新苏教版高中化学必修教材社会性科学议题内容分析与教学建议

2023-05-25朱诗雨严文法

化学教与学 2023年8期

朱诗雨　严文法

摘要：《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》强调，社会性科学议题（SSI）是发展学生核心素养的重要途径。社会性科学议题蕴含着丰富的教学价值，是促进知识、思维、能力和素养发展的重要载体。本文以新苏教版高中化学必修教材为例，在分析教材SSI 内容特点和探讨教材中引入SSI所承载的教学价值的基础上，提出了一些相应的教学建议。关键词：新苏教版教材；社会性科学议题；教学价值

文章编号：1008-0546（2023）08-0074-05 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.08.016

科技在促进人类物质文明和精神文明高度发展的同时，也引发了诸如全球气候变暖、食品安全、能源危机等争议性问题，这类与科学、技术、社会、伦理等相关联的社会问题被称为社会性科学议题（Socio-sci-entific Issues，简称“SSI”）。[1]《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“新课标”）在“学业要求”“教学策略”等板块多次提及“社会性议题”，比如“有意识运用所学的知识或寻求相关证据参与社会性议题的讨论”“通过讨论与化学密切相关的有争议的社会性议题，促进学生辩证地看待问题，培养学生参与社会决策的意识”“能主动关心并参与有关的社会性议题的讨论”等，[2]要求学生在真实社会问题情境下主动参与到SSI 的讨论当中，结合知识、技能、情感态度等，作出具有科学依据的判断、评价和决策，从而促进对科学知识的理解，高阶思维与关键能力的发展，最终获得“科学态度与社会责任”素养的提升。课程标准是教材编写的依据，教材是教师与学生开展教与学活动的主要依据，教材能否体现课程标准有关 SSI 的建议和要求，以及如何基于教材开展SSI教育值得研究。本文以新苏教版高中化学必修教材（以下简称新教材）为例，分析了新教材SSI 内容及特点，讨论了引入SSI所承载的教学价值，并提出了有效开展SSI教学的建议。

一、新教材SSI 内容分析

1. SSI 内容的分布分析

从数量分布来看，新教材必修两册共设置了16处社会性科学议题，其中必修第一册有9处，必修第二册有7处（如表1所示）。新教材两册中议题具有“数量丰富、分布均匀、表述多样”的特点。议题具体有两种表述形式：一种是以陈述句进行表述，向学生客观陈述议题内容的利与弊，引发学生思考解决；另一种是以疑问句形式，向学生明确直接地抛出争议性两难问题，促使学生探讨、决定。如必修1专题4“硫酸厂的建立”议题中明确提出，“如果你是负责人，你会收集哪些资料作为依据进行选择？”；必修2专题6“氢能源的应用”议题末尾提问，“如何解决氢燃料应用面临的困境？”。

从位置分布（如表2所示）来看，议题有9处设置在正文内容末尾，具有知识整合和升华主题的双重价值，也侧面反映出新教材对 SSI教学的重视；位于生活向导、拓展视野栏目各有3处，这两个栏目皆为资料性栏目，从生活、科技等視角为学生提供丰富的SSI素材；选择决策栏目共设置2处，该栏目中SSI具有“争议点明确、活动性强”的特点，吸引学生主动参与活动，有利于问题意识和探究能力的培养；在习题栏目中未设置 SSI。此外，部分议题存在跨栏目组合呈现的情况，如必修2专题7“氮氧化物的无害化处理”议题以“正文+拓展视野”组合呈现，兼具讨论性和拓展性，完整呈现议题内容的同时，补充更多相关信息资料拓宽学生视野。

2. SSI 内容的类型分析

目前普遍使用的 SSI 内容的分类方法主要有两种，一种是按内容属性将 SSI 划分为环境生态议题、资源利用议题、人类健康议题、伦理道德议题，另一种是按地区属性划分为全球性议题、国家性议题和地域性议题。[3]本文除了依据以上两种划分标准进行教材分析外，还从课标主题归属角度进行分析研究。

