郭桂周 肖白云 柳曉鈺

摘要：從歷時(shí)態(tài)的視角梳理STS教育、社會性科學(xué)議題課程與STSE教育的發(fā)展與演變的歷程表明，當(dāng)代STSE教育是在傳統(tǒng)STS教育的基礎(chǔ)上，融合了社會性科學(xué)議題課程的內(nèi)容與思想，具有更豐富的內(nèi)涵。STSE教育可以分為七種類型和八個(gè)維度。STSE教育內(nèi)涵、類型與維度的明晰，為STSE課程設(shè)計(jì)及教學(xué)實(shí)踐提供支持。

關(guān)鍵詞：STSE教育; 社會性科學(xué)議題; 化學(xué)教學(xué)

文章編號：10056629（2021）11000706

中圖分類號：G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

在此次以核心素養(yǎng)為核心理念所啟動的新一輪課程改革中，科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境（STSE）教育成為物理、化學(xué)等理科學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容。從課程標(biāo)準(zhǔn)可以看出，STSE教育的內(nèi)容主要包括環(huán)境教育和可持續(xù)發(fā)展教育等[1]。這是國內(nèi)學(xué)者對STSE教育的主流觀點(diǎn)。但實(shí)際上，STSE教育內(nèi)涵豐富，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了環(huán)境教育的范疇。

我們知道，STS教育本身是一個(gè)涉及面非常廣泛的教育理念或者教育形態(tài)。如果說STSE教育僅僅是在STS教育的基礎(chǔ)上加入了環(huán)境教育（E）的話，那么STSE教育和STS教育本身就沒有任何區(qū)別，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的STS教育本身就包含能源與環(huán)境教育等主題。國內(nèi)一些研究并未對STSE教育和STS教育做必要區(qū)分，甚至將二者混用[2]。正是由于STSE教育的內(nèi)涵不清晰，外延不明確，從而為我們的教育教學(xué)實(shí)踐帶來了諸多困惑。正如有學(xué)者所指出的那樣，“STSE教育領(lǐng)域所廣泛存在的相異性話語，以及差異性的實(shí)踐方式，已經(jīng)導(dǎo)致大量不同的教學(xué)策略、教學(xué)模式和教學(xué)方法，從而使研究與實(shí)踐者陷入迷惑之中”[3]。

本文試圖在對國際科學(xué)教育領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)梳理的基礎(chǔ)上，從歷史發(fā)展的角度認(rèn)識從STS教育發(fā)展為當(dāng)代STSE教育的過程，厘清STSE教育與STS教育、社會性科學(xué)議題（Socioscientific Issues， SSI）課程的區(qū)別和聯(lián)系，澄清STSE教育的內(nèi)涵，探討STSE教育的類型與維度，為STSE課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐教學(xué)提供指導(dǎo)。

1 歷時(shí)態(tài)視域下STSE教育的內(nèi)涵

從STS教育到STSE教育的發(fā)展，大致可以分為三個(gè)階段，分別為： STSE教育的產(chǎn)生與發(fā)展、社會性科學(xué)議題課程的出現(xiàn)、STSE教育的提出及與SSI課程的合流。

