[紫荊論壇]科學課堂與國安教育的有機結合——以STS理論和SIT理論為視角
2026-08-10

王漪婷 | 香港教育大學碩士研究生
黃晶榕 | 創知中學校長、香港課程發展議會委員、中國教育學會常務理事
近年,國家與香港特區對中小學的育人方向作出明確規範。《中華人民共和國愛國主義教育法》指出,各級各類學校應當把愛國主義教育貫穿教育教學全過程;香港特區政府教育局發布的《香港國家安全教育課程框架》亦明確提出,結合各科相關內容和特點,引導學生運用所學,理解和思考國家安全問題。科學科作為中學階段的核心科目之一,自然有其責任和使命。
推進國家安全教育和維持學科本位的兩難困境
在香港中學實際教學情境中,科學教師在推進國家安全教育時普遍面臨兩難困境:一方面,課程要求明確提出要在各學科中滲透相關內容;另一方面,科學科本身以實證、邏輯與探究為核心,教師若處理不當,容易使課堂偏離學科本位,甚至引發學生對內容「非科學化」的質疑。此外,課時緊張與評估導向亦使教師傾向於優先完成知識教學,導致國家安全相關內容往往停留在強加或說教層面。這一現實情境,使得「如何融入」成為比「是否融入」更為迫切的問題。若完全迴避國家情境,科學知識與現實世界的聯繫將被切斷,課堂容易流於抽象。如何在不破壞科學理性結構的前提下,使學生在理解科學原理的同時理解國家的發展邏輯,是當前香港科學教育要解答的現實問題。
從課程文件看,科學科本身並非「價值真空」。《科學教育學習領域——科學科(中一至中三)》所提及的不少課題,本就與人類生活和社會發展息息相關,為課堂連接國家安全議題預留了空間。因此,問題在於如何在不削弱學科專業性的前提下實現有機融入。本文不再停留於「增加內容」的思路,而是從「結構重建」的角度思考:科學課堂究竟如何在不改變學科本位的前提下,使國家安全教育在學習過程中自然完成,並使學生意識到國家安全與個人安全緊密相連。
理論框架:從科學理解到國家認同的生成路徑
針對前文提出的問題,本文結合STS(Science Techology Society,科學-科技-社會理論)與SIT(Social Identity Theory,社會認同理論)加以闡釋。依據STS理論,科學知識並不是脫離社會情境的中性知識,而是可以在應用中不斷進入現實問題的理論;SIT理論則表明,個體的認知來自於對群體的分類、比較與認同過程,而非單純的知識接受過程。前者回答科學知識何以進入國家安全議題,後者回答學生如何由議題理解走向較為穩定的認知。
在日常教學中,教師往往面臨一個困難:若直接引入國家安全教育,容易顯得突兀,像是將思政課或德育課強行擠進科學課堂;但若僅停留於課本內容,又難以回應現實需要,缺乏具體情境中的應用。STS理論則提供了穩妥的理解方式——科學知識在綜合應用中會自然連接到現實問題,即國家和社會情境。例如,疾病傳播與免疫機制本身構成公共衞生問題的科學基礎,生態系統的學習涉及資源與環境穩定,生物技術的應用亦不可避免地觸及風險與規管。這些內容本身已與生物安全、科技安全或生態安全等議題相連。因此,相關議題在科學課堂中的出現,是知識回到其現實情境中的自然延伸。正如Jasanoff所指出,科學知識即對世界的認識方式,與社會秩序之間存在相互建構的關係。
然而,知識與議題之間的連接,並不必然導致認同的形成。課堂中常見的情況是,學生可以正確回答問題,但對其背後的公共意義缺乏持續關注。這說明認同並不是知識的直接結果,而是一個需要經歷轉化的過程。社會認同理論對此提供了解釋:個體的認同來源於其對群體身份的理解與評價,即個人安全與國家安全息息相關。對科學課堂而言,這意味著學生需要基於科學原理和探究實踐分析、比較不同觀點,並逐步形成對相關國安問題的判斷。例如,在分析疫苗策略、生態保育或生物技術應用時,當學生基於證據說明不同方案的合理性,其理解已不再停留於「知道」,而開始轉向「如何看待」,並由公共衞生安全逐步轉向對公共角色與責任的認識。這也與香港學界關於國民身份認同建構的研究相一致。香港教育大學校長李子建教授指出,國民身份認同並非透過單向灌輸形成,而是在課程學習與實際經驗中逐步建構,使學生在理解與參與中建立對國家與社會的關聯認識。
