本期荐读丨教学案例：基于 CER 论证模型的社会性科学议题教学/姚燕

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本刊2025年第3期刊发的《基于 CER 论证模型的社会性科学议题教学》一文，以“转基因产品的安全性”为中心议题，结合 CER 论证模型，构建基于 社会科学议题的论证式教学模型。本期荐读。

“社会性科学议题”（scioscientific issues，SSI）是指当代科学技术研究开发所引发的与社会伦理道德和经济发展等密切相关的社会性问题。《普通高中生物学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》指出，教师应引导学生积极思考与生物学有关的社会问题，参与讨论并作出理性解释，辨别迷信和伪科学，宣传健康的生活方式，尝试参与社会决策，培养学生的社会责任感。如何有效地在生物学课堂中开展 SSI 教学，切实促进学生的科学素养提升和社会责任养成，成为教师教研的一项重要课题。

论证式教学策略是当前科学教育研究的热点，其实质是让学生经历类似科学家的论证过程，理解科学概念和科学本质，是培养学生科学思维的重要途径之一。CER 论证模型包含主张（claim）、证据（evidence）和推理（reasoning）3 个要素，结合 CER 论证模型开展 SSI 教学，有利于引导学生多维度认识事物，提升其科学论证和社会决策能力。基于 CER 论证模型构建的 SSI-CER 教学框架如图 1 所示。教师通过创设真实情境，引出社会性科学议题，以问题驱动分析争议。学生分组调查提出主张，围绕议题收集证据，运用推理证明主张；组间辩论展开论证，最终修正完善作出决策，解决实际问题。在此过程中，教师灵活应用多元评价方式，对学生的活动情况进行反馈和建议。

SSI 经常与社会热点主题相联系，如环境污染、生态平衡、食品安全等。受认知水平所限，这些问题尚未得到彻底解决，如何解决也缺乏定论，在课前应指导学生熟悉相关知识背景。本节课前指导学生查阅资料了解转基因产品的优缺点，问卷调查了解公众对转基因产品的认知和态度，收集不同身份人员对我国推进转基因玉米商业化生产的意见。

在课堂中开展 SSI教学，教师需要合理创设情境，既能激发学生对于社会性议题探讨的兴趣，又能联系相关理论开展学习。新闻视频、科学文献和图片资料都可以成为良好的导入素材，如教师展示市面各种新型玉米，包括七彩玉米、草莓玉米、手指玉米等。提出问题：这些玉米是否为转基因产品？你是否会购买这些类型的玉米？市售的这些玉米是否为我国商业化生产的转基因玉米？转基因玉米是否安全？

社会性科学议题往往是结构不良或具有争议的问题，没有简单唯一的答案，学生可以持赞同或反对主张。学生只有在广泛参与、深入探讨、互动交流的过程中，学会用证据支持所选择的立场，有逻辑地表达观点，才能更理性地看待议题。对“转基因产品的安全性”这一议题，学生根据调查资料和自身认识，提出 2 种不同的观点，即“转基因产品是安全的”和“转基因产品是不安全的”。

持有相同主张的学生自由组队后，教师可以引导学生多渠道、多维度收集有效证据，梳理逻辑关系。学生合作调查、收集证据、科学推理进而支持主张，通过个人思考、同伴交流、师生讨论解决问题。对于本议题学生查明，我国转基因玉米多数品种仍处于获批研究阶段，并没有商业化生产。转基因玉米的安全性需要从食品安全和环境安全角度分别进行论证。

 3.4.1 论证转基因食品安全 

教师引导学生论证转基因食品安全需要从营养学、致敏性以及毒理学进行评价，除此之外科学家还需要对受试动物长期饲用后生长发育、肠道健康以及繁殖等指标进行评测。学生收集相关文献资料，基于证据进行推理，包括证据 1：科研人员提取了不同产地和种植时间的抗虫耐除草剂玉米和亲本玉米的营养成分，应用生物统计方法比较转基因玉米和亲本玉米无显著性差异，证明转基因玉米在成分、毒性和致敏性方面与普通玉米无异。证据2：科研人员采用三代繁殖毒性研究的方法，将转Cry1Ab 和 epsps 基因的抗虫耐除草剂玉米和非转基因玉米掺入饲料，测定雌、雄大鼠生长发育期体重、生殖、血液、器官和组织病理等参数，未发现转基因玉米对大鼠生殖发育有意外影响。证据 3：1Ab 蛋白为转基因抗虫耐草甘膦玉米的外源基因表达蛋白。模拟不同时间胃肠液消化 1Ab 蛋白的 SDS-PAGE 凝胶电泳图显示，1Ab 蛋白在模拟胃肠液中容易被降解。经过推理，学生证明转基因玉米在成分、毒性和致敏性方面与普通玉米无差异，转基因食品是安全的。 

教师提出疑问：能否通过以上资料或证据得出转基因玉米完全无害的结论？证明转基因食品安全和不安全哪方面更难？通过思维训练“评估获取证据的难度”来渗透证据收集和评价意识。学生补充我国为了确保转基因食品安全，建立规范的生物安全评价技术体系，制定完善的法规和标识管理制度，不仅保证了转基因产品的安全性，也维护了消费者的知情权和选择权。 

