SSI教育与STEM教育的融合路径研究
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作者:董艳 徐淑华 杨洋
摘要：人与科学技术之间关系的协调是科学教育的重要命题之一，SSI教育和STEM教育对此做出了不同角度的回应。SSI教育和STEM教育均源自西方，并在国内科学教育领域引发积极反响。但现有研究一般把两者作独立探讨，很少关注它们之间的相通问题。该研究通过系统梳理与比较SSI教育与STEM教育的缘起、脉络、研究、实践等相关文献；并在此基础上分析两者融合的可行性与必要性，探讨两者融合的三种可行路径：基于SSI教育的多情境纵向拓展模式、基于STEM教育的多学科横向整合模式，以及面向设计产出的跨学科项目价值融合模式。这三种模式将为我国基础教育领域的科学教学实践提供实践参考，并提供科学教育课程思政元素的梳理线索。研究指出，两者融合效果还取决于科学教师应具有必要的跨学科教学知识与变革能力，这正是当前推进两种模式过程中遭遇的共同困境。
关键词：SSI教育；STEM教育；融合路径；情境转换；学科统整；DoPBL
中图分类号：G434 文献标识码：A
本文系国家自然科学基金2021年度面上项目“STEM教育情境下多人同伴互动的脑协同机制与策略研究”（项目编号：62177011）研究成果。
当今时代，人们的生活已经离不开科学技术。科学技术实质上是人类认识世界、改造世界的工具，应该如何协调人与科学技术之间的关系，科学教育工作者应为此做出何种努力，是科学教育一直在思考的问题。随着科学技术给人们带来新的问题和新的契机，科学教育也不断随之调整自己的方向。其中，SSI教育和STEM教育均是发源于西方的科学教育理念，并且都在我国国内引起了一定反响。两者从实践形式来看，都是一种跨学科教育，但在实际的教学实施中，教师可能会有所困扰，无法辨析其内涵而影响具体的实践开展。再者，随着新时代的到来，如何回答时代之问，特别是培养什么样的人，如何培养人，面向未来的新一代学习者是否能够在科技发展的当前，树立正确的人生观和世界观，担当起社会发展的重要责任，也是当前跨学科教育如火如荼发展的过程中，需要考虑的。如何将学科与跨学科教育融合于立德树人的根本任务，从而在重构教学设计或教学活动的时候，让学生们立足课堂，又心向祖国发展大业，科学教育理应承担此重任，为祖国繁荣复兴输送更多有担当、有本领的时代新人。为此，本研究将探索两种教育形式的融合可操作路径。
（一）国际背景
教育是培养人的命题，在不同的历史背景之下，由于时代要求的更新，教育自身也不断革新，以更好地回答“培养什么样的人”。SSI教育和STEM教育的出现各有其特殊的时代意义。社会性科学议题（Socio-scientific Issues，SSI），是指那些因科学技术的发展与应用，而对社会产生冲击和影响的科学问题相关的争议性问题。由于不同个体之间所持立场和价值观的差异，议题对社会所带来的影响具有争议性[1]，SSI教育（Socio-scientific Issues-based Education），指的就是基于社会性科学议题情境的教与学。STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四T学科的简称，强调多学科统整。但STEM教育并不是科学、技术、工程和数学简单叠加，而是以统整的视角来更好地培养学生的创新精神与实践能力。STEM整合创新的结果可以是知识层面的，也可以是实践层面的。
科学、技术促进社会快速发展的同时，所引发的一系列问题也逐渐浮现出来。工业革命带来大范围的失业恐慌，也带来环境污染、生态失衡、能源枯竭等社会问题。20世纪60年代，愈演愈烈的核军备竞赛则进一步加剧了人们对于科学技术的担忧，并使人们意识到，科学技术应该要受到社会的需要和价值观的牵引，不能信马由缰。20世纪70年代，美国掀起了科学、技术与社会运动（Science Technology Society，简称STS运动），在教学中表现为强调要将科学、技术与社会三者紧密联系。STS教育希望帮助人们理解科学与技术的区别以及技术发展的双面性，反思人与自然的关系。后来又出现了STSE，试图在更广范围内将科学、技术、社会和环境等予以综合考虑。但是，STS/STSE被指责没有关注到学习者的个体情感、伦理发展，造成科学教育的“伦理缺位”，也阻碍了学生深入理解科学的本质，因此逐渐淡出了主流的科学课程，更多情况下是作为学习的背景而存在[2]，而这个时期社会民众对科技争议问题的关注有增无减。随着论证教学的兴起、建构主义教育思想逐渐成熟以及非形式逻辑运动的发展，80年代初，正式的SSI教育开始诞生于西方发达资本主义国家（美国、英国），SSI不仅包含了STS提供的所有内容，同时也考虑了科学的伦理维度、孩子的道德推理和学生的情感发展[3]，涉及的教学功能更多。
