如何开展社会性科学议题学习

——以“碳秘千年摩诃池,续存澄澈水生态”项目为例

■成都市实验小学 李孟朦 林燕

《教育导报》
2024年第92期(总第3987期) 导报三版

孩子们在成都自然博物馆进行“生物进化”主题学习。(图片由学校提供)

2023年7月,成都市中心千年古迹摩诃池“重生”,与之紧邻的成都市实验小学因此增添了一处兼具成都历史记忆与自然韵味的活动资源——摩诃池公园。这一空间上的变化,促使学校开始探索如何将公园场域、生态景观等多元资源转化为学习情境,引导学生关注社会性科学议题( SSI),并通过探究实践为主导的多样化学习方式,让学生深入探索,理解科学、技术、社会、环境之间的复杂联系,从而培养科学态度与社会责任感。例如,在“开学第一课”上,一名学生提出“摩诃池的水为何能保持清澈”这一问题,激发了孩子们的好奇心与探索欲,进而引发了一场深入、持久的科学研究与实践之旅,促使他们的学习方式发生了深刻的变化。

谈:专业领航,“解密”摩诃池

项目启动之初,学校邀请摩诃池水生态构建专家丁林川带来了一场深入浅出的专业讲座。丁林川引导孩子们理解水生态系统的复杂性,带领他们探索摩诃池的独特生态环境。在实地探访中,孩子们亲眼见证了水生态系统的多样性和脆弱性,还学会了如何观察和分析水环境中的各种生态指标。

前北京大学教授、现任 SKA国际天文台政策咨询专家王启明应邀参与了这一项目。他在成都自然博物馆为项目组成员和生物学爱好者们讲解了生物进化、生物分类和生态系统组成的相关知识。在讲解摩诃池现有的生物种类时,他引导学生认识水生态中的食物链和食物网,让同学们对生态系统的相互依存和平衡有了更深刻的理解。

在学校附近的四川科技馆,孩子们学习了水质检测的基本方法。通过使用 pH试纸、显微镜等工具,实地检测摩诃池水域的水质情况。

探:城市调研,“不止”摩诃池

国庆假期期间,项目组成员扩大了调研范围,实地调研了府南河、江安河、桤木河湿地公园、镜湖、活水公园、北湖生态公园和青龙湖等水域。孩子们收集各水域的水样,从水的颜色、澄清度、气味、 pH值、 TDS值等多个维度进行水质检测,考察水域的水源情况、水体类型、水中生活的动植物,以及周边是否存在工业废水及生活污水排放等环境影响因素。

完成了详尽的实地调研和数据收集后,项目组回到四川科技馆进行集中交流。他们不仅分享了各自的调研经历和发现,还共同分析了摩诃池与其他水域在水质情况和管理方式上的异同。通过深入的交流和讨论,他们加深了对水质问题的理解,学会如何从多角度分析和解决复杂的科学问题。

碳:生态建模,“复刻”摩诃池

丁林川再次带领学生深入摩诃池进行生态模拟实验。项目组成员根据对摩诃池构造的理解和对材料性质的了解,选择特定的土壤和火山石来模拟摩诃池中由黏土、防水毯、防渗膜及种植土组成的复杂防渗系统。接着,项目组成员进行生物筛选,挑选小型的水草、植食性鱼类、河虾和螺蛳等生物放入生态缸中,以此模拟出摩诃池内的生态系统。

在项目的后期阶段,项目组在摩诃池公园举办了一场主题为“碳秘千年摩诃池,续存澄澈水生态”的“校·园”联名主题展览。展览现场,项目组设置互动体验区,并邀请市民使用显微镜等专业工具,观察和比较摩诃池与其他水域的水样,帮助市民了解优质水域的标准,学习如何辨别水质优劣,从而增强自身的环保意识和参与感。展览现场,成都市实验小学五年级7班学生与成都七中八一学校的师生们共同参与“零碳”桌游,开展社区混龄学习,将环保知识、环保措施及其效果融入游戏之中,让参与者在轻松愉快的氛围中学习并理解如何在日常生活中实践低碳生活。

在整个项目的持续过程中,成都市实验小学联合摩诃池公园、四川科技馆和成都自然博物馆,共计开展线上线下系列活动10余场,设计了关于“蓉城智碳”“探秘摩诃”的印章、徽章等文创产品200余份,录制家庭环保科普视频7份,形成调研报告20份,并获省市级奖项3次。

将社会性科学议题融入科学课堂,打破了学校与社会的界限,构建了与学生生活紧密相连的真实学习场景。实地探访、邀请专家讲座等形式,有效激发了学生的学习兴趣,促使他们将理论知识应用于解决真实社会问题,实现了深度学习与概念理解的双重提升。值得关注的是,社会性科学议题学习活动培养了孩子们的批判性思维、团队合作精神和道德判断力,使他们面对环境挑战时展现出强烈的责任感和道德感,为未来成为具有责任感、创新能力强和全面发展的社会所需人才奠定了坚实基础。

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