模型建構:由科學理解走向現實認識的基本結構
基於上述理論基礎,從課堂實際運作來看,可以將學習過程概括為一個基本模型:首先是知識理解,學生首先通過實驗探究、現象觀察與數據分析理解基本科學原理;其次是情境轉譯,科學知識在使用過程中進入國家安全的相關具體情境;最終是理性認同。當學生進一步比較不同做法或分析不同結果時,其理解便由解釋現象轉向對議題的判斷,並逐步形成穩定的看法和立場。這一轉化之所以可能,在於學生的思考基於科學實踐和結果,並在參與和比較中逐步深化。這一點也符合STSE(Science Techology Society Environment)理念,即應透過對證據的分析與理性推理來理解議題,而非僅依賴既定結論。
在實際教學中,同時需要教師在課堂中進行持續而靈活的調節。一方面是證據約束,即以實驗結果、數據分析與科學原理作為討論依據,使學生對議題的判斷始終不脫離學科邏輯;另一方面是參與推進,即需要根據不同教學內容與學生反應,調整提問方式、案例選擇與比較任務,引導學生在應用知識與辨析觀點中逐步形成理解。這二重調節機制是隨具體教學情境而變的。正如周健、霍秉坤指出,教學知識的一個重要方面,在於教師能夠根據特定學科內容,選擇合適的策略與表徵方式;其中,表徵方式具有情境性與針對性。由此可見,所謂「二重調節機制」,本質上正是教師在具體課堂情境中,對證據運用與參與方式所作出的動態協調。
運行機制:在持續經歷中由理解走向穩定認識
從實際教學來看,學生的認識並非一次形成,而是在持續處理相關問題的過程中逐步穩定,其運行可以理解為由「單元內轉換」走向「跨單元深化」的過程。
首先,在單元內層面,學生的學習會經歷一個由科學理解走向現實判斷的轉換。起初,學生基於實驗、觀察或數據分析,形成對現象的解釋;隨著學習推進,這些解釋會自然指向具體問題,例如變化所帶來的影響及其可能後果。當學生需要進一步比較不同條件或方案時,其思考便從「為什麼會這樣」,轉向「應如何看待與處理」。這一轉換,使學生開始由現象解釋走向問題判斷。
接下來,是跨單元的持續深化:不同學習內容中所出現的問題,雖然表面各異,但在本質上往往涉及系統運作、資源配置與風險控制等共通結構。當學生在多個單元中反覆經歷「分析—應用—判斷」的過程時,其理解會逐步由具體情境上升為對核心議題的認識。例如,不再只是理解某一現象(電的應用),而是開始意識到多因素之間的關係(發電能源、算力用電)及不同選擇所帶來的結果差異(網絡安全、資源安全)。這個過程使相關問題不再零散出現,而逐步形成可遷移的認知框架。
當這一過程持續發生時,學生的認識會由暫時性的判斷轉向較為穩定的看法,其理解不再依賴單一課堂。教師透過表現性評估(如專題研習報告中的理據分析、課堂辯論的邏輯性,或情境任務中的多維度考量),來具體檢視學生是否能基於科學證據,建立起對國家安全議題的「理性認同」,從而實現「教-學-評」的有效統一。
案例驗證
以下案例的教學內容均來自雅集出版社的綜合科學教材。
(一)單元內轉換:《5.4能源》(中一級)
在具體教學中,「能源」主題較為典型地呈現出科學知識如何在學習過程中連接現實問題,並逐步指向資源安全相關認識的形成。學生的學習由能量形式、轉換及裝置對能源的依賴出發,進一步延伸至能源來源與分類。在比較化石燃料與可再生能源的過程中,學生逐漸意識到資源的有限性與不同能源的使用條件差異,並需要依據形成機制與供應特點進行判斷。此時,能源由抽象概念轉為具體資源問題,學生的理解建立在分類、比較與科學原理之上,判斷受到知識本身的約束。
