

馬雯鈺 / 天水師范學院生物工程與技術學院,從事學科教學(生物)研究;楊小娜 / 天水師范學院生物工程與技術學院,從事學科教學(生物)研究;施海燕 / 天水師范學院生物工程與技術學院,副教授,博士,從事植物保護、中學生物教學研究(天水 741000);*通訊作者,E-mail:530707935@qq.com
【基金項目】天水師范學院2023年研究生創新引導項目“基于科學探究能力提升的‘互聯網+研學旅行’案例設計研究——以生態安全教育板塊為例”(TYCX2322)
【摘 要】生物技術的迅速發展賦予了生物學在倫理道德方面有別于其他學科的社會責任,因此選擇恰當的教學模式能夠潛移默化地培養學生的社會責任素養。文章基于SSI并以“轉基因產品的安全性”為例,探討相關教學設計路徑,包括拆解教材,挖掘社會責任素材;關注學情,搭建合適的腳手架;聚焦素養,關注社會責任發展;選取策略,科學設計教學環節。
【關鍵詞】高中生物學 SSI 社會責任 教學設計
【中圖分類號】G633.91" " 【文獻標識碼】A" 【文章編號】1002-3275(2024)08-32-03
生物技術的迅速發展賦予了生物學在倫理道德方面有別于其他學科的社會責任?!镀胀ǜ咧猩飳W課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱課程標準)中明確指出,在培養學生社會責任核心素養中,應讓學生“積極運用生物學的知識和方法,關注社會議題,參與討論并作出理性解釋”。社會性科學議題(Socioscientfic Issues,簡稱SSI)是培養學生社會責任的重要情境載體[2],其作為一種具有跨學科性質、結構不良的問題,涉及科學、政治、社會、生態等多個領域,將其與高中生物學課堂有機結合,能夠幫助學生以跨學科視角在真實情境中解決復雜問題,對于學生生物學學科核心素養,特別是社會責任的培養意義重大。
本文以“轉基因產品的安全性”一課為例,探索基于SSI培養學生社會責任素養的教學設計,以期高效利用教材中的社會性科學議題,充分發揮其社會責任培育價值。
一、拆解教材,挖掘社會責任素材
“生物技術的安全性與倫理問題”是人教版高中生物學選擇性必修3《生物技術與工程》的第四章,是本冊教材的最后一章,也是高中生物學所有教材的最后一章。教材將日新月異、高速發展的生物技術學習,落腳在倫理界限的討論上是必要且有意義的。本冊教材從傳統發酵技術到細胞層面再到分子水平,所涉及的生物技術的基本原理和應用已在前三章詳盡揭示,本章則是以三個具有代表性的社會性科學議題明確生物技術與工程中的生命倫理觀,對于學生生命觀念和社會責任意識的培養起著重要作用。
“轉基因產品的安全性”是第四章第一節內容,易與學生的生活實際和感性經驗結合,相較“關注生殖性克隆人”“禁止生物武器”,更適合作為社會性科學議題的開篇。本節課主要內容包括轉基因成果令人嘆為觀止、對轉基因產品安全性的爭論、理性看待轉基因技術。通過分析課程標準發現,本節課所明確對應的重要概念為“轉基因產品的安全性引發社會的廣泛關注”,不同于其他課時的內容要求,其弱化了對概念、原理的要求,強調學生對社會議題的參與程度和對科學思維的訓練,進而促進生物學學科核心素養的綜合提升。教師應把握好本節課的育人價值,給予學生充分參與課堂的空間。
二、關注學情,搭建合適的腳手架
