生物学教学中社会争议性科学议题的教学价值分析论文
2026-04-10 17:23:48 来源: 作者:xuling
摘要:在科学技术飞速发展的当下,社会争议性科学议题(SSIs)不断涌现,如转基因食品、克隆、核能的使用等。该类议题涉及社会文化、环境、经济、科学、伦理道德、政治等诸多领域。
摘要:在科学技术飞速发展的当下,社会争议性科学议题(SSIs)不断涌现,如转基因食品、克隆、核能的使用等。该类议题涉及社会文化、环境、经济、科学、伦理道德、政治等诸多领域。将具有开放性、多维性的SSIs引入生物学教学,不仅有助于学生理解生物学概念,还能够帮助学生提升非形式推理能力,养成良好的科学思维能力,有效提升生物学核心素养。
关键词:社会争议性科学议题(SSIs);生物学概念;非形式推理能力
1社会争议性科学议题概要
社会争议性科学议题(socioscientific issues,SSIs)指与科学相关的存在争议的社会性问题。该类问题通常是一种结构不良、无法单纯依靠科学或技术解决的问题。SSIs可划分为3种类型:全球关注的问题,如转基因食品、克隆、全球性气候变暖;面向某个社会或地区的问题,如地沟油事件;面向个人的问题,如器官移植[1]。
1.1 SSIs的开放性
SSIs作为饱受争议的当代社会性问题,无唯一的标准答案。讨论此类问题时,不同学生根据自身所处环境和不同价值观可以得到不同的答案。SSIs的开放性能够有效培养学生的思维创新能力。
1.2 SSIs的多维性
SSIs本身跨越诸多领域,如社会文化、环境、经济、政治、伦理道德、科学、法律等。在SSIs讨论中,学生必须多方面考量以全面反映问题。研究表明,个人在对SSIs话题的非形式推理及争论过程中会从多个层面考虑问题。已有研究得到一个SEE-SEP模型(Chang Rundgren&Rundgren,2010),用于阐述此类问题的多维性,呈现对SSIs理解及推理的整体性。SEE-SEP模型主要包含6个领域,分别为社会/文化[Sociology/culture(S)]、环境[Environment(E)]、经济[Economy(E)]、科学[Science(S)]、伦理/道德[Ethics/morality(E)]及政治[Policy(P)]。可以用一个苯环结构呈现SSIs的多维、复杂因素。[2]对于SSIs的主要6大领域,本文作如下说明。
Sociology/culture(S):人们在推理及争论中不仅会受自身所处的社会背景影响,如种族,还会在一定程度上受小规模科学团体、家庭教育、学校生活等影响。例如,西方人认为手机是其日常生活中不可或缺的一种通讯工具,但住在亚马逊雨林的人则认为手机一种是完全没用的东西,因为他们生活的地方根本就没有通信网。因此,在SSIs话题的讨论过程中,引导学生考虑社会因素是非常重要的。
Environment(E):当前越来越多SSIs涉及环境与生态领域,如汽油、核能利用、全球变暖问题及转基因技术的发展。尽管环境科学(包括生态)被认为属于生物领域,但在SEE-SEP模型中,环境与科学被单列为2个独立领域。环境领域在SSIs讨论中涉及较广,需要学生在讨论中时刻保持环境与生态保护意识。

Economy(E):在SSIs讨论中,经济形势常被纳入考虑范畴。例如,在相对贫穷落后的国家,使用DDT灭蚊消除疟疾能够被人们接受,因为那里的人们认为,国家经济形势本来就差,再差点也没关系,保住命最关键。经济便是可持续发展所强调的3个维度之一,其余2个分别为社会和环境。
Science(S):对科学教育者而言,教学目标的重点之一在于刺激、鼓励学生将所学科学知识应用于日常生活中。SSIs的讨论可以为学生提供一个真实的环境,使其运用所学科学知识展开开放式讨论。将SSIs讨论纳入教学过程,要求学生将不同学科(如生物、化学、医学、物理等)的科学知识嵌入思考进程。
Ethics/morality(E):伦理道德在科学教育中也被着重讨论。SSIs广泛涉及伦理道德领域,如海因兹偷药救妻的道德两难问题、克隆技术带来的伦理问题等。除此之外,纵观大量人道主义问题,如动物权利及人权问题,讨论过程大多涉及伦理道德领域。
Policy(P):一些人在SSIs讨论中会依据政府设定的法律法规判断问题,即受权威影响做出判断[3]。例如,有些人支持在他们生活的环境中建一个新的核电站,原因仅仅是他们相信政府的决定。针对克隆技术和全球变暖问题,很多人认为政府应该出台一些政策以约束人类行为,如将克隆人列入违法行为,实施汽车限号出行减少尾气排放量,缓解气候变暖问题。
2 SSIs讨论在生物学教学中的应用
个人价值观不同、立场不同,针对社会争议性科学议题,往往会持有不同观点,选择不同的解决方式。无法有效考查学生对议题中科学概念的掌握程度,包括一些生物学概念,需要发展学生提出假设、搜集证据和反思沟通的能力,帮助学生理解科学本质和科学概念。SSIs讨论使学生处于一个开放式讨论环境,培养学生的非形式推理能力。
2.1理解生物学概念
