行意義學習。例如，在學校教學中，只有20%的學生對分子概念這一部分進行了意義學習；（4）“經驗證據表明，學生租許多教師的反映表明，重大的科學學習似乎已經發生，然而事實上沒有”；（5）與大眾傳媒類似，傳統的學校科學傳達了不誠實和虛構的科學及科學家形象。目前對科學教育的研究表明，對SSI進行創新首先是改變傳統學校科學的文化。描述學校科學文化特征的一種方法是考慮內容、過程和情境。學生學習的成功可以通過這三種文化成分中的每一種與學生的文化身份互動來理解。“我們需要考慮科學學習如何通過改變學生參與世界的能力來改變其身份”。總之，有意識地進行科學學習就是參與身份認。

一、社會科學議題

（一）社會科學議題的定義

社會科學議題是與科學概念或程序聯系的有爭議的社會問題@。它們是沒有明確解決方案的開放式問題；事實上，它們往往有多種合理的解決方案。這些解決方案可以通過科學原理，理論和數據獲知，但這些方案也不能完全由科學考慮決定。與這些議題相關的問題和潛在的行動方案受到政治、經濟和道德等各種社會因素的影響。SSI可能是全球性的，例如氣候變化和遺傳，確定核電廠的位置等。SSI運動在科學教育中興起，其重點是利用這些復雜問題作為科學教學的情境。如果我們認真考慮情景學習的意義，那么就與支持學習者探索復雜的、與社會相關的問題與提升公民意識的目標非常吻合。如果我們真正想要做的是幫助學生更好地應對科學挑戰，因為這些挑戰往往代表著社會的真實問題，那么科學教育工作者僅教授科學內容就不夠了。基于SSI的教育通過使用強調科學素養需求的復雜問題來明確應對這一挑戰，其中科學素養作為科學教學的情境存在。

SSI運動建立在其他方法的基礎上，其共同目標是更好地為學習者準備參與與科學有關社會問題的話語和決策。最近幾年，SSI已經成為科學教育文獻中的一個重要主題，圍繞SSI文獻的焦點也多種多樣。

一些作者探討了概念的構建，特別是關于基于SSI的方法如何與科學素養相關聯。另外一些人還研究SSI背景下的推理和決策以及SSI決策與某些理解之間的聯系，如科學本質或內容知識。其他作品探討與評估了SSI相關結果的問題。課堂中的SSI也成為該文獻中的重要趨勢。所有這些貢獻對科學教育界都有重要的啟示，但是當我們朝著如何更好地實現科學教育的目標前進時，我們更傾向于產生經驗證據，這對基于課堂研究的SSI實施和結果意義重大。

（二）科學教育的目標

在考慮科學教育界應該就課程和教學改革、教師教育和研究方面做什么時，筆者認為該領域必須考慮兩個基本問題：（1）科學教育的目標應該是什么？（2）這些目標如何更好地實現？對科學教育目標的思考應該成為一個長期存在的問題。

1.培養科學素養。關于科學素養的意義和目的的爭論一直在探索這一領域。盡管科學教育界在呼吁提高所有學生的科學素養方面都相當團結，但對科學素養構成成分的闡述卻很少一致。目前國際上通常把科學素養概括為了解科學知識、科學的研究過程和方法以及科學技術對個人和社會產生的影響。在《PISA2015科學框架草案》中，將科學素養的能力具體為“科學地解釋現象”、“評價和設計科學探究過程”及“科學得解釋數據和證據”。本文源于從具有科學成分的情境特征中得出其意義，即學生作為公民可能遇到的情境。在極端情況下，可以將其稱之為是與科學相關的素養，科學以外的考量在協商中占有重要地位。這一觀點表明，有科學素養的人應該能夠在包含科學的日常環境中面對、協商和作出決策。科學素養的這種觀點即科學優先考慮給所有人，而不僅僅是少數從事（或將參與）科學研究的專業人士。以這種方式定義科學素養對上述第一個基本問題有著重要的影響：科學教育的目標應該是什么？這一觀點必然會突出科學教育在支持所有學生發展中的作用，因為公民準備在現代社會的話語中以更為成熟的方式參與社會決策。鑒于科學在現代社會中的作用，科學思想、實踐和產品是這些論述的基本方面。因此，科學教育在公民的準備過程中起著重要的作用。以下部分為這一立場提供了有力的證據。

