用社会性科学议题学习为学生插上飞向未来的翅膀

安同娟

社会性科学议题具有重要的教育價值：伦理道德教育、科学思维与实践能力培养、跨学科融合学习。我校以“未来教育”为特色，以社会性科学议题为载体，整合多个学科开展特色校本社团课程，运用学生真实生活中所面临的具有争议性的问题，通过证据的收集和理性的对话辩证，培养具有科学素养、创新能力、辩证思维和社会责任的未来公民。

议题背景

我校建有2个足球场，400米操场足球场铺设天然草坪，空中足球场铺设人造草坪。学生观察发现，受温带季风气候影响，每年从11月底至来年5月初，铺设天然草坪的足球场不能使用，为正常的学习和体育锻炼带来了不便，遂提出问题：学校足球场铺设人造草坪是否会更好？

学生搜集资料发现，现在人造草坪已经全球普及，具有易维护、寿命长、不受气候限制的优点。但人造草坪也存在不足：不可降解、回收困难、挥发有害气体等，而且不少专家认为人造草坪摩擦力小，会影响足球的运动轨迹，使运动员更容易受伤。在这些方面，天然草坪又具有无可替代的优势。基于这一争议热点，我们确定了“学校更适合铺设天然草坪还是人造草坪”作为学校社会性科学议题的研究主题。

议题分析

“学校更适合铺设天然草坪还是人造草坪”这一议题内容融合了生物、物理、化学、数学、政治、地理、体育等多个学科的知识，研究过程综合运用了观察法、调查法、实验探究、收集和分析资料、测量、计算与统计等多种学习方法。结合学校校本课程特色，我们研讨设计了该议题的星形图（见图1），进行主题式探究。

科学：了解天然草坪的植物种类及其生活习性，认识到环境和场地特点不同、草种的选择也会不同。认识仿生学在人造草坪制造方面的应用，了解人造草坪的制作过程。比较2种草坪对大气湿度和温度的影响，认同天然草坪对学校生态系统的调节作用。通过多学科融合的学习方式，提升学生的科学素养。

经济：开展实地测量，结合2种草坪的使用年限，分别对其建设成本、维护费用进行估算，然后与学校的具体投入成本进行比较，得出结论。

政策：解读我国各地区关于草坪建设的法律法规，结合世界上其他国家及国际上对草坪建设的相关政策，分析天然草坪和人造草坪的应用现状和前景，开阔学生视野，学会用世界眼光和发展角度分析问题。

安全：比较2种草坪的摩擦力，尝试解读2种草坪对运动安全的影响。了解人造草坪的合成材料和成分，比较2种草坪有害气体的排放量，分析人造草坪可能带来的影响和危害。通过实验探究，引发学生对未来改良人造草坪的思考，培养学生的创新能力。

伦理：人造草坪的主要原料是塑料和橡胶，怎样才能确保进入校园的草坪材料是安全的、达标的？厂商在制作人造草坪的过程中是否会产生污染物破坏生态环境？人造草坪能否再回收利用？从绿色发展的角度引发学生的思考，加强学生的担当意识和社会责任感。

基于议题星形图，我们设计了7个主题活动：校园中2种草坪的铺设情况调查;解读草坪建设的法律法规并分析应用前景;探究2种草坪对大气湿度和温度的影响;测算比较2种草坪的建造和维护费用;探究2种草坪摩擦力大小并分析其对运动的影响;探究2种草坪有害物质的排放;调查人造草坪的回收再利用。从不同角度对“学校更适合铺设天然草坪还是人造草坪”这一问题开展研究，预期通过比较各小组的结论冲突，感受社会性科学议题的魅力，引发学生对未来社会的思考。

活动设计

环节1.剖析热点，引发冲突

创设情境：“足球是世界三大球之一，它起源于中国，是一项历史悠久的体育运动项目，也是一种全民运动。草坪给足球注入了美丽的灵魂，让球员能够在绿茵场上全身心投入比赛。假如未来的你是一个建筑设计师，现在由你设计学校的足球场，你会选择铺设天然草坪还是人造草坪？请简要说明理由。”

学生先自主思考，然后采用举手回答的方式，在全社团中进行分享交流，教师及时板书记录学生的观点。

学生1：我选择天然草坪。天然草坪无公害、绿色环保，人造草坪是化学合成的，可能会影响人的健康。天然草坪还能提高氧气含量、降低环境温度和减弱噪音，为运动员提供更舒适的比赛环境，调节学校这个生态系统的微气候。

学生2：我也选择天然草坪。我看过新闻，球员们说人造草坪摩擦力小，更容易滑倒受伤，而且在人造草坪上球不好控制，影响他们的运动成绩。

学生3：天然草坪不好，咱们学校的操场都到5月份了还不能使用，我们的体育课和课间锻炼都受影响。我选择人造草坪，人造草坪铺好后不需要维护，一年四季都能正常使用。

学生4：我认为成本也很重要，人造草坪的价格低、使用年限长，而且人造草坪的主要原料是塑料，老化了还能回收再利用，所以我选择人造草坪。

学生充分交流，教师不急于作出评价，课件展示网络上人们对2种草坪的看法，让学生从不同角度重新审视自己的观点。

[设计意图]从足球的起源导入，激发学生的民族自豪感。采用角色扮演的方法，引导学生对社会热点问题进行思考，调动学生的学习兴趣。通过交流分享，在不同观点的冲突中提高学生辩证分析问题的能力。

