社會性科學議題“全球變暖”的跨學科主題學習實踐

〔摘" "要〕" 《下一代科學教育標準》與《義務(wù)教育科學課程標準》均強調(diào)社會性科學議題的教育意義。本文通過“全球變暖”這一議題，以地理、物理、化學等學科，進行跨學科實踐探究，探索主題設(shè)計、實施和評價反思等，彌補國內(nèi)長周期社會性科學議題教學的空白。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學科學；社會性科學議題；全球變暖；跨學科實踐；主題學習

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）18" " 0031-03

社會性科學議題（Socio-Scientific Issues，或稱SSI）是指與社會密切相關(guān)的科學問題。這類問題集社會性、開放性、倫理性、科學性特征于一身，具有深刻的教育意義?！读x務(wù)教育科學課程標準》強調(diào)科學與社會的聯(lián)系，在“技術(shù)、工程與社會”主題中探討技術(shù)與工程對人們生活、生產(chǎn)和社會的影響，體現(xiàn)了社會性科學議題的內(nèi)涵。教科版科學五年級下冊《我們面臨的環(huán)境問題》提到全球變暖是人類活動引發(fā)的環(huán)境問題之一，強調(diào)其對地球生態(tài)系統(tǒng)和人類生活的負面影響?！断乱淮茖W教育標準》（Next Generation Science Standards，或稱NGSS）將SSI作為培養(yǎng)科學素養(yǎng)的重要途徑，培養(yǎng)學生在面對復(fù)雜、對抗的社會問題時的批判性思維，以及做出符合角色利益的決策。目前，已有的SSI教學探索如跨學科實踐、項目式學習等。這些探索大多是短期的教學活動，如何開展以SSI為主題的長周期實踐教學是當前亟待突破的一大挑戰(zhàn)。以“全球變暖”為例，融合地理、化學、物理、道德與法治、工程和技術(shù)進行實踐探究，從主題設(shè)計、主題細化、主題實施和評價反思等方面，開展長達一學期的SSI教學。

一、社會性科學議題跨學科主題學習的實踐

社會性科學議題學習理念和經(jīng)驗，促進跨學科實踐活動落地，“跨學科主題學習”是以主題為統(tǒng)領(lǐng)，整合運用多學科的內(nèi)容、視角、方法、思維和資源來探究現(xiàn)實生活中的復(fù)雜問題，以發(fā)展學生的“學科素養(yǎng)”和“跨學科素養(yǎng)”為教學根本理念。學生在教師的協(xié)助下，強調(diào)“做中學、做中用、做中融”，即做中學知識、做中用知識、做中融合多個學科，以獲得綜合素養(yǎng)的提升，以團隊形式聚焦社會性科學議題，歷經(jīng)設(shè)計、細化、實施與評估等教學評一體化環(huán)節(jié)，開展跨學科主題學習。本文在相關(guān)學者研究的基礎(chǔ)上，選擇了若干主題學習要素，聚焦師生的雙邊互動，提取關(guān)鍵步驟，嘗試構(gòu)建了基于社會性科學議題的跨學科主題學習模型（圖1）。

二、案例設(shè)計——以“全球變暖”實踐為例

（一）主題設(shè)計

教學中以自然地理學探索、人文地理學應(yīng)用作為學科大概念統(tǒng)領(lǐng)，結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)主題，圍繞“全球變暖”這一社會性科學議題展開教學（圖2）。

（二）主題細化

在這一主題下，學生從多個角度探索和理解全球變化與生產(chǎn)生活、國家政策和國際沖突的關(guān)系。主題細化包括論證全球變暖的事實、了解全球變暖的危害、理解全球變暖的機制、低碳校園建設(shè)、認識碳交易和了解低碳技術(shù)等。基于WISE 平臺預(yù)設(shè)的課程框架，學生通過調(diào)查和觀察，搜尋相關(guān)數(shù)據(jù)；通過小組討論、實地調(diào)研、問卷調(diào)查等方式，獲取節(jié)能減排措施的現(xiàn)狀和改進建議。

教師在此過程中起到引導(dǎo)和支持作用，選擇和整合相關(guān)學科的素材，如地理、物理、化學等。地理學科可幫助學生理解自然界物質(zhì)、能量循環(huán)的規(guī)律和環(huán)境影響等；在物理學科中，教師可介紹能量轉(zhuǎn)換和效能的概念；在化學中，可以講解CO?溫室效應(yīng)和新能源創(chuàng)新應(yīng)用。通過整合，教師幫助學生形成全面的全球變暖的認知，提升學生從不同視角理解真實問題的能力，并做出符合各角色利益的科學決策。本主題學習安排34課時，涉及的學科知識、內(nèi)容和學業(yè)要求見文后表格。

（三）主題實施

“全球變暖”主題實施過程中，學生開展自主實踐探究，如研究學校教室電器的能效，分析日常交通的碳排放量，或探究家庭的能源使用情況。每個小組根據(jù)自身選題制定實驗方案和實踐計劃。

