小学科学开展SSI教学的策略初探

科学课程标准要求学生能对与科学技术相关的社会热点问题做出正确的价值判断，遵守科学与技术应用的公共规范、法律法规和伦理道德。社会性科学议题（Socio-Scientific Issues，简称SSI）因其具有社会性、科学性、开放性、复杂性、争议性、伦理性的特征，对科学教育具有独特的价值。以SSI为载体开展教学能够促进学生核心素养的整合性发展，[1]培养学生的科学思维、科学探究能力及科学态度与责任，也能促进学生在科学概念理解、推理论证能力、决策能力等方面获得提升。[2]现以四年级“怎样合理使用融雪剂”议题为例，分析在小学科学课中开展SSI教学的实践策略。

一、选择适切学生学习的议题

适切的SSI应贴近学生生活，与学生已有经验联系密切，还应能获得直接证据，与跨学科概念和核心概念相关联。对四年级学生来说，“怎样合理使用融雪剂”议题涉及的生活情境比较熟悉，并且具有两难性，即融雪剂能方便人们雪天出行，又会带来一定的环境风险。

该议题学习内容涉及科学、伦理、社会、经济、政策五个维度。科学维度主要包括探究融雪剂对植物种子萌发和生长的影响以及树立保护土壤资源的意识，伦理维度主要包括使用融雪剂给人们生活与环境带来的利与弊，社会维度主要包括通过不同途径宣传合理使用融雪剂以及科学除雪的方法，经济维度主要包括计算不同条件下使用融雪剂的成本，政策维度主要包括提出合理使用融雪剂的建议以及鼓励研发新型融雪剂。这些维度不是固化的，应根据议题具体内容进行设定，但是科学和伦理两个维度是必须包括的。[3]

确定SSI各维度的主要内容后，教师应根据学科核心素养设计教学目标，并且与课程标准要求相对应。对于学生而言，科学观念维度的学习目标为，通过探究融雪剂对绿豆种子萌发和生长的影响，能够解释保护土壤的重要性，初步形成人类活动对环境影响的科学概念。科学思维维度的学习目标为，通过对议题利与弊使用分析、综合等思维方法形成观点，使用证据经历科学论证的过程。以上两个维度的目标主要与科学、伦理方面关联。探究实践维度的学习目标为，能从融雪剂对绿豆种子萌发和生长产生不利影响的角度提出假设，能根据实际情况提出使用融雪剂的合理方案，能依据获得的信息得出结论。该目标主要与科学、经济方面关联。态度责任维度的学习目标为，能向社区等机构宣传合理使用融雪剂，初步树立保护环境的意识，在讨论中能够乐于倾听他人观点。该目标主要与社会、政策方面关联。

二、围绕议题和核心概念设置结构化驱动问题

“怎样合理使用融雪剂”议题主要涉及融雪剂对土壤资源的影响，形成合理使用融雪剂的建议，这与课程标准中人类活动与环境这一学科核心概念关联，对应3～4年级的学习内容“自然资源”。通过该议题的学习，有助于学生形成保护土壤资源的意识，这实际上指向7～9年级的学习内容“人类活动对环境的影响”。综合来看，以上内容的学习指向系统与模型、稳定与变化这两个跨学科概念。该议题学习需要7～8课时，大约持续3周。

SSI教学的推进要根据整体性驱动问题设计结构化的问题链，设计整体性驱动问题是关键。“怎样合理使用融雪剂”这一整体性驱动问题，可拆分为七个环节性驱动问题，分别是：使用融雪剂带来哪些便利？使用融雪剂带来哪些不好的影响？融雪剂的成分是什么、如何使用，使用成本是多少？融雪剂会影响绿豆种子萌发吗？融雪剂会影响绿豆生长吗？怎样科普合理使用融雪剂的知识和除雪方法？怎样制作科普海报向社区宣传合理使用融雪剂？

问题链的设定要指向议题相关维度。例如，第四个问题“融雪剂是否影响绿豆种子萌发”的主要学习内容是根据融雪剂影响绿豆种子萌发的实验数据分析、得出结论，这与议题科学维度相关联。

