SSI運用于高中生物探究式活動課的探索

王捷 許美娟

【摘 要】探究式活動課程是培養學生創新能力和實踐能力的良好載體，將SSI運用于生物探究式活動課，能夠幫助學生從社會學角度理解科學知識的產生與應用，從而培養學生的生物科學素養。在SSI探究教學中引入行動者網絡理論，鼓勵學生對議題進行跨學科、多維性探索。文章以“你支持移植動物器官到人體中嗎？”為例設計活動流程，說明將SSI運用于生物探究式活動課中的價值。

【關鍵詞】社會性科學議題 探究式活動 行動者網絡理論

【中圖分類號】G633.91? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1002-3275（2023）19-37-03

SSI（Socioscientific Issues）即社會性科學議題，是在當代高度發達的科學技術與社會的碰撞與融合下產生的和政治、經濟、社會倫理等相關的爭議性問題。SSI與人類生活的各方面息息相關，將其作為教學內容能夠很好地提升學生的科學素養。在生物學教學方面，《義務教育生物學課程標準（2022年版）》《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱課程標準）均要求學生關注社會性科學議題，以此加強課堂教學與現實社會的聯結。因此，如何有效地發揮SSI在生物學教學中的作用便成了需要探索與研究的問題。

一、SSI與探究式活動的內在聯系

社會建構主義認為人的思維具有社會化屬性，認知主體無法脫離社會因素去認識事物，科學知識的發掘離不開各類社會角色的參與，科學研究活動也是由分散的個體化活動轉化成社會化集體活動。［1］由此可見，社會建構主義推動了科學活動的社會轉向，也促使學校教育重視學生的社會實踐活動。其中自然科學學科尤其強調科學、技術、社會的融合，讓學生在集體活動與合作項目中獲取知識。高中生物學課程作為自然科學領域中的一門重要課程，提倡通過探究式學習活動等方式來促進學生的實踐能力與創新能力的發展，要求學生能用科學的觀點、知識、思路和方法來探討或解決現實生活中的某些問題。可見，在社會科學的影響下，生物學探究式活動正逐漸變得實用化、社會化。

生物學的探究實踐范圍比較廣泛，其在社會情境中的應用（如SSI），便是其中之一。［2］在實踐層面，SSI能為探究式活動提供真實情境，促進后續流程的開展，利于教學目標的達成。組織學生進行探究活動是為了促進學生自身能力的發展，但是這一過程不是學生的個人鉆研，而是教師與學生互相合作，利用集體智慧不斷論證探索的過程。SSI教育的獨特價值在于爭議性議題和科學論證環節的設置［3］，這與探究活動的提出問題、思維判斷、交流合作等步驟高度契合。二者結合一方面有利于將學生的探究活動與社會實際相聯系，引導學生思考科技真正的價值。另一方面能通過實踐加深學生對議題的認識，使學生客觀地看待問題，最終促進學生對科學知識的社會建構。

二、網絡圖的構建

將SSI運用于教學實踐時，由于學生的協商、反思等環節復雜性極高，教師不容易全程兼顧學生的科學實踐質量［4］，因此教師通常會利用各種教學模型及工具來輔助教學，以厘清SSI教學中學生活動重心的變化。其中，Andri Christodoulou等人針對SSI涉及眾多領域的特點，為幫助學生從不同角度分析議題，同時具象化呈現其論證思路，提出在SSI教學中使用爭議制圖法。［5］

爭議制圖法是一種基于行動者網絡理論的繪圖方法，重點是對圍繞科學技術問題展開的公共爭議進行調查和分析，其流程為繪制網絡圖—收集資料與交流—重新繪制網絡圖。行動者網絡理論是拉圖爾和卡隆等人創始的社會學分析方法，是社會建構主義向科學的轉變，其認為科學實踐與其所在的社會背景密不可分，科技的變化都源于各個行動者之間的連結互動。［6］行動者可以指人，也可以是非人的生命、物質或者某個概念，每個行動者的地位平等。當一個問題出現在社會中時，它必定與眾多行動者相關，每個行動者對問題的詮釋都會在其他行動者處得到重新理解，這一過程稱為轉譯。行動者們正是通過轉譯進行連接，形成行動者網絡。在SSI教學中，科技、經濟、政治、倫理道德、文化、環境等方面的因素是需要重點考慮的行動者。在使用爭議制圖法時，學生先選擇一個追隨行動者，以此為中心尋找轉譯點，將不同的行動者連接起來，并在連線上標注出二者之間的關聯所在，最終繪制出盡可能完整的網絡圖，并根據網絡圖中追隨行動者的軌跡對議題發表觀點。

