臺灣化學教育

高中化學教材教法專書導讀：

第九章 社會性科學議題融入化學教學

鐘建坪

新北市立錦和高中國中部
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    議題是社會發展過程中，不同組織團體意識問題的存在，進而形成不同觀點、價值主張甚至政策內容（Heath & Nelson, 1986）。社會性科學議題（socio-scientific issues）即是在概念或程序與科學有所關聯的爭議性社會議題（Sadler, 2004），起因於科學與科技的發展影響個人、社會甚至全球，例如：核能發電等。這些議題通常為需要考量相關的科學理論與數據的開放性問題（problem），但因需要考量倫理、經濟與政策等因素，因此不易獲得明確地解決途徑（Sadler, 2011）。

    十二年國教期待學生對於生活化與前瞻性議題應該有所理解與行動，並希望教師能夠將相關主題適切融入課堂，藉以培養學生批判思考與解決問題的能力。《總綱》揭示議題課程的發展需要因應環境變化，依據學生身心發展，適性地設計具有統整與深化議題內涵的內容（教育部，2014）。《自然領綱》呼應《總綱》期待學生能夠藉由社會性科學議題經由探究與多元專題等方式讓學生獲得深度學習，以培養科學素養。

n  社會性科學議題教學成效

社會性科學議題的發展起源於1980年代STS（Science-Technology-Society）運動，強調將爭議性的主題，能與生活情境相互結合，作為情境教學的指引，讓學生在主題探索中，逐漸深入知識、獲得相關能力，進而培養正確的科學態度，透過永續發展的想法促進公民的養成，而非只單獨著重科技與科學對於社會面向的影響（Tal et al., 2011）。

目前已具有多種社會性科學議題教學設計模組可供參考（Sadler et al., 2017）。例如，Friedrichsen等（2016）認為進行社會性科學議題教學之前需要先設定焦點議題，接著分析焦點議題牽涉的科學核心概念、跨科概念與科學實踐的相關技能與能力，過程中提供機會讓學生透過溝通與資訊工具反思自身相關的信念與立場，以期讓學生獲得整合觀點的有效經驗。

社會性科學議題模組的教學不僅著重價值的倫理思考，亦著重發展學生成為未來公民的相關能力的養成。目前研究已發現藉由相關議題的教學能讓學生發展相關概念與提問（questioning）、論證（argumentation）、決策（decision making）、系統思考（systems thinking）等能力（Ben-Zvi Assaraf & Orion, 2010; Sakamoto et al., 2021; von Aufschnaiter et al., 2008），而這些能力的發展，正能呼應12年國教對學生學習表現的期待。

n  內容介紹

    《高中化學教材教法》第九章藉由社會性科學議題的探討，引導《總綱》揭示的議題內涵，企欲藉由論證技能的培養，讓學生思索參與社會性科學議題的決策和批判思考的重要。全文區分為四小節（見圖1），分別介紹論證意涵與Toulmin論證模式、引介特定化學主題說明如何實質進行論證教學、教師在課堂操作時的挑戰與因應策略，以及文末結語與相關教學建議。

圖1 社會性科學議題融入化學教學內容心智圖（修改自鐘建坪，2020）

    首先，第一節即是說明論證的意義與介紹Toulmin（1958）的論證架構。Toulmin論證模式，包括：資料（data）、主張（claim）、論據（warrant）、支持（backing）、限制條件（qualifier）以及反駁（rebuttal）等內容。文中舉基因改造食品為例，讓初次接觸的讀者知悉如何運用此架構進行論證。科學論證是基於科學證據運用多項論點進行推理，並嘗試說服對方的歷程（Osborne, Erduran, & Simon, 2004）。我們期待學生能夠學習科學家的思考邏輯與論證技能，當面對生活切身議題時，可與他人進行充分溝通，具備獨立思考的批判能力。   

    接著，第二節從主題式探究模式來設計論證教材。先說明議題的設計和選擇有哪些考量、教學之前應該準備的事項，並因教師需要與學生進行提問互動，文中介紹焦點討論法（Focused Conversation Method）的ORID（Objective, Reflective, Interpretive, Decisional）提問策略（陳淑婷、林思玲，2010），協助教師引導學生思考脈絡聚焦問題核心。再來概要簡介臺灣無線電公司汙染事件（Radio Corporation of America，簡稱RCA）的始末與其爭議內容，說明如何以RCA事件進行教學解構與科學論證，以及論證教學活動設計有哪些準備工作和考量? 設定哪些成效目標較為合宜? 緊接著介紹相關的評量規準。與此同時，文中亦提供約莫六周的主題式探索課堂進度與內容，提供現場教師參考。

