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David Owens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。
扫码观看David Owens的主旨报告视频
大家好，我是David Owens。很荣幸今天能和大家一起参加2022年社会性科学议题学习学术年会。我现在在佐治亚州的萨凡纳跟大家打招呼，这是美国东南部一个风景如画的小镇，是很好的历史和旅游小镇，市中心有非常美丽的河景。如果你来美国东南部，我希望你能来这儿参观。
我今天的报告是关于面向课堂教师的社会性科学议题教学。题目是以5E学习周期实现基于社会性科学议题的教与学。考虑到这是一个基于议题的教与学的会议，可能有很多讨论是关于社会性科学议题教育的研究和背景，以及这些议题是什么。但我认为，至少我需要说明，从我的角度来看什么是社会性科学议题以及它们为什么重要，然后再开始探讨社会性科学议题教学在课堂上可能会是什么样子的。
社会性科学议题是以科学为基础，但如果不解决其社会层面的因素就无法得到有效解决的议题。如果我们要理解并有效应对社会性科学议题，我们需要运用科学知识和实践以及其他社会领域的知识。由此，社会性科学议题被认为是培养功能性科学素养的途径。
· SSI教学模式
在社会性科学议题的文献中，情境相关的科学议题教学通常与大家在这里看到的社会性科学议题教与学的模式类似。如果要开始学习一个社会性科学议题，那么首先需要对这个议题有所感知。正如模型中所看到的，学生们将会遇到涉及科学和社会层面的焦点议题。有很多方式可以让学生对议题有所感知，如新闻报道和短视频。理想情况下，学生可以在议题直接影响利益攸关群体的地方获得直接体验——这也被称为在地化（Place-based）的社会性科学议题教学。
学习者对这个议题有所感知后，学生开始对这个议题的科学和社会层面进行推理，以便能够有效地应对它。当我们思考推理时，推理的科学部分集中在自然现象上。我们也知道科学不同于与社会性科学议题相关的其他认知方式或维度。科学知识是通过实践积累起来的，包括系统地收集和分析数据。社会性科学议题教学，特别是为了理解和回应社会性科学议题而进行的科学推理，本质上包括科学实践和科学本质的各个方面。
· 社会性科学推理
当我们思考对社会性科学议题和故事的社会成分进行推理时，我们可以从社会性科学推理的角度进行思考，认识到议题的复杂性以及议题是难以解决的，认识到针对议题的不断探索是非常重要的，考虑到社会性科学议题是动态的、不断变化的。一个社会性科学议题的潜在解决方案会持续不断地变化发展，而利益攸关方的实际情况也是不断变化和层出不穷的，因此我们需要在议题上时刻保持警惕。如果要跟上它变化的速度，还需要观点采择。考虑到不同视角的不同利益攸关群体经常会受到不同的影响，他们的观点可能相互对立。此外我们需要对收到的信息持怀疑态度。信息是如何收集的？谁收集的？谁分享的信息？分享信息的意图是什么？最后，我们必须认识到，我们需要科学和社会信息来理解和有效应对社会性科学议题。科学在解决议题方面既有可供性也有局限性。
我和同事最近进行的一项研究中，我们研究了学生的社会性科学推理。这个推理是关于美国中西部水质和农业有关的议题。该议题涵盖了社会层面的许多知识领域，如经济学、伦理学、政治学、心理学和社会学。本质上讲，科学和社会信息最终会影响人们对道德困境的反应。这是社会性科学议题教学应该包含在内的一个重要组成部分。
当思考解决或回应社会性科学议题是什么样时，当开展社会性科学议题教学时，我们可能会考虑帮助学生形成应该如何解决议题的论点——可能是发表立场声明或者给国会议员寄一封信，甚至开发原型模型来应对社会性科学议题。重要的是，在论证社会性科学议题的科学和社会层面时，学生卷入了相关的重要观念和实践，并将其综合运用在他们制定的决议中。这可以当作单元学习的最终体验。
· 教师开展SSI教学的挑战