如果说SSI是西方科学教育界试图减少科学技术潜在负面效果的积极干预，那么，STEM教育的提出则是美国对于保持在科技创新上的全球领先地位的努力与尝试。二战后，为争夺世界霸权，美国与苏联开始了长达44年的冷战，并展开了争夺太空据点的较量。苏联率先于1957年成功发射世界上第一颗人造卫星，又于1961年实现把宇航员送上太空，美国在这场较量中的频频落后引发了美国公众对学校教育的深刻反思，他们认为这是由于教育投入不足、课程设置缺乏基础性和系统性、不重视数学和科学教育所带来的恶果。在这种强烈的反思和危机意识之下，STEM教育就此萌芽[4]。1986年，美国国家科学理事会（NSB）发布《本科的科学、数学和工程教育》，又称《尼尔报告》，其中首次明确提出“科学、数学、工程、技术教育的集成”（SME&T）的纲领性建议，并提到“追求卓越，让美国的下一代在科学技术上发挥领导作用”，该报告也被视为提倡STEM教育开端[5]。2001年后，STEM逐渐取代SME&T，成为四门学科的统称。在这之后，美国政府陆续出台STEM相关的教育政策和文件，STEM教育思想开始成为美国科学教育的重要组成部分。2009年，美国颁布了《美国振兴及投资法案》，将增加财政投入支持STEM教育写进法案；时任总统奥巴马提出教育创新运动，强调美国将优先发展STEM。自此，STEM教育受到广泛关注，并在国际传播。
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（二）国内相关研究的兴起
我国近代科学教育起步较晚，相应的，直到20世纪80年代中期，我国的科学教科书上一直都没有涉及科技争议的内容。90年代之后，随着科技发展浮现的一系列负面问题，国内教科书开始尝试以课后阅读材料的形式引入一些简单的日常科技争议问题。基于我国存在环境污染、生态环境破坏、发展失调等突出问题，及社会大众科学素质亟待提高的问题，社会性科学议题的相关研究自2007年起被学界关注[6]。同年STEM教育也进入学术研究，但之后相当长一段时间内，STEM研究大多止步于对国外实施情况的介绍。2012年11月24―27日，北京师范大学教育技术学院承办了第二届STEM国际教育大会。2015年，我国教育部在《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》中首次提出要“探索STEM教育、创客教育等新教育模式”，由此引发了STEM教育研究的热潮。2017年，教育部印发《义务教育小学科学课程标准》，在实施建议中明确指出“倡导STEM的跨学科学习方式”，STEM教育开始以更多元的方式与我国的教育实际联系起来。
（三）SSI教育与STEM教育
自我国学者开始关注到SSI教育以来，从学科教学的角度来看，生物学科对该主题的关注最多，其次是化学学科，从学段的角度来看，中等教育阶段对此的关注高于高等教育阶段。研究主要从两个主题展开：一是围绕SSI在国外的发展概况；二是SSI在我国分科教学中的实际应用，包括在生物、物理、化学等方面探索SSI教学。而STEM教育研究的增幅体现在2014―2017年间，至今研究数量总体仍呈上升趋势。研究主要从以下三个主题展开：一是基于国际经验，探讨STEM教育内涵及其未来走向；二是STEM教育的本土化路径思考及实践应用；三则是通过STEM研究和实践的开展过程中，对我国现阶段STEM教育现状的反思。
SSI教育与STEM教育既有区别，也有联系。在教学目标上，SSI教育强调让学生了解多元观点和背后的价值观，并在一种综合的科学问题解决困境中，尝试做出科学决策，而STEM教育t强调整合不同学科，通过科学探究与生活相关的真实性问题，并予以工程化实践，从而达到可见的创新。两者的差异和共性如表1所示。