三、在SSI教学中构建思维型课堂

思维型课堂指向学生核心素养发展，注重引导学生在课堂互动中经历利用科学方法、积极思考，建构科学概念的过程。[4]科学论证是重要的科学思维，它包括内在思维过程与外化表达过程，能够促进学生获取科学知识、理解科学本质。[5]SSI是开展科学论证教学的有效载体，其学习过程一般包括四个环节：科学认识议题、寻找利与弊、论证利与弊是否成立、权衡利弊做出决策。[6]SSI教学中，教师要充分挖掘议题内容和探究过程中的思维型课堂教学素材，有意识地设置能够引发学生论证的问题。

提问环节可注重培养学生推理能力。例如，第四个问题需要引导学生设计实验方案，提出研究问题“这款环保型融雪剂是否会影响绿豆种子萌发”后，为了引导学生提出可探究的科学问题，教师要给出相应的教学支架（实验所用融雪剂的成分表和使用方法、实验材料以及北京冬季的平均气温）。小组讨论时，需要结合研究背景，综合相关信息，聚焦两个可探究的科学问题，即：这款融雪剂按预防用量使用会影响绿豆种子萌发吗？这款融雪剂按融雪用量使用会影响绿豆种子萌发吗？

得出结论环节可注重培养学生论证能力。融雪剂是否影响绿豆种子萌发，需要依据实验数据才能得出结论。学生分别统计对照组、融雪剂预防用量和融雪用量下绿豆种子的萌发数量，通过比较对照组和实验组的数据，发现两天后对照组有13颗绿豆萌发，而实验组均未萌发，进而推理得出融雪剂会抑制绿豆种子萌发的实验结论。该结论是学生开展论证的主张，也是“怎样合理使用融雪剂”的重要依据。

四、建立“教—学—评”一致的评价工具

学习目标是教师的教、学生的学和学习评价的指引，将教什么、怎么学、学习结果如何评有效统整，[7]教学设计中的学习活动就是在学习目标指引下的评价活动。例如，第四个问题学习中，学生要初步设计融雪剂对绿豆种子萌发影响的实验方案，教师要以课时学习目标和学习活动为依据设计评价量规（见表1）。

五、反思与启示

“怎样合理使用融雪剂”议题将科学教学与社会生活的真实情境紧密结合，为学生创设了真实的问题情境，激发了他们的探究积极性。该议题依据问题解决的实践逻辑设计了问题链，让学生通过探究实践获取直接证据，完整地经历SSI学习过程，这有助于提升他们的科学论证能力，形成正确的价值观。

该议题在主要探究环节选取的是绿豆种子，而不是早熟禾种子，原因是早熟禾种子非常小，不利于学生实验操作，引入绿豆种子设计实验更有利于培养学生建模思维。该议题形成的科学使用融雪剂科普海报，未完全达到预期效果，今后需进一步思考如何更好地将SSI学习成果推向社会，实现更紧密的家校社联动。

目前，适合学生研究的SSI还有待开发，教师要时刻关注科技社会发展情况，不断收集、提炼与科学课要培养的核心素养有关的SSI议题，还要将SSI教学与核心概念建构、科学思维发展、实践能力提升统整起来，促进学生深度学习有效发生。

（作者单位：北京石油学院附属小学）

参考文献

[1]林静，张乐潼.社会性科学议题的内涵与教育价值[J].中国科技教育，2020（09）.

[2]李诺，柯立，刘恩山，等.社会性科学议题在我国中学科学教育中的价值分析[J].中国考试，2021（08）.

[3]刘晓宇.社会性科学议题学习活动的价值与方案设计[J].教学与管理，2023（18）.

[4]胡卫平.思维型教学理论及其应用[J].教育家，2018（48）.

[5]谢群，苏咏梅.论证——科学教育的本质[J].生物学通报，2016（03）.

[6]胡久华，罗铖吉，王磊，等.在中学课堂中开展社会性科学议题教学的探索[J].教育学报，2018（05）.

[7]王云生.“教、学、评”一体化的内涵与实施的探索[J].化学教学，2019（05）.