社會(huì)性科學(xué)議題“全球變暖”的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)實(shí)踐

〔摘" "要〕" 《下一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》與《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》均強(qiáng)調(diào)社會(huì)性科學(xué)議題的教育意義。本文通過(guò)“全球變暖”這一議題，以地理、物理、化學(xué)等學(xué)科，進(jìn)行跨學(xué)科實(shí)踐探究，探索主題設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)價(jià)反思等，彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)長(zhǎng)周期社會(huì)性科學(xué)議題教學(xué)的空白。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；社會(huì)性科學(xué)議題；全球變暖；跨學(xué)科實(shí)踐；主題學(xué)習(xí)

〔中圖分類號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " 〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " （2025）18" " 0031-03

社會(huì)性科學(xué)議題（Socio-Scientific Issues，或稱SSI）是指與社會(huì)密切相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題。這類問(wèn)題集社會(huì)性、開(kāi)放性、倫理性、科學(xué)性特征于一身，具有深刻的教育意義。《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)科學(xué)與社會(huì)的聯(lián)系，在“技術(shù)、工程與社會(huì)”主題中探討技術(shù)與工程對(duì)人們生活、生產(chǎn)和社會(huì)的影響，體現(xiàn)了社會(huì)性科學(xué)議題的內(nèi)涵。教科版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《我們面臨的環(huán)境問(wèn)題》提到全球變暖是人類活動(dòng)引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題之一，強(qiáng)調(diào)其對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)和人類生活的負(fù)面影響。《下一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》（Next Generation Science Standards，或稱NGSS）將SSI作為培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，培養(yǎng)學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜、對(duì)抗的社會(huì)問(wèn)題時(shí)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(xué)探索如跨學(xué)科實(shí)踐、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等。這些探索大多是短期的教學(xué)活動(dòng)，如何開(kāi)展以SSI為主題的長(zhǎng)周期實(shí)踐教學(xué)是當(dāng)前亟待突破的一大挑戰(zhàn)。以“全球變暖”為例，融合地理、化學(xué)、物理、道德與法治、工程和技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐探究，從主題設(shè)計(jì)、主題細(xì)化、主題實(shí)施和評(píng)價(jià)反思等方面，開(kāi)展長(zhǎng)達(dá)一學(xué)期的SSI教學(xué)。

一、社會(huì)性科學(xué)議題跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實(shí)踐

社會(huì)性科學(xué)議題學(xué)習(xí)理念和經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)落地，“跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”是以主題為統(tǒng)領(lǐng)，整合運(yùn)用多學(xué)科的內(nèi)容、視角、方法、思維和資源來(lái)探究現(xiàn)實(shí)生活中的復(fù)雜問(wèn)題，以發(fā)展學(xué)生的“學(xué)科素養(yǎng)”和“跨學(xué)科素養(yǎng)”為教學(xué)根本理念。學(xué)生在教師的協(xié)助下，強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)、做中用、做中融”，即做中學(xué)知識(shí)、做中用知識(shí)、做中融合多個(gè)學(xué)科，以獲得綜合素養(yǎng)的提升，以團(tuán)隊(duì)形式聚焦社會(huì)性科學(xué)議題，歷經(jīng)設(shè)計(jì)、細(xì)化、實(shí)施與評(píng)估等教學(xué)評(píng)一體化環(huán)節(jié)，開(kāi)展跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。本文在相關(guān)學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，選擇了若干主題學(xué)習(xí)要素，聚焦師生的雙邊互動(dòng)，提取關(guān)鍵步驟，嘗試構(gòu)建了基于社會(huì)性科學(xué)議題的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)模型（圖1）。

二、案例設(shè)計(jì)——以“全球變暖”實(shí)踐為例

（一）主題設(shè)計(jì)

教學(xué)中以自然地理學(xué)探索、人文地理學(xué)應(yīng)用作為學(xué)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(huì)性科學(xué)議題展開(kāi)教學(xué)（圖2）。

（二）主題細(xì)化

在這一主題下，學(xué)生從多個(gè)角度探索和理解全球變化與生產(chǎn)生活、國(guó)家政策和國(guó)際沖突的關(guān)系。主題細(xì)化包括論證全球變暖的事實(shí)、了解全球變暖的危害、理解全球變暖的機(jī)制、低碳校園建設(shè)、認(rèn)識(shí)碳交易和了解低碳技術(shù)等。基于WISE 平臺(tái)預(yù)設(shè)的課程框架，學(xué)生通過(guò)調(diào)查和觀察，搜尋相關(guān)數(shù)據(jù)；通過(guò)小組討論、實(shí)地調(diào)研、問(wèn)卷調(diào)查等方式，獲取節(jié)能減排措施的現(xiàn)狀和改進(jìn)建議。

