引言

随着科学技术的飞速发展，其在推动社会进步的同时，也带来了一列列复杂的社会性科学议题（Socio-scientific Issues, SSI），而这类议题根植于科学，与社会热点问题息息相关，涉及价值判断和价值观养成，最重要的是具有争议性和开放性。如全球气候变暖、基因编辑、人工智能伦理等。这些问题不仅涉及科学知识，更与伦理道德、公共政策、经济发展紧密相连。《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）明确指出，科学教育要“以素养为导向”，培养学生适应终身发展和社会发展所需的正确价值观、必备品格和关键能力。传统的科学教育侧重于对确定性知识的传授，多针对传统知识的理解和识记，难以培养学生应对复杂的现实问题的解决能力。因此，将SSI融入小学科学教学，引导学生对科技与社会的关系进行批判性思考，形成正确的态度价值观，已成为当前科学教育改革的必然趋势。并且科学教育的目标已从单纯的知识理解与识记转向为科学思维、探究能力与社会责任感的综合培养。社会性科学议题（SSI）教学，作为连接科学知识与现实社会的桥梁，是培养学生科学思维、探究能力与社会责任感的方式之一，因此备受关注。

然而，在小学阶段的实际教学中，SSI的实施往往面临三大困境：其一，学生批判性思维受限，学生的讨论停留在“是好是坏”的简单二元对立，缺乏对议题背后复杂系统的深入剖析。或者人云亦云，缺少对信息的甄别与分析，缺乏独立的观点，且学生活动丰富但思维散乱，缺乏一个强大的认知工具来组织信息和观点。其二，教师教学实践设计能力薄弱，很多教师对于SSI教学的内涵理解不深刻，忽略其社会性讨论，更加重视知识讲解，跨学科知识储备欠缺，难以驾驭很多复杂的教学设计。并且，从教师的“理念认同”到“实践转化”存在落差，教师的活动容易碎片化分散化，难以连贯起来，设计出一个完美的教学活动。其三，评价单一化且高阶思维培养不足，难以对学生在探究过程中表现出的高阶思维成长进行有效衡量和增值性评价，评价机制不完善，仍侧重知识忽略了评价的发展作用，且对评价知识的记忆，少于对学生探究和实践中各种能力的评价。

一、社会性科学议题的教育意蕴与内容资源分析

（一）社会性科学议题的内涵与教育价值

社会性科学议题通常指那些源于科学技术发展，具有科学性、社会性、争议性和开放性的公共议题。议题的内容和科学技术息息相关，同时这些议题对社会、环境、伦理、经济和生活产生深远影响，是公众关心和讨论的焦点，通常没有唯一正确答案，具有开放性，存在多种合理的观点，有利有弊，同时在探讨这些议题时，除了科学事实，还需要考虑道德、伦理、文化和个人价值观。因此具有极其重要的教育意义，其教育价值在于：

1. 深化对于科学观念的理解

学生在解决真实、复杂的议题过程中，能更深刻地理解和应用科学概念，深化对于科学观念的理解，将知识内化，建立起关于知识的认知结构，有利于日后的科学学习。

2.发展高阶科学思维

SSI教学要求学生收集证据、权衡利弊、进行论证，有效培养了批判性思维、创造性思维和论证能力，与传统的能力培养取向不同，SSI教学更加注重对学生高阶思维的培养，有利于学生养成严谨的科学思维。

3. 掌握科学方法，培养探究实践能力

SSI教学将科学知识和方法作为解决问题的工具，不同于传统的科学教育的探究方法与步骤传统的教学模式（尤其是讲授式）通常是线性的：教师讲解概念A→学习案例B→做练习C→考试。这条路径是预设的、单向的、可预测的，而SSI教学答案通常是开放的、多元的，没有标准答案，探究过程是迭代的、非线性、非预设的，它模拟了现实世界中解决复杂问题的真实过程，而不是遵循一个预设好的、固定的知识传递路径，需要学生根据新信息调整，侧重于论证的质量和决策的合理性，学生学习的路径不是一条“直线”，而是一张由学生的问题和探究所编织的“网”，所以更加利于学生掌握科学方法，形成知识网格，培养实践探究能力。

