高中生物社會性科學議題教學的內(nèi)涵與實踐

肖安慶

摘? ?要 社會性科學議題（Socioscientific Issues，簡稱SSI）具有開放性、不確定性、結(jié)構(gòu)不良等特點，因其科學情境性較強，與學生生活相聯(lián)系，包含價值判斷與立場選擇，可以用所學知識尋求證據(jù)參與討論，因此，能培養(yǎng)學生的科學決策與問題解決能力。依據(jù)Sadler的SSI教學模式，高中生物SSI教學的設(shè)計教學流程為“議題引入-議題討論-不同層面間的相互作用-議題總結(jié)”。

關(guān)鍵詞 高中生物教學? 社會性科學議題? 轉(zhuǎn)基因? 安全性

提升學生的科學素養(yǎng)，培養(yǎng)學生運用所學知識開展論證教學，是高中生物學課程的重要目標。而社會性科學議題（Socioscientific Issues，簡稱SSI）教學關(guān)注科學對議題的影響，尤其關(guān)注議題中的倫理道德問題。因此，SSI教學是解決學生利用科學知識、形成正確的科學思維、理解科學本質(zhì)以及培育學生參與科學決策能力和倫理道德的有效途徑。

一、社會性科學議題教學的內(nèi)涵

社會性科學議題是指開放的、不確定的、復(fù)雜的、爭議較大的、結(jié)構(gòu)不良的科學問題，如全球變暖、試管嬰兒、克隆技術(shù)等。SSI教學是指通過引入以上問題作為教學情境，促使學生用所學知識尋求證據(jù)參與討論，是一種較為先進的培養(yǎng)學生科學決策與問題解決能力的教學模式。它既是一種學習背景，更是一種具有明確教學目標的教學模式。因其具備項目式教學、情境教學和案例教學的特征，能激發(fā)學生的學習熱情，開展科學探究，培育批判性思維素養(yǎng)[1]。

美國當代教育家薩德勒構(gòu)建的SSI教學模式，包括議題學習、議題實踐和議題實施3個步驟（如圖1）[2]。其中，指導(dǎo)學生科學建模貫穿SSI教學的始終，是該教學模式的核心。依據(jù)薩德勒的SSI教學模式，在高中生物SSI教學中，可引導(dǎo)學生從以下3方面來構(gòu)建模型：①先讓學生了解議題，激發(fā)學生的學習興趣;②針對議題，引導(dǎo)學生從政治、倫理、宗教、經(jīng)濟、科學等方面思考，引導(dǎo)學生思考不同層面與議題的關(guān)系和相互作用;③教師厘清概念，提供辯題及方案，學生闡述自己的看法，解釋模型，提出問題解決的方案。

二、社會性科學議題教學的實踐

長期以來，關(guān)于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品爭論不休?，F(xiàn)以人教版選擇性必修3第4章第1節(jié)“轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性”為議題，引導(dǎo)學生思考轉(zhuǎn)基因技術(shù)的科學性和安全性，將基因工程知識與生活實踐和工程實踐相聯(lián)系，培養(yǎng)學生的問題解決能力。本教學采用單元教學模式開展對學生能力的培養(yǎng)，設(shè)計成拓展校本課程。由于SSI教學存在復(fù)雜性，不能在一節(jié)課內(nèi)完成教學，擬用3～4個課時。教學分為4個階段：①提出探索，明確議題的價值（環(huán)節(jié)1～3）;②概念引入，探索思考議題的層面（環(huán)節(jié)4～7）;③理清爭議，探索不同層面間的相互作用（環(huán)節(jié)8～9）;④概念應(yīng)用，利用議題不同層面間的作用解決問題（環(huán)節(jié)10～11）。其中，階段①屬于議題認識的過程，階段②、③屬于構(gòu)建模型的過程，階段④為模型解釋過程。其教學設(shè)計流程見表1。

1.議題引入

環(huán)節(jié)1：網(wǎng)絡(luò)發(fā)送預(yù)習作業(yè)

教師通過學科輔導(dǎo)班級群發(fā)送網(wǎng)絡(luò)作業(yè)：“轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性是一個廣為爭議的話題。您會選用轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品嗎？請搜集不同國家或地區(qū)轉(zhuǎn)基因生物研發(fā)和安全評估、轉(zhuǎn)基因食品銷售等方面的資料，以及我國有關(guān)轉(zhuǎn)基因生物研究和商品化的法規(guī)和政策，發(fā)表自己的意見（搜集資料過程中，要分辨謠言與事實，尋找確鑿的證據(jù)）?！睂W生利用網(wǎng)絡(luò)搜集資料，開展討論，發(fā)表觀點。在此過程中，教師根據(jù)學生的發(fā)言，了解學生的前概念，并將學生進行分組，以便于后面的討論。