越來越多的普通公民將被要求就科學知識或技術能力的基礎作出判斷，但這會經過更廣泛的考慮。那些對科學技術如何受到物理和社會政治環境影響沒有基本理解的人將會被剝奪權力，因為他們在一個民主的，技術依賴的社會行使其權利時容易被嚴重誤導。科學教育必須為知情的公民參與自由和現代、民主、科技的現代社會服務。隨著科學知識的迅速發展和新技術的出現，所有社會成員必須了解這些知識對個人、社區和我們目前生活的“地球村”的影響。

2.提升公民意識。科學教育的另一主要目標應當是提升公民意識，盡管這一觀點仍有爭議。其他的目標我們稱之為次級目標。歷史上，科學教育為促進對科學事實、原理、理論等的理解提供了重要的理論基礎。諸如《將科學引入學校》（Taking scienceto Schools）一書的共識性研究中優先考慮學生參與科學實踐的情境。根據在課堂上的觀察和國家標準中呈現出的內容，大多數科學教學的主要目標是促進科學內容。學生大部分時間都花在聽與科學內容有關的講座、參加旨在強化內容的活動、通過記憶在測試情境中再現這些活動。盡管以這些方式學習科學內容可能有助于學習者更好地參與在概念上與科學內容相關社會問題的協商和決策，但可能并不是支持學生參與這些問題的最有效方式。如果科學教育的首要目標是支持學生的發展，使他們更加了解情況并成為參與公民，那么科學教育工作者就必須更加慎重地實現這一目標。

（三）基于ssI的學校科學的三種文化特征

1.內容。一些研究人員建議教師通過讓學生像科學家一樣交談，思考和相信來培養積極的科學認同。如果學生們開始像科學家那樣交談，思考和相信，那么其他人會視其為有能力的理科學生。然而，學生自我認同與傳統學校科學認同之間的認知沖突會導致許多學生感到疏離，因而反對形成科學學術認同，即抵制有意義的學習。這樣學生要么變得沒有科學素養，要么變得對科學無動于衷。傳統學校科學文化中的科學內容在學術上總是抽象的和非情境化的，它為知識積累的標準化測試服務，并為大學理工科把關。證據表明這種學術科學內容對于學生對SSI創新的理解有負面影響：“學生將同樣的活動（SSI創新）通常看作是科學課堂中發生的簡單延伸”；對學生和教師在科學課堂中發生事情看法的廣泛研究證實了這一結論，驗證了科學學習中學生身份認同的研究述評。

為了讓學生認識到成功，創新需要改變學校科學文化。首先，學校科學必須在整個科學課程中優先考慮科學內容，這些內容主要是在學術環境以外的科學內容——日常世界中的相關科學。傳統的科學內容在學校和本科課程中有別于日常科學相關的職業、事件和問題。與傳統的學校科學相比，這些日常情境代表了不同的文化實踐社區。

2.過程。從多個角度看，SSI教育工作者一直特別關注學生參與學習的過程。事實上，這些課堂過程的創新性往往被老師認為是實施SSI學校科學的主要挑戰。多元化的學習過程圍繞著決策制定、反思性判斷、實踐社區、指導性探究、公民參與、道德和倫理推理及靈敏度、論證和推理、批判性思維、案例研究分析和政治行動等指導策略。

