新蘇教版高中化學必修教材社會性科學議題內(nèi)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(diào)，社會性科學議題（SSI）是發(fā)展學生核心素養(yǎng)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(yǎng)發(fā)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(nèi)容特點和探討教材中引入SSI所承載的教學價值的基礎(chǔ)上，提出了一些相應的教學建議。關(guān)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(zhì)文明和精神文明高度發(fā)展的同時，也引發(fā)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(shù)、社會、倫理等相關(guān)聯(lián)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(yè)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?qū)で笙嚓P(guān)證據(jù)參與社會性議題的討論”“通過討論與化學密切相關(guān)的有爭議的社會性議題，促進學生辯證地看待問題，培養(yǎng)學生參與社會決策的意識”“能主動關(guān)心并參與有關(guān)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(jié)合知識、技能、情感態(tài)度等，作出具有科學依據(jù)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(guān)鍵能力的發(fā)展，最終獲得“科學態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)的提升。課程標準是教材編寫的依據(jù)，教材是教師與學生開展教與學活動的主要依據(jù)，教材能否體現(xiàn)課程標準有關(guān) 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(nèi)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(nèi)容分析

1. SSI 內(nèi)容的分布分析

從數(shù)量分布來看，新教材必修兩冊共設(shè)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(shù)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?qū)W生客觀陳述議題內(nèi)容的利與弊，引發(fā)學生思考解決；另一種是以疑問句形式，向?qū)W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(jù)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(shè)置在正文內(nèi)容末尾，具有知識整合和升華主題的雙重價值，也側(cè)面反映出新教材對 SSI教學的重視；位于生活向?qū)?、拓展視野欄目各?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(shè)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(yǎng)；在習題欄目中未設(shè)置 SSI。此外，部分議題存在跨欄目組合呈現(xiàn)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(xiàn)，兼具討論性和拓展性，完整呈現(xiàn)議題內(nèi)容的同時，補充更多相關(guān)信息資料拓寬學生視野。

2. SSI 內(nèi)容的類型分析

目前普遍使用的 SSI 內(nèi)容的分類方法主要有兩種，一種是按內(nèi)容屬性將 SSI 劃分為環(huán)境生態(tài)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(qū)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(jù)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(nèi)容屬性（如表3所示）來看，環(huán)境生態(tài)議題和資源使用議題居多，且占比相同（43.75%），其中環(huán)境生態(tài)議題主要涉及酸雨防治、海水脫硫、霧霾侵擾等環(huán)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(fā)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(zhì)對人體健康影響等話題。呈現(xiàn)此種內(nèi)容特點可能與化學學科發(fā)展特點有關(guān)，隨著社會不斷進步和科技迅猛發(fā)展，化學在環(huán)境、資源、人體健康等領(lǐng)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(fā)展需要的過程中就有可能伴隨著環(huán)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(qū)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(qū)動學生站在全人類發(fā)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(yǎng)其公民意識和國家歸屬感；地域性議題只出現(xiàn)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(qū)建設(shè)硫酸廠提出合理化建議，地域性議題雖然地區(qū)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(diào)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(fā)展”主題中，體現(xiàn)了SSI 將科學、社會、技術(shù)、環(huán)境等緊密聯(lián)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(guān)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(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與化學反應規(guī)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(xiàn)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(guān)，物質(zhì)性知識較多涉及社會、科技、環(huán)境等領(lǐng)域，而“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與化學反應規(guī)律”主題中所涉及知識更偏向理論性，引發(fā) 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(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與化學反應規(guī)律”主題所涉及教學內(nèi)容本身較少，這兩個主題會在后續(xù)選擇性必修階段繼續(xù)進階學習。

3. SSI 的呈現(xiàn)方式分析

新教材SSI 的呈現(xiàn)方式可以大致劃分為顯性呈現(xiàn)和隱性呈現(xiàn)。顯性呈現(xiàn)主要指編寫者對教材SSI 內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)進行獨立完整的呈現(xiàn)，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(xiàn)是指教材并未對其進行獨立完整的體現(xiàn)，而是將SSI嵌入、整合到學科內(nèi)容中，即SSI與具體學科內(nèi)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(xiàn)為主，顯性呈現(xiàn)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?qū)谀恐刑岢觥昂认緞┑暮侠硎褂谩弊h題，向?qū)W生論述含氯消毒劑的有效消毒等利處，以及容易變質(zhì)、中毒等弊處，將議題與氯及其化合物性質(zhì)與應用和氧化還原反應等核心知識糅合在一起，間接地向?qū)W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(diào)真實問題，SSI是實際存在且具有爭議的兩難問題，能引發(fā)學生認知沖突，激活內(nèi)在學習動機，快速入境移情；又強調(diào)真實情境，SSI情境真實且豐富，是關(guān)聯(lián)科學、社會、技術(shù)等多領(lǐng)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(jīng)歷感知、學習、構(gòu)建和應用知識的過程，實現(xiàn)深度學習，促進知識向素養(yǎng)的轉(zhuǎn)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(zhì)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(shù)據(jù)，創(chuàng)設(shè)真實問題情境，引導學生質(zhì)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(zhì)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(fā)展素養(yǎng)。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(fā)展學科核心素養(yǎng)為宗旨的問題解決下，SSI更能體現(xiàn)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(yǎng)之間存在以下的關(guān)系（詳見圖2）。