環(huán)節(jié)2：討論轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展史

班級群中的討論，學生多數(shù)為簡單的支持或否定，主要出自于現(xiàn)有對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的理解。事實上學生對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的了解是遠遠不夠的。因此本環(huán)節(jié)中，教師可組織學生自主學習轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展史，了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)的成果、過程與風險、技術(shù)種類與原理，以及各國對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的政策法規(guī)，結(jié)合前面所學基因工程的知識，進一步了解本議題。

環(huán)節(jié)3：討論轉(zhuǎn)基因技術(shù)的風險問題

復(fù)習第3章第2節(jié)“基因工程的基本操作程序”的知識，回憶DNA重組技術(shù)的基本工具、基本操作程序，從食品和環(huán)境兩方面引導(dǎo)學生思考轉(zhuǎn)基因技術(shù)的風險性。在轉(zhuǎn)基因技術(shù)的食品風險方面，引導(dǎo)學生思考載體、宿主、重組DNA、基因表達產(chǎn)物及營養(yǎng)成分的變化與營養(yǎng)、毒理學和過敏反應(yīng)的關(guān)系[3]。在轉(zhuǎn)基因技術(shù)的環(huán)境風險方面，思考：①轉(zhuǎn)基因植物的種植風險，目的基因通過花粉轉(zhuǎn)移到農(nóng)田雜草，成為超級雜草;②基因漂移的風險，轉(zhuǎn)基因植物將目的基因通過遺傳漂移到近源植物中;③殺蟲基因的風險評估，例如大面積種植抗蟲轉(zhuǎn)基因植物，害蟲有可能產(chǎn)生適應(yīng)性和抗性，這有可能產(chǎn)生新一輪的蟲害發(fā)生。結(jié)合基因工程的知識，了解轉(zhuǎn)基因各種風險的可能，引導(dǎo)學生搜集相關(guān)文獻，在課堂展示交流轉(zhuǎn)基因的風險問題，了解科學發(fā)展的曲折過程。

2.議題討論

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性，民眾較為關(guān)注。能否食用轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，有很多層面有待于討論。通過環(huán)節(jié)1的交流討論，教師對該議題有一定的了解。學生對該議題可能只是從一個或幾個角度看問題，難以全方位思考問題并作出決策。如果僅讓學生在課堂上展示自己的觀點與討論，教學效果難以保證，多數(shù)學生參與性可能不高。為避免這些問題的發(fā)生，教師須要根據(jù)前期收集的情況進行分類，從科學、倫理、經(jīng)濟和政策等視角逐一思考，了解議題的全貌，積極收集資料開展討論（如圖2）。

環(huán)節(jié)4：科學層面的議題討論

通過前期討論，學生對議題的科學層面掌握情況不夠，教師繼續(xù)引導(dǎo)討論。例如，關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物與食品安全問題，核心問題是導(dǎo)入的DNA序列未必都是已知基因序列。導(dǎo)入到受體細胞中，如果載體上的某些片段是攜帶有毒蛋白基因序列，或者基因表達載體可能破壞受體細胞中的關(guān)鍵基因，或者導(dǎo)入的目的基因序列中混入了毒蛋白基因等原因，可能出現(xiàn)安全性問題。

再如，轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題，如果轉(zhuǎn)基因生物擴散到環(huán)境，可能影響到生物多樣性。當轉(zhuǎn)基因植物擴散到試驗區(qū)外變成野生雜草，因為目的基因本身具有特殊功能，這些雜草將成為新型“入侵物種”;或者因病毒或細菌感染，將目的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)進入病原體之中成為“超級病毒或細菌”;如果導(dǎo)入的是抗除草劑基因，盡管存在生殖隔離，但也有可能通過花粉進入雜草，使雜草成為抗除草劑的“超級雜草”。

又如，轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全方面的討論，聚焦到轉(zhuǎn)基因生物可能對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和人類生活環(huán)境造成破壞。因為自然界的生物歷經(jīng)30多億年的進化，當短期內(nèi)通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)把一種生物的DNA轉(zhuǎn)移到另一種生物，勢必打破原有的和諧動態(tài)平衡，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性將受到影響;轉(zhuǎn)基因微生物降解某些化合物產(chǎn)生的代謝中間產(chǎn)物，也有可能對人類生活的環(huán)境造成二次污染，或者產(chǎn)生毒蛋白和過敏蛋白，通過食物鏈進入人與動物。

環(huán)節(jié)5：社會意識文化及倫理層面的議題討論

由于安全性、意識形態(tài)、宗教信仰和政治制度等因素的影響，決定了消費者對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的的價值取向與接納程度。要通過確鑿的證據(jù)和嚴謹?shù)倪壿嬤M行思考與討論。

教師引導(dǎo)學生從倫理、社會意識與文化等方面思考問題，通過查閱當今世界轉(zhuǎn)基因技術(shù)的推廣成果，訪談社區(qū)居民對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的了解情況、接納情況，并相互交流討論，發(fā)表自己的看法。