對大多數學生來說，考慮到所有科學課堂中普遍存在著潛在文化沖突，因此應當關注學校科學教育的新興文化觀點。大多數學生傾向于體驗包含外國文化的學校科學，但他們的老師卻不會以同等方式對待。為了獲得成功，這些學生必須在沒有教師幫助的情況下，學會跨越自身的文化與學校的學術科學文化之間的文化邊界。另一個方法是讓教師把相關的學校科學內容視為潛在的外來內容（認識論，邏輯和理論上的外來），并且發展文化反應方式來幫助學生更順利地跨越文化邊界。SSI教育工作者需要磨練學生的文化反應過程，使學生可以更容易適應與日常科學相關的職業或受日常事件所支配的相關科學內容，并發布學習的主要情境。

3.情境。在這里所考慮的三種文化特征（內容，過程和情境），其中情境是SSI學校科學的標志，包括情境學習和基于情境地教學。

但是，教師和課程開發者選擇的情境通常與大多數學生的相關性觀點不一致，除非：（1）教師和學生對目標有共同的看法；（2）師生對話的性質也有所變化；（3）學生將他們的個人理解與科學觀點進行比較和對比。每一點都激發了學校科學文化的一個維度。

4.述評。因此，對于普遍性問題“為什么學生想要首先參與學校科學？”的回答需要探索復雜的、以文化為基礎的、情境之間相互作用的問題。一方面是學生的自我認同，另一方面包括相關的學校科學內容、文化響應過程以及有關教育的適當情境。SSI學校科學改變傳統學校科學文化的一些顯而易見的方法包括：（1）認真對待許多學生甚至將學習相關的學校科學內容作為跨文化活動的事實；（2）消除納入學校科學的任何學術內容相關的神話和價值觀；（3）堅持認為教育的合理性和相關性是選擇學校科學內容的主要標準。

二、社會科學議題教學中的關鍵問題

（一）教學法

為解決某個具體的SSI議題而選擇的學習活動（定義術語，口頭表達，全班討論）為SSI教學法的選擇提供了一些想法和背景。作為教師，看到學生參與圍繞口頭報告的討論如何隨著時間的推移而有所改善是很有意思的。看起來，這種轉變部分與對新課堂文化的調整有關，在這種文化中，期待開放式討論而不是勤勉的筆記，同時學生需要一段時間才能輕松地分享關于個人的、有爭議問題的信念和想法。以上這些對于SSI教師來說都是重要的考慮因素。然而，如果在活動中加入其他結構，是否可以從一開始就引發更多的辯論和討論？例如，口頭報告的具體要求或方向是否已經明確，以便引發更多辯論和討論？教師有沒有辦法讓學生適應SSI要求的課堂文化轉變？我們從這些特定學習活動的優點和缺點中學到了什么，并將其作為解決ssI的方法？在討論某些涉及敏感問題的議題時需要建立“安全和關愛的學習環境”，那么作為一個研究型的教育社區，我們怎樣才能更好地支持教師開發這種關懷方式和安全的課堂環境？

（二）教學情境

情境也是這項研究的一個組成部分。對于研究人員來說，情境經常被假設，但在課堂教學的研究中，情境以多種方式相互關聯。人們好奇有關SSI的具體案例如何影響這一主題的價值觀、信仰和背景之間的對話。因此，當研究人員在考慮情境和研究的具體內容時，開始懷疑作為教師（和研究人員）的價值觀和信仰在教學過程中的作用，以及我們是否忽略了課堂討論的價值，特別是在SSI討論中，我們在開發課程時忽略了什么，這些因素關閉了學生和教師參與教學實踐的路徑，以便更深入地交流我們正在教學的內容和情境。

（三）決策

決策主要被描述為利用事實和信息（包括他人的多種觀點）的過程來衡量特定SSI的優缺點，以便作出決定。學生們認識到在決策過程中使用知識的重要性，以及強調“了解事實”的重要性并掌握有關該問題的所有“信息”。學生對“如何解決倫理問題”的回應也提醒教師注意“獲取所有信息”和“關注所有方面的優點和不足之處”。當然，為了權衡問題的不同側面，收集信息和多角度思考問題是決策的關鍵方面，也是我們想要傳達給學生的部分。但是，決策過程中還有可能產生讓學生混淆的方面，或者我們希望學生能理解的關于決策制定的替代模型？例如，認知心理學和健康行為領域的人們質疑道，作出選擇的個人是否確實是以理性的方式衡量利弊，以便在現實生活中做出決定。

