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Maria Evagorou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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首先，感谢组委会邀请我参加这次会议，很荣幸能与大家分享我的想法以及社会性科学议题学习方面的工作。今天我报告的内容包括解释什么是社会性科学议题及其重要性，探讨科学的相关性，以及社会性科学议题如何帮助师生理解科学的相关性。最后，基于从我和同事在塞浦路斯的工作，分享两个社会性科学议题学习案例。
· SSI的内涵与价值
首先，什么是社会性科学议题？社会性科学议题是处于科学核心的议题，它们与科学有概念上的联系，且作为社会议题出现。由于这些特点，社会性科学议题提供了独特的机会来讨论科学、个人、社会和全球问题。
社会性科学议题的特点是什么？对于社会或科学或两者，它们是存在争议的问题。这些议题是科学的前沿，具有不确定性。学生需要参与辩论，讨论该做什么、可能会采取哪些行动。他们需要使用科学和其他学科的相关证据，需要做出判断和决策，需要进行一定程度的道德推理和伦理评估。你从下图看到的是一些社会性科学议题的例子。这些例子是名为PreSEES项目中的一部分，主要为科学教学人员准备日常科学的教学。如图所示是医学和神经科学、生物技术、环境和纳米技术领域中的案例。所有这些议题都是科学的前沿。对于这些存在分歧的议题，需要判断、做出决策、采取行动。
最近出版的一篇论文探讨了应纳入课程的社会性科学议题。这是基于一项33位专家参与的德尔菲研究，包括科学家、科学教育家和科学社会学家。基于这项研究，研究者在国际科学与数学教育杂志上发表了文章。
根据专家意见，以下主题应当被纳入课程：
（1）安全和健康，包括食品安全、抗生素使用等；
（2）资源和能源，包括开发清洁能源、太阳能的应用；
（3）生态系统，包括生物多样性减少、热带雨林和湿地的破坏；
（4）环境问题，如水污染、土壤污染、全球变暖；
（5）生物技术，包括基因疗法和转基因生物；
（6）新型材料，如纳米技术。
现在让我们来讨论社会性科学议题教与学的特点。社会性科学议题教与学涉及到识别可靠的证据、基于可靠证据做出判断的过程、理解如何区分科学与非科学问题、对与他们日常生活相关的议题采取行动。它包括决策和实践执行，涉及协作学习，发生在情境学习环境中，并与品格塑造相联系。学生不仅要讨论科学方面的问题，还要讨论与该议题有关的道德伦理问题。我们从之前的研究中了解到了什么？我们了解到，学生在与社会接触后，会有学习科学的动力，特别是他们正在研究的主题是与个人相关的、是当地或全球所感兴趣的。根据文献记录，社会性科学议题教学可以增进对概念的理解，帮助学生提高他们的论证技能，但这在很大程度上取决于为学生提供的支持的性质和质量。这与我们为学生设计的学习单元的类型有关。关于如何促进行动主义和负责任的公民意识的研究还相对有限，大多数研究都与采取行动无关。
· 科学的相关性
现在让我们进入第二部分。科学的相关性是什么意思？在科学的相关性方面，存在各种模型和理论框架。我们使用的是Stuckey及其同事2013年提出的模型。根据科学的相关性模型，相关性按时间顺序排列，包括现在和未来。因此，学校科学应该既与学生的当下相关，也和他们完成学业后的生活相关。如果我们想要培养未来公民，这一点尤其重要。此外，相关性有三个不同的方面：科学对于学生自身的相关性；科学对于社会的相关性；科学对于职业和未来环境的相关性。
我们如何利用社会性科学议题使科学与我们的学生相关？在过去的14年里，我的工作重点一直是使用社会性科学议题，将其作为科学学习的情境，强调议题的论证和建模。我将提供两个例子，一个是和小学生开展的工作，另一个是与职前教师开展的工作。
· 学习案例一
第一项研究是关于一组小学生的。让12岁的学生探索当地真实的议题，并在当地采取行动。更具体地说，这项研究是在塞浦路斯一个靠近盐湖的地区进行的。在春季，该地区遭受蚊虫灾害。蚊子栖息在盐湖并在那里繁殖。我们与该班的一位老师合作，设计了一系列的课程，让学生参与到当地的议题中。我们提出以下问题：你认为应对你所在地区的蚊子，什么解决方案最合适？
我与一名研究人员和任课教师合作，设计了15节课的学习单元，每节课40分钟。在第1节课中，我们介绍了这个问题以及该地区正在发生的事情。这是学生们的亲身经历，他们对此已经很熟悉了。
在第2节课中，我们讨论可能的解决方案。有些解决方案是学生自己提出的，有些解决方案是研究人员提出的。学生们去理解这些方案，参与到决策中。这些解决方案包括化学喷洒、生物喷洒、引入新物种以及对蚊子进行基因改造。在这节课中，我们向学生提供证据卡片，帮助他们理解不同的解决方案以及每个解决方案的可能结果。
