社會性科學議題

一、社會性科學議題的緣起

工業革命以來，科學與科技的進展日新月異，除了大大的提升人們的生活品 質，卻也衍生出許多社會、經濟的問題，甚至改變原有的環境生態（如核能發電 廠、水庫的興建）。為了能喚起或重新檢視科技進步對人類社會及生態環境所造成 的影響，部分學者希望從原有的科學教育中進行檢討及反思，不該只關心科技發 展，也必須關心社會和環境，並提倡新的教育理念來強調科學、科技與社會之間 的相互連結關係，此教育理念即為 STS（Science, Technology, and Society）（Bybee, 1985；Deboer, 1991）。

而 STS 在發展初期，的確使用許多生活當中的科技、社會相關議題作為教學 主題，讓學生了解科學、科技與社會的互動關係，並在教學活動的過程中獲得特 定科學知識與方法。甚至部分學者加入環境因素，提出類似以議題為導向的 STSE

（Science-Technology-Society-Environment）教學理念（Hodson, 1994, 2003；Pedretti, 2003）來強調與環境之間的關係。不過這類的教育理念缺乏理論架構作為基礎，

比較像是一種教學策略（Zeidler, Sadler, Simmons, & Howes, 2005），或者說是學習 科學知識過程中的一種裝飾品（林陳涌，2015）。學者們提出的原因除了部分議題 與學生的生活環境沒有直接關聯，難以引起學生的學習興趣（Shamos, 1995）之外，

以 STS 為主軸的教學主要是傳達傳統的學科知識，未能進一步在議題中探討更深 層的道德面、情感面、文化脈絡與科學本質之間的連結，也缺少學生彼此之間價 值觀的討論與對話（Zeidler et al., 2005），因此最後並沒有辦法持續成為科學教育 的研究主軸。

接續 STS 教學後，開始有學者針對 STS 較為人詬病之處進行改進，而產生 另一種以社會性科學議題（SocioScientific Issues, 簡稱 SSI）為主軸的科學教育理

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念。此 SSI 在教學過程中更強調科學議題中的社會性決策考量與爭議，包含道德 規範、倫理價值、社會觀感或政策指向，並鼓勵學生在爭議兩難的情境中進行思 考、溝通、對話，同時也關注學生於情意層面和個人價值觀的發展與變化（Driver et al., 2000；Sadler, 2004；Zeidler et al., 2005）。Zeidler 等人更將 SSI 議題分成「科 學本質議題」、「論證議題」、「文化議題」與「案例導向議題」，利用不同議題進行 倫理道德與兩難因素之探討，除了能促進學生認知與道德發展，也能提升學生的 科學素養（Zeidler et al., 2005）。

二、社會性科學議題的教學特色

社會性科學議題（SSI）通常指的是一些具有開放性問題、對立性論點與社會 兩難的生活問題，也因為這類問題的結構較模糊，無法單純只用科學知識就能解 決，因此並沒有標準答案或正確的解決途徑（Sadler, 2004）。國內學者林樹聲（2008）

提出社會性科學議題包含以下四種特色：（一）屬於開放式結構不佳的問題，無法 從中獲得唯一的標準答案；（二）社會團體在議題中持有的立場不同，因而呈現對 立與衝突；（三）個人在抉擇時常會涉及價值判斷，並反映出不同的道德推理與倫 理考量；（四）議題中涉及許多相關領域，如科學、社會經濟、生態保育、政治法 律以及倫理與道德，必須透過多面向、跨領域的思維才能反映問題的全面性。因 此，社會性科學議題呈現的並非一個標準答案，而是反映出一系列論證的過程、

立場的表達與不同價值觀取捨的結果（林樹聲，2015）。

由上述社會性科學議的定義可知，SSI 通常具有「開放且複雜」與「跨領域學 科」的特質，沒有單一的解決方案，更無法只憑藉科學知識就能做出決定，故許 多學者利用社會性科學議題作為教學素材，搭配合作學習、角色扮演、小組討論、