4. 培育科学态度与社会责任感

通过对伦理两难问题的探讨，引导学生形成严谨求实的科学态度、关爱生命的社会情感以及主动参与社会决策的责任感。

（二）小学科学教科书中的SSI内容资源

对教科版《科学》教科书的梳理发现，SSI内容虽未在编排框架中明确标示，但已广泛渗透于教材内容中。可将其归纳为五大类：分别是生态环境类，资源利用类，健康与生活类，道德伦理类和科技与生活类。且这些内容主要分布在小学高年级（四至六年级），为SSI教学提供了丰富的素材支撑。本文梳理了科教版小学科学教科书中的社会性议题核心主题，如表1所示，教师在锁定议题的核心主题后，还应该进行生活化的处理，提供具体的，可供学生探讨的议题。

议题类型	议题	册数	教材内容
资源利用类	能源类型 六年级下册 第二单元“环境与我们”，第5课“合理利用能源” 材料循环 六年级上册 第三单元“材料的再利用” 水资源管理 四年级上册 第一单元“水”
健康与生活类	食品健康 三年级下册 第三单元“食物的营养” 生活习惯 四年级下册 第二单元“健康生活” 疾病预防 五年级下册 第一单元“微生物与人类”
道德伦理类	动物权利 三年级上册 第一单元“动物” 生命教育 四年级上册 第二单元“植物的生长” 科技伦理 六年级上册 第四单元“科技与生活”
科技与生活类	通信技术 五年级上册 第三单元“信息的传递” 交通工具 三年级下册 第二单元“运动和力” 农业科技 四年级下册 第一单元“种植” 家居技术 五年级上册 第四单元“家用电器”

二、SIMBL模型的核心内涵及其教学价值

SIMBL模型不是一个线性的教学步骤，而是一个以议题为核心、六大要素循环互动的动态思维框架。

（一）核心内涵

20世纪80年代以来，为有效推进社会性科学议题（SSI）教学，国内外学者相继构建了多种教学模式。这一领域的探索始于Atkin和Karplus提出的“引导发现教学”理论及其衍生的学习环模式，该模式强调学习的“探索－概念引入－概念应用”循环，初步确立了以学生为中心、重视探究过程的教学思想。但是，焦点集中于纯科学探究，旨在让学生像科学家一样发现科学概念，但对社会伦理、价值冲突等维度关注较少。后来人们意识到科学教育的价值，必须超越科学知识本身，更多关注科学教育里的责任态度的培养，提出了很多种教学模型，将价值判断融入科学教育，随后，教学设计的焦点逐渐从纯科学探究转向对社会责任与决策能力的培养，例如Wask的五层面社会责任教学模式、Pedretti的决策者模式，以及Keefer提出的七环节道德思维模式，这三个模式虽然侧重点不同，但核心目标一致：将科学教育从纯粹的知识传授，转变为融合了社会、伦理、个人价值观的综合性学习，培养学生成为负责任的公民和决策者。在我国，黄柏鸿与林树声整合本土实践，提出了包含“确定议题、创设情境、学习知识、搜集资料、提供证据、科学决策与迁移运用”的七步教学框架。

尽管上述研究在特定维度上各有建树，但它们普遍未能提供一个强有力且整合性的核心认知工具，以系统处理SSI所内蕴的多元知识与复杂的教学过程。针对这一研究缺口，由Sadler团队提出的社会性科学议题与建模教学（SIMBL）范式应运而生，并凭借其坚实的实证基础，发展成为当前国际范围内广受认可的主流范式。

SIMBL模型以特定SSI议题为核心，有机整合了六个关键教学要素：探索相关科学现象、参与科学建模、考虑议题系统动态、运用媒体与信息素养策略、比较多种观点以及阐明个人立场或方案。该模型的显著优势在于其非线性的迭代结构：各要素无需固定顺序，教师可根据学情与教学目标灵活调整路径，引导学生在一个持续的“建模－验证－修正”循环中，不断深化对议题复杂性的理解，从而实现高阶思维能力的培养。