    接續，第三節說明教師在課堂操作時的挑戰與因應之道。因為社會性科學議題涵蓋的學科知識內容與社會層次面向廣泛，更由於學生對於論證模式的生疏，因此教師在教學之前需事先準備相關的內容。其方式可由不同學科背景教師組成共備小組設計教材，並思索企欲涵蓋的學科範圍與深度，以及如何提供鷹架協助學生熟悉論證模式。教學過程中若遭遇難題，可藉由教師社群共備與分享獲得解決。具高度討論性與跨學門社會性科學議題的課程設計不僅可讓學生學習特定與生活貼切的相關主題，亦可藉由論證歷程不斷地思索自己與他人觀點的差異，藉由多元討論進一步思索可能解決策略，雖然學生產出的方案可能並不完善，但卻提供學生一個面對生活議題思考脈絡的機會。

    作者在該篇結語處嘗試說明社會性科學議題的意義與教學價值。課程中引入社會性科學議題不僅能夠符合《總綱》議題的發展取用生活化教材，並可藉由論證技能讓學生實際論述觀點，經由不斷立場轉換精緻學生想法，辯證的過程可讓學生思索議題可行的解決實踐方案。最後，該章附錄之處提供單元主題的論證教案與學習單作為教師課程設計的參考，歡迎有興趣讀者參酌運用。

n  參考文獻

陳淑婷、林思玲（譯）（2010）。學問—100種提問力 創造200倍企業力（B. Stanfield原著，2000年出版）。臺北市：開放智慧引導科技。

鐘建坪（2020）。社會性科學議題融入化學教學。載於邱美虹（主編），素養導向系列叢書：高中化學教材教法（153-166 頁）。臺北市：五南。

Ben-Zvi Assaraf, O. & Orion, N. (2010). System thinking skills at the elementary school level. Journal of Research in Science Teaching, 47(5), 540–563. https://doi.org/10.1002/tea.20351

Friedrichsen, P. J., Sadler, T. D., Graham, K., & Brown, P. (2016). Design of a socio-scientific issue curriculum unit: Antibiotic resistance, natural selection, and modeling. International Journal of Design for Learning, 7(1), 1–18. https://doi.org/10.14434/ijdl.v7i1.19325

Heath, R., & Nelson, R. (1986). Issues management: Corporate public policymaking in an Information Society.
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Sadler, T. D. (2004). Informal reasoning regarding socioscientific issues: A critical review of research. Journal of Research in Science Teaching, 41(5), 513–536.

Salder, T. D (2011). Situating socio-scientific issues in classrooms as a means of achieving goals of science education. In T. Sadler (Ed.), Socio-scientific issues in the classroom: Teaching, learning and research (pp. 1-9). Dordrecht, Netherlands: Springer.

Sadler, T. D., Foulk, J. A., & Friedrichsen, P. J. (2017). Evolution of a model for socio-scientific issue teaching and learning. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 5(1), 75–87. https://doi.org/10.18404/ijemst.55999

Sakamoto, M., Yamaguchi, E., Yamamoto, T. & Wakabayashi, K. (2021). An intervention study on students’ decision-making towards consensus building on socio-scientific issues. International Journal of Science Education. https://doi.org/10.1080/09500693.2021.1947541

Tal, T., Kali, Y., Magid, S., & Madhok, J. J. (2011). Enhancing the authenticity of a webbased module for teaching simple inheritance. In T. Sadler (Ed.), Socio-scientific issues in the classroom: Teaching, learning and research (pp. 11-38). Dordrecht, Netherlands: Springer.

Toulmin, S. (1958). The uses of argument. Cambridge, UK: Cambridge University Press.

von Aufschnaiter, C., Erduran, S., Osborne, J., & Simon, S. (2008). Arguing to learn and learning to argue: case studies of how students’ argumentation relates to their scientific knowledge. Journal of Research in Science Teaching, 45(1), 101–131. https://doi.org/10.1002/tea.20213