为贯彻立德树人教育目标，助力广大中小学校发展学生核心素养，北京师范大学“社会性科学议题学习”项目组于2023年1月7日至8日在线召开“以社会性科学议题学习促学生核心素养发展”2022年学术年会。会议着重研讨了证据驱动、素养导向的社会性科学议题教与学的理论与发展模式，展示交流了国内外社会性科学议题学习的设计与实践应用研究，进一步打造社会性科学议题学习的合作交流平台与专业团队。
四大主题
本次会议共设中科院院士报告1场、国际专家报告7场、国内专家报告10场、6所项目合作校的案例展示以及3位特邀专家点评。会议持续四个半天，由“京师继教”视频号、“强师在线”平台直播，每个半天均有数千人在线参会，点击量上万，受到了广泛的关注。为此，会务组整理会议内容，将陆续在项目微信公众号（AISL科学素养提升）和项目网站（http://aisl.bnu.edu.cn ）同步分享，欢迎关注！
今天与大家分享Troy Sadler的主旨报告（文中仅为作者个人学术观点），欢迎阅读！转载或引用请注明出处。
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大家好，我是Troy Sadler，是美国北卡罗来纳大学教堂山分校的老师。我是一名教育学教授，专攻科学教育。在科学教育领域，我研究了很多关于在社会性科学议题背景下的科学教学和学习。正如我在开幕致辞中提到的，社会性科学议题是与科学有关的社会挑战。我的研究议程和教学议程是围绕着以下概念建立起来的：使用真实世界的困难复杂的环境可以为学生提供非常丰富的机会来培养科学理解和科学实践，从而帮助他们理解周围的世界。在这场报告中，我想举一些例子，给大家看一下我们做的社会性科学议题教育研究具体案例，谈谈社会性科学议题教学和学习在实际课堂中是什么样的。希望其中有些内容可以帮助你们思考以及在自己的教学中使用社会性科学议题。
· SSI教学的内涵与意义
我今天演讲的题目是成就学生的社会性科学议题学习体验设计。首先，什么是社会性科学议题的教与学？社会性科学议题教与学是指围绕引人注目的社会问题设计并为学生创造学习体验机会，让学生卷入那些对自己和社区十分重要的问题的教学活动。因此无论是生物多样性、气候变化、基因工程，还是任何其他社会性科学议题，这些议题都可以作为吸引学生的教学情境，增强学生的学习动机，支持深度学习，使学生能够成为更加积极的社会成员。
我们为什么要进行社会性科学议题教学？我们可以很理想地谈论社会性科学议题学习及社会性科学议题，但现实是社会性科学议题教学具有很大挑战性。那么我们为什么要费心使用这些议题呢？我们为什么要在教学中接受这个额外的挑战呢？为了回答这个问题，请大家稍微思考一下新冠疫情。这几年，全世界都在应对并将持续面对新冠疫情。疫情是一个很好的例子，说明了为什么社会性科学议题教学如此重要。当世界面临这些严峻的挑战时，我认为课堂应该是学生探索流行病等复杂议题的地方，探索如何利用学科知识影响这些复杂问题相关的社会解决方案和决策。
然而，社会性科学议题教学是具有挑战性的。议题具有动态、复杂的本质，这让教师很难应对。同时，议题具有跨学科性质，且课程材料有限。因此，尽管在课堂上整合这类议题很有吸引力，但同样重要的是要认识到社会性科学议题教学很有挑战性。这就是这次报告的内容，从教师角度思考如何设计学习体验来真正支持学生学习，并最终改变我们在科学学习环境中所做的事情。我想花一点时间，为大家提供一种关于社会性科学议题教学可能会是什么样子的感受或构想。我会讲到来自于我和学校老师一起做的研究工作的几个例子。这些例子包括了不同的年级水平，一个在高中环境中，另一个在小学高年级环境中。