2. SSI 能促進學生思維和能力的發(fā)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(fā)展學生高階思維與能力的功能特點。高階思維包括創(chuàng)造性思維、反思批判思維、復雜問題解決等，是一種發(fā)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(huán)境，另一方面，真實性問題解決學習能觸發(fā)高階思維，[7]認識、分析并創(chuàng)造性地解決 SSI 可助力高階思維的形成和發(fā)展。在 SSI 的問題解決中，學生一般需要經(jīng)歷了解議題背景和產(chǎn)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(chuàng)造”等高階思維和“決策”“問題解決”“系統(tǒng)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(chuàng)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(fā)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(huán)保、經(jīng)濟效益等科學、社會、環(huán)境、經(jīng)濟視角下收集資料，批判分析，科學論證并統(tǒng)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(fā)展。

3. SSI 能促進學生學科核心素養(yǎng)的發(fā)展

SSI 不只是著眼于科學知識的傳授，還關(guān)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(yǎng)要求達成的有效手段，[9]承載著發(fā)展“科學態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)的功能。SSI滲透了環(huán)境教育、可持續(xù)發(fā)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(huán)境、社會、人體健康等各個領(lǐng)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(huán)境的可持續(xù)發(fā)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(yǎng)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(jié)約資源、保護環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展意識”“具有安全意識”的要求相一致；[2]同時，SSI 內(nèi)容兼具客觀性和引導性，有利于科學態(tài)度的養(yǎng)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?qū)W生客觀陳述了化學應用與發(fā)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(fā)展作出巨大貢獻，幫助其建立正確的價值觀，體現(xiàn)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(guān)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(chǎn)所作的貢獻”等相關(guān)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(qū)與實踐誤區(qū)。已有研究表明，部分教師對SSI 的教學價值存在誤區(qū)，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(xiàn)知識向素養(yǎng)轉(zhuǎn)化的功能。教師不僅要關(guān)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(diào)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(xù)建構(gòu)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(nèi)容、學生活動等，實現(xiàn)議題線、知識線、活動線與能力、素養(yǎng)線協(xié)同并進。SSI教學還容易陷入“教師為主體”的誤區(qū)，部分教師為把握教學時長和節(jié)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(xiàn)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(yǎng)的發(fā)展。SSI教學強調(diào)學生的主動參與性和知識的直接經(jīng)驗性，[11]教師更多充當?shù)氖枪餐瑓⑴c者、引導者和評價者的角色，應在認識和分析議題環(huán)節(jié)給予學生更多自主學習的空間，在論證和選擇決策環(huán)節(jié)給予學生更多收集證據(jù)和形成決策的機會，充分發(fā)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(xiàn)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(fā)，關(guān)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(huán)境生態(tài)、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(fā)展，可適當增加有關(guān)倫理道德層面的表述與環(huán)節(jié)；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(xiàn)中國特色和區(qū)域特色的議題主題，有利于學生切實感受現(xiàn)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(guān)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(xiàn)，可向?qū)W生提供相關(guān)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(diào)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(xiàn)外顯化，教學策略多樣化

SSI 教學過程中需要積極實現(xiàn)教學呈現(xiàn)外顯化。新教材 SSI在數(shù)量上雖然不少，但大多以隱性形式呈現(xiàn)，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(xiàn)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(huán)節(jié)設(shè)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(quán)衡利弊作出決策”的框架設(shè)置環(huán)節(jié)實施教學，[12]設(shè)置一系列驅(qū)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(guān)科學知識與科學問題，實現(xiàn)有效科學論證，最后建立有關(guān)知識的應用、科學論證、綜合決策、科學態(tài)度與社會責任素養(yǎng)等水平的有效評價，實現(xiàn)“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(huán)節(jié)，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(huán)節(jié)使用演講、科學寫作等策略促進學生對議題的認知與建構(gòu)。

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