本節課的授課對象是選擇生物學作為高考科目的高二學生,他們基本上已經學完了高中階段幾乎全部的生物學大概念,且在深入學習生物技術與工程模塊的過程中了解了生物科學的前沿進展,具備運用已有概念、原理參與生物學相關社會性科學議題的知識基礎。此階段的學生已具備良好的具體形象思維、基本的邏輯思維和一定的抽象思維,能辯證地看待和分析事物,具備開展SSI學習的能力。但大部分學生對于在以往高考中無直接知識點體現的課時重視程度較低,因此教師需要“活化”課堂,激發學生的學習興趣,挖掘本節課多方面的育人價值,以自身態度表明本節課的重要意義。
三、聚焦素養,關注社會責任發展
生物學學科核心素養四個維度彼此關聯,相互支撐,從而形成有機整體。因此,盡管本節課重點在于社會責任素養的培養,也不能忽視其他維度核心素養的發展。本文基于課程標準的內容要求、學業要求、學業質量標準,并圍繞培養學生核心素養的要求,制訂以下教學目標:①通過參與“轉基因產品選品會”活動情境,了解并認同轉基因技術在微生物、植物、動物方面的重大成果,能夠舉例說出生活中的轉基因產品,訓練發散性思維(科學思維);②通過角色扮演深入了解各種社會角色,多角度認識轉基因產品的安全性,能基于學案材料評估證據的真實性,主動探討轉基因技術在不同領域應用過程中所產生的影響,鞏固尊重事實和證據的科學思維,形成主動探討社會事務的責任感(科學思維、社會責任);③通過了解與轉基因技術相關的國家政策和要求,理性看待轉基因技術,開展校內的轉基因知識科普服務,能主動參與討論并用已經掌握的概念和原理解釋社會性科學議題,踐行生命倫理觀(生命觀念、科學思維、社會責任)。
四、選取策略,科學設計教學環節
“轉基因產品的安全性”本身就具有SSI性質,通過采用國際上影響較大的薩德勒團隊提出的SSI-TL模式(Socioscientific Issue Teaching and Learning)[2],將SSI作為情境,注重其對學生認知方面的培養。在議題情境中,讓學生通過角色扮演從不同角度表達關于轉基因產品的觀點,在此過程中評估證據的準確性,辨別事實與觀點,最終形成高階生物學學科核心素養。SSI-TL模式應用于本節課的教學設計思路如圖1所示。
五、教學過程
(一)構建富有吸引力的議題,在了解轉基因成果中激疑
1.設置情境,課堂導入
教師設置轉基因產品選品會的活動情境,并以XM生物技術有限公司總經理的身份簡要介紹選品會。學生按照課前自主選擇的角色分組(每組不超過8人,不少于2人),不同小組成員分別扮演相關部門人員、食品供應商、農民、消費者、科學家等角色參與選品會,在真實的社會情境中展開思考,從而形成多角度思考問題的意識與方法。
2.聯系實際,介紹最新政策
呈現《2023年農業轉基因生物監管工作方案》《2023年農業轉基因生物安全證書(生產應用)批準清單(動物用轉基因微生物)》中的部分內容,表明我國當前轉基因發展水平和對轉基因技術的態度。在此過程中學生逐漸置身情境,理解選品會開展的原因與國家對轉基因的態度。以相關文件作為選品會的開篇,明確政策導向,引入社會性科學議題中的政策部分,幫助學生建立主動參與社會熱點話題討論的意識。
3.對比學習,突出轉基因成果
通過對轉基因前后產品的對比,配合圖文介紹不同種類的轉基因產品,并詢問學生還知道哪些轉基因產品,將其作為公司下一步引進產品的依據。學生在此過程中了解轉基因在微生物、植物、動物方面的研究成果,體會轉基因的豐富用途以及生物技術為人類帶來的便利與好處,通過對比學習,能夠深刻明白轉基因為各類生物或人類生產帶來的改變。此外,在素材選擇上,選擇教材詳細介紹的、與學生生活經驗聯系緊密的、具有課程思政價值的案例,作為轉基因成果展示,充分挖掘轉基因成功案例的育人價值。例如植物轉基因成果選用我國育種研發的典型(轉基因抗蟲棉、“華農一號”),幫助學生從具體案例中感知我國的科研水平,從而提升民族自豪感。
