融入社會性科學議題的初中生物學教學設計

摘 要：SSI是培養學生核心素養的重要載體。根據《義務教育生物學課程標準（2022年版）》的基本要求，本文以社會熱點議題“是否支持動物器官移植人體”為情境主線，貫穿于初中生物學課堂教學中，并通過議題引入、議題剖析、議題探究和遷移應用四個環節構建SSI教學設計框架，發展學生的生物學學科核心素養。

關鍵詞：社會性科學議題；動物器官移植；教學設計

文章編號：1003-7586（2024）08-0006-04 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

1 引言

科技進步作為社會發展的驅動力，在給人類生活帶來便利的同時，也帶來諸多與倫理道德、人類健康和生態環境等密切相關的爭議性問題。這類問題被稱為社會性科學議題（Socio-Scientific Issues，簡稱SSI），其具有的科學性、社會性、爭議性和不確定性等特征引起了科學教育領域研究者的普遍關注。［1］［2］SSI不僅基于科學事實和原理，還和社會低值觀、公共政策和個人行為密切相關，常常存在不同的觀點和利益沖突，且未來發展充滿不確定性。近年來，一線教師及教育領域的研究者致力于探索有效的SSI教學融合策略并通過引導學生對這些議題全面且深入的分析與理解，提升其科學素養和批判性思維，培養解決實際問題的能力。最終引導學生形成全面的科學視角，理解科學與社會的聯系，并為未來的科學決策做出貢獻。

《義務教育生物學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《義教課標》）中指出：學生能夠認識生物學與社會的關系，并嘗試運用多學科的知識和方法，解決現實問題，發展核心素養。因此，SSI可以作為一種真實情境融入初中生物學教學中，成為培養學生生物學學科核心素養的重要載體。［3］

2 設計思路

近年來，關于“將動物器官移植到人體內”的話題引起社會的廣泛關注。經過基因編輯技術處理，科研人員和醫學臨床已成功將豬的心臟和腎臟等動物器官移植至人體內并正常發揮功能。該項技術前景可觀，同時也面臨著諸多醫療風險和倫理道德問題。例如，關于“是否存在跨物種感染？”“移植動物器官是否侵犯了人體尊嚴？”“接受此類移植的患者是否會遭遇社會歧視？”等問題。因其具有一定討論性，又與《義教課標》中“人體生理與健康”的課程內容又高度吻合，所以可以作為SSI教學的情境材料。

本文以“是否支持動物器官移植人體”為情境開展教學設計。學生通過教師組織的課堂辯論活動進行思考和論證，從而在理解教材內容的基礎上，遷移至實際生活中具有爭議性的議題，并對其進行批判性的解讀。筆者認為，SSI教學設計應具有內在邏輯，即在情境中產生問題、在活動中解決問題、在解決問題中掌握知識并潛移默化地滲透核心素養，以此為思路設計SSI教學設計框架，如圖1所示。

3 融入社會性科學議題的教學設計

3.1 教材與學情分析

本節內容選自人教版義務教育教科書《生物學·七年級·下冊》（以下簡稱“教材”）第五章“人體內廢物的排出”部分。本章內容上承第四章“人體內物質的運輸”，學生經過對第四章內容的學習已基本掌握循環系統的結構與功能，并初步解決“人體內的各種物質如何運輸？”的問題，因此能夠很自然地過渡到第五章內容的學習，從而解決“人體內的廢物如何排出？”的問題。同時本章內容下接第六章“人體生命活動的調節”，進一步解決“呼吸、排泄等生理過程如何進行調節？”的問題。章節設置符合生理學的知識邏輯，能夠幫助學生全面而深入地學習“人體生理與健康”這一大學習主題。

器官移植是涉及人類生命健康的熱點話題，教材在本章的“科學·技術·社會”部分介紹了腎移植的相關內容，并指出供體器官來源不足的社會現狀。當下異種器官移植技術被視為解決該問題的重要手段，故本文以此創設SSI情境，幫助學生完成知識學習的同時，由教師組織課堂辯論活動，完成議題探究。

3.2 課前準備

“動物器官移植”涉及廣泛的科學知識和社會問題，因此學生課前需要自行查閱相關資料，保證議題探究的順利進行。教師為學生提供相關的網站、公眾號推文以及其他文獻資料檢索庫，并組織各小組分工合作以“豬腎臟移植”為關鍵詞搜集相關資料，初步形成觀點。同時學生還需要關注教材中“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體系。