1.1 STS教育的產(chǎn)生與發(fā)展

最初從社會文化的角度審視科學(xué)技術(shù)問題的當(dāng)屬美國著名社會學(xué)家、科學(xué)社會學(xué)的奠基人羅伯特·默頓（Robert K. Merton），他的博士論文《17世紀(jì)英國的科學(xué)、技術(shù)與社會》于1938年發(fā)表，被認(rèn)為是第一個(gè)使用S、 T、 S這三個(gè)詞組的學(xué)者，之后STS研究成為社會科學(xué)研究的重要主題。二戰(zhàn)后在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)的環(huán)境問題、能源問題和人權(quán)問題等為STS進(jìn)入科學(xué)教育領(lǐng)域奠定了社會基礎(chǔ)。STS最早進(jìn)入課程教學(xué)領(lǐng)域是在1967～1970年之間的英國大學(xué)，這一時(shí)期的STS教育主要聚焦于將科學(xué)與發(fā)達(dá)國家及發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)問題建立聯(lián)系，并且教授最新的科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會學(xué)理論。之后STS教育陸續(xù)在荷蘭、加拿大和美國等國家出現(xiàn)，并逐漸從高等教育下移到了基礎(chǔ)教育。美國學(xué)者Norris Harm于1977年提交的“Project Synthesis”報(bào)告呼吁將科學(xué)教育從純粹的學(xué)科基底中脫離出來，并與科學(xué)與技術(shù)的社會意涵結(jié)合，這對于推動STS課程在美國的開展起到了關(guān)鍵的作用。但是這一階段，STS教育的內(nèi)涵還不夠清晰[4]。1988年，美國科學(xué)教師協(xié)會（NSTA）將STS定義為“在人類經(jīng)驗(yàn)情境中的科學(xué)教學(xué)與學(xué)習(xí)”，其目標(biāo)是“在科學(xué)教育中突出科學(xué)、技術(shù)和社會的相互聯(lián)系，使學(xué)生理解科學(xué)技術(shù)在社會生產(chǎn)和生活發(fā)展中的應(yīng)用，增強(qiáng)對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識和社會責(zé)任感。在真實(shí)的技術(shù)和社會情境中形成科學(xué)知識和科學(xué)素養(yǎng)”[5]。

STS教育作為一種新的科學(xué)教育范型或者理念，對于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，認(rèn)識科學(xué)與技術(shù)、社會的關(guān)系具有重要的價(jià)值。但其自身也存在著一定不足。正如有研究所指出的那樣，STS教育僅僅是將科學(xué)知識整合到對學(xué)生來說有意義的社會與技術(shù)情境中，所傳授的還是現(xiàn)成的科學(xué)（ready-made science），與之相連的還是一種實(shí)證主義的科學(xué)觀，僅僅點(diǎn)出（point out）相關(guān)議題的倫理維度或者爭議[6]。也就是說，STS教學(xué)（包括稍后提出的STSE教育）在本質(zhì)上還是靜態(tài)的知識傳授，只不過這種靜態(tài)的知識從純學(xué)科知識變成了綜合性的知識。同時(shí)，STS教育還存在一些其他方面的問題，如缺乏連貫一致的框架;相關(guān)議題距離學(xué)生生活較遠(yuǎn)，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;對學(xué)生的道德和品格發(fā)展缺乏足夠關(guān)注等[7]。在這種背景下，進(jìn)一步補(bǔ)充完善或者升級STS教育就成為諸多研究者的學(xué)術(shù)自覺。由此產(chǎn)生了兩條路徑，其中一條為提出了社會性科學(xué)議題課程，另外一條則是將E（環(huán)境）加入到STS教育中來，形成了1.0版本的STSE教育（如圖1、表1）。

1.2 社會性科學(xué)議題課程的出現(xiàn)

社會性科學(xué)議題是以科學(xué)作為基礎(chǔ)，同時(shí)又對社會可能產(chǎn)生重大影響的問題，包括克隆技術(shù)的應(yīng)用、轉(zhuǎn)基因食品的潛在危險(xiǎn)性和環(huán)境問題等[8]，社會性科學(xué)議題課程誕生于20世紀(jì)80年代的美英等國，其出現(xiàn)具有四個(gè)方面的背景： 一是隨著20世紀(jì)70年代以來科技的迅猛發(fā)展以及科學(xué)社會學(xué)等研究的深入，科學(xué)技術(shù)涉及的倫理道德問題逐漸顯現(xiàn);二是STS教育的不足逐漸暴露;三是論證教學(xué)、建構(gòu)主義教育思想的流行以及非形式邏輯運(yùn)動的開展為社會性科學(xué)議題的提出與教學(xué)奠定了基礎(chǔ)[9];四是公眾公民意識的逐漸覺醒，公民有能力、有意愿參與到科技決策中來。到20世紀(jì)90年代中葉，社會性科學(xué)議題課程已經(jīng)在歐美諸多大學(xué)和中學(xué)課程中得到了廣泛的推廣。