三、以課堂中的社會科學問題為手段實現目標

我們所做的關于學習經驗和教學的決定是為教育目標服務的，它應該由教學理論來塑造。對筆者而言，情境學習已經成為理解和解釋教學現象的強大框架。這種觀點強調了學習者在特定環境中的處境。學習的情境由參與者組成，包括學習者本身、概念和物質資源，以及指導參與和話語的規范。反過來，這些情境決定了參與者參與活動的方式，并最終提供和限制參與者了解和能夠做到的事情。從這一理論視角來看，學習不能被認為只是在個人頭腦中發生的那些事情。因此，情境成為學習中非常重要的因素，而不僅僅作為學習發生的背景。

如果促進公民意識是科學教育工作者的優先考慮事項，那么我們必須考慮為學習者創造經驗科學的環境。我們不能想當然地認為，在任何情況下接觸科學內容必然會導致公民做好準備，以便更好地參與民主話語和進程。如果我們的目標是幫助學生更好地參與與科學技術有關的重要社會問題的辯論和決策，那么我們就需要創造學習環境，使學習者真正面對這些問題，并獲得與他們內在復雜性協商的經驗。科學教育中的社會科學問題方法就是這樣做的。

四、結論

過去的幾年中，教師和研究人員對作為科學教育研究主題和教學背景的社會科學問題的興趣急劇增長。在這個領域工作的學者也進行了大量的研究，包括相關分析，準實驗設計的定量研究，案例研究和扎根理論。有些選擇是與使用科學和技術提高人類表現有關的和公共政策等問題相關的主題，如生活用水的氟化、SARS和艾滋病等；有些側重于具有重要社會影響的科學爭論項目，如生物決定論和艾滋病的起因；有些學習者以探索當地或全球環境問題為特征，包括水質，空氣質量和氣候變化。這個問題列表本身可能并不是特別有用，但是圍繞問題選擇和可供性開展的一些討論對于確定是什么使SSI成為重要的教學目標則非常重要。

其中最關鍵的問題屬性是學生的相關性和興趣。讓學生發現他們感興趣的問題，找出這些問題與科學之間的潛在聯系并在課堂環境中繪制出其聯系網絡的能力非常重要。一個問題可能在技術上被歸類為基于某種可操作定義的SSI，但如果教師和學生無法找到問題背后的科學，那么它就不能成為科學教育的有效環境。如果學生和老師可以獲得特定SSI背后的道德緊張關系，這也大有助益。SSI的這些具有倫理爭議性的方面往往是最有趣的，可以在學習者中產生最有意義的參與。同時SSI社群普遍認為SSI是開放式的，尚未解決，但完全有可能由于科學技術進步或政策頒布而有效解決某些問題。因此，在教育環境中使用特定問題將隨著問題本身的演變而發生變化。

教師和研究人員使用廣泛的教學策略，以吸引學習者參與SSI。這些策略包括新型的模擬活動，角色扮演，討論和各種小組活動。在具體項目中以多種方式使用技術，如構建內容交付的綜合平臺，以支持學生收集科學數據，并讓學生獲得對所考慮問題的不同觀點。結合典型的傳統科學課堂策略，如講座，實驗練習和指導性探究活動，認真考慮具體情境，學習者的個人情況以及問題的性質，以優化SSI教育。

總之，研究發現，那些有SSI學習經歷的學生可以更好地處理生活中與科學有關的問題。學生能充分認識到問題，并配備相關的科學信息，對復雜SSI協商所需的實踐經驗也更豐富。總的來說，通過SSI學習科學，學生變得更具科學素養和公民意識。