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在生物学教学中开展基于社会性科学议题的研究性学习(SSIBL):需求、 思路和挑战

2023-07-06徐益苗赵晓燕

中学生物学 2023年3期
关键词:社会性研究性议题

徐益苗 赵晓燕

摘要 生物学新课程改革指向了对社会性科学议题(SSI)教学的需求,欧洲一些国家通过多年实践形成了基于社会性科学议题的研究性学习(SSIBL)模型,可为我国生物学教育工作借鉴和应用。

关键词  社会性科学议题生物学教学课堂教学研究性学习课程标准

中图分类号 G633.91             文献标志码 B

社会性科学议题(Socio-scientific Issue,SSI)承载着具有争议性、与科学紧密联系的社会现象,其中,与生物学关联的 SSI 大多集中于健康、环境、技术等方面。开展基于 SSI 的学习对学生科学建构生物学概念,深入认识生物学学科本质,树立真实且有内涵的生物学学科世界观具有积极作用。

1 文本分析:生物学新课程改革对SSI 的需求

应用 NLPIR 工具对《普通高中生物学课程标准(2017年版)》(以下简称《高中课标(17版)》)和《义务教育生物学课程标准(2022年版)》(以下简称《义教课标(22版)》)的全文文本进行关键词  提取后发现,2017年后,各阶段课程标准都将学生核心素养的发展放在最重要的位置(NLPIR 文本分析中关键词  频次-权重排序第1)。《义务教育生物学课程标准(2011年版)》提到要运用生物科学和技术解决农林、医药卫生和环境保护等实际问题,提出开展联系科学、技术和社会的活动建议,但缺乏具体的关键词  凝练。在《高中课标(17版)》中,首次出现了关键词  “社会热点(2017,26)”(2017指参与排名的课程标准的出版年份,26指该次频次排名为第26名,后文均省略“年”“第”和“名”等字)和“社会议题(2017,28)”,直到《义教课标(22版)》,新关键词  “社会性科学议题”(2022,17)出现,其融合“社会热点”和“社会议题”且频次排序更为靠前。由此可见,我国生物学教学越来越重视学生对科学、技术、社会三者间联系的认识,不僅体现于课标不断优化、更新关键词  的表述,将这一概念抽象、单列,还表现在学科核心素养中设立“社会责任”加以目标强化。所以,当下的生物学教师急需认识、接纳 SSI,同时需要创新方法开展基于SSI 的教学。

2 基于社会性科学议题的研究性学习(SSIBL)与其设计思路

在2014~2017年间,来自11个国家的18所机构组成的联盟开展了名为“促进科学教育中负责任研究与创新的实现”(Promoting Attainment in Responsible Research and Innovation,PARRISE)的项目,而基于社会性科学议题的研究性学习(Socio-Scientific Inquiry- Based Learning,SSIBL)模型则在该项目中应运而生。 SSIBL 的总体设想是探究驱动,实现基于探究的科学教育(IBSE)、社会性科学议题(SSI)和公民教育(CE)三者的有机整合,着力于利用跨学科的方法分析和解释特定的社会现象,并给出行动建议。

如图1所示,三种教学方法相互联系形成了模型中可操作的三个环节:首先,提出真实问题(ASK),这一问题应是SSI框架内的议题;其次,学生要亲历研究学习(FIND OUT),在此环节中根据对应的问题收集证据,并进行决策或做出判断;最后,构建行为意识(ACT),进而影响自己的行为和意识,发展社会责任,更好地服务社会。

2.1提出真实问题

在进行SSIBL前,首先需要确定合适的SSI。议题选择的合适与否,将直接影响学习的进程和效果。有挑战性的 SSI 一般具有以下特质:与学生生活紧密联系;与社会联系密切;现状尚存争议,是一个开放性问题;各方观点可平等而充分地表达;学生可探究的;与生物学课程教学有关等。

依据《义教课标(22版)》和《高中课标(17版)》中高频词“科学性社会议题”“社会热点”和“社会议题”相关联的文本,对照现行苏教版初中生物学和人教版高中生物学教材内容(教材中已使用的 SSI 案例将在下表中标注页码),其中一些议题可作为合适的SSIBL 选题(表1)。

