融入社會(huì)性科學(xué)議題的初中生物學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)

摘 要：SSI是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要載體。根據(jù)《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的基本要求，本文以社會(huì)熱點(diǎn)議題“是否支持動(dòng)物器官移植人體”為情境主線，貫穿于初中生物學(xué)課堂教學(xué)中，并通過議題引入、議題剖析、議題探究和遷移應(yīng)用四個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)建SSI教學(xué)設(shè)計(jì)框架，發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：社會(huì)性科學(xué)議題；動(dòng)物器官移植；教學(xué)設(shè)計(jì)

文章編號(hào)：1003-7586（2024）08-0006-04 中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 引言

科技進(jìn)步作為社會(huì)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力，在給人類生活帶來便利的同時(shí)，也帶來諸多與倫理道德、人類健康和生態(tài)環(huán)境等密切相關(guān)的爭議性問題。這類問題被稱為社會(huì)性科學(xué)議題（Socio-Scientific Issues，簡稱SSI），其具有的科學(xué)性、社會(huì)性、爭議性和不確定性等特征引起了科學(xué)教育領(lǐng)域研究者的普遍關(guān)注。［1］［2］SSI不僅基于科學(xué)事實(shí)和原理，還和社會(huì)低值觀、公共政策和個(gè)人行為密切相關(guān)，常常存在不同的觀點(diǎn)和利益沖突，且未來發(fā)展充滿不確定性。近年來，一線教師及教育領(lǐng)域的研究者致力于探索有效的SSI教學(xué)融合策略并通過引導(dǎo)學(xué)生對這些議題全面且深入的分析與理解，提升其科學(xué)素養(yǎng)和批判性思維，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。最終引導(dǎo)學(xué)生形成全面的科學(xué)視角，理解科學(xué)與社會(huì)的聯(lián)系，并為未來的科學(xué)決策做出貢獻(xiàn)。

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《義教課標(biāo)》）中指出：學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)生物學(xué)與社會(huì)的關(guān)系，并嘗試運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)和方法，解決現(xiàn)實(shí)問題，發(fā)展核心素養(yǎng)。因此，SSI可以作為一種真實(shí)情境融入初中生物學(xué)教學(xué)中，成為培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體。［3］

2 設(shè)計(jì)思路

近年來，關(guān)于“將動(dòng)物器官移植到人體內(nèi)”的話題引起社會(huì)的廣泛關(guān)注。經(jīng)過基因編輯技術(shù)處理，科研人員和醫(yī)學(xué)臨床已成功將豬的心臟和腎臟等動(dòng)物器官移植至人體內(nèi)并正常發(fā)揮功能。該項(xiàng)技術(shù)前景可觀，同時(shí)也面臨著諸多醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)和倫理道德問題。例如，關(guān)于“是否存在跨物種感染？”“移植動(dòng)物器官是否侵犯了人體尊嚴(yán)？”“接受此類移植的患者是否會(huì)遭遇社會(huì)歧視？”等問題。因其具有一定討論性，又與《義教課標(biāo)》中“人體生理與健康”的課程內(nèi)容又高度吻合，所以可以作為SSI教學(xué)的情境材料。

本文以“是否支持動(dòng)物器官移植人體”為情境開展教學(xué)設(shè)計(jì)。學(xué)生通過教師組織的課堂辯論活動(dòng)進(jìn)行思考和論證，從而在理解教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，遷移至實(shí)際生活中具有爭議性的議題，并對其進(jìn)行批判性的解讀。筆者認(rèn)為，SSI教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)具有內(nèi)在邏輯，即在情境中產(chǎn)生問題、在活動(dòng)中解決問題、在解決問題中掌握知識(shí)并潛移默化地滲透核心素養(yǎng)，以此為思路設(shè)計(jì)SSI教學(xué)設(shè)計(jì)框架，如圖1所示。

3 融入社會(huì)性科學(xué)議題的教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1 教材與學(xué)情分析

本節(jié)內(nèi)容選自人教版義務(wù)教育教科書《生物學(xué)·七年級(jí)·下冊》（以下簡稱“教材”）第五章“人體內(nèi)廢物的排出”部分。本章內(nèi)容上承第四章“人體內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸”，學(xué)生經(jīng)過對第四章內(nèi)容的學(xué)習(xí)已基本掌握循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，并初步解決“人體內(nèi)的各種物質(zhì)如何運(yùn)輸？”的問題，因此能夠很自然地過渡到第五章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，從而解決“人體內(nèi)的廢物如何排出？”的問題。同時(shí)本章內(nèi)容下接第六章“人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)”，進(jìn)一步解決“呼吸、排泄等生理過程如何進(jìn)行調(diào)節(jié)？”的問題。章節(jié)設(shè)置符合生理學(xué)的知識(shí)邏輯，能夠幫助學(xué)生全面而深入地學(xué)習(xí)“人體生理與健康”這一大學(xué)習(xí)主題。