論證活動、非形式推理活動、道德推理活動、實地考察或閱讀與寫作等相關策略 進行教學（陳俊榮，2013），一方面學生可從議題中了解科學、科技與社會的關聯，

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另一方面設計師生或同儕間的互動討論讓學生從中利用多元觀點進行思考，提升 學生的科學素養與倫理道德發展（Sadler, 2004；Zeidler, 2005）。林樹聲（2004）也 提到社會性科學議題的融入教學，不僅是知識概念傳遞，也是在幫助學生從科技 爭議中了解社會本質與價值觀的取捨，提升學生的表達、傾聽、批判思考以及做 決定的能力，使學生在未來能展現民主素養與社會責任，不再只是停留在傳統的 記憶、理解等認知層次。

三、社會性科學議題中與決策的相關研究

從 SSI 發展以來，國內外已有許多學者利用不同類型的社會性科學議題進行 研究，其中相關研究的方向與內容相當多元，例如針對科學本質的研究（Bell, &

Lederman, 2003；Sadler, Chambers, & Zeidler, 2004）、非形式推理的研究（靳知勤、

楊惟程、段曉林，2009；Sadler, & Zeidler, 2005）、論證能力的研究（蘇衍丞、林樹 聲，2006；Jimenez-Aleixandre, 2002；Patronis et al., 1999；Zeidler et al., 2005）等。

而利用社會性科學議題提高學生推理思考以及發展決策的能力也早已被視為是現 代科學教育的重要目標之一（AAAS, 1993；OECD, 2001），這種「社會性科學議 題的決策（socioscientific decision making）」包含了解決問題過程中（一）辨識與 描述議題的能力、（二）形成判準並以多元觀點權衡方案的能力，以及（三）評估、

反思決策過程的能力（Eggert, & Bögeholz, 2010）。

國外與決策相關的研究如 Patronis, Potari 與 Spiliotopoulou（1999）使用「當地 道路規劃」作為 SSI 議題，對象是八年級學生。研究結果發現當議題內容為自己 生活周遭有關的事件時，學生能展現出較好的論證能力與決策，另外，透過小組 討論方式能提供學生進行論證及考量不同面向的機會，進而形成觀點；Hogan（2002）

使用「外來種生物」作為 SSI 議題，對象也是八年級學生。研究結果發現運用小 組討論為教學策略時，學生能從討論過程中精緻化自己的想法與邏輯推理能力，

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且小組討論能幫助學生整合生態環境背景知識，培養系統思考技能而作出決定；

而 Sadler 與 Zeidler（2005）的研究則發現學生有唯理主義、情感、直覺、合併型 等四種非形式推理類型，並且決策時會受道德、個人經驗、情感考量及社會因素 的影響。近期的研究包括 Dawson（2015）利用「氣候變遷」作為 SSI 議題，對象 是 10 年級學生。研究結果發現學生對於溫室氣體、氣候變遷的概念相當模糊，並 存在許多另有概念（alternative conceptions），因此建議科學教育者能利用探究相關 策略與融入其他課程資源的方式來提升學生在氣候變遷議題上的概念理解與決策 能力；Brush 等人（2016）利用「遺傳」作為 SSI 議題進行教學，對象是高中生。

其研究結果發現利用 SSI 進行教學能提升學生的學習成效與學習態度，而且遺傳 學先備知識較低的學生，在學習成效上的提升效果較為明顯。

在國內與決策能力有關的社會性科學議題研究對象大多集中在國小學童，例 如翁琪涵（2007）使用「湖山水庫興建」作為 SSI 議題。研究結果發現六年級學 生面對兩難情境時傾向使用單一因素進行考量，而且決策受個人價值觀、對議題 的認知、訊息來源等影響；呂青樺（2012）使用「垃圾處理」作為 SSI 議題。研 究結果發現社會性科學議題教學有助於六年級學生的價值澄清，能利用自己重要 的價值觀發展評判標準，學生也能考量更多元的解決方案與優缺點。另外，課程 有助於提升學生的環境知識、技能與行動力；吳靜宜（2014）使用「石化工業的 搬遷」作為 SSI 議題。研究結果發現使用強化後設認知的決策教學能提升六年級 學生在列出解決方案、選擇與評估方案以及反思的能力。課程後，學生能運用刪 除或權衡策略進行決策，並且能將習得的決策能力遷移至其他議題；劉宜青（2014）