我想谈谈教师在开展社会性科学议题教学上的一些挑战，然后再为这些挑战提供一些潜在的解决方案。首先，教师们很难实施社会性科学议题教学。我并不觉得这很令人讶异。大多数教师都受过科学教学的培训。当要求学生从老师那里获得社会资源，进而学习、管理、促进对科学的社会和伦理影响的探讨，老师们可能会觉得很有挑战性，甚至有点害怕。这并不奇怪。
此外，教师可能对社会性科学议题教学和学习框架缺乏了解。虽然社会性科学议题文献中谈及了教学框架，但教师可能尚不了解。我在国家科学教学协会的网站上快速搜索了一下。上面发布了小学、初中、高中和大学阶段的教育从业者的文章，只有少数几篇文章提到了社会性科学议题教学和学习模式。因此教师实施社会性科学议题教学的另一个挑战可能是他们不熟悉社会性科学议题教学模式以及如何构建这种教学模式。现在教师们很熟悉5E教学模式。在这种模式中学生们引入（Engage）到自然现象中，他们通过调查和质疑理论产生过程等探究（Explore）自然现象。教师会花时间确保学生在老师的直接指导之下，能够通过学习来解释（Explain）这种现象，然后学生将精致（Elaborate）自己所学到的关于这一现象的知识，通过将所学应用到新情况当中。最后教师将对学生进行评价（Evaluate），从而明确学生从教学过程当中掌握了应该学到的东西。
尽管社会性科学议题教学框架在文献中普遍存在，但主要应用于由社会性科学议题研究人员主导的教师专业发展和教学。日常教育实践者可能对该框架没有同样高的熟悉度。但课堂教师非常熟悉5E学习周期，至少对于那些借鉴实践者期刊文章实施教学的教师而言。在日常生活中科学教师可能希望轻松过渡到社会性科学议题教学——通过5E学习周期去开展社会性科学议题教学，还有支架式地分解与社会性科学议题有关的科学，因为这是一般科学教师的基本教学方法。然后使用支架来更好地理解和论证社会性科学议题的社会组成部分。用教师们熟悉的教学类型可能是一种让教师在教授社会性科学议题时更有信心的有效方法。
考虑到社会性科学议题在本质上是动态的，我们不能仅仅把社会性科学议题教学模式或5E学习周期这样的框架当成一套严格的操作顺序。一旦我们评估了所拥有的信息，并提出某种应对社会性科学议题的解决方案，我们一定要继续探讨这个问题，比如监测该解决方案如何改变实际情况，以及利益攸关群体可能由于议题发生变化而经历哪些难处或不满意，然后探讨我们是否需要对提出的解决方案进行调整。
· 以5E学习周期探索SSI教学
这次报告的目的是从5E学习周期角度来探索社会性科学议题教学的组织。我将介绍一个5E新冠病毒单元的改编版。这个单元最近被《大学科学教学期刊》收录出版。这个期刊是国家科学教学协会为大学从业者提供的期刊之一。我要感谢Noah和Amanda Glaze在撰写这篇文章中提供的帮助。当我们考虑把新冠病毒进行三维架构时，我们希望解决实践问题，在社会性科学推理中将作为三维学习的关键的科学实践、跨学科概念和科学本质联系起来。根据美国最新的科学教育标准，这就是我们现在科学教学中促成事情发生的方式。
在本单元中，我们使用主张、证据和推理的框架进行论证。我们选择了新冠病毒，选择论证作为本单元的重点实践，因为有很多与新冠病毒相关的东西可以争论。例如，我们要不要戴口罩？我们要不要保持社交距离？我们应该接种疫苗吗？在这个议题中，我们的驱动性问题是“去公众场合是否要打疫苗”。此外，我们重点关注的跨学科概念是“模式”。如果我们要具体地研究模式，可能会考虑在不同层面观察不同模式，并且当我们需要解释现象时，为因果关系提供证据。最后我们会关注科学本质的某些方面。这些方面与科学提供信息的能力有关，或回答我们应该如何应对社会性科学议题，或回答我们如何从与这些议题相关的科学中获得信息，以及为什么我们还要依靠社会和文化背景。这对于有效解决这些议题非常重要。
