点击标题下「第一教育专业圈」可快速关注在初中科学课堂上，学生正在学习“能源”单元通过对能源利用与全球可持续发展关系的讨论，学生认识到能源保护的重要性，因此，他们决定调查学校是如何管理其能源使用，以便在冬天保持温暖，在夏天保持凉爽的。
他们的调查分三个阶段进行①提出问题：制订解决学校能源使用问题的计划，并确立研究问题“如何才能减少学校的能源损失？”②找出答案：通过对学校的观察与学校管理人员的访谈，学生对校园中哪些地方冬天寒冷多风，哪些地方夏天潮湿闷热有了大致了解。
此外，他们开展了一些科学实验，例如，如何使用不同类型的材料覆盖一杯热水来减少热量损失，以探究减少冬季的能量流动并增加夏季的能量流动的方案③采取行动：学生提出了许多促进学校节能的建议，包括减少灯和计算机设备的使用等，并将其制作成宣传手册，最终将在学校的“能源日”与学校管理层讨论。
以上案例来自欧盟的负责任科学教育项目（Promoting Attainment of Responsible Research & Innovation in Science Education，简称 PARRISE）。
自“负责任研究与创新”（Responsible Research and Innovation，简称 RRI）理念提出后，人们愈发意识到技术创新带来的双重影响，例如由基因工程、纳米技术等带来的社会伦理问题。
该理念基于对科技发展引发的潜在问题的预测，对科学家与公民提 出了相应的要求一方面，科学家们在科学研究中应关注社会责任，另一方面，公民也应从不同角度重新审视某项技术的合理性在该背景下，欧盟推行了许多面向中小学的教育项目，旨在将“负责任研究与创新”的理念融入学校教育中，负责任科学教育项目便是其中一项。
负责任科学教育项目以“基于社会科学的探究式学习”（Socio-scientific Inquiry-based Learning，简称 SSIBL）为核心框架该框架将社会性科学议题（Socio-scientific Issues）、探究式科学教育（Inquiry-based Science Education）、公 民 教 育（Citizenship Education）三大理论在项目实践中融合，强调学生在积极参与科学研究和创新中的社会责任。
开展“基于社会科学的探究式学习”可分为三个阶段——①以社会性科学议题提出真实性问题：如何提出真实性问题是有效教学的核心，学生可以从由科技进步对社会带来的争议性问题入手，进而认识到真实性问题的复杂性；②以探究式科学教育找出问题答案：探究式科学教育要求学生以科学探究的步骤调查问题的原因、得出实验结论，但由于其研究问题来源于真实世界，其实验设计、数据收集、结论分析等环节都需要依据社会背景进行调整，因而贯穿科学探究各环节的社会调查尤为重要；③以公民教育决定最终行动：公民教育要求学生在制订实施最终方案前先进行批判性思考，综合该问题不同立场来制定解决方案，进而促进实验结论向实际行动转化。
在“基于社会科学的探究式学习”中，原有问题可能会随着研究证据的更新不断调整，学生在提出现有方案的同时可能会伴随着其他问题的出现，因此该过程是循环往复的，下图描绘了“基于社会科学的探究式学习”的三个阶段之间的关系 。
第一阶段：以社会性科学议题提出真实性问题社会性科学议题是指由科技进步引发的与伦理道德观念相关的社会性问题，经典的议题如抗生素使用、可替代能源、动物实验、安乐死等，为研究问题建立了真实的情境这类问题往往具有以下特点——①争议性：不同社会背景、生活经历、道德观和价值观的群体面对同一问题的立场不同，当各方都执有论据时，便陷入了争议；②真实性：一方面，问题既可以是现实中的社会难题，也可以是学生自己提出的，另一方面，该问题应满足学生的兴趣与好奇心，学生通过对问题的探究，获得对社会问题的深层次认识，即从个人真实性走向社会真实性；③开放性：社会性科学议题不同于学科难题，它在内容上是跨学科的，形式上是结构不良的，无法依靠简单计算、逻辑推理得出唯一答案，因此其答案是开放性的。
在确立问题内容的基础上，教师如何在课堂上组织学生对社会性科学议题进行讨论？以下提供了几种方法可供参考（1）公 民 协 商 会 议（Deliberative Meetings of Citizens，简称为“Democs”）。
这是一款由佩里 • 沃克（Perry Walker）等人在 2001 年设计的卡牌游戏，其目标是吸引公民参与对社会问题的讨论之中，而不需要专家的参与，公众依据卡牌提供的信息，以半结构化小组讨论的形式形成对这些问题的看法。
