新蘇教版高中化學必修教材社會性科學議題內容分析與教學建議

朱詩雨　嚴文法

摘要：《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》強調，社會性科學議題（SSI）是發展學生核心素養的重要途徑。社會性科學議題蘊含著豐富的教學價值，是促進知識、思維、能力和素養發展的重要載體。本文以新蘇教版高中化學必修教材為例，在分析教材SSI 內容特點和探討教材中引入SSI所承載的教學價值的基礎上，提出了一些相應的教學建議。關鍵詞：新蘇教版教材；社會性科學議題；教學價值

文章編號：1008-0546（2023）08-0074-05?? 中圖分類號：G632.41?? 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.08.016

科技在促進人類物質文明和精神文明高度發展的同時，也引發了諸如全球氣候變暖、食品安全、能源危機等爭議性問題，這類與科學、技術、社會、倫理等相關聯的社會問題被稱為社會性科學議題（Socio-sci-entific Issues，簡稱“SSI”）。[1]《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）在“學業要求”“教學策略”等板塊多次提及“社會性議題”，比如“有意識運用所學的知識或尋求相關證據參與社會性議題的討論”“通過討論與化學密切相關的有爭議的社會性議題，促進學生辯證地看待問題，培養學生參與社會決策的意識”“能主動關心并參與有關的社會性議題的討論”等，[2]要求學生在真實社會問題情境下主動參與到SSI 的討論當中，結合知識、技能、情感態度等，作出具有科學依據的判斷、評價和決策，從而促進對科學知識的理解，高階思維與關鍵能力的發展，最終獲得“科學態度與社會責任”素養的提升。課程標準是教材編寫的依據，教材是教師與學生開展教與學活動的主要依據，教材能否體現課程標準有關 SSI 的建議和要求，以及如何基于教材開展SSI教育值得研究。本文以新蘇教版高中化學必修教材（以下簡稱新教材）為例，分析了新教材SSI 內容及特點，討論了引入SSI所承載的教學價值，并提出了有效開展SSI教學的建議。

一、新教材SSI 內容分析

1. SSI 內容的分布分析

從數量分布來看，新教材必修兩冊共設置了16處社會性科學議題，其中必修第一冊有9處，必修第二冊有7處（如表1所示）。新教材兩冊中議題具有“數量豐富、分布均勻、表述多樣”的特點。議題具體有兩種表述形式：一種是以陳述句進行表述，向學生客觀陳述議題內容的利與弊，引發學生思考解決；另一種是以疑問句形式，向學生明確直接地拋出爭議性兩難問題，促使學生探討、決定。如必修1專題4“硫酸廠的建立”議題中明確提出，“如果你是負責人，你會收集哪些資料作為依據進行選擇？”；必修2專題6“氫能源的應用”議題末尾提問，“如何解決氫燃料應用面臨的困境？”。

從位置分布（如表2所示）來看，議題有9處設置在正文內容末尾，具有知識整合和升華主題的雙重價值，也側面反映出新教材對 SSI教學的重視；位于生活向導、拓展視野欄目各有3處，這兩個欄目皆為資料性欄目，從生活、科技等視角為學生提供豐富的SSI素材；選擇決策欄目共設置2處，該欄目中SSI具有“爭議點明確、活動性強”的特點，吸引學生主動參與活動，有利于問題意識和探究能力的培養；在習題欄目中未設置 SSI。此外，部分議題存在跨欄目組合呈現的情況，如必修2專題7“氮氧化物的無害化處理”議題以“正文+拓展視野”組合呈現，兼具討論性和拓展性，完整呈現議題內容的同時，補充更多相關信息資料拓寬學生視野。

2. SSI 內容的類型分析

目前普遍使用的 SSI 內容的分類方法主要有兩種，一種是按內容屬性將 SSI 劃分為環境生態議題、資源利用議題、人類健康議題、倫理道德議題，另一種是按地區屬性劃分為全球性議題、國家性議題和地域性議題。[3]本文除了依據以上兩種劃分標準進行教材分析外，還從課標主題歸屬角度進行分析研究。