1. 探索相关科学现象

引导学生在真实情境中观察、感知与议题相关的科学事实，其已经超越了在情境中初步感知科学事实的层面，其核心在于引导学生从现象中提炼出可探究的科学问题，并主动建构初步的科学解释或模型，重点在于学生能提炼出可探究的问题，不仅仅是观察现象，更应该提出“为什么会发生？”例如，在探讨“校园里的落叶去往何处时”可以提出更多问题，如：“秋季落叶集中清运处理与社区分散堆肥，哪种方式成本效益更高？这些考虑与生态效益之间应如何权衡？”能为后续的思考提供一个客观的科学依据和批判性思维的支点。

2.参与科学建模

指导学生使用概念图、流程图、物理模型等，将复杂议题可视化、简化，表征其核心结构与关系。这是SIMBL模型区别于其他模式的精髓，给学生提供了一个阐释现象、进行推理并整合跨学科知识的核心认知工具。例如，当学生思考和分析焚烧落叶的经济成本与生态影响或比较多种观点时，他们需要不断地回到模型，用新证据、新视角来验证其解释力。

3. 考虑系统动态

引导学生分析议题中各要素的相互作用、反馈机制及可能产生的连锁反应，摒弃静态、单一的分析视角，转而分析其内部各要素（如生态、技术、经济、文化）之间复杂的相互作用、反馈循环与潜在联系，例如，在落叶如何处理的议题中，要让学生剖析，如果选择“集中运送”就要关联着“运输成本增加”“碳排放上升”“社区美观”与“土壤肥力流失”等多个变量，从而建立起一种动态的、相互关联的系统思维，认识到任何单一决策都可能引发跨领域的连锁反应。

4. 运用媒体与信息素养（MIL）策略

旨在让学生成为审慎的信息使用者和生产者。它要求学生能够策略性地搜集、批判性地评估并负责任地运用来自新闻、社交媒体、科学报告等多元渠道的信息。这项能力是确保其科学建模、系统分析与观点建立在可靠事实基础上的关键支柱，得到的信息都是真实准确的，经过审查的。

5. 比较多种观点

通过角色扮演、辩论等方式，识别并理解不同利益相关者的立场与价值诉求，培养同理心与多元视角，引导学生深入识别、剖析并理解不同个人与群体在议题中所持的立场、其背后的价值诉求和利益冲突，使学生意识到SSI的解决方案往往是不同价值观之间权衡的结果。

6. 阐明个人立场或方案

要求学生整合前述所有环节的发现——包括科学证据、系统推理、可信信息与多元价值考量——构建出一个负责任的、有依据的个人立场或行动方案，并进行清晰论证。它强调决策的理由充分性与伦理合理性，能有效解决问题且价值立场正确，同时承认在复杂议题中，解决方案往往是权宜的、非完美的，并保持随着新证据出现而持续改变更替的开放心态。

（二）对小学科学SSI教学的价值

对于认知水平处于具体运算阶段的小学生而言，SIMBL模型的价值尤为突出。

1. 提供思维脚手架

将抽象的“批判性思维”和“系统思维”转化为具体可感的建模活动与比较活动，使高阶思维变得“可教可学”，在传统教学中，一直强调培养学生高阶思维，但苦于不知道怎么做，而SIMBL模型，就提供了一个完美模型，让学生的高阶思维发展和学习活动有了一个脚手架，使教学活动有所依据。

2. 深化探究层次

传统的探究活动，都依赖教师，以教师为中心，老师提出问题，学生主动探究，但是这种“主动”，并非深层次的主动，是以“主动”之名，行“被动”之实，学生主动探究的都是老师规定好的内容，按教师的预设路线探究。而SIMBL模型的运用，避免了学生在探究活动里的“袖手旁谈”，引导学生从现象出发，真正自主地经由建模分析，最终达成有理有据的决策，完成一个完整的科学实践过程，是真正有利于深化层次的探究。

3. 实现“教-学-评”统一

模型的六大要素本身就是清晰、可观察的评价维度，为过程性与增值性评价提供了天然的依据，可以根据模型的六个步骤，进行细致的评价，创建具体的评价维度和指标，实现对于科学探究活动的增值性评价，让评价不只是判断、鉴定，还有发展、促进的作用，评价内容和维度更加细致。