社會性科學(xué)議題課程被認(rèn)為是更加完善的教學(xué)策略（more developed pedagogical strategy）。相較于STS教育，社會性科學(xué)議題課程具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

（1） 更具現(xiàn)實(shí)性、情境性、開放性、爭議性、復(fù)雜性和不確定性;

（2） 主題與學(xué)生生活更具相關(guān)性;

（3） 教學(xué)方法更加明確、多樣化，更加具有可參與性;

（4） 具有更豐富、更強(qiáng)的教育價(jià)值，最重要的是包括決策與行動;

（5） 關(guān)涉?zhèn)€體的價(jià)值判斷與道德推理;

（6） 形成了一些更完善、操作性更強(qiáng)的教學(xué)模式;

因此，社會性科學(xué)議題課程可以看作是STS教育的2.0版本，即進(jìn)化升級版的STS教育。

1.3 STSE教育的提出及與SSI課程的合流

一般認(rèn)為美國1995年頒布的《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》首先提出了STSE教育觀念，而之后的1997年，加拿大率先在國家科學(xué)教育綱要——《科學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)共同綱要（The Common Framework of Science Learning Outcomes）》中指出，要使學(xué)生“理解科學(xué)、技術(shù)、社會以及將影響他們個(gè)人的生活、職業(yè)和未來的環(huán)境之間的相互作用”，從而明確提出一種新的科學(xué)教育范式“科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境”[10]，即把E（環(huán)境）加入到STS教育中來，形成STSE教育的范型，可以說STSE教育提出的初衷確實(shí)是為了促進(jìn)環(huán)境教育。這一時(shí)期的STSE教育可以稱之為STS教育的1.1版。STSE教育主張“綜合地看待科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境發(fā)展相互影響的問題，正確認(rèn)識科學(xué)與技術(shù)的區(qū)別和聯(lián)系，認(rèn)識科學(xué)技術(shù)的社會化問題，合理協(xié)調(diào)科學(xué)、技術(shù)與社會、環(huán)境之間的關(guān)系，使科學(xué)、技術(shù)與社會、環(huán)境四者協(xié)調(diào)發(fā)展”[11]。但是，由于STS教育本身即包含環(huán)境教育的主題，因此“許多教師并沒有看到二者（指STSE教育和STS教育）之間的細(xì)微區(qū)別”[12]。

隨著研究與實(shí)踐的深入，學(xué)界逐漸將社會性科學(xué)議題課程納入到STSE教育中來，形成了STSE教育的2.0版本，其內(nèi)涵更加豐富，形式更加多樣，這一時(shí)期的STSE教育可以看作是STS教育3.0版。

這樣我們就從歷時(shí)態(tài)的角度大致勾勒出了STS教育、SSI課程與STSE教育三者之間的區(qū)別與聯(lián)系，從而對STSE教育有了更加清晰的認(rèn)識。那么，當(dāng)代的STSE教育包括哪些內(nèi)容呢？

2 STSE教育的類型

對STSE教育的類型探討有助于我們更加深入的認(rèn)識STSE教育的外延，從而為STSE教育內(nèi)容的設(shè)計(jì)和教學(xué)活動的展開提供指導(dǎo)，即能夠使我們明確可以設(shè)計(jì)哪些類型的STSE課程。

綜合Erminia Pedretti[13]、 Astrid Steele[14]等的研究，筆者將STSE教育分為以下七種類型，即： 應(yīng)用/設(shè)計(jì)取向、歷史取向、邏輯推理取向、價(jià)值中心取向、社會文化取向、自然主義取向和社會生態(tài)正義取向（如表2）。