環(huán)節(jié)6：經(jīng)濟層面的議題討論

在社會意識文化討論的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學生在經(jīng)濟層面思考轉(zhuǎn)基因技術(shù)接納程度的影響因素。除安全風險外，經(jīng)濟成本也是影響消費者購買的重要因素。經(jīng)濟成本層面上，引導(dǎo)學生從對比購買價格、科研成本、生產(chǎn)成本等方面思考。

環(huán)節(jié)7：法律政策層面的議題討論

學生分組搜集轉(zhuǎn)基因的法律和政策，并開展交流展示活動。教師可以從以下視角引導(dǎo)學生搜集與調(diào)查：國際上對轉(zhuǎn)基因生物的公約與要求;我國實施的有關(guān)轉(zhuǎn)基因安全保障的部分法律法規(guī)與要求;轉(zhuǎn)基因作物在科學研究、農(nóng)田試種、大面積種植、商品化種植的安全評價措施;轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物安全證書發(fā)放、獲準商業(yè)化種植、批準進口用作加工原料和常被誤傳的轉(zhuǎn)基因作物情況;轉(zhuǎn)基因生物標識的管理辦法。

3.不同層面間的相互作用

上述各環(huán)節(jié)討論中，轉(zhuǎn)基因的科學、社會意識與文化、倫理、法律政策、經(jīng)濟各層面不是獨立的，而是相互影響、共同促進。通過各層次間的共同作用，為科學決策奠定基礎(chǔ)。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)中的社會性議題，有很多問題還沒有定論，又與倫理問題、社會問題密切相關(guān)，使議題具有復(fù)雜性和爭議性。教學中，教師設(shè)計環(huán)節(jié)8和環(huán)節(jié)9，幫助學生深度探討。

環(huán)節(jié)8：轉(zhuǎn)基因生物與非轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)缺點比較

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的推廣，主要目的在于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的優(yōu)勢，教師引導(dǎo)學生從安全、經(jīng)濟和應(yīng)用分組討論，小組匯報展示，發(fā)展學生的團隊合作能力。

環(huán)節(jié)9：推廣方案的討論

教師設(shè)定3個轉(zhuǎn)基因推廣方案，學生填寫理由與立場：①禁止轉(zhuǎn)基因食品進入百姓餐桌;②給予百姓選擇權(quán)，但加大轉(zhuǎn)基因技術(shù)創(chuàng)新獎勵;③只有解決了轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問題，才允許轉(zhuǎn)基因食物進餐桌。

4.議題總結(jié)

環(huán)節(jié)10：推廣方案的修訂與立場的再次選擇

針對以上3個轉(zhuǎn)基因技術(shù)的推廣方案，小組交流討論并對原方案進行修訂和再次表達立場，撰寫修改理由。

環(huán)節(jié)11：撰寫有關(guān)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的科技論文

撰寫論文是SSI教學的最后一環(huán)。通過前面的討論，學生對轉(zhuǎn)基因技術(shù)有一定的立場，對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀有一定的了解，對今后的發(fā)展有一定的預(yù)估。鼓勵學生撰寫這一領(lǐng)域的科技論文，可從學生的論文中評估本議題的教學效果。

SSI教學以真實復(fù)雜情境為載體，培育學生問題解決能力和科學決策能力。作為一種新型教學模式，要從以下3方面進行設(shè)計：①設(shè)計元素，圍繞與學生生活、科學實踐密切相關(guān)的問題，教師為學生設(shè)計活動框架，引導(dǎo)學生利用各種技術(shù)開展相關(guān)活動，將信息素養(yǎng)貫穿整個教學全過程。②創(chuàng)造寬松的課堂教學環(huán)境，構(gòu)建互動協(xié)作的教學環(huán)境，基于學生視角，根據(jù)學生討論和交流，關(guān)注學生推理和思維發(fā)展，強調(diào)學生的參與體驗。由于議題本身具有爭議性和跨學科性，這對教師自身專業(yè)素養(yǎng)也提出較大的挑戰(zhàn)，教師應(yīng)本著尊重和鼓勵的原則，避免成為教學的權(quán)威者。③為學生學習提供合適的的支架，當學生思維無頭緒時，引導(dǎo)學生從科學、倫理、政治和法律等層次思考;當學生提出方案和立場時，引導(dǎo)學生思考討論議題下的辯題和方案，推動教學的有序進行。

參考文獻

[1]吳金鑫，李娟.全面提升學生科學素養(yǎng)的社會性科學議題的教學設(shè)計[J].化學教學，2020（10）：35-40.

[2]Sadler T.D..SituatingSocioscientific Issues in Classrooms as a Means of Achieving Goals of Science Education[J].Socioscientific Issues in the Classroom，2011，39（04）：1-9.

[3] 王國英.轉(zhuǎn)基因植物的安全性評價[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學報，2001（03）：205-207.

【責任編輯? 楊? ?子】

*該文為廣東省教育科學規(guī)劃重點課題“高中生物學科落實學業(yè)質(zhì)量標準的策略研究”（NO.2020YQJK077）的研究成果