SSI教育通过让学生关注引起社会争议的科学问题，来为学生提供知识学习环境的同时，加强对科学、社会、伦理等维度的思考，发展批判性思维和面对冲突时的科学决策能力。而STEM教育更多从科学实用主义的角度来考虑，并通过综合性解决问题来培养学生的高阶能力。2016年美国发布的《STEM2026：STEM教育创新愿景》指出[7]，STEM课程要注重学科的交叉整合，不仅要实现原先四门学科之间的融合，还要重视STEM与其他学科的融合，至少实现一个STEM学科和一个非STEM学科的整合。但不管外在的整合科目如何变化，STEM教育的核心就是通过跨学科教育，来实现学科之间进行灵活地交叉融合，促进各个学科的发展，实现个人见解抑或是实物方面的创新，这一点始终是没有异议的。
两者之间的共性在于两个方面。第一，均偏向生成性教学，注重学生的自主建构。它们与传统的相对静态的课堂都有着明显差别。传统的课堂教学主要依据学科知识体系结构展开，通常有着固定的、客观的、具有普遍性的答案，而SSI教育和STEM教育更像是动态课程，学生被提供了更加充分的自主建构的空间和可能性，教师则要依据课堂中的互动状态及时地调整教学思路和教学行为，教学的结果更依赖于具体教学过程中的生成，而不是教师的预设。第二，两者都指向科学素养培养，体现科学实践观念。科学教育自诞生以来，教学观也不断在更新，最初，科学只是被当作零散的事实信息灌输给学生，学生知其然但不知其所以然。后来，科学探究在科学课中上升到了较重要的地位，近年来，科学探究正在被科学实践所替代。这期间教学观的变化――从“将科学作为知识”到“将科学作为探究”，再到“将科学作为实践”的转变，反映了科学教育从重视科学知识的掌握到重视科学素养的培养。
在实践模式方面，SSI教育和STEM教育的教学活动设计各有所侧重。SSI教育的探索出现了如决策模式（Decision Making Model）、道德思维模式（Moral Thinking Model）、共识项目模式（Consensus Project Model）等典型的教学模式，尽管略有差异，但基本采取的是辩证教学，学生需要批判思考、审慎评估。根据应用成果的不同，STEM教育应用模式则可以分为探究、制造和创造型，针对不同类别，可以归纳出大致的教学流程[8]，但无论是哪种STEM教育应用模式，都是主要以跨学科整合的方式，促使学生通过多种学科的学习思维过程，经历运用不同学科知识进行问题的多元化解决，尤其是增加了探究之外的，工程实践成果产出的模式。STEM的实践模式更加体系化，SSI实践模式之间还比较独立，没有形成一个较系统的结构。STEM教育实践的开展在我国十分火热，本土化成果也逐渐增多，但现阶段问题也存在，例如，部分STEM课程脱离了学科课程，缺乏学科内容。STEM课程内容不仅要包含跨学科内容，也要包含学科内容[9]，现阶段STEM教育项目大多依托机器人、3D打印、创客等开展，有些机构和学校错误理解了STEM的教育目标，片面强调动手操作，甚至忽视基于学科内容生长的科学素养。其次，陷入对新技术、新软件等昂贵教学资源追求的困局[10]，经费不充裕的学校往往因而对STEM教育望而生畏。此外，据调查研究，学生的STEM职业兴趣整体不高，学习态度仍有待进步，尤其是女性[11]。
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SSI教育与STEM教育的提出尽管基于不同的背景，但其最终目标都包含培养学生的科学素养。探讨模式融合对基础教育教师的实践应用具有操作价值。两者融合路径的探索，避免教师因关注某一种模式，忽略另一种模式在促进学生面对科学问题解决过程中的应用可能与思维局限。两者融合的可行性与必要性有以下几方面。
从历史发展来看，SSI教育与STEM教育将殊途同归。两者均诞生于西方科学教育，与STS（E）有些渊源。SSI是对STS（E）的超越与发展，增加了学生对社会伦理道德的关注，并尝试使学生把认知与情感进行联系，做到更大程度的认知和情感投入，在科学困境中做出更明智的科学决策，旨在希望通过科学地权衡与决策，以减少科学技术可能引起潜在的负面效果。STEM教育则是在一定程度上对STS（E）的发展进行积极回应，旨在通过跨学科融合促进学生综合技能的提升，STEM使得带着些许“反科技”色彩的STS（E）社会运动，转向看到并创造科技的积极效用的社会大潮流[12]。