三、SIMBL模型在小学科学SSI教学中的融入路径构建

基于SIMBL模型的内涵与小学教学特点，本研究构建了以下融入路径，其路径如下所示：

（一）议题选择与重构路径：从“宏大主题”到“可建模的微议题”

小学SSI议题的选择必须遵循“近、小、实”的原则，即贴近生活、切口微小、内容具体，多为结构不良的问题。

重构方法：教师需将教材中的宏大主题进行“降维”处理。例如，将“资源利用”转化为“我们班的废纸应该如何处理？”；将“生态环境保护”转化为“学校的小池塘水质变差，可能是什么原因？我们该怎么办？”。一个合格的议题必须能够承载SIMBL的六大要素，尤其是能够引导学生动手“画一画”“摆一摆”，进行模型构建。

如何降维处理议题，以“校园里落叶往何处去”为案例，这个议题属于科学教育中“生命科学领域”与“地球与空间科学领域”的交叉维度，并深度融合了科学与技术、社会、环境的维度。

1. 第一步：锚定核心，划定边界

首先，要明白这个议题的宏大主题是生态环境保护和资源循环利用。并对其降维处理：提问的时候思考，在这个宏大主题下，什么是学生每天都能看见、可以触摸、并能产生直接行动的具体事物？那自然是校园里、街道旁的落叶或者随处可以见到的垃圾等等。重构后的微议题：“我们校园的落叶，最好的去处是哪里？”这个议题瞬间将“宏观的环境问题”拉回到了学生的“生活实践场”。

2. 第二步：关联经验，激发共鸣

提问学生关于落叶有哪些共同经历？学生会回答和自己生活相关的能看到落叶的情境，看到环卫工人清扫落叶；踩在干枯落叶上发出声响；看到落叶堆积在树坑里腐烂。由此很好地进行教学利用，从这些共同经验切入，如展示清扫落叶的照片，直接提出核心问题：“这些落叶被扫走后去了哪里？我们有没有更好的办法？”这保证了议题的“近”与“实”。

3. 第三步：预设建模支点，确保“可操作”

这是SIMBL模式下的关键一步。在备课阶段，教师就要预设学生可以构建哪些模型。提问：围绕“落叶何处去”，学生可以“画”什么？“摆”什么？预设建模点，比如：画一画，绘制落叶的自然分解循环图（落叶→分解者→土壤养分→大树新叶）。或者绘制不同处理方案的决策流程图（收集→运输→处理→最终产物/影响）。除此之外可以摆一摆：用不同颜色的卡纸片代表落叶、土壤、微生物、养分等，摆出物质转化的关系。

通过以上三步系统化的“降维”处理，一个宏大的环境议题就被成功地重构为一个切口微小、贴近生活、内容具体，并且天然蕴含建模机会的优质小学SSI教学议题。这确保了SIMBL的六大要素，特别是“参与科学建模”，能够在一个小学生的认知水平和操作能力范围内被顺利激活和实施，既符合小学生的认知水平，也符合SIMBL模型中将问题简化为一个简单的流程的基本要求。

（二）教学目标的重塑路径：从“知识理解”到“素养表征”

塑教学目标，是确保SIMBL教学从理念走向实践的核心。传统的教学目标侧重于学生对既定知识的识记、理解和应用，而SIMBL模式下的教学目标则聚焦于学生在应对复杂现实问题时所展现出的素养、行为和心智习惯，因此，可以从科学的核心素养来进行教学目标的制定。

设计范例：以“校园落叶处理”议题为例。

1. 科学观念

传统的知识理解目标仅限于学生能说出落叶分解的三个阶段，而素养导向下的教学目标应是学生能合作绘制出“落叶处理方式及其影响”的概念模型图。或者提出并绘制一套关于落叶在本地环境中分解过程的初步解释模型，这不仅仅是指明确科学事实和知识，更是指在理解科学概念、规律、原理的基础上，形成的对落叶分解的总体看法和概括性认识，并能用这些观念解释自然现象、解决实际问题。