教師在此過(guò)程中起到引導(dǎo)和支持作用，選擇和整合相關(guān)學(xué)科的素材，如地理、物理、化學(xué)等。地理學(xué)科可幫助學(xué)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(xué)科中，教師可介紹能量轉(zhuǎn)換和效能的概念；在化學(xué)中，可以講解CO?溫室效應(yīng)和新能源創(chuàng)新應(yīng)用。通過(guò)整合，教師幫助學(xué)生形成全面的全球變暖的認(rèn)知，提升學(xué)生從不同視角理解真實(shí)問(wèn)題的能力，并做出符合各角色利益的科學(xué)決策。本主題學(xué)習(xí)安排34課時(shí)，涉及的學(xué)科知識(shí)、內(nèi)容和學(xué)業(yè)要求見(jiàn)文后表格。

（三）主題實(shí)施

“全球變暖”主題實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生開(kāi)展自主實(shí)踐探究，如研究學(xué)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(gè)小組根據(jù)自身選題制定實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)踐計(jì)劃。

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

1.論證全球變暖的事實(shí)

驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題1：北京氣候變暖了嗎？請(qǐng)使用數(shù)據(jù)來(lái)支撐你的觀點(diǎn)。

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

驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題2：近50年來(lái)，北京的氣候變暖了嗎？

教師提供1951—2017年全國(guó)31座城市的年平均氣溫，讓學(xué)生通過(guò)分析不同城市的氣溫?cái)?shù)據(jù)，推斷我國(guó)平均氣溫是否正在升高（即我國(guó)是否正在變暖），感知?dú)夂蜃兓诓煌瑓^(qū)域的同步性和異步性。

驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題3：我國(guó)的氣候變暖了嗎？請(qǐng)使用數(shù)據(jù)來(lái)支持你的觀點(diǎn)。

2.了解全球變暖的危害

驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題1：全球變暖有哪些危害？

通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究全球變暖的危害是什么。選擇飽滿、無(wú)病蟲(chóng)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(duì)綠豆種子發(fā)芽速度和發(fā)芽率的影響。

驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題2：氣溫升高對(duì)植物生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生什么影響？

3.理解全球變暖的機(jī)制

驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題1：太陽(yáng)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(wàn)有引力公式模型”等。學(xué)生采用模型的形式表明自己對(duì)這一問(wèn)題的想法。

驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題2：構(gòu)建哪一類模型來(lái)表明自己的想法？

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

驅(qū)動(dòng)性問(wèn)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(dòng)性問(wèn)題1：低碳是指什么？

教師提供“碳達(dá)峰”“碳中和”的資料，以及建設(shè)低碳校園的文件資料。學(xué)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(dòng)性問(wèn)題2：我的校園碳足跡有哪些？

教師組織學(xué)生頭腦風(fēng)暴，思考打造低碳校園需要的學(xué)科知識(shí)。學(xué)生獨(dú)立思考，盡可能多地將需要運(yùn)用的學(xué)科內(nèi)容寫(xiě)在便利貼上。將小組的便利貼匯聚在一起，進(jìn)行合并和修改，推選出至少5個(gè)。將全班各組的便利貼分學(xué)科匯總，形成“如何構(gòu)建低碳校園”問(wèn)題的須知信息清單。

驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題3：如何構(gòu)建一個(gè)低碳校園？

教師將學(xué)生分組并提供活動(dòng)單，組織學(xué)生從校園的方方面面（如住宿、飲食、學(xué)習(xí)、活動(dòng)）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(xué)生在交流中關(guān)注那些不易被注意的校園碳排放。

驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題4：低碳校園如何從我做起？

最終決策：進(jìn)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(chǎng)可能導(dǎo)致的問(wèn)題和解決方案，推選1或2個(gè)最優(yōu)模型。

（四）主題反饋

幫助學(xué)生全面反思他們?cè)谌蜃兣c減排措施中的實(shí)踐與學(xué)習(xí)成果。全球變暖主題學(xué)習(xí)從認(rèn)識(shí)意義、分析現(xiàn)狀、探究實(shí)驗(yàn)、學(xué)習(xí)技術(shù)、評(píng)估總結(jié)五個(gè)環(huán)節(jié)入手，逐步論證。通過(guò)五個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生不僅掌握了全球氣候變化知識(shí)，還培養(yǎng)了科學(xué)探究能力和批判性思維，形成了生態(tài)文明的意識(shí)，全面反思他們?cè)跉夂蜃兣芯恐械膶?shí)踐與學(xué)習(xí)成果。

三、結(jié)語(yǔ)

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

參考文獻(xiàn)

[1]林靜，張樂(lè)潼.社會(huì)性科學(xué)議題的內(nèi)涵與教育價(jià)值[J].中國(guó)科技教育，2020（9）：8-12.

[2]肖利，朱玉成，劉茂軍.科學(xué)教育的新視野：社會(huì)性科學(xué)議題教學(xué)：一種先進(jìn)的國(guó)外教學(xué)模式引入初探[J].物理教師，2014（5）：6-8，12.

[3]高春雅，謝佳燕.以“碳酸飲料的利弊”社會(huì)性議題設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)[J].小學(xué)科學(xué)，2025（8）：43-45.

[4]林靜.基于社會(huì)性科學(xué)議題的跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)框架與教學(xué)要點(diǎn)[J].中國(guó)科技教育，2023（8）：10-13.