使用「封井救高鐵議題」、「興建發電廠議題」和「鱈魚捕撈與保育議題」作為 SSI 議題。研究結果發現五年級學生在教學前只能形成一至兩個判準、判準著重在社 會層面的考量、只用優點內容來評鑑方案，但在教學後，學生能提出更多且不同 面向的判準，並且能提出方案缺點與改善方式；另外李麗菁與劉湘瑤（2007）則 是研究國小教師在「高山纜車」、「小花蔓澤蘭」和「中部橫貫公路」等 SSI 議題

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中的抉擇考量因素。研究結果發現在不同 SSI 環境議題的決策中，教師所採用的 論點並不相同，非理工科教師傾向從社會觀點進行考量，但同時也關注生態環境。

針對國內中學生所進行的 SSI 相關研究目前偏向於論證能力，如羅加佳（2013）

利用 SSI 訓練學生評判證據與論證能力、彭傑（2011）使用 SSI 論證教學培養學生 道德敏感度和論證能力、李亭誼（2011）探討不同科學認識觀的學生在 SSI 議題上 的論證能力表現。而與中學生決策相關的研究如呂莛鈺（2016）利用社會性科學 議題探討結構式、引導式探究教學法對高一學生決策能力的影響。結果發現兩種 探究教學法皆能提升學生在辨識兩難考量、形成判準、進行權衡的能力，結構式 探究教學法又更適合低決策能力者發展決策能力。另外，也發現學習單中的教學 指導語會影響學生決策能力的學習；吳佳蓉（2015）研究在合作式網路科學探究 學習平台（CWISE）中利用社會性科學議題進行決策訓練。結果發現水資源知識 背景會影響國中生興建水庫時的決策表現，而且學生傾向將「生態」作為決策的 重要考量；吳貞儀等人（刊登中）在社會性科學議題中加入決策框架、視覺化工 具與文字提示等鷹架協助高中生在決策歷程中考量多種面向。研究結果發現學生 在決策中的考量立場有四種類型，分別為目標利益、顧及他人、史蹟自然與科技 管理，並建議未來課程設計時能加強學生蒐集證據的鷹架設計，以提升決策能力。

利用 SSI 訓練學生評判證據與論證能力、彭傑（2011）使用 SSI 論證教學培養學生 道德敏感度和論證能力、李亭誼（2011）探討不同科學認識觀的學生在 SSI 議題上 的論證能力表現。而與中學生決策相關的研究如呂莛鈺（2016）利用社會性科學 議題探討結構式、引導式探究教學法對高一學生決策能力的影響。結果發現兩種 探究教學法皆能提升學生在辨識兩難考量、形成判準、進行權衡的能力，結構式 探究教學法又更適合低決策能力者發展決策能力。另外，也發現學習單中的教學 指導語會影響學生決策能力的學習；吳佳蓉（2015）研究在合作式網路科學探究 學習平台（CWISE）中利用社會性科學議題進行決策訓練。結果發現水資源知識 背景會影響國中生興建水庫時的決策表現，而且學生傾向將「生態」作為決策的 重要考量；吳貞儀等人（刊登中）在社會性科學議題中加入決策框架、視覺化工 具與文字提示等鷹架協助高中生在決策歷程中考量多種面向。研究結果發現學生 在決策中的考量立場有四種類型，分別為目標利益、顧及他人、史蹟自然與科技 管理，並建議未來課程設計時能加強學生蒐集證據的鷹架設計，以提升決策能力。