2.1 應(yīng)用/設(shè)計(jì)取向

該取向突出科學(xué)與技術(shù)的聯(lián)系，聚焦學(xué)生通過設(shè)計(jì)新的技術(shù)或者改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)解決功用性問題。它明確強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)科知識與技術(shù)探究能力的發(fā)展。該取向的STSE教育適合應(yīng)用技術(shù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目（technologicaldesign projects）展開科學(xué)教學(xué)。它包括三種類型： （1）設(shè)計(jì)一項(xiàng)人工制品以證明掌握了某項(xiàng)科學(xué)原理;（2）設(shè)計(jì)一項(xiàng)人工制品以完成一項(xiàng)特定任務(wù);（3）設(shè)計(jì)或者改進(jìn)一項(xiàng)技術(shù)以應(yīng)對一個(gè)社會或者環(huán)境問題。

2.2 歷史取向

該取向強(qiáng)調(diào)聚焦于擴(kuò)展學(xué)生對植根于歷史和社會文化的科學(xué)思想與科學(xué)家工作的理解，注重激發(fā)對科學(xué)事業(yè)的內(nèi)在熱情。科學(xué)史被看作是STSE教育不可或缺的維度。該取向的STSE教育包括三種類型： （1）利用與科學(xué)家生活有關(guān)的事件，在植根于社會文化中展示科學(xué)家的生活與工作;（2）展示人類科學(xué)創(chuàng)造過程中的科學(xué)方法，以及人們的偏見在科學(xué)發(fā)展中的表現(xiàn);（3）檢視歷史上的社會文化事件，反思其發(fā)展、結(jié)果及影響[15]。

2.3 邏輯推理取向

邏輯推理取向的STSE教育建立在這一原則基礎(chǔ)上： 任何社會性科學(xué)議題，無論多復(fù)雜，都可以通過考慮問題背后的科學(xué)和以實(shí)證主義的方式對其后果進(jìn)行邏輯推理，從而得到有效的處理。該取向的STSE教育是為了體現(xiàn)對公民意識和公民責(zé)任的重視。它也已形成了若干種模式，包括5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式、爭議性科技議題五層面教學(xué)模式、議題中心教學(xué)模式[16]、結(jié)構(gòu)性爭論模式和公共議題模式等[17]。

2.4 價(jià)值中心取向

大量研究表明，價(jià)值觀是人們考慮社會性科學(xué)議題的核心部分。首先，科學(xué)并非傳統(tǒng)上所認(rèn)為的價(jià)值無涉的，而是價(jià)值負(fù)載的;其次，科學(xué)技術(shù)問題總是存在于特定的社會文化中，而特定的社會文化必然負(fù)載某種價(jià)值觀;最后，不同的個(gè)體由于所處的立場、看待STSE問題的角度不同必然導(dǎo)致價(jià)值觀的分裂。該取向的STSE教育核心在于通過考慮倫理與道德推理提升學(xué)生基于STSE教育理解與決策的能力。該取向的STSE教育包括兩種成熟的模式：“索爾特納菲爾德高級生物學(xué)計(jì)劃”和“社會性科學(xué)議題模式”。

2.5 社會文化取向

社會文化取向注重從多元文化的視角看待科學(xué)，認(rèn)為科學(xué)并不是普世真理和更高級的知識形式，而僅僅是人類利用實(shí)證的方式探索自然、認(rèn)識世界的一種方式。并且近代自然科學(xué)最初是作為一種地方性知識存在的，但在之后幾百年中逐漸擴(kuò)展到全世界，成為在全球范圍內(nèi)普遍認(rèn)同的知識形態(tài)。該種取向的STSE教育包括兩種模式，一種可以稱之為“沉浸模式（infusion model）”。在該種模式中，西方科學(xué)知識繼續(xù)構(gòu)成了所學(xué)內(nèi)容的主體，但得到了本土知識系統(tǒng)、思想的補(bǔ)充。第二種可以稱之為“特定模式（Specific model）”，即為特定文化的群體設(shè)計(jì)專門的STSE課程[18]。