在學生自主探究的過程中，教師扮演指導(dǎo)者的角色，將任務(wù)分解為多個步驟，確保學生理解并能夠獨立完成。

1.論證全球變暖的事實

驅(qū)動性問題1：北京氣候變暖了嗎？請使用數(shù)據(jù)來支撐你的觀點。

教師提供“1951—2017年北京年平均氣溫”數(shù)據(jù)，學生分組，作圖論述，近50年來，北京的氣候變暖了嗎？

驅(qū)動性問題2：近50年來，北京的氣候變暖了嗎？

教師提供1951—2017年全國31座城市的年平均氣溫，讓學生通過分析不同城市的氣溫數(shù)據(jù)，推斷我國平均氣溫是否正在升高（即我國是否正在變暖），感知氣候變化在不同區(qū)域的同步性和異步性。

驅(qū)動性問題3：我國的氣候變暖了嗎？請使用數(shù)據(jù)來支持你的觀點。

2.了解全球變暖的危害

驅(qū)動性問題1：全球變暖有哪些危害？

通過實驗探究全球變暖的危害是什么。選擇飽滿、無病蟲害的綠豆種子，將種子放置在不同溫度的環(huán)境中，溫度梯度可以是25OC，30OC和40OC，以覆蓋綠豆發(fā)芽的適宜溫度范圍和極端溫度條件。確定不同溫度對綠豆種子發(fā)芽速度和發(fā)芽率的影響。

驅(qū)動性問題2：氣溫升高對植物生長會產(chǎn)生什么影響？

3.理解全球變暖的機制

驅(qū)動性問題1：太陽向地球的熱量傳遞是哪種方式？

教師提供物理中的“分子的球棍模型”，生物中“食物鏈概念模型”，物理中的“萬有引力公式模型”等。學生采用模型的形式表明自己對這一問題的想法。

驅(qū)動性問題2：構(gòu)建哪一類模型來表明自己的想法？

通過實驗探究感知CO2是溫室氣體。用溫度傳感器測定分別充有空氣和CO2的容器在受到相同時間和強度的陽光照射下的溫度變化，通過圖像的曲線變化直觀地看出溫度的變化情況。同時利用CO2濃度傳感器測定實驗所收集CO2具體的濃度值，以此來比較不同濃度CO2溫室效應(yīng)的程度是否不同。

驅(qū)動性問題3：二氧化碳濃度和溫度之間是怎樣的關(guān)系？

4.低碳校園建設(shè)

驅(qū)動性問題1：低碳是指什么？

教師提供“碳達峰”“碳中和”的資料，以及建設(shè)低碳校園的文件資料。學生了解何為低碳校園，思考建設(shè)低碳校園需要從哪些方面考慮。

驅(qū)動性問題2：我的校園碳足跡有哪些？

教師組織學生頭腦風暴，思考打造低碳校園需要的學科知識。學生獨立思考，盡可能多地將需要運用的學科內(nèi)容寫在便利貼上。將小組的便利貼匯聚在一起，進行合并和修改，推選出至少5個。將全班各組的便利貼分學科匯總，形成“如何構(gòu)建低碳校園”問題的須知信息清單。

驅(qū)動性問題3：如何構(gòu)建一個低碳校園？

教師將學生分組并提供活動單，組織學生從校園的方方面面（如住宿、飲食、學習、活動）入手，討論并在校園碳排放情況記錄表中記錄校園碳排放情況。教師引導(dǎo)學生在交流中關(guān)注那些不易被注意的校園碳排放。

驅(qū)動性問題4：低碳校園如何從我做起？

最終決策：進一步研討各小組低碳校園模型的利弊，考慮利益相關(guān)方的不同立場可能導(dǎo)致的問題和解決方案，推選1或2個最優(yōu)模型。

（四）主題反饋

幫助學生全面反思他們在全球變暖與減排措施中的實踐與學習成果。全球變暖主題學習從認識意義、分析現(xiàn)狀、探究實驗、學習技術(shù)、評估總結(jié)五個環(huán)節(jié)入手，逐步論證。通過五個環(huán)節(jié)，學生不僅掌握了全球氣候變化知識，還培養(yǎng)了科學探究能力和批判性思維，形成了生態(tài)文明的意識，全面反思他們在氣候變暖研究中的實踐與學習成果。

三、結(jié)語

在社會生活中面臨的問題并不像教材中學科問題那樣有明確的界限，許多問題的解決需要整合多個學科知識，其基本程序可以是首先引發(fā)學生對所學議題的認知沖突，以一系列驅(qū)動性問題引導(dǎo)和推動學生的個體學習和協(xié)作學習。接著以社會性科學實踐與道德推理等推進學生思維上的抽象概括，支持學生制定方案或研制產(chǎn)品以探究和解釋問題，最后允許學生在新情境中遷移運用自己的方案或產(chǎn)品，以進行設(shè)計、評價與完善。通過“氣候變暖”這一議題，結(jié)合地理、物理、化學、道德與法治、工程與技術(shù)等學科，進行跨學科實踐探究，探索主題設(shè)計、實施和評價反思等教學實踐，以促進學生的全面發(fā)展。同時，教師轉(zhuǎn)變教的方式，設(shè)計恰當?shù)闹黝}，引出一系列相關(guān)任務(wù)，逐步推理，讓學生沉浸其中自覺地學習，自然會促進學習方式的轉(zhuǎn)變——學生能隨著主題推進展開深度思考，自覺提出一系列值得研究的問題，從解題走向解決問題，引起思維的開放，最終實現(xiàn)綜合素養(yǎng)的提升。

參考文獻

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