从内在逻辑来看，STEM教育需要与SSI教育元素融合。如果STEM教育是要让学生为应对现实世界中的复杂问题做好准备，那么问题中本就存在的非STEM维度应该得到更多关注。Pleasants[13]探讨了STEM问题的性质，将其分成非STEM问题、纯粹STEM问题、STEM相关问题，并且对现阶段STEM教育通常集中于纯粹STEM问题表示担忧：围绕STEM的讨论经常会引发社会、政治等其他非STEM方面的问题；强调纯粹STEM可能会带给学生一种STEM足以解决许多世界上严重问题的错误印象。Zeidler也提醒人们反思：“STEM中所嵌入的教育经验对公民的日常生活有什么影响？”，“这种经验被期望在公民的终身发展中发挥作用，但我们需要思考，这样的愿景遗漏了什么？”。模糊既定学科体系和文化边界的尖锐边缘是必要的。另外，STEM教育中，对社会文化视角和框架的缺失也将造成学生对科学本质的误解[14]。
两者融合有助于提升学习者的动机及投入，进而影响学生对科学的理解与技能提升。科学学习环境的真实性及科学探究的开展会影学习者的动机和认知投入[15]。学习环境的真实程度需通过联系真实世界、学生生活、学科实践这三者来实现。学生常常有校内外经验割裂的问题[16]：他们没有意识到在课堂所学内容与课外问题之间存在联系。教学中应将科学现象与日常生活及文化解释联系起来，例如，在争论全球变暖话题时，如果增加对人和环境因素、社会和政策因素的讨论，学生的兴趣和认知投入会提升[17]。在科学探究开展过程中，当学生有机会决定收集、分析与解释信息的方式时，学习自主性会得到加强；当学生把自己当作科学家、数学家或历史学家等不同社会角色时，探究真实世界的主题，并与课堂内外的人分享成果与结论，学生能够产生更多的价值感，愿意承担更多义务[18]。SSI与STEM的融合，使得数据的分析和呈现有机会从更多不同视角展开，也能带给学生至少包括公民和科学家等在内的多重角色体验，塑造了一个更为真实的学习环境。
SSI教育自身固有的跨学科特性，与STEM教育的跨学科特性相契合，两者的融合不仅为科学教学提供全新的发展可能，也可弥补现阶段STEM教育的部分不足。针对部分STEM课程片面强调动手操作、忽视了本应包含的学科内容的现象，假如以SSI内容来组织STEM的开展，由于解答和推进SSI的需要，学生必然需要学习相关的科学内容知识，这将从源头有效减少此类现象的发生。针对STEM职业兴趣和学习态度有待提升的现象，两者的融合可以促进学生对科学职业产生更多元的兴趣，比如STEM教育中SSI的融入可能有助于提升女性的科学兴趣，Haste发现，女孩对科学或科学事业的兴趣并不比男孩低，只是她们更关注其中的社会责任以及与人相关的内容[19]，而不是现下经常主导科学交流的技术性话语。
结合上述的分析，SSI模式更加强调在科学教学过程中的人文情境与社会情境的探讨，以促进学习者能够在更广地视角下学习和分析，并通过科学论证地方式促进学生的建构性与批判性思维。而STEM教育模式则更加强调科学教学内容在社会参与过程中的具体表现，以突破学习者对科学知识的工程性与实践性维度的思考。结合相关研究，本研究提出三种融合方式：（1）基于SSI教育的多情境纵向拓展模式（以探究为核心）；（2）基于STEM教育的多学科横向统整模式（以实践为核心）；（3）基于DoPBL设计产出的跨学科项目式之价值融合模式（以设计为核心）。前两种以其中一种教育模式为主，但考虑到情境的多元化或学科的多元化进行拓展和迁移。第三种则是从跨学科学习的本质出发，强调以学为中心的教学法特质，注重诱发学生的设计思维和行动导向，同时关注学生如何去通过输出来达到建构对科学问题深层理解的目的。
（一）基于SSI教育的多情境纵向拓展模式（以探究为核心）
第一种融合方式，就是以SSI模式为基准，当学生面对科学问题时，去探究科学问题可能所面临的不同情境，以及情境之间的冲突。影响学生发展的情境主要包括课堂情境、班级情境、学校情境和社会情境四个层次[20]。学生如果能将在不同情境中进行延伸与拓展，以通过多元化地情境来理解和解决问题，比如从社会情境出发，在课堂及班级情境中构建新的理解，最终再回到社会情境中去，多样化的情境，更有助于学生的迁移应用。多元情境的维度，为学生探究科学问题提供了多元的视角与空间，同时也为科学问题的解决有了多元的实践场景。公开分享的环节，有助于学生再次梳理和内化自己在解决科学问题过程中的收获。海外学者Chowdhury提出了一种情境融合模式[21]，这种模式为学习者提供一种情境间的转换思维发展模式，重在学生的分析和探究。我们将之称为TC模型（Trans-contextualisation）。