從內容屬性（如表3所示）來看，環境生態議題和資源使用議題居多，且占比相同（43.75%），其中環境生態議題主要涉及酸雨防治、海水脫硫、霧霾侵擾等環境污染問題，資源使用議題主要涉及海底資源利用、煤的綜合利用等化學資源利用與發展問題；其次是人類健康議題（12.50%），主要包括放射性同位素、二氧化硫等化學物質對人體健康影響等話題。呈現此種內容特點可能與化學學科發展特點有關，隨著社會不斷進步和科技迅猛發展，化學在環境、資源、人體健康等領域扮演著越來越重要的角色，與此同時，化學在用于滿足人類各種發展需要的過程中就有可能伴隨著環境污染、資源利用欠妥、影響人體健康等問題，而化學學科涉及倫理道德的議題較少。

從地區屬性（如表4所示）來看，新教材中全球性議題、國家性議題、地域性議題占比分別為81.25%、12.50%、6.25%?？梢?，新教材更加著眼于全球性議題，擴大學生視野與認識，驅動學生站在全人類發展的角度參與思考問題，提升參與感與使命感；國家性議題共涉及兩處，分別為必修1專題3“海底資源綜合利用”和必修第2專題8“煤的綜合利用”，這兩處均是基于我國國情所提出的議題，引導學生以國家視角思考解決問題，培養其公民意識和國家歸屬感；地域性議題只出現了1次，即在必修1專題4“硫酸廠的建立”，要求學生綜合考慮為某地區建設硫酸廠提出合理化建議，地域性議題雖然地區范圍最小，但也最容易凸顯地域特色，更加貼近學生實際生活，調動學生積極性。

從主題歸屬（如表5所示）來看，新教材 SSI 主題均能歸屬到“化學與社會發展”主題中，體現了SSI 將科學、社會、技術、環境等緊密聯系在一起的特點；其次，SSI 主要集中于“常見的無機物及其應用”主題（62.50%），說明新教材關注元素化合物知識與 SSI 的融合，“簡單的有機化合物及其應用”（18.75%）和“物質結構基礎與化學反應規律”（18.75%）主題涉及 SSI 較少，而在“化學科學與實驗探究”主題中未涉及 SSI。出現此種情況可能主要有兩方面的原因：一方面，這可能與化學知識學習特點有關，物質性知識較多涉及社會、科技、環境等領域，而“物質結構基礎與化學反應規律”主題中所涉及知識更偏向理論性，引發 SSI 較少。另一方面，在高中化學必修階段中，“簡單的有機化合物及其應用”和“物質結構基礎與化學反應規律”主題所涉及教學內容本身較少，這兩個主題會在后續選擇性必修階段繼續進階學習。

3. SSI 的呈現方式分析

新教材SSI 的呈現方式可以大致劃分為顯性呈現和隱性呈現。顯性呈現主要指編寫者對教材SSI 內容組織結構進行獨立完整的呈現，即提供了背景情境、概念知識、爭議判斷、論證評價、選擇決策等組成部分；隱性呈現是指教材并未對其進行獨立完整的體現，而是將SSI嵌入、整合到學科內容中，即SSI與具體學科內容相互融合，需要學生通過教材語言描述，自行意會或借助教師引導判斷爭議、科學論證并綜合決策。新教材 SSI 基本以隱性呈現為主，顯性呈現較少。例如，正文在介紹完84消毒液和漂白粉的消毒原理后，順勢在生活向導欄目中提出“含氯消毒劑的合理使用”議題，向學生論述含氯消毒劑的有效消毒等利處，以及容易變質、中毒等弊處，將議題與氯及其化合物性質與應用和氧化還原反應等核心知識糅合在一起，間接地向學生傳達含氯消毒劑的爭議性使用問題，以及各立場所持有的觀點，需要學生在明確爭議點后進行分析、論證、決策等一系列活動。