2. 科学思维

可以系统动态地看待校园落叶问题，能基于模型，分析堆肥、焚烧等不同方式对土壤、空气、生物等至少三个方面的潜在影响，注重创新思维的培养，让学生能够从不同角度（经济，生态）提出新颖、有价值的科学问题，并设计创造性的解决方案。能够基于证据进行逻辑推理，形成解释或结论，并能评估他人论证的合理性，除此之外，养成科学的批判性思维，能够对信息、证据、观点和论证过程进行审慎的、反思性的质疑与分析，而不是盲目接受。

3. 实践探究

在设定教学目标时，要描述学生“能做什么”，而不是“知道是什么”。在SSI教学中，不仅要学生理解，还要观察、测量、记录、设计实验、搜集资料、合作、展示、报告，这些更侧重学生的实践操作，在设计学生实践活动时，核心思路是：让学生扮演“校园环境决策者”的角色，亲历从“发现问题”到“解决问题”的完整探究过程，比如学生的实践操作遵循“问题－证据－决策－行动”的主线展开：首先通过实地调查与访谈界定问题；继而通过对照堆肥实验与自然观察获取科学证据；随后通过利弊分析与角色辩论形成决策，并撰写方案建议书；最后通过创意工坊与听证会进行成果展示与倡议。这一系列将核心素养的培养具象化于完整的探究行动之中，最后能撰写一份包含科学理由和行动步骤的“校园落叶合理化处理倡议书”。

4.责任态度

责任态度的培养，很多教师仅仅把他看作是在教学结束之后的主题升华，其实它存在于整个探究过程中，比如在开展落叶去往何处的调查过程中，可以养成实事求是的科学态度，关注校园环境问题，尊重事实，通过实地调查获取一手数据，而不是凭空想象，在辩论时，分饰不同角色：校长（考虑成本、校园形象）、总务主任（考虑清洁工工作量、处理成本）、科学老师（考虑生态循环）、环卫工人（考虑工作便利性）、学生（想要美丽的校园环境）、本地农民（可能需要堆肥）。理解并尊重不同角色的立场和难处，学会从多角度全面思考问题，而不是固执己见。这是社会责任感和同理心的核心。在设置对照组A组与B组对照试验时，敢于尝试不同的解决方法，以严谨求真的态度对待实验过程，乐于合作完成长期观察任务。在提出“最佳处理方案”建议书时，要基于调查和实验数据建议提出推荐方案、科学依据、成本估算、实施步骤和预期效益，将自己的成果转化为负责任的公民行动，主动为校园环境发展建言献策这是培养学生从态度到责任感的最好方式。像这样的方式非常多，不仅仅是对价值观的树立与培养。

如此设计，确保了教学过程始终围绕四大核心素养生成展开。

（三）将SIMBL模型融入教学流程中

SSI教学是非线性、迭代式的探究循环，而SIMBL模型六要素应作为“思维组件”，灵活嵌入到“课前准备·课中探究·课后延伸”的教学流程中，形成迭代循环。

（四）设置有关SSI教学的增值性评价

设置与教学过程一体化的增值评价，为精准追踪学生素养发展，应设计与SIMBL模型完全对应的增值性评价量表，以SIMBL六要素为一级指标，并细化为“能绘制简单模型图表达关系”“能说出至少两种不同处理方式的后果”等可观测的二级指标。采用“前测－后测”模式，通过课堂观察、作品分析（模型图）、表现性记录（辩论发言）等方式，在教学前后对学生在各指标上进行评分，通过计算“进步值”（后测分－前测分），实现增值评价，让评价从静态的分数评判转变为动态的成长见证，并为教师优化教学策略提供精准数据支持。

四、结语

将社会性科学议题融入小学科学教学，是深化科学教育改革、发展学生核心素养的重要途径。通过“确立－创设－构建－完善”的系统性教学路径，能够引导学生在直面真实世界复杂问题的过程中，不仅学会科学，更懂得如何用科学进行思考、决策和行动，最终成长为具备科学理性与人文关怀的负责任公民。

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