用社會性科學議題學習為學生插上飛向未來的翅膀

安同娟

社會性科學議題具有重要的教育價值：倫理道德教育、科學思維與實踐能力培養(yǎng)、跨學科融合學習。我校以“未來教育”為特色，以社會性科學議題為載體，整合多個學科開展特色校本社團課程，運用學生真實生活中所面臨的具有爭議性的問題，通過證據(jù)的收集和理性的對話辯證，培養(yǎng)具有科學素養(yǎng)、創(chuàng)新能力、辯證思維和社會責任的未來公民。

議題背景

我校建有2個足球場，400米操場足球場鋪設(shè)天然草坪，空中足球場鋪設(shè)人造草坪。學生觀察發(fā)現(xiàn)，受溫帶季風氣候影響，每年從11月底至來年5月初，鋪設(shè)天然草坪的足球場不能使用，為正常的學習和體育鍛煉帶來了不便，遂提出問題：學校足球場鋪設(shè)人造草坪是否會更好？

學生搜集資料發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在人造草坪已經(jīng)全球普及，具有易維護、壽命長、不受氣候限制的優(yōu)點。但人造草坪也存在不足：不可降解、回收困難、揮發(fā)有害氣體等，而且不少專家認為人造草坪摩擦力小，會影響足球的運動軌跡，使運動員更容易受傷。在這些方面，天然草坪又具有無可替代的優(yōu)勢。基于這一爭議熱點，我們確定了“學校更適合鋪設(shè)天然草坪還是人造草坪”作為學校社會性科學議題的研究主題。

議題分析

“學校更適合鋪設(shè)天然草坪還是人造草坪”這一議題內(nèi)容融合了生物、物理、化學、數(shù)學、政治、地理、體育等多個學科的知識，研究過程綜合運用了觀察法、調(diào)查法、實驗探究、收集和分析資料、測量、計算與統(tǒng)計等多種學習方法。結(jié)合學校校本課程特色，我們研討設(shè)計了該議題的星形圖（見圖1），進行主題式探究。

科學：了解天然草坪的植物種類及其生活習性，認識到環(huán)境和場地特點不同、草種的選擇也會不同。認識仿生學在人造草坪制造方面的應(yīng)用，了解人造草坪的制作過程。比較2種草坪對大氣濕度和溫度的影響，認同天然草坪對學校生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用。通過多學科融合的學習方式，提升學生的科學素養(yǎng)。

經(jīng)濟：開展實地測量，結(jié)合2種草坪的使用年限，分別對其建設(shè)成本、維護費用進行估算，然后與學校的具體投入成本進行比較，得出結(jié)論。

政策：解讀我國各地區(qū)關(guān)于草坪建設(shè)的法律法規(guī)，結(jié)合世界上其他國家及國際上對草坪建設(shè)的相關(guān)政策，分析天然草坪和人造草坪的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景，開闊學生視野，學會用世界眼光和發(fā)展角度分析問題。

安全：比較2種草坪的摩擦力，嘗試解讀2種草坪對運動安全的影響。了解人造草坪的合成材料和成分，比較2種草坪有害氣體的排放量，分析人造草坪可能帶來的影響和危害。通過實驗探究，引發(fā)學生對未來改良人造草坪的思考，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

倫理：人造草坪的主要原料是塑料和橡膠，怎樣才能確保進入校園的草坪材料是安全的、達標的？廠商在制作人造草坪的過程中是否會產(chǎn)生污染物破壞生態(tài)環(huán)境？人造草坪能否再回收利用？從綠色發(fā)展的角度引發(fā)學生的思考，加強學生的擔當意識和社會責任感。

基于議題星形圖，我們設(shè)計了7個主題活動：校園中2種草坪的鋪設(shè)情況調(diào)查;解讀草坪建設(shè)的法律法規(guī)并分析應(yīng)用前景;探究2種草坪對大氣濕度和溫度的影響;測算比較2種草坪的建造和維護費用;探究2種草坪摩擦力大小并分析其對運動的影響;探究2種草坪有害物質(zhì)的排放;調(diào)查人造草坪的回收再利用。從不同角度對“學校更適合鋪設(shè)天然草坪還是人造草坪”這一問題開展研究，預期通過比較各小組的結(jié)論沖突，感受社會性科學議題的魅力，引發(fā)學生對未來社會的思考。