Chowdhury提出的情境转换四阶段教学提供了一种融合的思路。这里情境转换主要指的是，从校内转向校外，教学在更广泛的情境下促进学生的行为发生变化，而不是仅仅在学校围墙内对学生产生变化。四阶段包括初始情境化阶段、去情境化阶段、再情境化阶段、情境转换阶段。通过不同情境的转换，让学生能感受到知识所处的多种环境。
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在初始阶段，教师要利用社会广泛关注的、涉及科学成分的社会情境，即某种SSI问题，激发学生的兴趣和动机。然后教师要促进学生剥离社会情境，再聚焦到科学知识或学科情境，获取相关科学能力。教师可以使用结构化、引导式或开放式的探究学习方法，以适应学生之前的学习。为促进学生的理解，教师还应该通过具体的学习成果，帮助学生链接科学概念，以及借助其他有意义的媒介，甚至通过讨论或辩论等途径，让学生进行社会科学的决策互动。在这一过程中，教师要帮助学生应用已获得的科学概念来处理社会问题；也可以在社会情境内发展符合教育目标的变革性能力（例如论证推理、合理决策等）；以协商一致、民主的方式促进正当的、科学明智的决策能力。最后，教师再通过迁移的方式，让学习者能够再将所学内容迁移到新的社会情境过程中去。以科学的方式促进课堂内外对社会问题的参与。这个阶段旨在提高学生的认识，并促进他们积极参与解决地方、国家或全球SSI问题。学生的学习将从教育内部情境转移到更广泛的环境、经济、社会领域。学生能够对新问题提出创新性的解决方案；也可以想出说服和影响他人的方法（例如通过展览、社交网络活动等）。
表2呈现了一个Chowdhury设计的情境转换四阶段的具体教学案例，该案例基于10―11年级的科学主题：热塑性塑料和热固性塑料。
（二）基于STEM教育的多学科横向统整模式（以实践为核心）
STEM教育强调学科跨越和整合，通过不同学科之间的知识结构与应用方式的学习来成就学生多元能力的发展。第二种融合可以依托STEM教育的学科迁移思想，融合SSI教育学科之间的情境沟通，以通过实践的方式来实现学科横向之间的知识应用。假如教师围绕SSI相关主题设计活动，由于真实情境问题的复杂性，那么活动本身就需要不断转换学科的学习过程。以环境问题类型为例，从学生个人层面，可以讨论采取怎样的环境友好行为等议题；从地区或国家层面，可以讨论废物处理会带来什么影响等议题；从全球层面，可以讨论怎样保持生态环境的可持续性等议题。但这种模式更加强调学生能够拓展在多维分析的视角上，从工程角度，能够进行解决模型的设计、绘制、制作、测量、评估、调试等。而在此过程中，学习者还可以借助技术、数学等思维加强分析、增强实践效率以及解决问题的效果呈现等。
由于科学前进发展的需要，各门学科逐渐分开，形成了各自相对独立的体系，但是，当面对真实问题时，学生需要综合联系多门学科，在不断的学科转换过程中，来应用真实情境问题，并对世界形成更加完整连贯的理解。基于STEM教育的融合中，SSI的教学可以在初始教学引导阶段，也可以在学生的产品设计的阶段，引导学生转换不同的学科角度，更广泛地思考，比如是否支持可循环利用，成本效益如何，是否会产生新的污染，是否会影响到其他方面，并在设计中尽量最大化积极效益，减少或规避消极结果。SSI的目的不是渲染消极影响，而是希望学生发现科学风险背后的知识不确定性、知识形成过程的复杂性和科学知识的复杂性。STEM教育在SSI基础上，增强了对学生向外产出的技术化途径、工程化设计和实践、以及数学精细化思维。
（三）基于DoPBL设计产出的跨学科项目式之价值融合模式（以设计为核心）
DoPBL产出式教学模式是为了整合基于项目的学习和基于问题的学习两种教学模式，并强调学习者在这样的创新教学过程中，能够从提出设计型问题出发，再围绕产出具体的实践方案，进行科学问题有效解决并促进学生能力提升而提出的[22]。面向设计的产生式学习（DoPBL）作为一种新的教学模式，旨在破解教师对两种建构主义教学模式的应用混淆，同时着重通过诱导学生面对真实情境下的问题，敢于提出大胆设想，来应对复杂问题的学习。 DoPBL不仅整合了项目式学习和问题式学习，同时因为这种学习面对的是创新解决真实的问题，并产出有效有用的方案，所以通常就离不开跨学科知识的应用与跨学科情境学习，而且也会以项目方式输出学习成果。