在第3节课到第5节课，我们对盐湖进行了三次实地考察，研究该地区的生态系统并了解潜在的问题。在实地考察中，学生们从湖中收集数据，他们收集了生活在湖中的生物，收集了水并进行分析。我们进而观察湖泊的周围环境及其生态系统。学生画出了生态系统的模型。
在第6节课和第8节课中，学生以小组为单位，根据实地考察期间收集的数据、绘图和信息等开展工作。他们用自己选择的材料，建造了一个盐湖的三维物理模型。每个小组都展示了他们的模型，为自己选择的材料和表征符号进行辩护。如图所示，在他们的设计中，蓝色部分是盐湖的水，你还可以看到植物，你还可以看到湖中生物的模型。上面那个是他们在湖里发现的虾。你还可以看到青蛙和蚊子。
第9节课到第10节课中，学生们分组学习，使用自己的模型来帮助他们理解所提出的解决方案的效果。对于每一个提出的解决方案，围绕支持或反对来展开争论。
在第11节课到第12节课中，每个小组都提出了他们的模型。他们为所提议和选择的解决方案进行辩护。他们可以质疑其他小组的选择，相互探讨和争论。
在最后两节课中，当地市政当局的议员参观了课堂。首先，每个小组基于他们的模型，提出他们建议的解决方案。他们说明了方案可能产生的效果并证明了其合理性。在展示结束后，学生与市议员讨论了官方解决方案的效果以及在该区域可能采取的行动。
通过这一教学序列，学生能够参与建模和论证等科学实践和技能。更具体地说，学生对数据和证据进行科学解释，他们评估并设计了科学探究，科学地解释了现象。对于这次体验，学生们怎么说？他们说，他们喜欢小组共同努力来找到解决办法，喜欢去湖边体验真实的现象。
一名学生说“我喜欢当地议员听取我们的解决方案”。这位学生可能无法自己解决这个问题，但至少她知道我们一起做了什么。一个女孩提到“我喜欢我们可以自主寻找解决方案”。
在这项研究中，我们收集了学生的书面和口头论证。我们使用主张、证据、推理框架来分析学生的论证。在教学结束时，我们访谈了学生，了解他们对特定单元的情感。我们发现，通过这个单元，学生的论证质量提高了。他们学习该地区生态的收获增加了。他们提高了对系统和交互作用的理解。他们明白湖中某一部分的变化会如何影响其他部分。他们还明白了改变与蚊子有关的东西会对其他生物和环境产生长期和短期的影响。他们对科学有积极的态度，对学习有积极的情绪。他们还是学习的主体。他们采取行动来改善自己的生活，努力成为负责任的公民。
· 学习案例二
第二项研究是与圣地亚哥大学的Blanca Puig合作进行的。我们与小学职前教师一起探索一个全球性议题。我们选择围绕非常重要的观念（即蜜蜂很重要）来设计一个单元。蜜蜂通过授粉，帮助农作物、树木等进行繁殖，从而为我们提供食物。要认识蜜蜂的重要性，学生必须了解蜜蜂的功能以及蜜蜂灭绝的短期和长期后果。本单元与科学建模和论证的科学实践以及系统思维有关。这个主题的想法源自最近的新闻。媒体提到，蜜蜂的数量正在下降，引起了人们的关注。由此，Blanca设计了教学单元的初稿，西班牙的中学职前教师基于这一设计实施教学。这个版本强调使用证据来支持主张。然后，我们一起重新设计了这个单元，以增加对建模的强调，将建模作为理解短期和长期后果的一种方式。第二个版本是由塞浦路斯的职前教师实施的。
这项研究的研究问题是：职前教师是如何使用模型来论证特定的议题的？在对某一具体的社会性科学议题进行建模和论证后，职前教师对科学和科学教学的看法是什么？ 20名职前教师在7周内实施了这一单元。该单元由七节课组成。这些职前教师是即将成为小学教师的大四师范生，之前没有任何社会性科学论证、社会性科学建模的经验。
在等1节课中，职前教师首先认识蜜蜂，谈论他们对蜜蜂的认识。在第2节课中，他们建立了一个蜂巢模型。在第3节课和第4节课中，他们重新设计并讨论了他们的模型。在第5节课和第6节课中，他们使用各种场景来谈论蜂蜜以及对蜂蜜数量可能造成的后果。在最后一周，他们从教师的角色出发，对过程和实践进行了反思，并讨论了未来将议题纳入教学的可能方式。在上课前、后，职前教师们必须回答以下问题：如果蜜蜂灭绝了，我们会同意还是不同意？为什么？职前教师建构了三维模型，来展示他们对蜜蜂及其周围环境的理解，用于支持他们对蜜蜂数量下降所造成的后果进行论证。
在本单元的实施过程中，我们收集了各种数据。我们拍摄了职前教师基于场景解释和论证模型变化的视频。我们收集了小组讨论、职前教师每节课后的反思以及职前教师的前、后测。
在今天的报告中，我将聚焦于职前教师的论证和反思。我们使用主张、证据和推理框架来分析论证，并基于两个研究问题，对职前教师的反思进行了开放编码分析。第一个问题与建模和论证有关，第二个和职前教师的科学观和科学教学观有关。
