社会性科学议题情境中科学本质教学——以转基因作物为例，本文主要内容关键词为：转基因论文,为例论文,议题论文,情境论文,作物论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、科学教育中的科学本质与社会性科学议题
（一）课程标准中的科学本质
2011年版义务教育初中科学课程标准（以下简称课程标准）中，不仅具体描述了科学本质有关方面，如：可检验性是科学知识的重要特征，科学强调和尊重经验事实对科学理论的检验；科学活动受到科学道德和社会一般道德的双重约束。[1]而且提出一些科学本质学习目标、教学建议与认识科学本质的意义，如表1所示。可见，强调认识科学本质的重要性是课程标准的一个显著特征。
表中的数字指课程标准里的页码，教学建议一栏里的“具体情境或实例”与“具体案例”可以是科学探究活动，也可以是科学史案例，还可以是社会性科学议题等。
（二）社会性科学议题
社会性科学议题（Socio-Scientific Issues，SSI）是和科学相关的并具有争议性的社会问题，通常是一种结构不良的问题，无法单纯依靠科学或技术解决。SSI可以划分为三种类型：全球关注的问题，诸如温室效应、克隆、转基因食品；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，如激光矫正近视。
社会性科学议题（SSI）课程是传统STS课程的一种超越，近年来在西方科学教育中受到广泛重视，它被认为是解决学生应用科学知识、理解科学本质、形成正确的科学观、培养参与社会决策能力以及道德伦理发展的有效途径。[2]转基因食品、全球气候变化等社会性科学议题成为科学教育者开发科学本质课程的资源，在促进学生理解科学本质上取得的一定效果。[3]
SSI被认为是促进学生理解科学本质与运用科学知识的有效手段，有多方面原因。首先，SSI使学习活动与学生的生活经验直接联系在一起，改变科学远离日常生活经验的看法，有利于激发学生的学习兴趣、认识科学的社会属性。其次，SSI具有争议性，学生在争论中会暴露出他们的科学本质观，便于教师有针对性地设计科学本质教学。再次，SSI的处理涉及社会的各个方面，单纯依靠现有的科学、技术手段不能完全解决，直接反映了科学的局限性、科学的社会功能等属性。最后，从情境学习理论的角度看，SSI是发生在现实中的真实问题，不同于按照自然科学理论的逻辑结构而呈现的抽象的知识体系，SSI给学生提供了现实或模拟现实的情境，有利于运用体验学习方式，符合体验学习或情境学习理论。
二、社会性科学议题情境中科学本质教学
（一）科学本质教学策略
在中小学科学课程里，不适合实施单独的科学本质教学，科学本质教学是融合在科学探究、科学知识等教学中进行的。科学本质教学中一个习惯的做法（也是实际的现状）是将认识科学本质等同于科学态度、情感的发展，让学生在各种内容的学习与各种活动中自觉地感受、体验科学本质，形成科学本质观，缺少具体科学本质教学目标与相应的策略。如果说有针对性的教学活动的话，也只不过在课堂教学中穿插一段科学史。至于科学史体现了什么样的科学本质观、学生又形成了什么样的科学本质观，教师并不关心，恐怕有的教师自己都不知道。实际上所有的科学教育都渗透特定的科学哲学观，学生必然形成一定的科学本质观，有合理的也有幼稚的。科学本质教学的任务与科学概念教学类似，在于帮助学生克服不合理的科学本质观，实现科学本质观的转变。理解科学本质是认知发展的结果，而不是情感发展的结果。[4]有效的科学本质教学不能停留在无声的暗示、渗透层次，而要有具体目标的直接讨论、反思、评价等活动，要通过具体情境或事例呈现、描述、揭示科学本质。
运用社会性科学议题进行科学本质教学，是以社会性科学议题为背景，实施科学知识、科学方法或探究、科学情感态度的教学，在科学知识、科学探究或方法、科学情感态度的教学中引出科学本质问题，探讨科学本质问题，从而揭示科学本质、认识科学本质。社会性科学议题是联系科学本质教学与其他教学内容的一种媒介。
（二）转基因作物议题情境中科学本质教学
DNA或基因技术的教学中引入转基因作物这一社会性科学议题，通过议题学习科学知识（克服迷思概念，加深对科学概念的理解）与科学探究方法的同时认识科学本质。但是要有指向科学本质学习的专门活动与具体目标，如表2所示。
表中“科学本质学习目标”一栏来自课程标准，并在后面注明页码。学习有关基因的知识之后，呈现转基因水稻议题的文本资料或视频资料，学生阅读文本或观看视频，从中获取信息与知识作为支持自己观点的依据。在学习活动中，教师及时对学生表现出的科学本质观做出评价，明确指出课程标准所强调的科学本质观。
1.科学探究或科学知识主题中的科学本质教学