下面是以5E学习周期的角度来设计的一个社会性科学议题学习单元。我们可能会以一个有趣的活动开始关于新冠病毒的学习。通过观看视频等活动，学生们投入到社会性科学议题和自然现象的探讨中。这个案例中，我们考虑的是一般的新冠病毒，以及病毒繁殖和疫苗，同时了解学生已经掌握的知识，即学生对新冠病毒的了解以及他们对这个议题的感受，并通过一些论证活动让他们热身。
当进入探究阶段时，我们可以思考如何让学生形成想法、探索问题以及进行调查，引起他们对社会性科学议题的理解和反应上的概念变化。从这一阶段开始，我们要确保通过直接指导，给学生机会解释自己的想法。学生能够获得必要的社会性科学议题相关知识，从而有能力对进入公共场所是否应该接种疫苗这个问题进行论证。学生需要应用知识，阐释自己的理解。学生在新情境中进行社会性科学论证，由此提高论证能力。
最后，学生综合自己已经熟悉的想法和实践来进行评价。针对是否应该接种疫苗这个问题，形成自己要如何解决问题的论点。我想让大家注意，当我说到怎么推进这个单元教学时，我们试图以科学为支架，通过探究来建立起科学理解，通过科学视角进行解释，更多地思考如何回应和论证，我们也将这种理解和回应与社会维度结合来进行阐述。我们有意识地这么做，是为了向课堂教师证明你可以从手里的基本材料开始，思考与议题相关的科学，让学生在不考虑议题的某些道德和伦理方面时参与到科学论证中来。
有些方面可能会让课堂教师感到有些棘手——之后会涉及到这方面内容。学生会在精致阶段，对这方面内容的科学理解进行详细阐述。我们做的第一件事是让学生参与进来，引出一些已有的认知，所以我们给学生做了一个预试疫苗的论证提示：进入公共场所是否应该接种新冠疫苗？我们还分享了一个故事，用一个新冠病人的短视频来引发学生的动机，确保学生们至少在动机层面上能够与这个议题紧密联系，让学生了解这种流行病的严重性以及对个人和家庭的潜在影响。我们让学生们反思自己是否违反了隔离规定。这个单元是在疫情封城期间，由学生在线完成的，因此这也是让学生跟议题相连接的另一种方式，让学生开始认识到新冠病毒的社会和道德角度，认识到这不仅仅是一个科学议题，还有社会层面的维度。所以这些可以称之为软支架的东西，让学生开始思考，让学生对于考虑甚至探讨社会性科学议题的社会维度变得自在，因为这些角度与学生有关。这也是教师开始打开一扇社会性科学议题的事实之门的方式。这个事实是，社会性科学议题需要的不仅仅是对议题的科学理解和回应。
一旦学生们卷入到这个议题当中，我们就开始通过科学教学，让学生探索病毒结构、病毒繁殖、命名起源和病毒进化。他们调查了与适应性免疫有关的视频并进行分享。适应性免疫是通过研发不同的疫苗，帮助我们获得对新冠等病毒的免疫力。当我们进入解释阶段时，我们仍然关注科学推理。在这一点上，我们让学生阅读了几种认为“病毒是生命”的论点，也了解了证明病毒不是生命的其他论点。然后我们让学生针对“病毒是不是生命”形成主张—证据—推理式论证。通过探究和解释阶段，学生形成了对新冠病毒和疫苗的科学理解。但到目前为止，我们还未涉及道德层面。
为什么一开始论证病毒是不是生命？这对科学家和整个社会来说都很重要。一方面，借助对这一问题的探讨， 我们想让学生认识到科学家研究生物时必须获得很多许可才能继续推进研究。事实上对人类进行研究是非常困难的，研究如鱼或青蛙等一般生物亦是如此，因为我们尊重生命，想要确保不会对生命造成任何伤害。比方说，当我们收集岩石做地质学研究时，不会认为岩石是生命。另一方面，病毒是不是生命，这对整个社会也非常重要。堕胎就是个非常突出的议题。思考很多东西是不是生命或什么时候开始变成一个生命，对于社会性科学议题来说是非常重要的，比如堕胎是否应该成为一种选择。
进入精致阶段时，通过以上讨论，学生们开始思考科学和社会维度如何影响我们应对社会性科学议题。我们让学生读了一篇关于疫苗决策的文章，或者说，是一个叫克里斯汀的故事。她有一个接近疫苗接种年龄的小孩。克里斯汀和母亲在一起吃早午餐。她的母亲是一名支持疫苗接种的护士。克里斯汀的姐姐有一个患有自闭症的孩子。有些名人声称自闭症和疫苗接种之间存在联系。克里斯汀与姐姐围绕这一观点和这种观点背后的科学依据进行争论。