本研究所尝试的SSI与STEM教育的融合，也可以借助这一模型，将跨学科项目式学习的融合体现进去，SSI与STEM的教W基础都是面向真实的科学问题情境，在这些情境中通过跨学科的思维方式和实践路径，再通过不断地形成解决方案和评估方案，产出项目式的成果，以建立科学知识、科学方法、科学思维的内在逻辑，并通过科学实践、科学探究、科学辩论等方式进行呈现和表达，促进学习者能够面向情境，提升其设计思维和批判性思维，以创新地问题解决促进学生科学能力的实现。DoPBL强调学生自我独立性，但也需要通过小组协作、成员对话，以及产生对科学问题的价值建构，从而达到科学问题的全面、深入、发展地理解相关的问题，并积极参与到社会实践过程中去。
当前，科学教育的价值在于培养学生的科学思维、科学责任与科学精神；而科学教育目标的达成需要具有SSI教学知识和STEM教学知识的教师。在科学教师对社会性科学议题教学知识的理解有限，甚至存在相应错误概念的基础上[23]，如何加强科学教师的SSI教学知识的学习或者职后培训仍应该成为关注的重点。同样，我国STEM教师也在这方面需要加以学习。
无论SSI还是STEM教育，其实都只是一种流程模式或聚焦教学的操作模式。人才培养本身是育人和育才相统一的过程[24]，科学教学的实施不仅要关注知识体系或教学结构，更要关注价值体系的整体结构。比如，当前关注课程思政，课程教学通过科学问题所面临的一种特殊情境，帮助学生体验科学在社会发展中的重要价值，科学实践的学术精神，科学探索的挑战突破，科学与人文的融合等，教学不再是简单的知识讲授与操练习得，应蕴涵丰富的优秀文化以让学生浸润其中。每一位从事科学问题解决的未来接班人，应该直面科学发展的难题，同样也应该直面科学发展所带来的现实问题，从而促进自身的独立精神、民主意识，更要促进自我的社会责任和担当。
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正如Hodson强烈呼吁的那样，“科学应旨在培养积极科学公民：为正义善良而战的人；愿意努力让社会朝着更加公正的方向发展的人；为了生物圈的最大利益而努力的人”[25]。探讨SSI与STEM教育二者融合的途径，其本质在于科学教育过程中，既要关注整体和全局，也要关注局部和细微之处。也就是说SSI与STEM的理念和策略整合，在于教师如何通过充分发挥它们的优势，培养积极科学公民，是科学教育工作者未来值得继续努力的方向之一。
参考文献：
[1] Solomon，J.The Discussion of Social Issues in the Science Classroom [J]. Studies in Science Education，1990，18（1）：105-126.
[2] Sadler，T.D.Informal reasoning regarding socioscientific issues：A critical review of research [J].Journal of Research in Science Teaching，2004，41（5）：513-536.
[3] Zeidler，D.L.，Sadler，T.D.，et al.Beyond STS：A research-based framework for socioscientific issues education [J].Science education，2005，89（3）：357-377.
[4] 范文翔，张一春.STEAM教育：发展、内涵与可能路径[J].现代教育技术，2018，28（3）：99-105.
[5] 朱学彦，孔寒冰.科技人力资源开发探究――美国STEM学科集成战略解读[J].高等工程教育研究，2008，（2）：21-25.
[6] 张奇，张黎.SSI课程与学生非形式推理能力的培养[J].华东师范大学学报（教育科学版），2007，（2）：59-64.
[7] 熊华军，史亚亚.美国STEM教育改革的走向――基于《STEM2026：STEM教育创新愿景》的分析[J].当代教育与文化，2020，12（1）：47-55.
[8] 傅骞，刘鹏飞.从验证到创造――中小学STEM教育应用模式研究[J].中国电化教育，2016，（4）：71-78.