· 案例一
第一个案例发生在美国密苏里州，学生面对或思考的议题是气候变化。学生在思考和探索气候变化如何影响当地环境。密苏里州的自然环境是高草草原。历史上，美国中西部的平原一直是高草草原主导自然群落，那里一直是高草草原占主导地位。现在，由于气候变化，高草草原似乎正在被其他自然群落所取代，高草草原地区渐渐变成灌木丛和森林区。这个单元为学生创造了探索这些现象的机会。
在上面的图片中，可以看到一群学生正在进行实地考察，前往该地区仅存的高草草原之一，这是一个大学附属研究基地。一整天里，学生们大部分时间都在大草原上，在不同站点收集一系列数据，之后在整个单元学习中使用这些数据。学生们描述了两种不同植物的特征，观察了土壤剖面以及维持高草草原的土壤结构，探索了火在维持高草草原中起什么作用，然后他们调查高草草原是如何变化的，比较他们在实地考察中所看到的和50年前、75年前所拍摄的历史图像。
如幻灯片右下角的图片所示，学生回到了教室。这是一间生物教室。学生在自己的实验室小组中，讨论着自己收集的数据。学生合作开展了一些活动。在这个案例中，学生正在创建模型来解释大草原上发生的变化。基于模型的解释是社会性科学议题教学的关键组成部分之一。我的团队将这些复杂议题与科学模型联系起来。
在这张幻灯片上的第三张图片中，大家可以看到一个模型。学生画了图示，来解释碳发生了什么、碳在碳循环中去了哪里、人为碳（即人类活动释放的碳）以何种方式打破或改变了全球碳平衡、全球碳被保存和储存在哪里等问题。最终，当学生们完成本单元学习时，他们会转向下面这个问题：从个人或社区角度，我们应该如何应对气候变化？
我们选择气候变化这个大议题，试图将议题与学生当地环境联系起来。学生有机会参观当地环境，在小组活动中合作，参与建模，用这些模型来影响学生可以为自己和社区做出的决定。这是我想要分享的第一个社会性科学议题教学案例。
· 案例二
我想分享的第二个例子来自一群年纪更小的学生，一群四年级的学生。学生可能真的没有准备好参与像气候变化这种范围广、全球性、抽象的全球性议题。我们试图创造吸引学生的社会性科学议题学习情境，使其与学生紧密联系。因此，我们不是直接考虑像气候变化这种抽象庞大的议题，而是选择与气候变化议题相关的某个方面，即栖息地丧失。大规模栖息地丧失还是难以应对的。我们将其缩小到一个具体物种或栖息地丧失对特定物种（即帝王蝶）的影响。
在美国以及世界其他地区，大量的昆虫、鸟类、哺乳动物在生命周期中要进行远距离迁徙。帝王蝶从北美北部地区向南迁徙到中美洲，在多代迁徙中，帝王蝶总体的数量急剧下降。这在很大程度上是由于沿着蝴蝶迁徙路线的栖息地变化。密苏里州是帝王蝶迁徙路线的一部分。所以我们想把栖息地变化这个议题与学生关联起来。议题变成了一个当地问题，与土地使用的变化和在学生自家后院蝴蝶首选的可栖息地联系起来。
在这项研究中，我们让学生查看数据，创建图表。使用一个图表来帮助学生比较密苏里州迁徙的蝴蝶数量。随着时间的推移，蝴蝶的迁徙模式和总体数量都有明显的变化。这是我们开始调查的一种方式。我们还让学生参与建模。右下角的图片是一个学生创建栖息地相互作用模型的例子。这个模型不是专门针对蝴蝶的情况，而是关于学生自己选择创建的生态系统。这张图片中，学生在展示湖泊环境中不同生物之间的栖息地相互作用。
这个社会性科学议题单元的驱动性问题是我们在学校应该做些什么来应对蝴蝶栖息地丧失。学生考虑是否要在学校建立更多的蝴蝶栖息地。蝴蝶能接受学校足球场吗？是否可以将学校的一个足球场变成一个蝴蝶园？学校是否有其他区域可以种植植物，以吸引蝴蝶来访并增加蝴蝶适宜的栖息地？所以，把议题变得相关，把它们放在当地环境中，这样学生们就能看到自己所学内容与在看似抽象的科学情境之间的直接联系，找到方法把想法应用到现实世界中。