然后，我们让学生分析了把疫苗和自闭症联系起来的数据。数据由安德鲁·韦克菲尔德发表。我们没有告诉学生发表的数据，或韦克菲尔德发表的论文。这篇论文在发表后被证明有误，最终撤回。所以我们为学生的论证设置了个陷阱：针对克里斯汀是否应该给自己的孩子接种疫苗，所用数据是不完整的，韦克菲尔德博士发表的是不完整的数据。我们这样做的原因是，让学生意识到在获取和使用科学信息时需要持怀疑态度。
当学生形成论点时，我们又让学生读了一篇韦克菲尔德的研究被撤回的文章，让学生真正认识到即使是老师给你的一些科学信息，你也需要时刻质疑这些信息来源，思考数据是如何收集的，真正思考所用的研究方法。我们让学生回过头来看韦克菲尔德的研究方法，思考可以怎样改进研究设计。然后我们还给学生提供一些数据。这些是来自韦克菲尔德论文中的未接种疫苗的相关数据。数据涵盖90年代初到二十一世纪前十年。我记得数据是到2007年。由于韦克菲尔德发表的这篇文章被驳斥，家长停止给孩子接种疫苗，麻疹病例因此大幅上升。我们还让学生浏览疾控中心网站，看看疫苗接种和不同疾病之间的关联，同时也看到那些联系被证明有误。
· 教学是由科学实践推动的
我想花一分钟时间说明，当我们进行社会性科学议题教学时，教学实际上是由科学实践推动的。所有教学阶段的活动以不同的方式与基本科学实践相关。我们试图让学生在学习科学时参与到这些实践中去。学生要参与大量论证，他们要花相当多的时间来绘图、评估和交流信息，要分析和解释数据，甚至评价和改进科学家已经完成的调查。
学生们还要进行社会性科学推理。通过这些科学实践，学生形成论点，比如克里斯汀是否应该给孩子接种疫苗。许多不同的因素影响克里斯汀做出那个并不容易的决定。我们也设置了陷阱，让学生从不同的角度来看待决策问题。这样，他们就会认识到解决社会性科学议题时，他们必须要面对和处理多种观点。我们也有很多机会来讨论科学的可供性和局限性。例如，对于“病毒是不是生命”这一问题，即使在科学界，不同领域得出的结论也存在差异。另外，科学的某些可供性体现在，像韦克菲尔德这样的研究被甄别撤回。科学就像是一种自我修正的认知方法。此外，任何社会性科学议题相关的教学都需要强调持续不断的探究。我们可以在寻找信息时引导学生这样做。最后，我们要让学生认识到怀疑的重要性，包括对老师提供的信息持怀疑态度。我们轻易就能找到一篇像发表在《柳叶刀》上的韦克菲尔德的研究。《柳叶刀》现在是，未来仍是权威期刊。如果只是想当然地看待信息，可能就会大失所望，因此我们必须要时刻保持怀疑态度。
随着社会性科学推理的这些方面一步一步推进，当我们谈论到相关论点时，社会性科学推理中的复杂性、观点采择、科学的可供性和局限性、调查和怀疑都一一现身。也就是说，当学生把理论实践与身边的社会性科学议题相结合来进行评价，如这个案例中的“是否需要接种疫苗”，学生会综合所有认知以及自己的推理。议题很复杂，存在多种对立的观点，科学不能解决所有问题，学生必须表现出自己的怀疑，并不断地回想在该议题上是否能够跟上变化，因为随着科学技术的进步，以及利益相关者或者对利益相关者的影响都在不断变化。
总结一下。我们首先讨论了社会性科学议题教学的重要性——对功能性科学素养发展的重要性。我们了解了社会性科学议题的教学框架是重要的，但教育实践者可能对它没那么熟悉。我在这个报告中提出，通过5E视角来看待社会性科学议题教学框架很重要。我介绍了以5E模型实施社会性科学议题教学，以新冠病毒单元为例，说明教师可以如何将课堂教学向培养学生功能性科学素养的方向转变。正如我们之前所说的，社会性科学议题教学不仅仅涵盖了科学，还需要解决社会层面的问题。我希望老师们能够借助5E视角开展社会性科学议题教学，可以更轻松地应对社会层面的问题，提升学生的功能性科学素养。我还想在这里指出，可以通过一般的科学实践来处理社会性科学推理的不同维度，而不需要增加过多额外的教学时间。这可能也是教师关心的问题。
感谢大家！