[9] 胡卫平，首新等.中小学STEAM教育体系的建构与实践[J].华东师范大学学报（教育科学版），2017，35（4）：31-39.
[10] 陈婷，胡雪涵等.西部中小学STEAM教育发展的现实问题与应对策略――基于教师视角的调查[J].中国电化教育，2021，（3）：111-116.
[11] 陈凯，陈淋等.中学生STEM学习态度研究――基于江苏省六所STEM试点中学的调查[J].中国电化教育，2019，（4）：92-102.
[12] 张端，和继军等.美国STEM教育的嬗变[J].自然辩证法通讯，2020，42（11）：94-100.
[13] Pleasants，J.Inquiring into the Nature of STEM Problems： Implications for Pre-college Education [J].Science & Education，2020，29（4）：831-855.
[14] Zeidler，D.L.STEM education：A deficit framework for the twenty first century A sociocultural socioscientific response [J].Cultural Studies of Science Education，2016，11（1）：11-26.
[15][18] Sawyer，R.K.The Cambridge Handbook of the Learning Sciences [M]. New York：Cambridge University Press，2006.
[16] Moje，E.B.，Ciechanowski，et al.Working toward third space in content area literacy：An examination of everyday funds of knowledge and Discourse [J].Reading Research Quarterly，2004，39（1）：38C70.
[17] Edelson，D.C.，Gordin，D.N.，et al.Addressing the Challenges of Inquiry-Based Learning Through Technology and Curriculum Design [J].Journal of the Learning Sciences，1999，8（3）：391-450.
[19] Lederman，N.G.，Abell，S.K.Handbook of Research on Science Education [M].New York：Routledge，2014.
[20] 胡l平.青少年科技创新素质的培养途径[J].科普研究，2020，15（6）：5-13.
[21] Chowdhury，T.，Holbrook，J.，et al.Addressing Sustainable Development：Promoting Active Informed Citizenry through TransContextual Science Education [J].Sustainability，2020，12（8）：3259.
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[22] 董艳，孙巍.促进跨学科学习的产生式学习（DoPBL）模式研究――基于问题式PBL和项目式PBL的整合视角[J].远程教育杂志，2019，37（2）：81-89.
[23] 邴杰，刘恩山.国际科学教育中科学教师SSI教学知识的研究进展与启示[J].天津师范大学学报（基础教育版），2021，22（3）：33-39.
[24] 易鹏，王永友.统筹课程思政与思政课程的逻辑起点和实践指向[J].中国电化教育，2021，（4）：54-58.
[25] Hodson，D.Time for action：Science education for an alternative future [J]. International Journal of Science Education，2003，25（6）：645-670.
作者简介：
董艳：教授，博士，博士生导师，研究方向为STEM教育、跨学科学习、教师专业发展。
杨洋：讲师，博士，硕士生导师，研究方向为STEM教育、测量与评估。
Study on the Integration Path of SSI-based Education and STEM Education
Dong Yan1， Xu Shuhua2， Yang Yang3
（1.RISE Beijing Normal University， Beijing 100875； 2.Minhang NO.3 Middle School Attached to Shanghai Normal University， Shanghai 201100； 3.Center of Educational Technology， Institute of Advanced Studies in Humanities and Social Sciences， Beijing Normal University， Zhuhai 519087， Guangdong）
Abstract： The coordination between human and science and technology is one of the important topics of science education， to which SSI education and STEM education respond from different angles. Both SSI education and STEM education are from the West and have aroused positive reactions in the field of science education in China. However， the existing studies generally make independent discussion of the two， and seldom pay attention to the interconnection between them. This study systematically combs and compares the origin， context， research， practice and other related literature of SSI education and STEM education. On this basis， the feasibility and necessity of the integration of the two are analyzed， and three feasible paths of the integration of the two are discussed： the multi-context vertical expansion model based on SSI education， the multi-disciplinary horizontal integration model based on STEM education， and the DoPBL-based interdisciplinary project value integration model. These three models will provide specific reference for science teaching practice in the field of basic education in China， and provide clues for sorting out the ideological and political elements in science education curriculum. In the end， the paper points out that the effect of the two modes also depends on the interdisciplinary teaching knowledge and transformative ability of science teachers， which is the common dilemma of the two modes. Keywords： SSI-based education； STEM education； integration path； trans-contextualisation； discipline-integration； design-oriented production-based learning
收稿日期：2021年6月28日
任编辑：邢西深
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