社會性科學議題教學在中學物理課程中的實踐探索*
——以“核能供暖，可行嗎”議題為例

鄒韓仕

(汕頭市澄海蘇北中學 廣東 汕頭 515829)

社會性科學議題(Socio-scientific Issue,簡稱SSI)，是指因科學技術的發展與應用，而對社會產生沖擊和影響的議題.它對社會所帶來的影響具有爭議性，其引發爭議的原因來自人們彼此間對該議題所持立場不同而導致價值上的沖突.社會性科學議題不是只著眼于科學知識的傳授，而更注重于對政治、經濟、社會、價值、道德、倫理和情感等方面[1],具有集社會性、科學性、倫理性與開放性于一體的特征[2].社會性科學議題是一個綜合性的問題，可按照議題的內容屬性(包括環境生態、倫理道德、人類健康、資源使用)和議題中所涉問題的地區屬性(包括全球性、國家性、區域性)加以劃分[3].如中學物理課程中的核技術應用、江河大壩修建問題，既涉及國家(地區)能源的開發利用，又關聯著人類健康安全、環境資源生態保護等一系列問題，即是一個議題內容多維、涉及區域廣泛的綜合性系統問題.

1 社會性科學議題的教學價值

1.1 落實育人使命 促進全面發展

《中國學生發展核心素養》涵蓋文化基礎、自主發展、社會參與3個方面，綜合表現為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新六大素養，其核心是培養“全面發展的人”.在科學與技術飛速發展并與生產生活緊密結合的今天，人們需要認真考慮科學技術的發展與自然和人類社會相互制約的關系.社會性科學議題牽涉層面廣泛，涵蓋人與自然、個體與社會、現實與未來等諸多領域，這些議題在中學物理課堂中的適時引入，將對引領學生學會理性思考，提升其審視各種爭端、直面諸多問題、剖析不同行為的辯證思維能力，促進其利用物理學等科學知識解決問題，促進其有深度地、有見解地發表自己的正確觀點，提升其倫理道德和社會責任感，落實“立德樹人”根本目標，有著特殊的價值.

1.2 推動學科融合 深化科學認知

社會性科學議題將科學、技術和社會深度融合，其內容既涵蓋科學技術的應用，又涉及一系列的倫理道德觀念，呈現出一定的時空寬度和學科跨度.面對復雜開放的爭議性問題，其解決之道決非單一的學科知識，而是需要調取多學科知識并加以協同綜合運用.引入社會性科學議題，通過創設多學科融合的真實情境，可以打破學科之間的壁壘，有利于學生系統地將物理學等多學科理論知識加以嵌入、關聯、整合，以便綜合運用解決面對的真實問題.學生在解決問題的過程中，也將逐漸深化對物理等學科知識和科學本質的認知與理解.

1.3 促進深度學習 培育高階思維

深度學習發生與否的主要特征是學生是否實現經驗與外在知識的相互轉化、是否全身心主動投入學習、是否掌握教學內容的本質屬性與內在聯系、是否將所學知識轉化為社會實踐、是否能對所學知識及其過程進行評判[4].社會性科學議題的基本特征與深度學習的內在要求高度契合，學生參與社會性科學議題的過程，實質上就是深度學習的過程.另外，社會性科學議題的解決通常要通過非形式推理的過程來解決.非形式推理模式是個體處理和解決結構不良問題時常用的思維方式[3]，是一種高階思維.在課程中引入社會性科學議題，議題的爭議性給學生提供了很大的論證空間，學生通過搜集證據、辯論討論，以證明自己的觀點，可促進非形式推理能力的發展.