2.6 自然主義取向

自然主義取向的STSE教育主張通過走進(jìn)自然、認(rèn)識自然、理解自然、欣賞自然，探索自然并與之互動。教學(xué)模式包括野外調(diào)查、郊游、戶外課堂等。

2.7 社會生態(tài)正義取向

社會生態(tài)正義取向的STSE教育主張，核心問題并非僅僅是為了了解科學(xué)技術(shù)對社會和環(huán)境的影響，而是通過人類的行動來批判和解決這些問題。該種取向的STSE教育主張，科學(xué)教育的目的應(yīng)該是促進(jìn)某種公民身份和公民責(zé)任，其中轉(zhuǎn)變、能動和解放是關(guān)鍵特征。課堂活動旨在喚起學(xué)生的正義感，并激發(fā)他們批判性思考和解決STSE問題。該種取向的STSE教育有兩種教學(xué)模式，一種稱之為在地的（place-based）科學(xué)教育，主張科學(xué)教育與當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)象、文化等建立聯(lián)系，關(guān)注當(dāng)?shù)丨h(huán)境、社會等問題的解決。另一種主張學(xué)生利用民主原則與科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會與環(huán)境問題建立聯(lián)系展開學(xué)習(xí)[19]。

3 STSE教育的維度

Solomon認(rèn)為，STSE教育應(yīng)當(dāng)包括七個(gè)維度，即： 可持續(xù)發(fā)展、決策、倫理與道德推理、個(gè)人與政治維度、批判性的社會重建、行動、科學(xué)事業(yè)的本質(zhì)等[20]。這七個(gè)維度內(nèi)容廣泛，不僅包括了環(huán)境教育的內(nèi)容、科技倫理、科學(xué)的社會維度、科學(xué)本質(zhì)，而且包括了決策與行動，但是并未涉及爭議性議題、科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系以及科技風(fēng)險(xiǎn)等。

德國學(xué)者F.M. Calado等于2015年開發(fā)了教科書中STSE內(nèi)容的分析檢查表對該國生物教科書展開了研究[21]，該檢查表包括六個(gè)維度： 科學(xué)技術(shù)事件及其社會（文化）情境、科學(xué)與技術(shù)的相互影響、作為問題解決方式的科學(xué)技術(shù)、科學(xué)與技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)和影響、爭議問題、決策過程，每一個(gè)維度又可以分為若干子維度。STSE內(nèi)容的這六個(gè)維度能夠?yàn)槲覀冊O(shè)計(jì)開發(fā)與分析STSE課程材料與教育活動提供很好的指南。

整合Solomon、 F.M. Calado等學(xué)者的研究，筆者認(rèn)為，STSE教育應(yīng)當(dāng)包括以下八個(gè)方面的維度。

3.1 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展

STSE教育始于“環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展”議題（但不限于此），最終落腳于“決策與行動”。環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的問題既是STSE教育提出的初衷，也是STSE教育的核心議題，因此筆者將這一問題放在STSE教育的第一個(gè)維度，這一維度包括四個(gè)方面的問題： 環(huán)境問題、資源問題、人與自然的關(guān)系問題以及可持續(xù)發(fā)展問題。之所以加入人與自然關(guān)系的問題，是因?yàn)榄h(huán)境問題，實(shí)質(zhì)是人的問題，說到底是人與自然關(guān)系的問題，并且人與自然關(guān)系的問題更加根本[22]。

3.2 科學(xué)技術(shù)事件及其社會文化情境

STSE教育包含了科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境四個(gè)元素，其核心為或者說重視科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系問題，因此探討科學(xué)技術(shù)事件及其發(fā)生的社會文化情境，據(jù)此使學(xué)生初步認(rèn)識科學(xué)技術(shù)與社會文化的聯(lián)系是STSE教育的應(yīng)有之義。