从内容属性（如表3所示）来看，环境生态议题和资源使用议题居多，且占比相同（43.75%），其中环境生态议题主要涉及酸雨防治、海水脱硫、雾霾侵扰等环境污染问题，资源使用议题主要涉及海底资源利用、煤的综合利用等化学资源利用与发展问题；其次是人类健康议题（12.50%），主要包括放射性同位素、二氧化硫等化学物质对人体健康影响等话题。呈现此种内容特点可能与化学学科发展特点有关，随着社会不断进步和科技迅猛发展，化学在环境、资源、人体健康等领域扮演着越来越重要的角色，与此同时，化学在用于满足人类各种发展需要的过程中就有可能伴随着环境污染、资源利用欠妥、影响人体健康等问题，而化学学科涉及伦理道德的议题较少。

从地区属性（如表4所示）来看，新教材中全球性议题、国家性议题、地域性议题占比分别为81.25%、12.50%、6.25%。可见，新教材更加着眼于全球性议题，扩大学生视野与认识，驱动学生站在全人类发展的角度参与思考问题，提升参与感与使命感；国家性议题共涉及两处，分别为必修1专题3“海底资源综合利用”和必修第2专题8“煤的综合利用”，这两处均是基于我国国情所提出的议题，引导学生以国家视角思考解决问题，培养其公民意识和国家归属感；地域性议题只出现了1次，即在必修1专题4“硫酸厂的建立”，要求学生综合考虑为某地区建设硫酸厂提出合理化建议，地域性议题虽然地区范围最小，但也最容易凸显地域特色，更加贴近学生实际生活，调动学生积极性。

从主题归属（如表5所示）来看，新教材 SSI 主题均能归属到“化学与社会发展”主题中，体现了SSI 将科学、社会、技术、环境等紧密联系在一起的特点；其次，SSI 主要集中于“常见的无机物及其应用”主题（62.50%），说明新教材关注元素化合物知识与 SSI 的融合，“简单的有机化合物及其应用”（18.75%）和“物质结构基础与化学反应规律”（18.75%）主题涉及 SSI 较少，而在“化学科学与实验探究”主题中未涉及 SSI。出现此种情况可能主要有两方面的原因：一方面，这可能与化学知识学习特点有关，物质性知识较多涉及社会、科技、环境等领域，而“物质结构基础与化学反应规律”主题中所涉及知识更偏向理论性，引发 SSI 较少。另一方面，在高中化学必修阶段中，“简单的有机化合物及其应用”和“物质结构基础与化学反应规律”主题所涉及教学内容本身较少，这两个主题会在后续选择性必修阶段继续进阶学习。

3. SSI 的呈现方式分析

新教材SSI 的呈现方式可以大致划分为显性呈现和隐性呈现。显性呈现主要指编写者对教材SSI 内容组织结构进行独立完整的呈现，即提供了背景情境、概念知识、争议判断、论证评价、选择决策等组成部分；隐性呈现是指教材并未对其进行独立完整的体现，而是将SSI嵌入、整合到学科内容中，即SSI与具体学科内容相互融合，需要学生通过教材语言描述，自行意会或借助教师引导判断争议、科学论证并综合决策。新教材 SSI 基本以隐性呈现为主，显性呈现较少。例如，正文在介绍完84消毒液和漂白粉的消毒原理后，顺势在生活向导栏目中提出“含氯消毒剂的合理使用”议题，向学生论述含氯消毒剂的有效消毒等利处，以及容易变质、中毒等弊处，将议题与氯及其化合物性质与应用和氧化还原反应等核心知识糅合在一起，间接地向学生传达含氯消毒剂的争议性使用问题，以及各立场所持有的观点，需要学生在明确争议点后进行分析、论证、决策等一系列活动。