3.4.2 论证转基因作物环境安全 

科学论证过程中证据的选择和有效性至关重要。组内论证和组间比较可以帮助学生更加客观、准确地作出判断。针对复杂的科学情境，教师适当引入证据不充分的实例，能够更好地促进学生批判性思维的提升。学生需要综合实际和科学本质，评估证据的科学性、有效性和充分性，最终构建合理的证据链。例如，转基因作物的环境安全应从哪些方面评测？学生讨论后回答：对非靶标生物的影响、对靶标生物的抗性影响、基因漂移的环境影响、对生物多样性的影响等。教师提供相关资料，提醒学生需要对资料证据进行合理分类和选择，组内论证应该有充足的证据，逻辑应该严谨。 

资料 1：转基因玉米的抗虫基因针对的是玉米螟，帝王蝶是非靶标昆虫。实验室处理的 3 种马利筋花粉叶片饲喂帝王蝶幼虫的存活率和叶片消耗量如图 2 所示。

资料 2：现阶段推广种植的 Bt 转基因棉花和玉米花粉对家蚕、柞蚕和蜜蜂等非靶标经济昆虫以及帝王斑蝶是安全的。由于多种棉铃虫寄主作物的小规模交叉混合种植模式，田间尚未发现害虫对 Bt 作物产生抗性。

资料 3：抗除草剂的转基因漂移到杂草群体以后，能够显著提高杂草的抗除草剂能力和适应性，从而对田中的杂草控制产生影响。根据除草剂处理下的玉米种子发芽率，计算不同距离玉米花粉的漂移率，结果见表 1。

资 料 4：在 转 cry1Ah 基因玉米种植后取其土壤样品进行培养测定，结果表明，同一时间内转基因玉米与非转基因玉米二者根部细菌、真菌和放线菌的数量及玉米根际土壤群落结构差异不显著。

3.4.3 组间论证，修正结论 

学生分组构建 CER论证模型，组间展开论证，分析转基因作物的环境安全（图 3）。争论集中于作为证据的资料 1 和资料 2 都是研究转基因玉米对非靶标生物的影响，为何得出不一样的推论？同样是资料 3 作为证据，为什么得出不同的结论？学生讨论后认为，证据的选择需要多方考查，相互印证才能采用。资料 1 经证实，实验缺乏花粉量数据，且实验室数据并不能反映田间实际情况。资料 3 中不同距离基因漂移引起的结果不同，导致结论不同。主张的得出必须在相应的范围和条件下才有意义和准确度。学生由此修正结论：转基因植物种植区域应该有严格的要求，和其他作物间隔最好大于 150 m 才较为安全。

社会性科学议题往往横跨多学科领域，涉及自然科学领域和人文科学领域。在此类议题的论证中，学生处于不同角度和位置就会有不同的态度和选择。辩论或者角色扮演有助于学生形成辩证思维，以理性的角度看待社会中的“两难”议题。本节课以“转基因抗虫抗除草剂玉米能否投入商业化生产”作为听证议题，邀请学生代表官员、公众、公司人员、农民和科学家进行角色发言，最终得出共同主张：转基因食品需要在健全的监督与管理体系中才能实现可持续发展。 

通过不同小组之间的多轮反复论证及角色扮演，小组内部针对论证内容对自身的主张进行反思、修正和完善。组长梳理小组讨论结果，形成论证报告。在撰写报告期间，学生可以寻求教师帮助。教师根据证据的选择、论证的逻辑和结论的合理情况给予反馈建议。最终学生作出综合决策：转基因技术本身是中性的，转基因产品是否安全需要进行严格的科学检测，转基因产品的推广应该慎重和理性对待。

对基于 SSI 的论证式课堂教学效果进行评价时，教师不仅要关注终结性评价，更要着眼于过程性评价，灵活应用多元评价方式。本节课后，教师除了基础作业外，还可以布置创新作业。例如，转基因玉米会使牲畜抗药性增强，当牲畜食用转基因玉米饲料时,转基因食品中所含有的抗性基因或抗性蛋白有可能使牲畜病原微生物的抗药性增强，引起抗生素类药品失效，威胁牲畜健康。请学生利用论证模型，结合研究报告，提出可行性方案。学生不再是针对问题给出简单的对错答案，而是基于证据的科学性、推理的逻辑性和阐述的合理性，最后形成科学、技术和社会相结合的一致论证方案。通过区分信息中的事实和观点，学生能够理性表明自己的主张，进而引导公众理性认知。

根据SSI 本身的特征，高中生物学教学中选取的议题应该兼顾科学性、社会性和争议性。教师需要深入发掘有效议题，让学生能基于生命观念，将科学、技术、工程学知识和能力综合运用在实践活动中，解决生活中的实际问题。对立冲突议题、评估决策议题或讨论探究议题，都能帮助学生以多元发展的视角来看待世界。

结合 CER 论证模型开展社会性科学议题教学，对教师和学生都提出了更高层次的要求。教师和学生都需要在课前做好充足准备，以便更好地在课堂中进行观点碰撞。教师主要为整个教学活动提供支架，搜集相关资料并制订教学计划，设计富含情境的开放性问题，开展高阶思维活动，引导学生积极参与，适时评价反馈。学生在教学过程中始终处于主体地位，课前调查收集证据，课中评估证据、推理论证，课后修正完善、科学决策。

鉴于SSI 的争议性和开放性，其没有简单的对错之分，而是需要从科学、伦理和社会规范等多方面进行考量。教师应综合使用多种评价方式，针对学生活动及时反馈。设计相关活动的科学评价量表，通过组内自评、组间互评和教师评价相结合的方式，学生既能理解 SSI 教学的过程脉络，也能知道努力的方向。