3.3 科學(xué)本質(zhì)

在Solomon的框架中包括了科學(xué)事業(yè)的本質(zhì)，而在Florbela M. Calado的框架中則包括了科學(xué)與技術(shù)之間的關(guān)系問題。相關(guān)研究也表明，幫助學(xué)生認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)觀是STSE教育的重要目標(biāo)[23]。同時(shí)STSE教育的重要目標(biāo)之一就是使學(xué)生認(rèn)識科學(xué)與技術(shù)、社會的關(guān)系問題，因此筆者認(rèn)為STSE教育應(yīng)當(dāng)包括科學(xué)本質(zhì)觀教育，并且使學(xué)生認(rèn)識科學(xué)與技術(shù)、社會（環(huán)境是社會的一部分）之間的復(fù)雜關(guān)系。

3.4 科學(xué)技術(shù)與社會應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)通過應(yīng)用于社會，建立與社會的聯(lián)系，甚至部分科學(xué)技術(shù)研究的初衷即解決社會現(xiàn)實(shí)問題。但是科學(xué)技術(shù)的轉(zhuǎn)化過程中，需要考慮潛在價(jià)值、成本、收益、局限性以及不足等。

3.5 科學(xué)與技術(shù)的社會風(fēng)險(xiǎn)與影響

使學(xué)生認(rèn)識到“科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用同樣會為人類帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)”，這些風(fēng)險(xiǎn)可能關(guān)涉到當(dāng)?shù)?、區(qū)域、全國甚至是全球?qū)用妫锌赡軐Νh(huán)境及人類生活造成負(fù)面影響。這也是STSE教育的重要目標(biāo)之一。

3.6 科學(xué)議題的社會維度

科學(xué)議題不僅關(guān)涉知識與真理問題，而且科學(xué)技術(shù)的生產(chǎn)與應(yīng)用同樣能夠帶來社會公平問題，即誰受益、誰受損。同時(shí)某些科學(xué)技術(shù)的發(fā)展正是某些政治或社會力量推動的結(jié)果。正如近年來流行的STEM教育正是跨國科技公司推動的結(jié)果[24]。

3.7 爭議與倫理道德推理

一些社會性科學(xué)議題（如克隆人、科技論文造假等）不僅僅是科學(xué)技術(shù)問題，而且關(guān)涉到倫理道德問題與相關(guān)利益問題，處于不同的立場、利益出發(fā)點(diǎn)或持有不同的有價(jià)值觀念得出的結(jié)論往往不一致甚至大相徑庭，因此一些STSE教育議題具有很大的爭議性，并且涉及不同層面的個(gè)體或部門的利益。

3.8 決策與行動

與傳統(tǒng)STS教育相比，STSE教育或者SSI課程最大的區(qū)別在于，當(dāng)代STSE教育是關(guān)于行動（action）的科學(xué)教育，而在行動之前需要主體在推理、論證的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理決策。并且決策時(shí)需要平衡不同的利益共同體的利益，考慮成本和收益。同時(shí)需要賦予公民以行動的權(quán)利，而這些公民同樣是負(fù)責(zé)任的、愿意參與到社會決策中來的。在決策的過程中需要以法律法規(guī)、道德和他國合理做法作為依據(jù)。

由此可見，當(dāng)今的STSE教育具有豐富的內(nèi)涵，而理科課程標(biāo)準(zhǔn)和教科書中的STSE教育內(nèi)容僅僅包括了STSE教育的某些維度和類型，這一方面需要課程設(shè)計(jì)者提升對STSE教育的認(rèn)識，設(shè)計(jì)出更加豐富、有深度的STSE課程;另一方面也為理科課程開發(fā)提供了很好的機(jī)遇，結(jié)合本地資源開發(fā)特色鮮明、富有時(shí)代氣息和教育意義的STSE課程并展開教學(xué)就成為校本課程的新的生長點(diǎn)。

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