活動設(shè)計

環(huán)節(jié)1.剖析熱點，引發(fā)沖突

創(chuàng)設(shè)情境：“足球是世界三大球之一，它起源于中國，是一項歷史悠久的體育運動項目，也是一種全民運動。草坪給足球注入了美麗的靈魂，讓球員能夠在綠茵場上全身心投入比賽。假如未來的你是一個建筑設(shè)計師，現(xiàn)在由你設(shè)計學校的足球場，你會選擇鋪設(shè)天然草坪還是人造草坪？請簡要說明理由?！?/p>

學生先自主思考，然后采用舉手回答的方式，在全社團中進行分享交流，教師及時板書記錄學生的觀點。

學生1：我選擇天然草坪。天然草坪無公害、綠色環(huán)保，人造草坪是化學合成的，可能會影響人的健康。天然草坪還能提高氧氣含量、降低環(huán)境溫度和減弱噪音，為運動員提供更舒適的比賽環(huán)境，調(diào)節(jié)學校這個生態(tài)系統(tǒng)的微氣候。

學生2：我也選擇天然草坪。我看過新聞，球員們說人造草坪摩擦力小，更容易滑倒受傷，而且在人造草坪上球不好控制，影響他們的運動成績。

學生3：天然草坪不好，咱們學校的操場都到5月份了還不能使用，我們的體育課和課間鍛煉都受影響。我選擇人造草坪，人造草坪鋪好后不需要維護，一年四季都能正常使用。

學生4：我認為成本也很重要，人造草坪的價格低、使用年限長，而且人造草坪的主要原料是塑料，老化了還能回收再利用，所以我選擇人造草坪。

學生充分交流，教師不急于作出評價，課件展示網(wǎng)絡(luò)上人們對2種草坪的看法，讓學生從不同角度重新審視自己的觀點。

[設(shè)計意圖]從足球的起源導入，激發(fā)學生的民族自豪感。采用角色扮演的方法，引導學生對社會熱點問題進行思考，調(diào)動學生的學習興趣。通過交流分享，在不同觀點的沖突中提高學生辯證分析問題的能力。

環(huán)節(jié)2.設(shè)計方案，實地探究

教師啟發(fā)學生關(guān)注證據(jù)對論點支撐的重要性，引導學生嘗試為自己的觀點搜集證據(jù)。然后以“天然草坪具有提高大氣濕度、降低環(huán)境溫度的優(yōu)點”為切入點，小組合作設(shè)計探究實驗進行驗證。學生先選取其中一個變量——濕度，通過小組合作、展示交流形成探究方案，然后類推形成第2個變量的探究方案。

小組在開始探究前需要進行分工，有的負責數(shù)據(jù)測量，有的負責表格記錄，有的負責結(jié)果整理和展示交流。然后進入場地，按照方案預設(shè)進行大氣濕度和溫度的測量。

教學片段小組交流：在天然草坪和人造草坪兩處，分別用濕度測定儀對大氣濕度進行測量，記錄數(shù)據(jù)然后進行比較。

教師：還有要補充的小組嗎？

小組1：只測1次不準確，應(yīng)該多測量幾次求平均值，減小實驗誤差。

小組2：同一塊草坪只選擇1個地點測量也不準確，樣本太少偶然性太大，應(yīng)該多取幾個樣本進行測量。

小組3：儀器存在誤差，實驗前應(yīng)該校準每個小組的儀器。各小組儀器離地面的高度要保持一致，而且要同一時間測量，保證變量唯一。

達成共識：測量地點選取學校400米操場天然草坪和空中操場人造草坪，早、中、晚3個時間段，分別測量2種草坪周邊的大氣濕度和溫度，同一時間段內(nèi)每塊場地隨機抽取3個樣本，記錄數(shù)據(jù)求出平均值。