(二)搭建高階實踐的腳手架,通過評估與鑒別確定可靠證據
教師引導學生閱讀“轉基因小報”形式的學案,辨別其中的觀點與證據,評估證據的可信度?!稗D基因小報”包括農村農業部的科普宣傳欄目、網友論壇欄目、國內外政策欄目。其中部分內容選自教材,并補充不同國家或地區轉基因生物研發、安全評估、轉基因食品銷售的政策,以及我國有關轉基因生物研究和商品化的法規和政策。利用匯集觀點、事實的學案,能夠培養學生信息甄別能力和批判性思維。借此學案為學生提供論證支架,學生在此資料基礎上可借助網絡、書籍進一步拓展學習。
學生通過閱讀“轉基因小報”并對其內容進行分析、評估、整理,為下一階段的觀點發表提供有說服力的證據,在梳理證據后開展小組討論并歸納觀點。
(三)聯結課堂內外豐富體驗,促使不同視角觀點碰撞
教師以總經理的身份,邀請“各界代表”發言討論,討論內容包括選品會上的產品是否存在安全隱患,轉基因產品的發展會對不同的領域產生什么影響。各小組成員分別以相關部門人員、食品供應商、農民、消費者、科學家的角色發表自己的觀點,并且可以基于實證質疑他人的觀點。依據獲取的證據從不同角度展開論證,在開闊學生視野的同時,有助于學生理性、科學地看待轉基因技術和產品。
(四)延伸課堂進行高階實踐,基于已有經驗開展科普活動
經過討論,學生能從不同角度認識轉基因產品的安全性,理性看待轉基因技術。教師對各小組代表發言進行評價,并表明黨中央對轉基因工作要求為“研究上要大膽,堅持自主創新;推廣上要慎重,做到確保安全;管理上要嚴格,堅持依法監管”。最后教師要求學生根據本節課所學知識,自行選擇內容在校內、社區開展轉基因知識科普活動。
以對轉基因工作的要求作為學生討論的結語,提示學生理性科學地看待轉基因技術,認識到生物技術的發展應受到倫理與法律的制約。知識科普活動將課堂延伸至課外,強化學生在課堂所學內容,同時強化學生的社會責任素養。
六、多元評價,關注素養達成情況
為評價本節課學生的學習效果和生物學學科核心素養達成情況,可采用教師評價、學生自評、小組互評結合的方式。教師采用評價量表(見表1)對學生進行量化評價,學生自評是在辯論總結環節以結辯形式開展,小組互評則是在課堂觀點碰撞階段由教師引導學生完成。三種評價方式各自發揮不同作用,以此落實教學評價主體的多元化。
生物學作為自然科學中的一門基礎學科,其目的是培養學生的科學素養,科學素養的核心是對科學本質的認識,這需要用跨學科的視角在真實情境中去解決復雜問題才能達成,社會性科學議題恰好具備這樣的特性。本文以社會性科學議題作為整節課的主線,采用SSI-TL模式進行教學設計,既關注到了社會熱點話題情境,又充分發揮了SSI在學生認知方面的價值。在沉浸式的課堂氛圍中,學生以精心設計的學案材料作為腳手架,能夠對社會性科學議題進行理性思考。
基于以上分析本文總結出三個教學建議:第一,生物學教師應當在日常生活中多關注生物學相關的社會熱點事件,將其整理為SSI素材庫,在課堂教學、研究試題時可以隨時調用;第二,由于教材編寫具有一定的滯后性,在利用教材中的SSI素材時應充分收集相關議題的最新消息進行補充;第三,社會責任的培養在生物學教學中往往是無形的,可借助SSI在課堂中培養學生的社會責任,讓課堂“活”起來,從而充分調動學生的積極性。
【參考文獻】
[1]邴杰,劉恩山.國際科學教育中科學教師 SSI 教學知識的研究進展與啟示[J].天津師范大學學報(基礎教育版),2021,22(3):33-39.
[2]陳煙蘭,禹娜.基于SSI促進社會性科學推理的生物學教學研究[J].天津師范大學學報(基礎教育版),2023,24(3):48-53.