二、新教材引入SSI 的教学价值分析

1. SSI 为化学知识学习提供了真实问题情境

SSI 的教学价值问题在某种程度上可理解为通过 SSI教学后，学生能从中获得什么的问题。[4] SSI为学生学习化学知识提供了真实问题情境，其既强调真实问题，SSI是实际存在且具有争议的两难问题，能引发学生认知冲突，激活内在学习动机，快速入境移情；又强调真实情境，SSI情境真实且丰富，是关联科学、社会、技术等多领域的真实复杂情境，具有活化“惰性知识”、促进学科理解的功能。[5]因此，在 SSI教学中，学生不再是对知识的浅层学习，而是在真实问题情境下，以解决实际社会问题为目标，经历感知、学习、构建和应用知识的过程，实现深度学习，促进知识向素养的转变。以图1所示的“二氧化硫作为食品添加剂的合理使用”议题为例，该议题以二氧化硫的性质及应用为知识载体，通过提供二氧化硫用于制作食糖、葡萄酒、干制蔬果等事实，以及相应使用量数据，创设真实问题情境，引导学生质疑并思考“二氧化硫有毒是否还能作为食品添加剂？”，辩证看待二氧化硫的漂白性、防腐性、抗氧化性、毒性等性质对人体健康的影响，在解决问题过程中获取知识、提升能力、发展素养。因此，SSI 为化学“知识”的学习提供了具有争议性的实际“问题”和科学与人文交杂的真实“情境”，并且“知识”和“情境”都为解决“问题”而服务，在以发展学科核心素养为宗旨的问题解决下，SSI更能体现真实问题情境的载体功能与化学知识的工具性价值。因此，SSI、问题、情境、知识、素养之间存在以下的关系（详见图2）。

2. SSI 能促进学生思维和能力的发展

“新课标”在提及 SSI 时，往往伴随着“辩证”“判断”“评价”“决策”“分析”等能力活动，表明了SSI承载着发展学生高阶思维与能力的功能特点。高阶思维包括创造性思维、反思批判思维、复杂问题解决等，是一种发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力。[6]一方面，SSI 的科学性、社会性、争议性、不确定性等特点为高阶思维提供了有利的生长环境，另一方面，真实性问题解决学习能触发高阶思维，[7]认识、分析并创造性地解决 SSI 可助力高阶思维的形成和发展。在 SSI 的问题解决中，学生一般需要经历了解议题背景和产生原因、批判地认识议题，判断争议点、收集资料，多变量多视角分析问题并提出观点、运用资料、知识、模型等进行科学论证、综合决策，提出解决方案、评估方案并反复修订的过程（详见图3）。该过程需要“分析”“综合”“评价”“创造”等高阶思维和“决策”“问题解决”“系统分析”等高阶思维认知策略。[8]因此，SSI 的决策和问题解决能促使学生批判性思维、辩证性思维、创造性思维、综合决策和问题解决等一系列高阶思维能力的发展。以“硫酸厂的建立”为例，议题在阐述背景后点明“建厂采用硫磺制酸还是硫铁矿制酸”的争议点，学生需在选择制备工艺时，从原料选择、反应装置、绿色环保、经济效益等科学、社会、环境、经济视角下收集资料，批判分析，科学论证并统筹决策。此议题不仅渗透了化工思想，还有效促进批判性思维、科学论证以及综合决策等能力的发展。

3. SSI 能促进学生学科核心素养的发展

SSI 不只是着眼于科学知识的传授，还关注对科学、社会、文化等多方面的认识，因此，SSI 被认为是“新课标”中学科核心素养要求达成的有效手段，[9]承载着发展“科学态度与社会责任”素养的功能。SSI渗透了环境教育、可持續发展理念教育与安全教育。例如，“酸雨的成因与防治”“雾霾的侵扰与防治”等议题，要求学生分析化学对环境、社会、人体健康等各个领域的利弊影响，提出防治策略方案，在探讨交流和论证决策中形成绿色化学的价值观念和保护环境的可持续发展意识；“放射性同位素的合理使用”“含氯消毒剂的合理使用”等议题，则重视培养学生合理使用化学品的意识和能力。这些与“新课标”中“具有节约资源、保护环境的可持续发展意识”“具有安全意识”的要求相一致；[2]同时，SSI 内容兼具客观性和引导性，有利于科学态度的养成。新教材 SSI并未一味地只描述化学学科积极的一面，而是向学生客观陈述了化学应用与发展的双面性，增进学科理解，但这并不意味着其失去了教材应具有的引导性功能，新教材SSI涉及了大量的“正面”素材，引导学生认识化学科学对个人生活和社会发展作出巨大贡献，帮助其建立正确的价值观，体现化学学科价值和育人价值。这也呼应了“新课标”中“能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断”“赞赏化学对人类生活和生产所作的贡献”等相关要求。[2]