回顾一下这些具体例子，我想接着谈谈社会性科学议题高质量教学的某些特征。首先，用作社会性科学议题教学基础的议题是现实世界中非常重要的真实议题。学生有机会围绕议题进行有意义的实践。在两个案例中，学生们都参与了模型建构。科学建模是科学学习环境中的一项重要实践。这是一种真正要求将科学思想和技能相结合的实践，也是我们希望学生参与的活动。社会性科学议题学习创造了将全球议题与当地环境联系起来的机会。在这些实践中，有或者应该有机会促进学生身份认同和主观能动性，培养学生兴趣，让学生知道如何产生和制定自己的解决方案。最后，在社会性科学议题高质量教学中，课堂应该成为话语社区，鼓励学生围绕他们正在探索和解决的关键问题进行有意义的讨论。
· 案例三
我想举另一个例子，进一步深入探讨学生在社会性科学议题学习中可能会做什么。我跟一组密苏里州的高中生物老师一起工作。这个案例中，学生和老师正在研究抗生素耐药菌出现的议题。议题成为了教授和学习自然选择的情境。
一开始，学生观看视频，看了一个十几岁的女孩的报告。女孩患有耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。这是最具挑战性的抗生素耐药菌之一。我们用一个由媒体机构制作的视频来引入该议题，帮助学生在个人层面上理解为什么抗生素耐药菌问题是个关键的挑战性问题。观看视频后，学生分组探讨了处理各种细菌感染和抗生素耐药性的不同案例。目的是让学生获得与这个议题相关的广泛观点和体验。
我们接着做了一个持续了几天的实验室实验。在实验中，学生能够检测细菌进化的速度，分别在抗生素存在和不存在两种情况中培养细菌。学生们针对细菌如何与抗生素相互作用进行建模。此外，学生们还探索了抑制新抗生素的生产以及全球的抗生素研发实践。这为学生打开了一扇窗，让学生看到与议题相关的挑战和某些社会因素，理解为什么这个问题不能只靠科学来解决。最后，学生们接受挑战，分享和批评对抗生素耐药性的政策回应，提出一些以政策为导向的解决方案，从国家或社会层面思考如何应对抗生素耐药性的问题。
· 实证研究分享
与这些基于课堂的社会性科学议题学习体验相关，我的研究团队系统地开展了一系列研究。当学生有机会参与社会性科学议题学习时，我们询问学生学到了什么。我们发现，学生可以学到与社会性科学议题相关的丰富内容，可以发展像建模这样的技能和科学实践，还有论证、解释等其他科学实践。
研究表明，学生的推理能力有所提高。当询问学生如何应对社会性科学议题教学中自己喜欢的或难以处理的内容时，我们从学生那里发现，社会性科学议题教学突出了学生所学内容的相关性，提高了学生的兴趣和积极性。学生们谈到，社会性科学议题学习有挑战性，但也是非常值得的。我们从学生那里听到，社会性科学议题教学和学习在多大程度上真正能够帮助学生表达自己的想法和选择。
学生可能经常会想：为什么要学这个？我为什么必须要学这个？我永远不会用到这个。把它与正在发生的事情联系起来、与学生相关的事情联系起来，能给学生学习科学的目标感，因此为科学学习赋予目标的想法正是我们所希望在社会性科学议题教学和学习中实现的。事实上也是学生回答问题时告诉我们的答案。
