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教育导刊，2012年第11期，81-83. 社会性科学议题在物理教学中的运用* 季薛庆 季庆燕2 浙江省泰顺县第四中学 325508 摘要：社会性科学议题在物理教学中有助于学生理解物理概念，发展非形式推理能力。此外，社会性科学议题也是实施科学、技术、社会、环境关系教育（STSE）的一种手段，帮助学生正确认识科学、技术对个人与社会的影响。 关键词：社会性科学议题 非形式推理 物理概念 STSE 一、社会性科学议题 社会科学（socio-scientific issues, SSI)是屏蔽宇宙空间的带电粒子让运动着的导体带电比如产生雷电现象影响磁体的指示方向为一些生物指示方向[2]非形式推理能力就是解决实际问题的能力，是联系理论与实践的能力，普通公民的非形式推理能力决定其生存和发展。[3]非形式推理能力类似于斯腾伯格（Sternberg, R. J. ）提出的实用智力( Practical intelligence) ,亦即适应、改造、选择与个体自身的生活密切相关的真实世界环境的能力,在真实世界情境中运用智力的能力。[4] 物理教学十分重视学生形式推理能力的发展，而忽视了非形式推理。真正的科学探究面对的是结构不良的开放式问题，要进行非形式推理和形式推理。根据收集的数据，运用数学方法推出结论主要依靠形式推理。但是，在提出问题、进行猜测和交流评价探究结果这几个环节，要运用非形式推理。什么样的问题具有探究的价值？做出的猜测是否有科学依据？如何面对别人的质疑辩护自己的结论？这些都离不开非形式推理。 培养学生非形式推理能力，要知道评价非形式推理质量的方法。有的科学教育研究者认为一个完整的非形式推理包括四个要素：主张：对事物或问题的一种观点；理由：支持主张的证据、原理等；限定或例外：对主张的适用范围加以说明，给出例外情况；反驳：否定与己方对立的观点。[5]评价时一方面看推理过程出现了几个要素，另一方面考虑证据的数量与有效性。表1是关于“地磁场倒转是否会倒转人类毁灭”辩论中的非形式推理事例。 表1：非形式推理结构示例 推理要素 具体内容 主张 地磁倒转不会造成人类毁灭 理由 地磁倒转需要一万年，是一个缓慢的过程，人类可以逐渐适应地磁场的倒转；即使发生地磁倒转，还剩下原有磁场强度的百分之二十。 限定或例外 但是地磁倒转会对一些生物构成一定的威胁，甚至灭绝，进而影响到人类，人类不会毁灭不是说对人类没有影响。 反驳 认为地磁倒转会造成人类毁灭的观点是缺少根据的，对微生物与植物的研究显示，零磁场空间没有给它们造成明显的影响；人类经历了数次地磁倒转仍然生存下来。 如表1所示，为了维护地磁场倒转不会造成人类毁灭的观点，提出两条理由支持主张，运用两个证据反驳对方的主张，并且对自己的主张做出补充说明。这是一个比较完整、合理的非形式推理。通过社会性科学议题培养学生的非形式推理能力，主要方法是组织学生针对某些观点进行讨论或辩论，教师给学生提供非形式推理的示范，并对学生的非形式推理做出评价。 （三）实施STSE教育，关注科学技术对个人、社会与环境的影响 关注科学技术对社会发展、自然环境及人类生活的影响是初中物理课程的一个重要目标。[6]而社会性科学议题是实施STSE教育，达成这一目标的一种手段。研究表明，有些14到17岁的中学生认为科学与社会无关，科学作为一门学科独立于社会其他方面，因此科学家在探讨全球气温变化时不会受到社会因素的影响。[7]我国甚至有些科学教师对科学与技术的社会功能存在不合理的观点，认为科学能解决所有问题，认为科学技术运用所造成的负面影响可以通过纯粹的科学和技术加以解决。[8]课堂教学中进行STSE教育一般采用内隐的方法（implicit approaches），内隐方法没有具体而明确的教学目标，STSE教学目标的达成被看成是其他内容教学的一种自动效应。和内隐方法对应的是外显方法(explicit approaches)，运用外显方法时有明确、具体的STSE教学目标，针对具体的目标设计相应的教学活动。许多实证研究表明外显方法的教学效果比内隐的方法好。外显方法不是单纯、直接讲授STSE，而是在一定情境（如社会性科学议题）中根据教学目标引出STSE问题，在思考、讨论的基础上提出相应的观点。 学会关注科学、技术对个人、社会与环境的影响，首先要正确认识它们之间的关系，例如：区分科学和技术，知道两者的相互关系；了解科学、技术对个体思维与行为习惯的影响；了解科学技术对人类生活的影响。可以利用地磁场倒转毁灭人类这一社会性科学议题达成这些教学目标，如表2所示： 表2：“科学与技术的关系以及对人类生活影响”教学 目标 学生活动 教师活动 技术对科学影响 回答问题：能在实验室里创造零磁空间就能进行相应的科学探究，这说明了什么？ 评价 总结