SSIs源于生活,与生活存在密切关联。探讨该类议题时,教师可以给学生提供真实情境,引导学生在熟悉的情境下会把自己当作主人翁去探讨问题,使学习由被动接受转为主动探究。在此过程中,学生会不自觉地引用科学概念解决实际问题。例如,运用生物学基因相关概念探讨转基因食品议题。通过概念转变理论可知,来源于真实生活、能解释并解决现实生活中问题的概念可被学生理解、运用,并内化为自己的科学观念。情境认知理论认为,知识是活动、情景和文化的一部分,知识是在活动中被不断运用从而发展的。或者说,知识在一定程度上是相关活动、背景和文化的产物。因此,知识的教学与学习需要在一定背景下进行[4]。

在我国,生物学课堂大都局限于课堂内生物学知识的传授,即使教师在讲台上将理论知识讲得多么透彻,学生仍然不能透彻理解概念。将SSIs引入到课堂,不仅可以提高学生对科学探索的兴趣,也能使学生深刻理解与之有关的生物学概念。例如,学习“细胞增殖”“细胞分化”2个概念时,可联系实际生活中的器官移植案例,结合情境,将教学设计为SSIs的辩论赛或研讨会形式,设立“你是否赞成用动物器官进行人体器官移植?”“你是否认同大脑移植?”“人体器官移植技术成熟后,对于‘拼接人’,我们该如何应对?赞同还是反对?”等议题,由教师给学生展示大量相关信息,让学生对信息加工整理,主动将这些信息与实际生活联系起来,分析其中的原理、概念。再如,学习遗传与基因工程相关内容时,可设立“你对待转基因食品的态度如何?[5]”“你赞成敲除罪犯的‘暴力基因’吗?”“遗传重症患者该不该结婚生子?”等议题,在讨论这些问题之前,学生需要系统性理解有关遗传与基因工程的生物学概念,同时教师提供相关信息,帮助学生理解相关概念。
2.2提升学生非形式推理能力
非形式推理指对结构不良、用自然语言表述、没有固定唯一答案、需要进行归纳的(而不是演绎的)问题的推理。不同价值观的、不同立场的人,解决同一问题的方案也不同。例如,对于同一个班的同一节课,不同教师会采取不同的教学方法,这就是由不同个体经非形式推理产生的结果[6]。
加强非形式推理能力的培养,是探索培养学生批判性思维,促使其参与社会决策能力,推动其道德伦理发展的有效途径。生物学教学中培养学生的非形式推理能力是课程的目标和使命之一[7]。生物学教学内容中由核心概念引申出来的问题,具有多面性、开放性。因此,生物学可以提炼大量SSIs,激发学生的学习欲望。因此,引入SSIs进行生物学教学,有助于学生发展非形式推理能力。学习“基因突变”时,如果教师与学生只是简单地将目标放在基因突变的原因、原理和生产应用等知识点上,可能会过于强调知识传输,使学生被动接受知识,忽视批判性思维的培养,使科学知识与生活实际脱节。如果在学习中引入SSIs,设置议题为“黄金大米”,学生便会从充满好奇到展开激烈探讨,再到探寻答案,这正是现如今引导学生进行科学探究所期望的效果。学生通过讨论议题加上教师引导,不仅会加深对基因突变原因、原理等生物学知识的理解,还会关注食品安全、健康饮食等社会热点问题,深刻感悟“科学是把双刃剑”的内涵。同时,生物学SSIs常涉及对人文主义的探讨,从一个学习境脉迁移到另一个学习境脉,可强化态度责任目标培养,并把生物学核心知识的学习与日常生活、科学探究有机整合,培养学生实现探究实践目标的非形式推理能力。
3结语
实施开放性、多维性的社会争议性科学议题(SSIs)教学,不仅有助于学生更好地理解生物学概念,还能够帮助学生提升非形式推理能力,养成良好的科学思维能力,有效提升学生的生物学核心素养。
参考文献
[1]季薛庆,季庆燕.社会性科学议题情境中科学本质教学——以转基因作物为例[J].全球教育展望,2013,42(2):124-128.
[2]SHU NU CHANG RUNDGREN,CARL-JOHAN RUND-GREN.SEE-SEP:From a separate to a holistic view of socioscientific issues[J].Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching,2010,11(1):1-24.
[3]SHU NU CHANG RUNDGREN.Post it!-A cross-disci-plinary approach to teach socioscientific issues[J].Teaching Science,2011,57(3):25-29.
[4]JOHN SEELY BROWN,ALLAN COLLINS,PAUL DUGUID.Situated cognition and the culture of learning[J].Educational Researcher,1989,18(1):32-42.
[5]NINA CHRISTENSON,SHU NU CHANG RUNDGREN.Using the SEE-SEP model to analyze upper secondary students’use of supporting reasons in arguing socioscien-tific issues[J].Journal of Science Education and Technolo-gy,2012(21):342-352.
[6]张黎,张奇.非形式推理的研究及展望[J].心理科学,2007(5):1133-1135.
[7]吴举宏.生物学教学中社会性科学议题与非形式推理能力的培养[J].生物学教学,2012,37(10):9-11.