二、新教材引入SSI 的教學價值分析

1. SSI 為化學知識學習提供了真實問題情境

SSI 的教學價值問題在某種程度上可理解為通過 SSI教學后，學生能從中獲得什么的問題。[4] SSI為學生學習化學知識提供了真實問題情境，其既強調真實問題，SSI是實際存在且具有爭議的兩難問題，能引發學生認知沖突，激活內在學習動機，快速入境移情；又強調真實情境，SSI情境真實且豐富，是關聯科學、社會、技術等多領域的真實復雜情境，具有活化“惰性知識”、促進學科理解的功能。[5]因此，在 SSI教學中，學生不再是對知識的淺層學習，而是在真實問題情境下，以解決實際社會問題為目標，經歷感知、學習、構建和應用知識的過程，實現深度學習，促進知識向素養的轉變。以圖1所示的“二氧化硫作為食品添加劑的合理使用”議題為例，該議題以二氧化硫的性質及應用為知識載體，通過提供二氧化硫用于制作食糖、葡萄酒、干制蔬果等事實，以及相應使用量數據，創設真實問題情境，引導學生質疑并思考“二氧化硫有毒是否還能作為食品添加劑？”，辯證看待二氧化硫的漂白性、防腐性、抗氧化性、毒性等性質對人體健康的影響，在解決問題過程中獲取知識、提升能力、發展素養。因此，SSI 為化學“知識”的學習提供了具有爭議性的實際“問題”和科學與人文交雜的真實“情境”，并且“知識”和“情境”都為解決“問題”而服務，在以發展學科核心素養為宗旨的問題解決下，SSI更能體現真實問題情境的載體功能與化學知識的工具性價值。因此，SSI、問題、情境、知識、素養之間存在以下的關系（詳見圖2）。

2. SSI 能促進學生思維和能力的發展

“新課標”在提及 SSI 時，往往伴隨著“辯證”“判斷”“評價”“決策”“分析”等能力活動，表明了SSI承載著發展學生高階思維與能力的功能特點。高階思維包括創造性思維、反思批判思維、復雜問題解決等，是一種發生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力。[6]一方面，SSI 的科學性、社會性、爭議性、不確定性等特點為高階思維提供了有利的生長環境，另一方面，真實性問題解決學習能觸發高階思維，[7]認識、分析并創造性地解決 SSI 可助力高階思維的形成和發展。在 SSI 的問題解決中，學生一般需要經歷了解議題背景和產生原因、批判地認識議題，判斷爭議點、收集資料，多變量多視角分析問題并提出觀點、運用資料、知識、模型等進行科學論證、綜合決策，提出解決方案、評估方案并反復修訂的過程（詳見圖3）。該過程需要“分析”“綜合”“評價”“創造”等高階思維和“決策”“問題解決”“系統分析”等高階思維認知策略。[8]因此，SSI 的決策和問題解決能促使學生批判性思維、辯證性思維、創造性思維、綜合決策和問題解決等一系列高階思維能力的發展。以“硫酸廠的建立”為例，議題在闡述背景后點明“建廠采用硫磺制酸還是硫鐵礦制酸”的爭議點，學生需在選擇制備工藝時，從原料選擇、反應裝置、綠色環保、經濟效益等科學、社會、環境、經濟視角下收集資料，批判分析，科學論證并統籌決策。此議題不僅滲透了化工思想，還有效促進批判性思維、科學論證以及綜合決策等能力的發展。

3. SSI 能促進學生學科核心素養的發展

SSI 不只是著眼于科學知識的傳授，還關注對科學、社會、文化等多方面的認識，因此，SSI 被認為是“新課標”中學科核心素養要求達成的有效手段，[9]承載著發展“科學態度與社會責任”素養的功能。SSI滲透了環境教育、可持續發展理念教育與安全教育。例如，“酸雨的成因與防治”“霧霾的侵擾與防治”等議題，要求學生分析化學對環境、社會、人體健康等各個領域的利弊影響，提出防治策略方案，在探討交流和論證決策中形成綠色化學的價值觀念和保護環境的可持續發展意識；“放射性同位素的合理使用”“含氯消毒劑的合理使用”等議題，則重視培養學生合理使用化學品的意識和能力。這些與“新課標”中“具有節約資源、保護環境的可持續發展意識”“具有安全意識”的要求相一致；[2]同時，SSI 內容兼具客觀性和引導性，有利于科學態度的養成。新教材 SSI并未一味地只描述化學學科積極的一面，而是向學生客觀陳述了化學應用與發展的雙面性，增進學科理解，但這并不意味著其失去了教材應具有的引導性功能，新教材SSI涉及了大量的“正面”素材，引導學生認識化學科學對個人生活和社會發展作出巨大貢獻，幫助其建立正確的價值觀，體現化學學科價值和育人價值。這也呼應了“新課標”中“能對與化學有關的社會熱點問題做出正確的價值判斷”“贊賞化學對人類生活和生產所作的貢獻”等相關要求。[2]