器官移植是涉及人類生命健康的熱點(diǎn)話題，教材在本章的“科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)”部分介紹了腎移植的相關(guān)內(nèi)容，并指出供體器官來源不足的社會(huì)現(xiàn)狀。當(dāng)下異種器官移植技術(shù)被視為解決該問題的重要手段，故本文以此創(chuàng)設(shè)SSI情境，幫助學(xué)生完成知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)，由教師組織課堂辯論活動(dòng)，完成議題探究。

3.2 課前準(zhǔn)備

“動(dòng)物器官移植”涉及廣泛的科學(xué)知識(shí)和社會(huì)問題，因此學(xué)生課前需要自行查閱相關(guān)資料，保證議題探究的順利進(jìn)行。教師為學(xué)生提供相關(guān)的網(wǎng)站、公眾號(hào)推文以及其他文獻(xiàn)資料檢索庫，并組織各小組分工合作以“豬腎臟移植”為關(guān)鍵詞搜集相關(guān)資料，初步形成觀點(diǎn)。同時(shí)學(xué)生還需要關(guān)注教材中“想一想，議一議”“觀察與思考”“資料分析”等欄目，初步掌握排泄、腎臟和尿液形成的知識(shí)體系。

3.3 教學(xué)過程

3.3.1 議題引入，發(fā)散思維

首先，教師設(shè)疑導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容，引發(fā)學(xué)生的求知欲和探索欲。教師展示豬腎臟的照片并提問：“在疾病危及生命的情況下，你是否會(huì)同意把豬腎臟移植到體內(nèi)？”以此活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。隨后，教師呈現(xiàn)世界首例豬腎臟成功移植人體的熱點(diǎn)新聞：美國紐約大學(xué)的研究人員將經(jīng)過基因編輯的豬腎臟移植到人體中，發(fā)現(xiàn)其能夠正常工作，并且未受到人體免疫系統(tǒng)的排斥。教師通過真實(shí)案例引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突并設(shè)置疑問：“為什么動(dòng)物器官可以移植人體？如何看待這個(gè)問題？”為后續(xù)開展議題探討核心問題奠定基礎(chǔ)。

3.3.2 議題剖析，概念聚焦

在議題探究之前，教師需要對議題進(jìn)行全面剖析，厘清議題相關(guān)的背景知識(shí)，聚焦重要概念。本文通過設(shè)置遞進(jìn)式的問題串，解決學(xué)生在初步思考時(shí)產(chǎn)生的認(rèn)知沖突。問題串設(shè)計(jì)的邏輯思路圖如圖2所示。

問題串一：①為什么腎臟對人體如此重要？②腎臟的結(jié)構(gòu)和功能單位是什么？③尿液是如何產(chǎn)生的？④如果人體的腎臟受到損傷，會(huì)面臨什么樣的問題？教師在此穿插一則銜接材料“目前，供體器官短缺是我國器官移植面臨的最大問題之一，將動(dòng)物腎臟移植人體被視為解決該問題的重要方法”，進(jìn)而引出第二個(gè)問題串，鏈接過渡兩個(gè)問題串。

問題串二：①什么是器官移植？②為什么材料中豬的腎臟可以移植人體，并且沒有產(chǎn)生排異反應(yīng)？③為什么選擇豬而非與人類基因組更相似的靈長目動(dòng)物作為供體？④你是否接受并支持這項(xiàng)技術(shù)的推廣？學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，完成腎臟和器官移植等議題背景知識(shí)的學(xué)習(xí)。

3.3.3 議題探究，展開辯論

議題探究是SSI教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，學(xué)生通過教師預(yù)設(shè)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，完成對議題的深層次理解。教師根據(jù)問題串二中的最后一個(gè)問題，引出爭議性的焦點(diǎn)話題“是否支持動(dòng)物器官移植人體”，并以此為辯題引導(dǎo)學(xué)生開展課堂辯論。本節(jié)課將辯論流程簡化，共包括立論、自由辯論和總結(jié)點(diǎn)評三個(gè)環(huán)節(jié)，如表1所示。