三、SSI探究教學活動的基本環節設計

《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》說明了考察探究活動的關鍵要素，可將其歸納為提出與分析問題、調查獲取證據、交流成果與總結反思三個主要步驟。將爭議制圖法的流程與活動步驟相結合，可將SSI探究活動的基本環節設計為提出議題、繪制網絡圖、實踐調查、重繪網絡圖、反思總結。

（一）提出議題

在教學中，可從課程標準、教材等挖掘合適的SSI議題，但SSI學習本質是跨學科學習，在選用議題時需以大概念為學習中心，增強教學邏輯。“生物技術在造福人類社會的同時也可能會帶來安全與倫理問題”是選擇性必修課程的大概念，以此為中心，以議題“你支持移植動物器官到人體中嗎？”為例，組織學生進行探究活動。

在醫療技術飛速發展的今天，器官移植早已不是新聞，但供體器官的短缺卻是長久以來的難題，用與人類極為相似的靈長類動物的器官進行異種移植或可彌補此缺口。要實現動物器官的人體移植，免疫排斥是最大的障礙。2022年1月，美國馬蘭里大學醫學中心成功完成世界首例豬心臟移植到人體的手術，研究者對提供器官的豬的基因進行了修改、滅活，并將人類的基因插入豬的基因組中，以減少排異反應。雖然患者在接受豬心移植后的一段時間由于病情惡化離世，但這臺手術仍舊為醫學界的研究作出了重大貢獻，并在社會中引發廣泛討論。

【環節1】聯系教材知識講解議題背景

教師利用多媒體播放世界首例基因編輯豬心移植手術的新聞，并就人教版高中生物學選擇性必修3第3章第2節“基因工程的基本操作程序”中的DNA重組技術進行知識擴展，分析異種移植技術實現的原因，引導學生在本課程學習的基礎上探討SSI內容，便于開展后續討論。

【環節2】引入議題展開課堂討論

展示關于豬心移植的兩種對立觀點的評論，如“支持移植，這將挽救千萬生命”和“反對移植，動物器官進行人體移植的后遺癥并不明朗，可能會形成新的人種歧視”。同時羅列議題涉及的各維度問題，例如科技維度：技術是否完善？經濟維度：對醫療產業的影響如何？政治維度：如何對此類技術進行規范監控？道德維度：我們該如何面對“拼接人”？等等。通過一系列問題引發學生的討論后，教師繼續提出議題：“你支持移植動物器官到人體中嗎？”學生以小組為單位進行討論，每個學生都要發表自己對議題的看法，不能簡單地表示支持或反對，以此加深學生對議題的了解。

（二）繪制網絡圖

繪制網絡圖有利于學生對議題進行多角度思考，也利于教師對學生的認知水平進行評價。在對議題進行分析之后，教師盡可能用簡單的語言向學生講解網絡圖的繪制方法，要求學生小組就先前的討論構建爭議網絡圖。學生根據課堂討論中發現的問題，表明小組立場，同時關注與議題相關的科技、經濟、政治、倫理道德、社會組織等因素，以這些因素為追隨行動者進行網絡圖的構建（見圖1）。學生需根據行動者之間的聯系延伸網絡圖，如圖1中就“社會組織”這一行動者延伸出動物保護主義者、醫護人員、患者這些行動者。