三、教學啟示與建議

1.圍繞SSI組織教學，突出學生主體地位

SSI教學屬于新型教學，難免有教師容易陷入認識誤區與實踐誤區。已有研究表明，部分教師對SSI 的教學價值存在誤區，認為SSI僅停留在其情境性上，[10]只將其簡單地作為學習科學知識的情境。但正如前文所述，SSI為科學知識的學習提供了問題和情境，具有促進學生深度學習，實現知識向素養轉化的功能。教師不僅要關注其情境化作用，更要重視將 SSI視為問題或主題，貫穿整個教學活動，強調學生在特定問題或主題引導下，對多學科知識應用與整合，在認識、分析、解決問題過程中持續建構和完善知識體系。因此，教師在實際教學中應始終圍繞SSI制定課程目標、教學內容、學生活動等，實現議題線、知識線、活動線與能力、素養線協同并進。SSI教學還容易陷入“教師為主體”的誤區，部分教師為把握教學時長和節奏，過度干預學生對議題的討論方向和形式途徑，導致學生容易出現思維局限和定勢，不利于其自主能動地獲得知識、思維、能力和素養的發展。SSI教學強調學生的主動參與性和知識的直接經驗性，[11]教師更多充當的是共同參與者、引導者和評價者的角色，應在認識和分析議題環節給予學生更多自主學習的空間，在論證和選擇決策環節給予學生更多收集證據和形成決策的機會，充分發揮學生的主體性。

2.有效拓展SSI主題來源，豐富資料信息呈現方式

SSI教學不僅要緊抓 SSI 的科學性、社會性、爭議性等特點，還需從學生的認知情況出發，關注SSI 的生活性與全面性，有效拓展SSI教學主題來源。例如，新教材涵蓋環境生態、資源利用、人類健康三類議題，但倫理道德議題較少。SSI 教學中應重視學生的倫理道德和人格發展，可適當增加有關倫理道德層面的表述與環節；其次，新教材 SSI 大多為全球性議題，聚焦全球社會熱點，但距離學生實際生活較遠，有效拓展能體現中國特色和區域特色的議題主題，有利于學生切實感受現實視域下社會性問題的存在，提升學生的國家榮譽感與歸屬感；第三，SSI作為知識應用的良好載體，在問題解決中除了靈活運用元素化合物知識，還需關注原理性知識在問題解決中的上位指導作用，重視化學實驗與 SSI 的融合教學。另外，由于 SSI還具有開放性、跨學科性等特點，使得探討 SSI對學生的信息收集與提取能力要求較高，教師在實際教學中應豐富議題信息描述與資料呈現，可向學生提供相關新聞、文獻、參考書、說明書等指向性和范圍性材料，還可引導學生綜合運用信息查找、調查問卷、訪談等多種資料獲取方式，減少其資料收集的盲目性和局限性。

3. SSI教學呈現外顯化，教學策略多樣化

SSI 教學過程中需要積極實現教學呈現外顯化。新教材 SSI在數量上雖然不少，但大多以隱性形式呈現，需要學生自行挖掘和理解，無疑提高了學生能力要求，此時教學呈現外顯化就顯得尤為重要。面對此種情形，教師需要合理加工教材隱性素材，增加環節設置和教學活動，實施 SSI 顯性化教學。例如，教師可按照“科學認識議題、尋找利弊、論證利與弊是否成立、權衡利弊作出決策”的框架設置環節實施教學，[12]設置一系列驅動性問題，促進 SSI 與學科知識、思維能力的融合，借助“價-類”二維模型、圖爾敏論證模型等思維模型，幫助學生厘清相關科學知識與科學問題，實現有效科學論證，最后建立有關知識的應用、科學論證、綜合決策、科學態度與社會責任素養等水平的有效評價，實現“教、學、評”一體化。SSI教學在實際課堂中的成敗，還取決于教師對教學策略的應用。新教材 SSI基本以陳述為主，而豐富的教學策略有助于學生對議題的探討、決策，比如通過在交流討論、論證推理等環節，使用小組討論、辯論、角色扮演等策略，促進對議題的探討，在評價、決策等環節使用演講、科學寫作等策略促進學生對議題的認知與建構。

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