社會性科學議題的內涵與教育價值

林靜

如何將學校教育與現實社會之間建立有機聯系，一直是教育的一個瓶頸問題。20 世紀70 年代末科學教育界倡議的STS 教育，就是要求科學教育要構建一個融合科學（Science）、技術（Technology） 和社會（Society） 的真實教學情境，以促使作為世界未來公民的中小學生關注科技發展而導致的生態失衡、環境污染、能源枯竭等系列問題，從而正確認識科學、技術與社會之間的關系，形成可持續發展的觀念（Yager，1996）。然而，由于缺乏具體教學框架與教學策略，STS 教育更多地被停留于科學教育理念層面，未能很好地付諸實踐（Shamos，1995;Zeidler 等，2005）。而后繼發展形成的基于社會性科學議題（Socioscientific Issues，SSI）的教育，因注重圍繞社會性科學議題構建有效建模、推理與論證等科學實踐活動，讓學生在討論與決策議題解決方案的過程中提升科學認知與倫理道德水平，從而促進了學生科學素養的整合性發展（Zangori 等，2018;Peel 等，2019;Sadler 等，2017;Zeidler 等，2009）。因此，當今許多國家在科學課程標準中都倡議將SSI 作為促進學生科學素養整合性提升的重要路徑之一。

社會性科學議題的定義與特征

社會性科學議題指與科技相關的社會問題（Sadler，2004），例如生態失衡、環境污染、能源枯竭等系列問題，都是復雜、開放且充滿爭議的問題（Sadler 與Zeidler，2005;Sadler，2011）。

社會性科學議題具有集社會性、科學性、開放性與倫理性于一體的特征。首先，SSI 屬于社會議題，例如全球變暖、霧霾、流行病等，與社會經濟、政治、文化、倫理道德等因素相關，具有社會影響并往往受到廣泛關注。其次，SSI 的產生與解決又與科學知識、原理和技術息息相關，具有科學性。SSI 的研究與決策，不僅需要運用相關科技知識，還需要運用具體的科學思維與實踐能力，例如非形式推理、建模與論證、探究與交流等（Bingle 與Gaskell，1994;Zeidler，2014）。再者，正如全球變暖、轉基因食品等議題，SSI 往往都是結構不良、無固定答案的問題，不能使用算法式的步驟解決問題（Kolst?，2001），存在多種合理的解決方案，具有開放性。另外，SSI涉及個人態度與價值取向，例如是否支持克隆技術，具有倫理性。不同立場的群體在商榷與決策SSI 時往往會有不同的觀點與方案，導致兩難局面的產生（Sadler，2004）;即使是領域專家，也常常在SSI 討論中產生矛盾（Thomm與Bromme，2017），需要價值判斷和道德推理（Zeidler 等，2002;Sadler，2004）。

社會性科學議題的類型與示例

鑒于當今科技已經滲透人類社會生活生產的方方面面，備受關注的SSI 涉及面也非常廣泛。美國科學教育家拜比（Bybee，2012）提議從以下5 個方面歸類SSI 類型，分別是有關健康與疾病、自然資源、環境質量、自然災害及科技發展前沿等方面的議題。從個人視角，或從一個地區或國家范圍看，乃至從全球范圍看，這5 個方面的議題可再被劃分出3 個層次的具體議題。例如，就健康或疾病這一類議題，從個人層面，可以討論如何保持健康、合理膳食和處理突發事件等議題;從一個地區或國家看，可以討論如何控制地區疾病和保持社區健康等議題;從全球范圍看，可以討論如何防控流行病、傳染病的傳播等議題。

有研究者（Sadler，2009）從SSI 的教學實踐出發，梳理了被廣泛使用的議題（見表1），從中可見，健康、自然資源等議題是最為普遍應用的社會性科學議題。

我國學者（Wan 與Bi，2019）使用德爾菲法，對來自國內高校和科研機構、不同學科背景的33 名專家進行3 輪問卷調查，進一步提出了當今科學課程應該關注的30 個議題（見表2）。在具體實踐中，教師可以分別從學生個體或當地或全球的視角擬定具體議題設計SSI 教學活動，供學生研究與探討。

社會性科學議題的教育價值

把SSI 引入科學課堂中，一方面可貫通學校與社會場域，構建與學生實際生活密切相關的真實情境，激發學生學習興趣并讓學生將所學應用于真實社會問題決策，有助于學生深度學習與概念理解，萌發社會參與和責任意識;另一方面，對議題的多方對話、辯論與論證等協商交流過程，可鍛煉學生科學論證、科學推理和道德推理等能力，有助于學生科學思維與實踐能力、科學情感態度價值觀與倫理道德品質等的發展。由此，基于SSI 的教學被認為是發展學生終身受用的“功能性”（functional）科學素養（Zeidler 等，2005），破解當前知識、能力、情感態度價值觀割裂的、“靜止的”科學素養教育的重要途徑。