目前，卡牌的主题包括动物实验、气候变化、转基因食品、神经科学和干细胞等，用户可以在其官网下载并制作卡牌该游戏面向 16 岁以上的群众，每一局的人次为 6~8 人，游戏中包含故事卡、信息卡、问题卡、集群卡、投票卡等，游戏可以分为五轮，每一局将持续1~2 小时，具体流程如表 1 所示。
（2）概念漫画概念漫画以卡通风格的图画呈现关于某个主题的一系列观点，以此吸引学生展开小组讨论学生和教师可以围绕一个特定的场景，创建不同的对话气泡来制作自己的概念漫画，从而将对话形式的书面文本与视觉刺激相结合。
从布伦达 • 基奥（Brenda Keogh）等人对教学中使用概念漫画的研究可知，概念漫画相较于教科书教学，在激发学生学习动机，集中学生思维，创建高质量的课堂讨论等方面具有重要价值教师可以利用概念漫画创设一个真实性问题情境，促进学生思考日常经验中的科学，熟悉的问题情境更有助于学生发生生成性学习。
以卡通风格呈现的争议让学生在面对矛盾但又看似合理的观点时，更积极地、有目的地参与到提问、讨论和辩论的环节，挑战自己现有的观点，并反思自己观点的变化下图是一则有关“倒立与血液循环”的概念漫画实例 第二阶段：以探究式科学教育找出问题的答案
与 20 世纪强调的阅读、写作、计算能力不同，21世纪的学生不仅需要发展 4C 能力——批判性思维、沟通、协作和创造力，其早期逻辑推理能力的培养也极为关键，在这当中，探究式科学教育扮演着重要角色中国学者韦钰和加拿大的罗威（Patricia M.Rowell）教授共同编写了用于对中国教师培训的《探究式科学教育教学指导书》一书，并总结出探究式科学教育最重要的两大特征——①对学生适宜探究的问题提出基于实证的验证过程；②在一个具有师生、生生互动的环境里，由学习者主动进行探究。
由此可见，探究式科学教育以学生为中心，学生不是从教师那里获取知识，而是要通过推理和实践的过 程了解事实学生在确立研究问题后，需要通过提出假设、设计实验、收集和评估数据并对假设进行检验等一系列科学探究步骤来找到问题的解决方案。
在“基于社会科学的探究式学习”中的探究式科学教育，是为了探索解决真实世界问题的解决方案，而非仅通过实验了解某一科学概念或原理在真实世界中，社会性科学议题涉及不同的利益相关者，他们不同的立场会影响学生对问题的决策，因此学生需要通过问卷、实地观察、访谈等社会调查方法在相关科学探究步骤前收集不同利益相关者的意见，并以此重新调整问题、假设、证据等相关科学探究环节。
由此可见，探究式科学教育作为一种综合的教学方法，其探究过程是开放的，而非预设的，它对科学探究技能与社会技能的提升都起到关键作用合适的脚手架对教师实施探究式科学教育来说尤为重要（1）争议地图（Controversy Mapping）。
在对研究问题展开科学探究前，师生需要先通过社会调查获得对该问题的全面认识，这也会为科学探究的其他环节提供依据争议地图旨在探索和可视化科学技术发展中的争议，与该争议相关的主体都被称作利益相关者，利益相关者可以是个人或组织。
通过绘制社会性科学议题中不同利益相关者的复杂关系，学生可以探讨科学、技术、社会、伦理、政治和法律之间的联系，也能促进他们在个人、社会和全球层面上重新反思该议题的原因及影响争议地图的绘制可分为三步——①在纸上写下不同利益相关者及其利益；②罗列出利益相关者对该议题的观点和看法；③用箭头描绘不同利益相关者的制约或促进的关系。
图 3、图 4 是在蒙彼利埃教育学院进行的“基于社会科学的探究式学习”教师专业发展培训中，职前教师绘制的关于未来可持续发展农业的争议地图
（2）在线模型借助模型，学生不仅能观察和认识一些不能直接观察到的微观结构，还可以基于模型对许多现象做出解释，甚至预测可能的结果因此，模型被视为科学探究的重要方法之一E-chalk 和 PHET 两个官方网站提供了许多科学概念的在线模型。
此外，教师在应用在线模型时，要提醒学生厘清模型与现实的差别模型是对现实的简化和模拟，它可以呈现同一现象的不同方面例如，原子的玻尔模型帮助学生理解电子转移，但并不像轨道模型那样给出轨道的三维方向；骨架展示了人体关节的位置，并能显示运动的自由度，但要想更全面地了解运动，还需要辅以其他表现形式，如显示肌肉附着的医学影像，以及演示人体行走的视频。
第三阶段：以公民教育决定最终行动在找到问题的答案之后，学生需要考虑如何采取行动来解决真实性问题公民教育鼓励学生通过批判性地参与到社会问题的讨论中，在考虑不同立场的利益、观点及其论据的基础上，逐渐明确自己的立场，并决定最终行动。