我们还探究了教师可以而且应该做些什么来促进高质量教学和学习。我们针对社会性科学议题教学中取得成功的优秀教师进行了案例研究。研究发现，成功的教师倾向于将教学和学习情境化，不断把议题和学生个人经历建立联系——这项工作存在于整个单元。换句话说，他们建立了持续的联系。成功的教师倾向于鼓励学生从多个角度分析问题，不只是在教授议题的科学维度，而是真正鼓励学生思考议题的多个维度、多个方面。成功的教师在学生分析可能带有偏见的信息时，往往会敦促学生采取怀疑视角。成功的教师倾向于在整个教学过程中引出、评估和使用学生的想法，倾向于接受跨学科观念。只强调科学的科学教师可能很难开展这种教学方法，因为这些议题必然是跨学科的。我们从来没有要求科学教师成为经济学教师，但我们希望科学教师在课堂上打开讨论的空间，讨论或考虑经济学或伦理学等其他因素。最后，在教室里建立社区真的很重要。这是什么意思呢？为了让学生参与设定明确的期望目标，课堂社区有哪些非常重要的特点？让学生在课堂中拥有发言权是非常重要的。促进对观点的批判是很重要的。我们希望学生能够真正深入思考，愿意对这些想法进行批判。这也可以真正帮助教师将自己定位为课堂中的学习者。社会性科学议题是尚未解决的问题，没有人能成为解决社会性科学议题各个方面的专家，这意味着教师自己将与学生一起学习。
· 教学工具分享
我的研究团队收集了课程材料等大量资源。如果感兴趣可以在我们的网站上找到。网站上有一些单元示例，还有一些教师可能会用来促进教学的工具。今天我想和大家分享其中几个工具。第一个工具就是我们所说的教学顺序。这是一个指南。从很多角度看，这只是一个改良版的学习周期。其理念是高质量的社会性科学议题教学始于学生有机会探索议题本身，然后应该让学生建立或学习科学观念。让学生参与某种形式的科学实践过程中——在这个图上突出了科学建模，也可能是其他形式的科学实践。同时，学生也应该有机会参与社会性科学议题的系统性思考，把它与某些社会主题或社会议题或复杂议题的社会层面联系起来。最后，学生应该有机会整合科学理解和技能，发展和捍卫自己的立场或解决方案。这是如何思考社会性科学议题教学的基本顺序：从探索开始，进而深入挖掘科学观念、科学实践以及社会性科学议题，思考更广泛的系统，然后通过评价来综合所有内容，通过期末项目加以练习。
第二个工具是社会性科学议题教学的重要特征。好的社会性科学议题教学应该涵盖六个维度。这并不是说议题研究会以固定方式推进。换句话说，不同维度可以在不同时间点开展，并不是说每个维度都要投入等量时间，但在考虑关联起整个社会性科学议题单元时，我们的建议是鼓励大家考虑所有部分。在议题单元开展过程中，学生应该有机会做所有事情。这意味着，从橙色部分开始，学生应该用科学观念或学科观念来探索潜在的现象，应该参与认知实践或学科实践。在我们的工作中，我们开展了很多建模和论证活动。这些与科学联系起来的实践可以是理解议题的有力工具。学生应该有机会思考自己对议题知道什么、能知道什么以及对议题不知道什么。我们还鼓励学生使用媒体和信息素养技能来获取相关议题的新信息，从多个角度进行比较和对比。最后，让学生阐明自己的立场或解决方案。随着社会性科学议题学习的进行，学生有机会发展能动性。
在许多时候，我和老师们讨论为什么要从事教学工作。他们为什么要投身教育事业？他们通常是出于真正关心孩子，想要帮助孩子学习、找到自己的声音、变成更好的批判思维者、准备好做出改变。最终，我们教书是因为想通过教学工作让世界变得更美好。如果那是我们老师教学的原因，那么我认为就必须不断问自己，我们的教学方式是否能促成这些愿望实现？我想说的是，我们在科学教育领域所做的很多事情并不一定与这些目标一致。想一下，社会性科学议题教学提供了一个场所，提供了一种可以真正解决某些重要主题的方法，回应教育首先是什么的关键目标。我强烈建议大家考虑社会性科学议题教学，鼓励大家探索一些可用资源，希望我的报告和此次会议中的其他报告可以帮助大家朝着这些方向前进。
非常感谢大家参加此次会议。我希望今天分享的内容有助于大家朝着目标前进，支持更多的社会性科学议题教学。谢谢！