在立論環(huán)節(jié)，各小組明確立場，清晰地陳述本組的觀點(diǎn)。在自由辯論環(huán)節(jié)，小組間進(jìn)行協(xié)商式辯論，即正反雙方輪流發(fā)言，提出有力證據(jù)支持己方觀點(diǎn)并質(zhì)疑對方的觀點(diǎn)，最后共同協(xié)商出解決議題的最佳方案。在該環(huán)節(jié)教師可為學(xué)生提供預(yù)設(shè)焦點(diǎn)，幫助學(xué)生厘清議題中的爭議點(diǎn)：①豬腎臟移植技術(shù)是否存在后遺癥？②移植了豬腎臟的人會(huì)被如何看待？③為什么動(dòng)物器官移植尚未合法化？④使用科技手段延長自然生命，是否違反倫理道德？

最后，教師對本次課堂辯論進(jìn)行點(diǎn)評，并站在科學(xué)本質(zhì)的角度對議題進(jìn)行全面總結(jié)：我國器官供體短缺是器官移植的主要問題之一，而異種器官移植技術(shù)可能成為解決該問題的重要手段。［4］然而，目前該技術(shù)尚處于起步階段，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不足以支撐其進(jìn)行大范圍推廣，盲目移植可能會(huì)存在很大風(fēng)險(xiǎn)。但是科學(xué)是不斷發(fā)展和進(jìn)步的，相信這項(xiàng)技術(shù)將來能夠在社會(huì)推廣，為人類帶來更多福祉。同時(shí)教師強(qiáng)調(diào)生活中存在許多諸如此類的爭議性問題，需要學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行理性分析和批判性思考。

3.3.4 遷移應(yīng)用，深入拓展

通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠根據(jù)收集的資料進(jìn)行理性思考，并提出建設(shè)性的觀點(diǎn)，故在此環(huán)節(jié)教師設(shè)計(jì)開放性作業(yè)，要求學(xué)生以“是否支持動(dòng)物器官移植人體”為題進(jìn)行論證寫作。文章應(yīng)遵循論文的寫作規(guī)范，明確中心論點(diǎn)，展示充分的論據(jù)，通過反駁對立觀點(diǎn)來增強(qiáng)己方觀點(diǎn)的說服力，最后綜合全文提煉出切實(shí)可行的解決方案。為了落實(shí)“教—學(xué)—評”一體化的要求，本文設(shè)計(jì)了學(xué)生論證寫作的評價(jià)量表，以期對學(xué)生的論證能力進(jìn)行評價(jià)，如表2所示。

4 教學(xué)反思

本文以“人體內(nèi)廢物的排出”為教學(xué)內(nèi)容，融入“你是否支持動(dòng)物器官移植人體”這一社會(huì)性科學(xué)議題，構(gòu)建SSI教學(xué)設(shè)計(jì)框架。其中，課前準(zhǔn)備和議題引入是首要環(huán)節(jié)，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究熱情。議題剖析和議題探究是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，學(xué)生通過學(xué)習(xí)議題背景知識(shí)，滲透結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念，通過圍繞辯題“是否支持動(dòng)物器官移植人體”展開辯論，培養(yǎng)學(xué)生批判質(zhì)疑、勇于探究和開拓創(chuàng)新的科學(xué)精神，同時(shí)潛移默化地滲透對學(xué)生態(tài)度責(zé)任意識(shí)的培養(yǎng)。遷移應(yīng)用是深化環(huán)節(jié)，學(xué)生通過論證寫作強(qiáng)化對議題的理解，促進(jìn)提升論證能力。因此，在初中生物學(xué)教學(xué)中融入社會(huì)性科學(xué)議題，充分貫徹了新時(shí)代科學(xué)教育培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的要求，成為發(fā)展學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的有效途徑。

參考文獻(xiàn)

［1］劉辰艷，張穎之.從STS到SSI：社會(huì)性科學(xué)議題的內(nèi)涵、教育價(jià)值與展望［J］.教育理論與實(shí)踐，2018，38（29）：7-9.

［2］邴杰，劉恩山.科學(xué)教育中實(shí)施社會(huì)性科學(xué)議題教學(xué)的策略研究［J］.教育科學(xué)研究，2021（1）：67-72.

［3］張秀紅.以社會(huì)性科學(xué)議題促學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展［J］.福建教育，2023（46）：1.

［4］張小燕，王國輝，韓士超，等.國內(nèi)外異種器官移植的現(xiàn)狀及進(jìn)展［J］.器官移植，2024，15（2）：276-281.