在这个过程中，教师应从学生在以下五个角色的发展来评估教学是否达到了公民教育的要求——①独立探究者：主动收集并比较不同来源的信息，从不同角度看待问题；②创新思考者：创造新想法，在不同想法间建立联系，并验证新想法；③反思学习者：在行动前设定目标，并评估行动的结果，主动进行自我批评并愿意接受他人建议；④自我管理者：灵活安排时间，分清轻重缓急，积极应对变化并能控制自己的情绪；⑤有效参与者：积极参与社会问题的讨论并提出相应的解决方案，能够清晰地阐述自己的观点，在参与行动的同时具备组织行动、动员他人行动的能力。
在公民教育的指导下，学生的最终行动可从行动主体和参与方式两个维度划分行动主体可分为个人和集体，前者体现为个人能为自己的行为负责，愿意为解决社会问题和改善社会做贡献，而后者主要是以社区或学生会等团体为单位，通过共同行动以实现集体目标。
参与方式可分为直接行动和间接行动，其区别就在于主体的行动是否能直接干预某一决策，例如，对于学校拟定的某一新举措，主体能够以投票的方式决议该举措能否正式颁布，则为直 接行动，而如果主体通过写建议信的方式表明对该举措的看法，则视为间接行动。
可以建立以下坐标系区分学生的行动类型（图 5）
总之，在基于社会科学的探究式学习中，公民教育的核心是为了促进学生批判性地思考社会问题，积极采取行动来体现其社会责任以下方法为教师如何在教学中融入公民教育提供了参考（1）争议线当参与者围绕某一问题进行争论时，他们会根据其同意或反对某个问题的程度，沿着一条立场线组织自己相应的位置，这就是争议线。
在下图的争议线中列举了学生对“向牲畜使用抗生素”的看法
如何使用争议线来促进讨论？首先，相邻的两个人根据自己更靠近争议线的哪一端来确认自己是为哪个论点收集论据其次，双方要共同确定不同观点的分歧所在，并在限定时间内为自己的立场寻找充足的证据支撑在首轮辩论结束后，双方交换立场，进行新一轮辩论，由此来确保他们能充分理解不同的 观点，认真倾听所有证据并在辩论中梳理内在逻辑。
此外，该活动还可以引入理性和感性两条轴线，由此帮助学生判断他们做出选择时是“基于情感”还是“基于理性”在课堂上，学生即便会基于情感形成某个立场，他们总被要求为该观点提供证据支撑，对理性论据的强调容易使学生固执于他们的观点，如果不要求学生评估他们的直觉，则很难提高道德推理能力。
因此，参考范德赞德（Van der Zande）的“运动中的争论”这一活动，在开展“基于社会科学的探究式学习”时，教室的四个角落可以设计成“情感上支持”“情感上反对”“理性支持”“理性反对”四个立场不同于辩论，学生们的最终目的不是为了争取辩论赛的胜利或是说服某一方，当他们选定最初立场后，还要仔细倾听他人的观点，互相提问。
学生可以不断交换位置并在不同位置思考其立场的合理性，反思自己先前观点的不足一方面，不断移动或交换位置可以帮助学生从不同立场获得对问题的全面认识，反映出他们进行问题决策时动态的思维变化过程另一方面，通过在同一问题情境中反复思考情感和理性因素，学生会意识到做出决策的复杂性并提升其道德推理能力。
（2）伦理矩阵在设定一个问题的情境后，学生可以使用改编自迈帕姆（Mepham） 的伦理矩阵，它将不同利益相关者的观点与三个主要的伦理原则相对照，以此帮助人们进行价值辨析，进而做出道德决策这些原则分别是——①幸福：尊重所涉及的利益相关者的利益，尽可能不损害他们的利益；②自主性：尊重个人的权利（无论是人类还是非人类），使其以自己喜欢的方式行事和生活；③公平性：以公正和公平的方式行事。
解决真实性问题的一大困境就在于大多数人只能关注到问题的一方面，仅考虑某一方利益相关者的利益，因而在决策时会引起公众的争议而伦理矩阵可以帮助学生站在不同角色思考相关价值来获得对问题的全局性认识在表 2 中，学生基于三条伦理原则整理了不同利益相关者对“在牲畜中使用抗生素”的看法。
【本文系国家社会科学基金教育学一般课题“美国中小学教师教育专业标准的历史演进及专业化路径探索”（项目批准号：BHA170140）的研究成果之一】（本文作者刘徽，浙江大学教育学院课程与学习科学系副主任，副教授，主 要从事课程理论与课程史研究、教师教育研究和课堂教学变革研究，目前在研课题为中小学课堂学习环境的设计研究。
本文作者系浙江大学教育学院 徐佳嘉 刘徽，浙江工商大学外语学院 李玲 ）（本文原载于《上海教育》杂志2022年7月10日出版，版权所有，更多内容，请参见杂志）
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