第一个发现是职前教师改善了他们的论证。在最初的小组论证中，他们有只有低水平的论证（即水平一和水平二）。但在最后的小组论证中，他们的论证达到了水平三和水平四。大多数人提供了高水平的论证（即水平四）。然而，没有迹象表明他们认为这种变化是参与建模的科学实践所引起的，这种变化可能归功于他们获得的知识。他们对蜜蜂有了更多的了解，因而能够提供更多的证据。
因此，我们研究了职前教师的反思，询问他们在论证过程中如何使用模型或者模型如何帮助他们构建自己的论点。几乎所有的职前教师都提到，建模过程帮助他们寻找更多关于议题的信息，帮助他们在论证中提供更多的证据，支持他们解释自己的推理。大多数职前教师表示，通过改进模型，他们对正在研究的议题获得了更深入的理解。通过使用模型来进行预测，他们能够理解其中的因果关系。
在一位职前教师的反思中，她说，“在建模过程中，我们能够理解影响蜂蜜的因素，也能看到蜂蜜所处环境的变化所造成的后果。我们也能够想到提出的解决方案可能产生的影响。我们最初的小组争论，受到了我们对大社区的理解的影响。在我们的模型创建过程中，这种理解得到了深化。我们必须收集更多的信息来理解和呈现这个问题。”
我们的第二个研究问题是关于教师的科学观。在文献的基础上，我们创建了五类职前教师的科学观“画像”。第一类职前教师的科学观“画像”是“科学即知识”。科学是去理解环境、去提供理论。科学是关于医学的知识，是关于技术的内容，或者是关于发现和实验。在第二类“画像”中，“科学即技能”。科学包括解释、观察和探究。第三类“画像”则是前两类画像的综合——“科学即知识与技能”。在第四类“画像”中， 职前教师认为科学是关于在小组中解决问题、学习在社会中有所助益的技能。这类科学观重视日常生活和科学理论的联系，认为科学帮助个体做出明智的决定、欣赏他人的意见并成为负责任的公民。第五类科学观涵盖了第四类科学观，并重视科学内容的学习。
在该单元实施后，大多数职前教师能够意识到科学技能的重要性、科学的社会方面和负责任的公民意识。在教学之后，更多职前教师表现出第四类和第五类科学观。其中一位职前教师说，科学不仅仅是理论，同样也是像参与关于议题的建模这样的科学实践。我们应允许学生探索议题并自己发现科学的特点。由此，学生获得了自主权，培养了批判性思维。学生们可以基于证据作出决策、参与议题中的建模和论证，助力他们成长为未来的公民。研究发现，职前教师改进了他们的论证，认识了科学的社会方面。基于议题的建模能够帮助职前教师认识到自己在内容理解上的不足，进而寻找更多的信息来促进理解，也认识到系统中元素之间的关系及长期与短期的后果，从而改进他们的论证。
基于这项工作，学生和职前教师通过参与社会性科学议题，提高了论证和建模等能力和实践，增加了知识，提高了对科学的态度和情感。同时，他们能够理解科学的复杂性，欣赏科学的社会方面，并承担社会责任。作为教师教育者，我们如何将这些研究发现转化为我们的实践？我们认为，应为职前教师提供机会，让他们参与社会性科学议题中的论证和建模的实践。这非常重要。他们要像学生一样努力，在这个过程中适应不同于传统科学教学的文化。我们应该帮助他们反思这些过程，然后帮助他们设计和应用自己的教学序列。
还缺什么呢？我们还缺少在国家和地方课程中有效实施社会性科学议题教学的一种方式，以培养负责任的公民。我们还缺少支持在职教师的有效方式，以努力改善教学实践。我们有很多研究职前教师的例子，但我们对于如何支持在职教师实施社会性科学议题教学缺乏了解。
· 项目介绍
“Engage”网站（https://www.engagingscience.eu/en/）上有许多已经开展的一些项目。 “Engage”项目是由欧洲资助的课题，在几年前完成了。在这个课题中，研究者关注教师培训，设计与中小学生一同使用的单元，或是和职前教师、在职教师一同使用。所有单元都是从新闻中出现的社会性科学议题开始的。我们有在40分钟内实施的短期活动，也有需要3到4节课来实施的更长的活动，即教学序列。你可以下载每一个项目的课程计划和幻灯片。
第二个是PreSEES项目（https://wsocioscientificissues.weebly.com）。这一项目旨在培养为了日常生活的科学教育者。这个项目强调为职前教师提供资源来教授社会性科学议题。你可以在这里找到不同的单元。其中一个单元是关于如何支持这些教师评估社会性科学议题。同样的，你可以下载材料。这些材料有不同的版本，有英语版本，也有其他语言版本。
最后一个是欧洲资助的项目，还在进行中。项目重点是培训STEM教师以及考虑如何将社会性科学议题引入到他们的教学中。你可以在这里找到科学和数学教师可用的单元实例。你可以找到关于评估社会性科学议题教学的例子。职前教师和在职教师可以利用其中的材料来评估自己对于作为公民的信念，进而认识自己的信念如何影响社会性科学议题教学。
谢谢大家！