[設(shè)計意圖]通過小組合作設(shè)計、交流、完善活動方案，提高學生的分享和合作意識。

在不斷地提出假設(shè)、作出假設(shè)、制訂方案、修改方案、收集證據(jù)的過程中，感受科學的嚴謹性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和理性思維，提升科學素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)3.展示交流，分享收獲

各小組分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論，然后進行全班展示交流，基本達成共識：天然草坪確實具有提高大氣濕度和降低環(huán)境溫度的優(yōu)勢，從科學角度看學校更適合鋪設(shè)天然草坪。教師引導學生利用所學知識解釋原因，并結(jié)合這一優(yōu)勢分析天然草坪對足球運動和學校生態(tài)環(huán)境的影響。最后，各小組再次審視自己課前提出的觀點，分享活動收獲。

教學片段1

教師：天然草坪為什么能提高大氣濕度、降低周圍環(huán)境的溫度？

學生：植物能通過蒸騰作用從氣孔散失水分，從而提高大氣的濕度，促進生物圈的水循環(huán)。而在蒸騰過程中，水由液態(tài)變?yōu)樗魵鈺r要吸收熱量，從而降低周圍環(huán)境的溫度。

教師：真不錯，能夠運用生物和物理學科所學的知識，解釋在研究中發(fā)現(xiàn)的問題。

[設(shè)計意圖]通過追問、分析問題，將課本抽象的理論知識與真實鮮活的現(xiàn)實問題對接，學以致用，培養(yǎng)學生靈活運用知識的能力，進一步提升學生的科學素養(yǎng)。

教學片段2

教師：通過本節(jié)課的學習，你們有哪些收獲？跟大家分享一下。

學生1：老師，我本來是人造草坪的堅決擁護者，但是通過本次活動，我覺得學校好像鋪天然草坪也不錯，我好像叛變了。

教師：分析問題的角度不同，得出的結(jié)論自然也是不同的。人造草坪和天然草坪各有優(yōu)缺點，學校更適合鋪設(shè)天然草坪還是人造草坪并沒有固定的答案，這也是我們社會性科學議題的魅力所在。

學生2：老師，我有種想法，如果我們能把人造草坪和天然草坪的優(yōu)點結(jié)合在一起，發(fā)明一種新型草坪，讓它既能降溫吸熱解決運動員的比賽煩惱，又經(jīng)濟環(huán)保省卻人們的擔憂，那就太好了。我們可以把這種產(chǎn)品推廣到全國甚至全球，造福人類全世界。

教師：同學們是未來社會的主人，我們學習知識的最終目的是要服務(wù)生活、回報社會，這位同學為我們繪制了美好的未來藍圖，也為我們社團下一步研究打開了一扇新的窗口。

[設(shè)計意圖]回顧本次活動，讓學生重新審視自己的觀點，進一步培養(yǎng)學生的辯證思維。

多角度引導學生對未來社會產(chǎn)生思考，呼吁學生要具有著眼未來、放眼全球的格局和眼光，培養(yǎng)學生的社會參與和擔當意識，感受社會性科學議題的重要育人價值。

活動反思

“教育要面向現(xiàn)代化，面向世界，面向未來”。時代發(fā)展呼喚未來教育，學校使命呼喚未來課堂。社會性科學議題的開展為未來課堂提供了思路，它以培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)為指向，堅持立德樹人，創(chuàng)新教育模式，將學習空間由封閉式轉(zhuǎn)向開放式，學習方式由獨立式轉(zhuǎn)向合作式，學習任務(wù)由問題式轉(zhuǎn)向項目式，研究主題由單一性轉(zhuǎn)向多元性。社會性科學議題項目的研究對于培養(yǎng)新時代的創(chuàng)新人才具有非常重要的價值。在這樣開放多元又充滿挑戰(zhàn)的學習環(huán)境中，學生的學習興趣、質(zhì)疑表達能力、合作交流能力有了明顯提升，學會用所學知識理性分析社會上的熱點爭議問題，從中感受到作為一名公民的責任與擔當，逐漸習得勝任未來的能力。