針對我國當前深化教育綜合改革、貫徹立德樹人根本目標的現狀與困境，我國中小學校開展SSI 教育應該著重彰顯以下3 個方面的教育價值。

倫理道德教育

生態失衡、環境污染、能源枯竭等系列問題，促使人們認識到科技的發展需要倫理道德和價值觀的指引。而倫理道德教育，一直是SSI 教育的重要目標（Zeidler 等，2005）。有學者認為，在本質上，SSI 學習是倫理道德方面的問題解決（Sadler 與Donnelly，2006;Bell 與Lederman，2003）。進一步說， 學生在對SSI 的學習研究過程中需要不斷地反思與提升自己的價值取向，并換位思考，從多角度分析問題，發展同理心，進行道德推理，實則就是倫理道德的培養過程。有研究者（Fowler等，2009）采用準實驗方法，在高中生物學課程中引入SSI 組織教學，研究其對學生道德敏感性的影響。授課1 學年后，研究發現，相比于沒有接受SSI 學習的學生，接受SSI 學習的學生道德敏感性得到較好的發展。

我國的教育宗旨是培養德智體美勞全面發展的人，德的培育在立德樹人這一教育根本任務中首當其沖。中小學校應結合自身辦學理念，從區域特色和社會熱點中尋找并挖掘貼近學生生活且富有時代氣息的社會性科學議題，把育人目標放在首要位置，在活動設計上不僅要讓學生經歷開放性問題的探索過程，更要經歷倫理道德與文化價值觀等方面的沖突與碰撞過程，破解現在教育被詬病為培養出精致的利己主義者這一現象，使學生在發展科學思維與實踐能力的同時，形成科學、正確的價值觀與人生觀。

科學思維與實踐能力培養

SSI 的復雜開放使得它成為學生鍛煉非形式推理的絕佳情境（Kuhn，1993;Sadler，2004）。大量的研究表明，相比于傳統教學，在SSI 學習中，學生的多種科學思維與實踐能力， 例如理性思維（Sadler，2009）、對科學本質的理解（Zeidler 等，2003;Bell 與Lederman，2003）、創造力（Yager 等，2006;Lee 與Erdogan，2007）、反思性判斷能力（Zeidler 等，2009）和論證能力（Zohar與Namet，2002;Dori 等，2003） 等， 得到了顯著的提升。例如，研究者（Zangori 等，2017）開發了SSI 教學單元以支持10 年級學生理解碳循環、氣候變化及二者之間的相互關系。在2 周的課程中，學生開發、使用、評價和修訂自己的碳循環模型，并將其作為意義建構工具用于研究相應的社會性科學議題。研究結果表明，學生的建模與推理能力都得到較好的發展。

我國根據國務院頒布的《國家義務教育質量監測方案》而實施的首次科學教育質量監測（2017），其結果顯示學生動手實驗、實踐調查機會較少，綜合應用能力薄弱，急需提升創新與綜合實踐能力（2018）。中小學校宜針對非形式推理、科學建模及科學論證等科學思維與實踐活動設計SSI 學習活動，讓學生有充分的質疑、批判、推理、論證等高階思維活動過程，并有動手動腦的建模活動，以有效提升學生科學思維與實踐能力。

跨學科融合學習

復雜開放的SSI 學習，可以打破學科之間的壁壘，創設多學科融合的真實情境，以培養學生高階思維與核心素養。可將星形圖（見圖1）作為一種教學工具，用于多角度地系統思考和組織定位SSI 的教學目標與內容。如圖1 所示，不同的角可對應不同的目標與內容，例如科學、經濟、倫理、政治、文化等。對于不同的議題，其角的數量也可不固定。例如，關于新冠病毒的防疫，可以研討“科學”方面的疫苗研制，“安全”方面的消毒用品使用，“政治”方面的各國防疫措施的制定與實施等，“道德”方面的個人防疫與互助等。

中小學校在實施SSI 教學時，應組建跨學科的教師團隊，多學科教師一起合作商議一個議題的星形圖結構。制定議題星形圖的過程，就是頂層設計SSI 活動框架的過程，非常重要，也比較費時。各個角的教育立意、教學目標與內容，既應基于各學科國家課程標準的目標與內容而發散，各個角之間又應圍繞議題具有內在邏輯聯系。同時，確定各個方面的目標與內容時，應符合學習這個議題的學生的認知與情意發展水平。唯有合理確立一個議題的跨學科融合學習框架，SSI 學習才能彰顯其促進學生德智體美勞全面發展的獨特價值。