2 如何把握中學物理課程引入社會性科學議題教學的適切性

為什么要選擇這個議題，什么時候引入這個主題，是一個邏輯起點的問題.社會性科學議題的選取及引入，一定要綜合考慮“科學”與“社會”兩個背景，要充分考慮議題情境的真實性；議題必須是與社會生活、倫理道德、經濟發展等問題密切相關的社會性問題；議題要涉及與學科教學相關的知識和內容，具有與學科教學、學科知識緊密的關聯性，既能涵蓋學科核心知識，體現學科思想方法，又能承載學科核心素養.《普通高中物理課程標準(2017年版)》對“原子與原子核”這一部分內容有著這樣的具體要求：關注核技術應用對人類生活和社會發展的影響[5].基于此，學生在學習了粵教版高中物理選擇性必修第三冊第五章“原子與原子核”這一內容后，筆者及時將教學內容與社會生活進行有機鏈接，將其轉換提升為議題資源，引導學生從課堂走向社會，去進一步了解和關注核技術在生活中的具體應用，并結合當前能源危機、區域限電這一社會性熱點問題，適切地引入了“核能供暖，可行嗎”這一議題.議題既契合學生的科學認知基礎，又緣自學生真實生活，貼近學生學習最近發展區，有利于激發學生主動參與議題的積極性.實踐證明，學生在參與經歷這個議題的過程中，對原子物理知識的結構化與系統化，對核能本質的理解，對物質觀念、運動與相互作用觀念及能量觀念的建構與深化，對物理科學思維方法的運用，對物理學等多學科知識的綜合應用，對道德觀念的認知與發展，都發生了積極的變化.

3 中學物理社會性科學議題教學的實施模式探析

3.1 中學物理社會性科學議題教學的教學流程

中學物理社會性科學議題教學的實施推進，需遵循一定的邏輯和路徑.可把握“以情境為驅動，以問題為牽引、以解決為焦點，以升華為關鍵”這一基本邏輯主線，從縱、橫兩個時空維度逐層拓展、深化，其教學流程如圖1所示.其中，課前的情境展示是整個SSI教學推進展開的邏輯起點，而對“利與弊”的尋找、論證、認知應當作為教學推進的中心.

圖1 中學物理社會性科學議題教學流程圖

實施過程包括課前、課中和課后3個基本環節.不同階段采用的教學形式會有所不同，不需拘泥于某種特定形式.課前關鍵要結合學生實際，創設真實的問題情境，適時引入主題、確立議題、搜集資料、生成問題、發現利弊，學生可先畫出思維導圖，初步感悟決策的復雜性，從而對“利與弊”的搜集與整理逐漸具象化.課中重點是以問題鏈(問題串、問題簇)為牽引和驅動，引導學生圍繞尋找議題的利與弊進行科學推理與論證，學生在辯論、碰撞、反思中，經歷“認識→實踐→再認識→再實踐”的螺旋上升過程，對“利與弊”這一核心問題的認知將逐步深入，有利于理性思辨、問題解決及科學決策等能力的發展與提高.課后要著力于引導學生進行反思總結，以便對論證過程中運用的思維、策略進一步反思凝練、遷移應用進而解決新的問題.可讓學生通過撰寫小論文、再度畫出思維導圖、撰寫科學分析報告等多種形式內化升華，教師再結合學生在整個過程中的表現予以動態多維評價，從而促進學生能力的動態發展及價值觀的內化升華.需要特別指出的是，社會性科學議題教學實施過程中，學生與教師在教學中的功能定位也應明確區分，各有側重(見表1).

表1 中學物理社會性科學議題教學形式及師生活動要素

教師此時需要由臺前退到幕后，由知識的“權威”、教學管理的“控制者”，轉變為學生學習的協助者、引導者、協調者，議題反思的促進者、中立者；教師要由傳統的“教”轉向聆聽、觀察、指導.另外在教學準備上，教師需要給予學習者自主收集信息、分析數據的機會，包括信息技術的支持與幫助.在學生論證和做決策的過程中，教師需要給予腳手架，不僅要幫助學生理解必要的學科知識與概念，還應幫助他們掌握科學探究、推理論證、決策制定、信息辨識等科學技能，指導學生養成科學辯證看待問題的科學態度與道德情感，幫助學生參與高階思維活動，這些都給教師的傳統教學帶來了新的要求和挑戰.

3.2 中學物理社會性科學議題教學的實施要素

下面結合“核能供暖，可行嗎”這一議題的實踐，分析闡述社會性科學議題在中學物理教學中的實施要素.

教學中，筆者以播放山東省海陽市冬季“核能供暖”的視頻資料為教學切入點，引導學生以小組為單位，分別認領“海陽市民”“海陽市長”“熱力公司代表”“核能電廠代表”4個不同角色.學生結合不同的角色需要，重點圍繞資料、主張、理由、論據、反駁等論證因子，對“核能供暖”的社會背景、“核能供暖”的“利與弊”“核能供暖”的可行性從科學、社會、經濟、環境等角度展開一系列的探究論證.實踐證明，為發揮SSI教學的價值，促進教學有序、有效推進，教學中要著重把握下面3個實施要素.