當學習到能源供應與選擇時,教師可以引導學生討論:「不同能源在供應穩定性與安全性上的差異,會如何影響一個國家在面對突發事件時的應對能力?」學生通過比較不同能源的供應穩定性、環境影響與技術條件,逐步進入選擇與權衡的情境。例如,化石燃料面臨耗竭與污染,可再生能源受自然條件限制,核能則涉及效率與安全風險。結合現實情境,這一判斷更具體呈現:俄烏衝突影響歐洲能源供應,使部分國家在短期能源安全與長期轉型之間作出調整;中東局勢亦對全球石油市場造成波動,影響能源價格與穩定供應。在這一過程中,學生逐步意識到,能源問題涉及國家運作與風險管理。同時,結合我國可再生能源發展與核安全(如引入國家最新的清潔能源數據或大亞灣核電站的運作),使學生自然進入我國情境之中,認識能源供應與國家發展之間的關係。
當相關內容在不同學習環節中反覆出現,學生的理解會進一步整合。學習重心由單一能源的比較,轉向整體能源系統的把握,需要在效率、環境與安全之間進行權衡。此時,資源安全不再停留於宏觀討論,而逐步回到個人生活:家庭用電、交通運作、城市服務等,都依賴穩定能源供應,使學生感受到國家安全與個人生活的切實聯繫。
(二)跨單元轉換:《12.5健康與疾病》→《12.6生物工程與健康》(中三級)
在《12.5健康與疾病》中,學生先從病原體種類與傳播途徑入手,分析飛沫、接觸、水與食物等不同情境下的感染風險,並對應相應的預防措施。在案例分析過程中,學生建立起一種基於條件判斷的理解:疾病的出現與擴散具有明確機制,預防需要對應具體傳播方式。此時,學生的判斷依據病原體特性與傳播路徑形成,學習受科學知識所約束。
當學習轉入《12.6生物工程與健康》,前一課題的理解被深化。學生接觸病毒檢測、病原體辨識及疫苗發展,並需要思考為何單靠個人防護難以控制疾病傳播。問題由個體層面擴展至整體防控能力,涉及檢測體系、疫苗研發與供應等條件。結合現實情境,這一轉變更為清晰:近年全球公共衞生事件中,不同地區在檢測能力與疫苗供應上的差異,直接影響疫情控制效果;中國在對外防疫合作中提供疫苗與醫療物資支援,亦體現出公共衞生能力在國際層面的作用。學生從中意識到,疾病問題與社會運作及國家安全之間存在關聯,即社會安全和生物安全。
同樣,學生理解會再次回到個人層面。在考慮疫苗接種、健康防護及日常行為時,開始把自身選擇放入整體防控之中。此時,前面關於檢測、疫苗與防控體系的認識,轉化為對生活條件的認識:穩定的社會公共衞生系統保障了個人健康和安全,而個人行為亦會影響整體風險,二者的安全是相互依賴的。
結語
本文關注的是,科學課堂如何在保持學科專業性的前提下,使國家安全教育隨學習過程自然展開。從STS理論與SIT理論出發可以看到,科學知識進入現實議題具有內在依據,學生的認識亦可沿著「知識理解—情境轉譯—理性認同」的路徑逐步形成。據此,本文提出的三層結構與二重調節機制,實際上是對科學學習內在過程的提煉:學生先掌握科學原理,再在具體情境中比較條件、分析風險,並在證據約束與參與推進的共同作用下,把對問題的判斷沉澱為較穩定的認識(整合情況如圖1)。案例分析進一步說明了這一路徑如何落實。
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圖1:國安認知的生成過程
《5.4能源》中,學生由能源來源、分類與限制的理解出發,進入供應穩定性、環境影響與安全風險的比較,進而把中國資源安全與日常用電、交通及城市運作聯繫起來;《12.5傳染病及其預防》至《12.6生物工程與健康》中,學生由病原體與傳播機制的理解出發,進入檢測、疫苗與防控能力的判斷,進而把我國生物安全與個人健康、防護選擇及社會正常運作聯繫起來。
由此可見,在當前香港特區的教育情境下,國家安全教育如何在科學課堂中進行「有機結合」,關鍵在於保持科學探究的基本結構,使知識在使用中持續連接現實問題,並讓學生在理解、比較與判斷中逐步建立起對社會與國家的整體認識,從而體會到國家安全與個人生活之間的緊密關係。
本文發表於《紫荊論壇》2026年4-6月號