3.3 教學過程

3.3.1 議題引入，發散思維

首先，教師設疑導入教學內容，引發學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，你是否會同意把豬腎臟移植到體內？”以此活躍課堂氣氛，激發學生的學習動機。隨后，教師呈現世界首例豬腎臟成功移植人體的熱點新聞：美國紐約大學的研究人員將經過基因編輯的豬腎臟移植到人體中，發現其能夠正常工作，并且未受到人體免疫系統的排斥。教師通過真實案例引發學生的認知沖突并設置疑問：“為什么動物器官可以移植人體？如何看待這個問題？”為后續開展議題探討核心問題奠定基礎。

3.3.2 議題剖析，概念聚焦

在議題探究之前，教師需要對議題進行全面剖析，厘清議題相關的背景知識，聚焦重要概念。本文通過設置遞進式的問題串，解決學生在初步思考時產生的認知沖突。問題串設計的邏輯思路圖如圖2所示。

問題串一：①為什么腎臟對人體如此重要？②腎臟的結構和功能單位是什么？③尿液是如何產生的？④如果人體的腎臟受到損傷，會面臨什么樣的問題？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，將動物腎臟移植人體被視為解決該問題的重要方法”，進而引出第二個問題串，鏈接過渡兩個問題串。

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，并且沒有產生排異反應？③為什么選擇豬而非與人類基因組更相似的靈長目動物作為供體？④你是否接受并支持這項技術的推廣？學生在教師的引導下，完成腎臟和器官移植等議題背景知識的學習。

3.3.3 議題探究，展開辯論

議題探究是SSI教學的關鍵環節，學生通過教師預設的學習活動，完成對議題的深層次理解。教師根據問題串二中的最后一個問題，引出爭議性的焦點話題“是否支持動物器官移植人體”，并以此為辯題引導學生開展課堂辯論。本節課將辯論流程簡化，共包括立論、自由辯論和總結點評三個環節，如表1所示。

在立論環節，各小組明確立場，清晰地陳述本組的觀點。在自由辯論環節，小組間進行協商式辯論，即正反雙方輪流發言，提出有力證據支持己方觀點并質疑對方的觀點，最后共同協商出解決議題的最佳方案。在該環節教師可為學生提供預設焦點，幫助學生厘清議題中的爭議點：①豬腎臟移植技術是否存在后遺癥？②移植了豬腎臟的人會被如何看待？③為什么動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行點評，并站在科學本質的角度對議題進行全面總結：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可能成為解決該問題的重要手段。［4］然而，目前該技術尚處于起步階段，實驗數據不足以支撐其進行大范圍推廣，盲目移植可能會存在很大風險。但是科學是不斷發展和進步的，相信這項技術將來能夠在社會推廣，為人類帶來更多福祉。同時教師強調生活中存在許多諸如此類的爭議性問題，需要學生結合所學知識進行理性分析和批判性思考。

3.3.4 遷移應用，深入拓展

通過前面的學習，學生能夠根據收集的資料進行理性思考，并提出建設性的觀點，故在此環節教師設計開放性作業，要求學生以“是否支持動物器官移植人體”為題進行論證寫作。文章應遵循論文的寫作規范，明確中心論點，展示充分的論據，通過反駁對立觀點來增強己方觀點的說服力，最后綜合全文提煉出切實可行的解決方案。為了落實“教—學—評”一體化的要求，本文設計了學生論證寫作的評價量表，以期對學生的論證能力進行評價，如表2所示。

4 教學反思

本文以“人體內廢物的排出”為教學內容，融入“你是否支持動物器官移植人體”這一社會性科學議題，構建SSI教學設計框架。其中，課前準備和議題引入是首要環節，能夠激發學生的學習興趣和探究熱情。議題剖析和議題探究是關鍵環節，學生通過學習議題背景知識，滲透結構與功能相適應的生命觀念，通過圍繞辯題“是否支持動物器官移植人體”展開辯論，培養學生批判質疑、勇于探究和開拓創新的科學精神，同時潛移默化地滲透對學生態度責任意識的培養。遷移應用是深化環節，學生通過論證寫作強化對議題的理解，促進提升論證能力。因此，在初中生物學教學中融入社會性科學議題，充分貫徹了新時代科學教育培養學生科學素養的要求，成為發展學生生物學學科核心素養的有效途徑。

參考文獻

［1］劉辰艷，張穎之.從STS到SSI：社會性科學議題的內涵、教育價值與展望［J］.教育理論與實踐，2018，38（29）：7-9.

［2］邴杰，劉恩山.科學教育中實施社會性科學議題教學的策略研究［J］.教育科學研究，2021（1）：67-72.

［3］張秀紅.以社會性科學議題促學生核心素養發展［J］.福建教育，2023（46）：1.

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