一个能激起学生探究兴趣的SSI可借助特定媒体创设的情境,让学生感受到问题的紧迫性和两难性。在荷兰,研究者对职前科学教师19节课的情境创设进行了教法分析,其中包括观看视频、组织阅读与SSI相关的文章以及就特定问题进行访谈式对话等。为了支持情境融入,欧洲科学中心和博物馆Ecsite创立和持续运营PlayDecide Games(https://playdecide.eu/),这一网站通过游戏化的“信息、体验、交流和共识”流程支持中学生思考当前SSI所面临的困境,在激发兴趣和促进教学有效推进的同时,改善了学生的参与体验。

荷兰乌得勒支大学设计了 SSIBL 教学筹备表(表2),以帮助教师在确定议题后有效地围绕议题组织教学,推动后续流程。在教学中,教师需要引导学生站在利益相关各方的角度进行思考,并提前针对与议题相关的学科知识和专业知识进行备课。

2.2亲历研究学习

这一环节要求学生亲历研究学习的过程,并初步形成决策。该环节中的学生活动通常涉及:依据问题收集证据,为预设方案建模和预测,评估风险和不确定性,以及形成方案或决策。教师应在问题提炼、方法指导等环节为学生提供必要的学习支持。随着研究和学习的深入,学生获得的证据可能推翻了其原有的立场或想法,但须建立在证据完备的基础上,要求学生须尽可能真实而全面地了解事件的全貌。

从英国伦敦大学教育学院350名职前科学教师的课程设计和资源分析中发现,教师常鼓励学生使用的证据收集手段包括:网络新闻和视频的分类整理,设计问卷或访谈(如在选购食品时询问是否关注特定信息),进行科学实验或调查(如检测水源污染情况并做历史或地区对比,或建模预测整个学校学生一年可能使用的纸张总量)等。但在对来源于学生的证据进行有效性分析时发现,学生得到的证据有时并不能有效地支持自己的立场或想法。例如,一些小组确实进行了研究,但最终提出了“相关数据和结果正在研究中”的结论。这需要教师思考如何支持学生获得有价值和有意义的证据。在学生的研究学习中,教师提供科学探究方法和策略上的指导,能有效地发展学生的科学思维。

由于 SSI 的复杂性,为促进学生能获得更有意义的证据,西班牙研究者与职前科学教师共同参与设计了 SSIBL 课堂活动分析工具(表3),以尽可能使研究学习能涵盖必要的角度,充分评估各方观点,并对证据及来源进行可靠性核查。这一工具可作为教师教学设计的依据,用于评估学习过程。

2.3行为意识建构

在 SSIBL 中,讨论该如何付诸行动是一个重要的环节。教师可引导学生设计一个汇报来呈现他们的学习成果,并提出拟采取的行动。

学生行为意识建构的结果可能会存在三种不同能力水平的差异(表4):第一级(L1)认识是学生对特定 SSI 的认识加深,主要是指建构了相关的知识和概念(最低级);第二级(L2)决策,是指学生能在教师的支持下表达自己的行动意图,例如学生在课堂上通过投票、站队等方式确定立场,并能意识到后续该如何去做;第三级(L3)行动则关注于学生学习后产生的行为上实质的改变(最高级)。

3  SSIBL 的启示和挑战

SSIBL通过让学生参与研究性学习提升认知和行为,致力于学生社会责任和跨学科素养的发展。其在欧洲的实践,大多数聚焦于联合国的可持续发展目标,着力从课堂内外,引导学生站在更多的视角思考和应对当前面临的全球性问题,这也为我国教育培养学生的“人类命运共同体”意识提供了指导思路。SS?BIL 立足于生物科学课程的视角开展具有独特意义,因为它让学生意识到生物学发展对环境、经济和社会等多方面产生的影响。然而,如何使国外的成功经验本土化落地,仍有待实践给出答案。

参考文献:

[1] LevinsonR. Introducing socio- scientific inquiry- based learning (SSIBL)[J]. Sch. Sci. Rev.2018,100(1):31-35.

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[6]徐益苗.支持聯合国可持续发展目标的生物学教学:培养“人类命运共同体”意识[J].生物学教学,2021,46(4):33-36.

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