（三）實踐調查

【環節1】大眾對于議題的看法調查

社會實踐調查能使學生更加真實地感受生物技術對于社會的影響，喚醒公民意識，培養社會責任感。以了解大眾對于動物器官移植技術的看法為目標，學生以小組為活動單位走訪社區中不同職業人員，在征得同意的情況下，用紙筆或者錄音設備將訪談內容記錄下來。這些觀點的收集能豐富學生對于議題的認識，并影響學生對議題的立場選擇。

【環節2】信息的交流、收集與整理

在走訪社區期間，教師和學生建立線上討論組以便交流，學生利用互聯網等工具收集關于動物器官移植技術的優點和隱患，對議題深入挖掘，完善本組論據。學生需將社區走訪、線上調查獲得的信息進行分類，通過對這些資料進行分析思考，決定是否要堅持原來的立場，小組輪流在線上討論組內發表觀點，其他同學進行評論。

通過收集相關信息，學生了解異種移植的優點是器官來源多、等待時間較短、可以批量生產、容易控制、費用較低等。潛在危害包括存在倫理風險、免疫排斥反應無法完全克服、可能將動物病毒傳染給人類、動物器官移植后或將出現細胞記憶影響患者的生活習性等。同時教師可引導學生將議題范圍輻射至細胞的增殖與分化、干細胞體外培植器官等知識，增強各知識點間的聯系。組間進行觀點的交流和評價促使討論緊扣問題解決的核心，影響小組最終立場的表達，發展學生的合作交流能力。

（四）重繪網絡圖

經過調查研究后，學生對于議題的看法可能會發生變化，此時進行網絡圖的重新繪制能幫助學生進行知識重構及思維提升，使表達的觀點更客觀。小組展示重新繪制的網絡圖，通過圖中聯結最多的行動者，如某小組的網絡圖中“患者”這一行動者與其他行動者皆有關系，連接最多。這種情況下，該小組應重點關注“患者”這一行動者，根據“患者”在網絡圖中的互動關系決定是否支持動物器官的人體移植，并制訂相應的問題解決方案。

（五）反思總結

SSI學習活動的評價標準多維、評價方式多樣，評價的重點是學生在活動中的行為表現，主要目的是使學生能夠反思自己的知識、價值觀和行動定位，鍛煉邏輯思維能力。學生之間可以根據各小組繪制的網絡圖進行組間評價。每組學生對先后兩次繪制的網絡圖進行比較分析，反思造成兩張圖之間差異的原因，并進行文字說明，其他小組學生據此進行等級評價。教師在學生活動完成后對學生的活動數據進行收集、分析，建立活動檔案袋，對每組學生的活躍水平、爭議深度、訪談內容、繪圖質量等進行質性評價，為確保評價的效度，此環節可在課下邀請其他教師共同參與，也可將學生的活動錄像和成果發送給家長，促進家校聯動。

在探究活動課中融入SSI為學生提供了社會學習的機會，同時也對教師提出了更高的要求，教師要具備在課堂外組織學生學習的能力，能熟練、靈活地推進教學過程，要有豐富的知識儲備來回答學生在活動中產生的疑惑，引導學生學會分析生活中的復雜問題，從而培養適應未來社會發展的人才。

【參考文獻】

［1］郭榮茂．社會建構主義開啟理解科學新視角［N］．中國社會科學報，2023-01-10（6）.

［2］陳煙蘭，禹娜．基于SSI解讀《義務教育生物學課程標準（2022年版）》中的“探究實踐”［J］．生物學教學，2023，48（4）：14-16.

［3］劉曉宇．社會性科學議題學習活動的價值與方案設計［J］．教學與管理，2023（18）：102-104.

［4］田樹青．生物學教學中開展社會性科學議題教學的探索［J］．中學生物教學，2021（9）：8-12.

［5］CHRISTODOULOU A，LEVINSON R，DAVIES P，et al.The use of cartography of controversy within socioscien-tific issues-based education：students mapping of the badger-cattle controversy in England［J］．Interna-tional Journal of Science Education，2021，43（15）：2479-2500.

［6］郭榮茂．從科學的社會建構到科學的建構：評拉圖爾的行動者網絡理論轉向［J］．科學學研究，2014，32（11）：1608-1612.