观看视频资料了解什么是Bt转基因及其相应的特性，以及科学家对Bt转基因食品影响人体健康的研究与争论的有关情境。教师在学生观看视频时配合讲解科学知识与探究方法，从中获取科学知识，学习科学探究的方法。科学探究方法方面，了解科学家在研究中如何设置控制组与实验组、根据什么样的观察推出结论等。科学知识方面，促进学生理解转基因技术的有关概念，进一步了解人体与昆虫的消化道结构。例如：转基因水稻是否有害的争论中，持转基因水稻无害观点的一方将转基因水稻和杂交水稻比较，认为转基因水稻和杂交水稻的基本原理相同，既然杂交水稻无害，那么转基因水稻也不会给人体和生态环境造成危害。为了反驳这一观点就要知道杂交水稻和转基因水稻的异同。而实际上，有关转基因水稻和杂交水稻、昆虫与人体消化道方面的知识，学生原来就存在着迷思概念。通过辨析转基因水稻和杂交水稻、昆虫消化道和人体消化器官的结构与功能来克服迷思概念。
在上述科学知识和探究方法教学的同时，融入科学本质教学。为了知道Bt转基因水稻对人体的影响，科学家设计不同实验进行研究，不同科学家在实验中观察到不同的现象，推出不一致的结论。说明科学知识是科学探究的结果，是一个不断争论、逐步逼近客观存在的过程，科学观点需要经验事实的检验与支持。不同科学家得出不同的结论，除了实验结果不同之外，还有其他原因，诸如依据的科学理论不同、推理过程不同、原有的观念、代表的利益不同。这些科学本质观点根据学生的具体情况和预定的教学目标决定是否向学生说明。
2.科学与技术、社会、环境关系主题中的科学本质教学
了解Ht转基因农作物对生态环境的影响，了解Bt转基因食品对人体的潜在危险，引导学生从生物学、经济角度比较转基因和非转基因农作物。这一学习活动的目的是以转基因农作物的事例说明：科学的应用促进社会经济发展的同时，往往会产生事先无法预料的负面影响，而所造成的负面影响无法单纯依靠科学与技术来解决，进而认识科学的成就、方法及其局限性。再列举类似事例（原子能、抗生素的应用等），评价科学的实用价值和社会影响，理解科学的社会功能。
3.情感态度主题中的科学本质教学
科学中的道德情感问题是进行科学本质教学的一种手段。精心选择科学中的品德问题设计教学，能够提高学生的逻辑和品德推理技能，并能加深对科学本质的理解。[5]
转基因农作物议题中增加一个例子，美国科研机构对湖北某地儿童进行转基因大米的人体实验。这一事件在学生中引起强烈的反响。他们质问为什么要在中国儿童身上做实验，而不在美国进行研究。如果出现问题怎么办？对被试儿童身体健康表示担忧。学生在回答“如果选择你作为被试对象，你是接受还是拒绝？”时提出各自的理由，涉及科学研究中的伦理道德问题。按照美国科学促进会的划分，科学活动中的伦理道德问题属于科学事业本质范围。“当研究涉及人类自己时，科学道德要求：对可能成为实验对象的人，要充分告诉他们这项研究可能带来的风险和利益，并且他们有权拒绝参与。科学道德还要求：科学家不能在事先未告知并得到允许的情况下，故意使自己的助手、学生、邻居和公众的健康或财产受到危害。”[6]回答问题时学生从相互冲突的资料中选择支持自己观点的证据，做出道德判断与推理。拒绝一方提出：“如果转基因大米那么好，干嘛不在自己国家实验呢”、“因为美国人不知道转基因食品会带来什么样的危害，就让中国人替他们做实验”、“转基因食品可能影响人体健康，种植转基因作物会破坏生态平衡”、“如果实验成功了，好处是他们的；如果失败，受害的是我们”等；接受的一方则说：如果转基因食品对人体有害，为什么那么多人吃了没事？
也有学生说，成为科学研究的“实验品”是热爱科学、献身科学的表现。虽然学生以调侃的语气说，但也反映出我国公民没有正确理解科学活动中的伦理道德。不合理的科学道德观念一定程度上源于我国不正确的科学态度、科学精神或者科学本质教育，包括学校的科学教育与校外非正式的科学教育。我们往往单方面教育学生献身科学事业，服从科学研究的需要，纯粹地将科学研究活动看成是一种崇高的事业。对科学研究活动的社会价值、道德规范缺少理性的认识。
没有弄清楚实验的意图与可能出现的后果等情况下成为“小白鼠”，不是献身科学的行为，而是缺乏科学素养的重要表现。据说，袁隆平院士曾经提出愿意吃转基因食品，参与转基因食品影响人体的实验。如果这是真的话，才是献身科学的行为。由于善良或无知等原因而不明不白地成为别人的科学实验对象，或为别人提供实验条件，这种事在我国时有发生。例如，2004年美国与中国的几位科学研究人员以极少的代价，选择浙江台州某地小学生为实验样本，实施食品营养方面的人体研究。据说学校与家长几乎是无条件，而且十分主动地配合研究人员完成实验。因此，提高学生对类似事情的识别与判断能力，也是科学教育的一个目标。实际上，绝大多数人并不具备足够的科学知识来解决生活中遇到的与科学相关的各种问题，仅仅根据十分有限的科学知识从道德情感或直觉的角度做出判断，采取行动。因此，正确理解科学本质有助于理性地参与社会性科学议题的讨论和决策。
教学中还可以做进一步的延伸与扩展，促进学生理解科学探究的本质。研究转基因食品对人的影响应该选择什么为实验对象？怎样设计实验方案？实验过程中是否让观察者知道控制组和实验组是谁？在动物身上的实验结果能否推广到人体上？如果以人为实验样本，是否应该告诉受试者实验可能造成的后果？