將ESD融入科學教科書內容的動機
全球而言，越來越依賴科學技術似乎帶來了和解決的問題相當多的問題。許多公眾關心的議題都具有科學面向，在這裡和更廣泛的文獻中被稱為社會科學問題(SSIs)。這些問題起源於應用科學理論，並有可能對社會產生巨大影響 (Ratcliffe and Grace, 2003)。在已開發的國家，SSIs "已成為與科學概念上相關的重要社會議題和問題" (Sadler, Barab and Scott, 2007)。這些影響與廣泛使用的、基於經濟驅動的科學技術相關，這些技術被應用於資源開發。它們在各種地理尺度上運作，並延伸到人類活動的大部分，如果不是全部。
但是，把這些問題只看作是屬於已開發國家是一個錯誤。這些影響擴展到最易受傷的社區，通常位於發展中國家，經常打破之前的傳統和高度可持續的生活方式 (Goudie, 2005)。顯然，科學以及相應的科學教育對人與環境之間的互動、社會和經濟政策以及人們和社區在地方、國家和全球層面上的互動產生了重大影響。因此，SSIs與永續發展(SD)相關的多重問題以及在《聯合國轉型我們的世界：2030年永續發展議程》中詳述的永續發展目標之間存在直接和至關重要的關係(聯合國，2015)。SSIs的多變性和它們的成因及對全球多樣文化的影響的相互連接性，對科學教科書的作者提出了相當大的挑戰。儘管如此，對於作者來說，一個重要的指導原則是認識到SSIs與科學內容中嵌入ESD有著密切的關聯。
科學教育中的道德層面之需求
對於科學在社會中角色的改變的認知已經突顯出由於極端科技中心的21世紀社會，目前由經濟驅動的不永續需求。
科學在19世紀和20世紀所提供的確定性和看似絕對的真理，在許多由於其不正確應用和容易受到贊助者利益指引的負面影響的光下，似乎並不那麼確定。為了能夠解決這些問題，科學（及科學教育）必須首先承認，它不僅僅處理絕對事物，而且科學必須更多地轉向管理不確定性和意想不到的後果，這些後果經常是自己創造的。
Ashley（2000）認為這種態度是建立永續社會的公民教育的核心，認為「…科學課程應建立在對科學的局限性的理解上，並欣賞到科學家在其工作中也是道德行為者，面對道德困境」。
在考慮科學教育和科學教科書的作者身份時，這種道德層面的培養不僅應適用於渴望成為科學家的學習者。只有一小部分的學習者將從事應用科學的職業或成為實踐的科學家。然而，所有的學習者都會成為公民，不論是主動還是被動地分享對我們目前的環境和社會影響以及現在和未來幾代的福祉和永續性的責任。對於社會的決策過程的主動參與（這是主動公民的本質），基本的科學素養和在這樣的決策中包括道德層面，為科學技術的應用和科學家的工作提供了一個檢查和平衡。
將道德層面融入科學教育，明顯地對個體學習者/公民有益，也對整個社會有很大的益處，使其具有批判性地評估SD問題的複雜性的能力。作為這種創新方法的一部分，我們建議，科學教育，除了關於「做」科學，也應該促進對與「科學」相關的社會和環境問題的批判性評估 - 有效地解決我們上面提到的社會科學問題（SSIs）。這種演化的角色接受了這樣的想法，即科學的教學和學習可能促進國家和社區之間的理解和交流，為共同的福祉。這將科學教育帶入了為SD問題提供資訊和促進批判性評估的角色，並促進使用主題知識來開發和提出解決這些問題的適當行動。
1.1.2
永續發展目標
永續發展目標（SDGs）於2015年由國家元首採納，並設定了世界至2030年的發展議程（聯合國, 2015）。SDGs的第4.7目標承認教育對於和平和永續發展的關鍵重要性（聯合國, 2015；另請參見導言章節的Box 2）。這些目標非常跨學科，並不僅僅連接到任何特定領域。它們廣泛地提到永續發展，涵蓋了貧窮、性別不平等、健康教育、和平和治理等問題，以及更常被認識到的如環境和有限資源的保育等議題。因此，在使用「永續發展」這一術語時，重要的是要注意，這是指的是由SDG第4.7目標詳述的完整範疇。儘管在導言章節中討論，但為了方便起見，這些內容在下面的Box 1中再次列出。
BOX1
摘錄自永續發展目標4：確保包容和公平的高質量教育，並促進所有人的終身學習機會
聯合國《轉型我們的世界——2030年永續發展議程》
目標4.7：到2030年，確保所有學習者獲得促進永續發展所需的知識和技能，包括透過永續發展教育、可持續生活方式、人權、性別平等、促進和平與非暴力文化、全球公民意識、對文化多樣性的尊重以及對文化對永續發展的貢獻的讚賞，等等。
1.1.3
永續性議題的相互連接性
考慮到SD問題的相互連接性，科學（暗示著科學教育）不應被視為單一的方法來理解我們與世界和彼此的互動。相反，更準確地說，應該將科學視為試圖理解和了解我們生活的世界的多學科努力的一個方面。朝向這種綜合的觀點，許多科學教育政策和課程已經推廣—並繼續推廣—科學、技術、工程和數學（STEM）之間的跨學科連接。在此過程中，他們試圖通過將傳統的科學（生物學、化學和物理學）與數學、技術和工程領域相對齊來擴大理解的範疇。
儘管這樣的舉措值得稱讚，但STEM與其他學科領域的關係仍存在排他性的危險，這打破了對SD問題和適當行動的整體理解。認為這些結合的領域獨立於其他學科和更廣泛的社會影響存在是一個錯誤，尤其是來自由政治和經濟優先事項驅動的社會部分。STEM倡議往往是由政治和經濟動機驅動的行為者定義的基本技能的需求所驅動。它們容易受到國家和跨國公司的既得利益的影響，這可能與SD不相容。科學研究遵循研究資金，在這方面，資金是科學教育的焦點、目標和性質的重要決定因素。
因此，對於那些正在融入ESD的科學教科書作者，了解可能影響課程內容的社會經濟和相關政治關聯，從而使永續發展問題的核心性和重要性受到分散的注意，這是很有用的。雖然這一觀察並沒有直接提供關於如何融入ESD的實際建議，但它確實提供了洞察，以幫助從課程中找到機會，將科學主題知識與其應用的更廣泛的社會影響結合起來。
SD問題是複雜的，通過將ESD融入科學課程，提高學習者對這些更廣泛問題的認識是至關重要的，這有助於為新一代的「公民科學家」（Wals等人，2014）裝備有效的工具，以理解和解決這些問題的根本性質。由於大多數科學教科書的內容是由國家課程的要求指導的，本章旨在支持科學教科書作者在所需的科學主題中找到融入ESD的課程機會。這裡提供的建議集中於在仍然支持當前科學課程的要求的情況下，將ESD融入教科書。為了保持對教科書作者身份的關注，它留待其他時候討論完全整合的課程將ESD融入其中的優點。