三、教学启示与建议

1.围绕SSI组织教学，突出学生主体地位

SSI教学属于新型教学，难免有教师容易陷入认识误区与实践误区。已有研究表明，部分教师对SSI 的教学价值存在误区，认为SSI仅停留在其情境性上，[10]只将其简单地作为学习科学知识的情境。但正如前文所述，SSI为科学知识的学习提供了问题和情境，具有促进学生深度学习，实现知识向素养转化的功能。教师不仅要关注其情境化作用，更要重视将 SSI视为问题或主题，贯穿整个教学活动，强调学生在特定问题或主题引导下，对多学科知识应用与整合，在认识、分析、解决问题过程中持续建构和完善知识体系。因此，教师在实际教学中应始终围绕SSI制定课程目标、教学内容、学生活动等，实现议题线、知识线、活动线与能力、素养线协同并进。SSI教学还容易陷入“教师为主体”的误区，部分教师为把握教学时长和节奏，过度干预学生对议题的讨论方向和形式途径，导致学生容易出现思维局限和定势，不利于其自主能动地获得知识、思维、能力和素养的发展。SSI教学强调学生的主动参与性和知识的直接经验性，[11]教师更多充当的是共同参与者、引导者和评价者的角色，应在认识和分析议题环节给予学生更多自主学习的空间，在论证和选择决策环节给予学生更多收集证据和形成决策的机会，充分发挥学生的主体性。

2.有效拓展SSI主题来源，丰富资料信息呈现方式

SSI教学不仅要紧抓 SSI 的科学性、社会性、争议性等特点，还需从学生的认知情况出发，关注SSI 的生活性与全面性，有效拓展SSI教学主题来源。例如，新教材涵盖环境生态、资源利用、人类健康三类议题，但伦理道德议题较少。SSI 教学中应重视学生的伦理道德和人格发展，可适当增加有关伦理道德层面的表述与环节；其次，新教材 SSI 大多为全球性议题，聚焦全球社会热点，但距离学生实际生活较远，有效拓展能体现中国特色和区域特色的议题主题，有利于学生切实感受现实视域下社会性问题的存在，提升学生的国家荣誉感与归属感；第三，SSI作为知识应用的良好载体，在问题解决中除了灵活运用元素化合物知识，还需关注原理性知识在问题解决中的上位指导作用，重视化学实验与 SSI 的融合教学。另外，由于 SSI还具有开放性、跨学科性等特点，使得探讨 SSI对学生的信息收集与提取能力要求较高，教师在实际教学中应丰富议题信息描述与资料呈现，可向学生提供相关新闻、文献、参考书、说明书等指向性和范围性材料，还可引导学生综合运用信息查找、调查问卷、访谈等多种资料获取方式，减少其资料收集的盲目性和局限性。

3. SSI教学呈现外显化，教学策略多樣化

SSI 教学过程中需要积极实现教学呈现外显化。新教材 SSI在数量上虽然不少，但大多以隐性形式呈现，需要学生自行挖掘和理解，无疑提高了学生能力要求，此时教学呈现外显化就显得尤为重要。面对此种情形，教师需要合理加工教材隐性素材，增加环节设置和教学活动，实施 SSI 显性化教学。例如，教师可按照“科学认识议题、寻找利弊、论证利与弊是否成立、权衡利弊作出决策”的框架设置环节实施教学，[12]设置一系列驱动性问题，促进 SSI 与学科知识、思维能力的融合，借助“价-类”二维模型、图尔敏论证模型等思维模型，帮助学生厘清相关科学知识与科学问题，实现有效科学论证，最后建立有关知识的应用、科学论证、综合决策、科学态度与社会责任素养等水平的有效评价，实现“教、学、评”一体化。SSI教学在实际课堂中的成败，还取决于教师对教学策略的应用。新教材 SSI基本以陈述为主，而丰富的教学策略有助于学生对议题的探讨、决策，比如通过在交流讨论、论证推理等环节，使用小组讨论、辩论、角色扮演等策略，促进对议题的探讨，在评价、决策等环节使用演讲、科学写作等策略促进学生对议题的认知与建构。

参考文献

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