环节2.设计方案，实地探究

教师启发学生关注证据对论点支撑的重要性，引导学生尝试为自己的观点搜集证据。然后以“天然草坪具有提高大气湿度、降低环境温度的优点”为切入点，小组合作设计探究实验进行验证。学生先选取其中一个变量——湿度，通过小组合作、展示交流形成探究方案，然后类推形成第2个变量的探究方案。

小组在开始探究前需要进行分工，有的负责数据测量，有的负责表格记录，有的负责结果整理和展示交流。然后进入场地，按照方案预设进行大气湿度和温度的测量。

教学片段小组交流：在天然草坪和人造草坪两处，分别用湿度测定仪对大气湿度进行测量，记录数据然后进行比较。

教师：还有要补充的小组吗？

小组1：只測1次不准确，应该多测量几次求平均值，减小实验误差。

小组2：同一块草坪只选择1个地点测量也不准确，样本太少偶然性太大，应该多取几个样本进行测量。

小组3：仪器存在误差，实验前应该校准每个小组的仪器。各小组仪器离地面的高度要保持一致，而且要同一时间测量，保证变量唯一。

达成共识：测量地点选取学校400米操场天然草坪和空中操场人造草坪，早、中、晚3个时间段，分别测量2种草坪周边的大气湿度和温度，同一时间段内每块场地随机抽取3个样本，记录数据求出平均值。

[设计意图]通过小组合作设计、交流、完善活动方案，提高学生的分享和合作意识。

在不断地提出假设、作出假设、制订方案、修改方案、收集证据的过程中，感受科学的严谨性，培养学生的创新能力和理性思维，提升科学素养。

环节3.展示交流，分享收获

各小组分析实验结果，得出结论，然后进行全班展示交流，基本达成共识：天然草坪确实具有提高大气湿度和降低环境温度的优势，从科学角度看学校更适合铺设天然草坪。教师引导学生利用所学知识解释原因，并结合这一优势分析天然草坪对足球运动和学校生态环境的影响。最后，各小组再次审视自己课前提出的观点，分享活动收获。

教学片段1

教师：天然草坪为什么能提高大气湿度、降低周围环境的温度？

学生：植物能通过蒸腾作用从气孔散失水分，从而提高大气的湿度，促进生物圈的水循环。而在蒸腾过程中，水由液态变为水蒸气时要吸收热量，从而降低周围环境的温度。

教师：真不错，能够运用生物和物理学科所学的知识，解释在研究中发现的问题。

[设计意图]通过追问、分析问题，将课本抽象的理论知识与真实鲜活的现实问题对接，学以致用，培养学生灵活运用知识的能力，进一步提升学生的科学素养。

教学片段2

教师：通过本节课的学习，你们有哪些收获？跟大家分享一下。

学生1：老师，我本来是人造草坪的坚决拥护者，但是通过本次活动，我觉得学校好像铺天然草坪也不错，我好像叛变了。

教师：分析问题的角度不同，得出的结论自然也是不同的。人造草坪和天然草坪各有优缺点，学校更适合铺设天然草坪还是人造草坪并没有固定的答案，这也是我们社会性科学议题的魅力所在。

学生2：老师，我有种想法，如果我们能把人造草坪和天然草坪的优点结合在一起，发明一种新型草坪，让它既能降温吸热解决运动员的比赛烦恼，又经济环保省却人们的担忧，那就太好了。我们可以把这种产品推广到全国甚至全球，造福人类全世界。

教师：同学们是未来社会的主人，我们学习知识的最终目的是要服务生活、回报社会，这位同学为我们绘制了美好的未来蓝图，也为我们社团下一步研究打开了一扇新的窗口。

[设计意图]回顾本次活动，让学生重新审视自己的观点，进一步培养学生的辩证思维。

多角度引导学生对未来社会产生思考，呼吁学生要具有着眼未来、放眼全球的格局和眼光，培养学生的社会参与和担当意识，感受社会性科学议题的重要育人价值。

活动反思

“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”。时代发展呼唤未来教育，学校使命呼唤未来课堂。社会性科学议题的开展为未来课堂提供了思路，它以培养学生核心素养为指向，坚持立德树人，创新教育模式，将学习空间由封闭式转向开放式，学习方式由独立式转向合作式，学习任务由问题式转向项目式，研究主题由单一性转向多元性。社会性科学议题项目的研究对于培养新时代的创新人才具有非常重要的价值。在这样开放多元又充满挑战的学习环境中，学生的学习兴趣、质疑表达能力、合作交流能力有了明显提升，学会用所学知识理性分析社会上的热点争议问题，从中感受到作为一名公民的责任与担当，逐渐习得胜任未来的能力。