3.2.1 凸顯問題設計的關聯性

具有邏輯關聯性的問題是社會性科學議題探究論證的牽引與紐帶.教學中，筆者引導學生在感知情境的基礎上，結合角色扮演需要，提出生成一系列具有內在關聯的問題(見表2)，問題涵蓋不同維度，如凸顯科學本質、學科融合、價值判斷、思維發展等不同要素，并以此為任務，驅動牽引學生圍繞問題進行深入論證.

表2 “核能供暖”議題關聯性問題設計示例

續表2

3.2.2 引導論證角度的開放性

社會性科學議題的開放性特征，決定其探究論證需要從多個層面、多個角度進行.例如議題產生的背景和原因，相關行為的結果和影響，可能采取的方法和措施，評價方案的理由和依據，等等，其論證的角度應呈現多向性、開放性，可涉及科學本質、技術應用、環境生態、經濟、政治、社會、歷史、道德等多個層面，雖然在準備的階段及論證的過程中結果無法統一，也無須達到統一，但學生在論證爭議、闡述觀點、決策辯論的過程中，由于牽涉角度廣泛，視野變得開闊，思維得到了發散，既要放眼于國家社會這些宏觀問題，又要聚焦于核物理等微觀知識.在“核能供暖，可行嗎”這一議題的實施過程中，筆者發揮引導協助的角色，引導學生從核能的科學本質入手，以“利與弊”為牽引點，從能源、生態、經濟等多個思考維度搜集材料(見圖2).

圖2 “核能供暖”議題論證維度思維導圖

從中發現利弊、認識利弊，進而論證利弊、權衡利弊，再而求同存異、科學決策.辯論過程中，也應注意及時加以調控，避免學生陷入跑題與走場作秀導致議題被“虛化”的怪圈.

3.2.3 倡導反思評價的多向性

反思評價是社會性科學議題教學的重要一環.如何檢視、評估學生在社會性科學議題教學中的表現及獲得的知識進階與能力發展，需要結合學生實際[6]，建立制訂合適的評價量表如表3所示.

表3 “核能供暖，可行嗎”社會性議題教學過程性評價量表

評價量表的制定既要體現過程性，也要體現總結性，具有動態、多向的維度；評價應滲透整個教學教程，課前、課中、課后可分別重點體現診斷性評價、形成性評價和總結性評價，另外，反思評價不應只局限于教師評價，也可以是學生自評(反思)或小組(同學)間互評，以評價促反思，由反思促升華.

評價量表兼具評價與導向的雙重功能，不僅要讓學生認識整個社會性科學議題探討和踐行過程中需努力的目標，也要作為教師(學生)對學生(同伴)的表現進行動態評價的依據.在課前，筆者將評價量表先提供給學生，讓學生有較為系統的認識和了解，既是一種操作的參照和示范，也對激發學生學習動機，促使學生積極思考，增強學生主觀能動性發揮了積極作用.此外，筆者在對學生進行評價時，特別注意依據評價量表把握教育時機，及時指導幫助學生解決問題，如山東海陽采取“核能供暖”是基于一種什么樣的背景，取得了怎樣的社會效益，為化解市民對“核能供暖”的擔憂，政府和技術部門分別需要做好哪些方面的工作,另外，作為一個普通公民，應當如何在環保節能等方面以身作則，等等.

4 結束語

社會性科學議題在中學物理課程中的落地與實踐，仍受課程設置、教學進度、師資水平、學生層次等諸多因素的制約和影響.但其對提升學生對科學本質的理解和批判性思維的培養，對學生發現問題和提出問題的意識和能力的培養，對提高其對話和論證的能力，提升其反思性判斷的能力，促進其道德和倫理觀發展，豐富其科學知識、培養其科學態度和決策能力，激發其情感推理能力[7]，無疑具有非常特殊的功能與價值，隨著課程改革的深入推進，社會性科學議題教學必將對中學物理教學帶來深遠的影響.