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【境外专家报告】Jordan Rockett:社会性科学议题教学——议题选择、关键目标和课堂活动

为贯彻立德树人教育目标,助力广大中小学校发展学生核心素养,北京师范大学“社会性科学议题学习”项目组于2023年1月7日至8日在线召开“以社会性科学议题学习促学生核心素养发展”2022年学术年会。会议着重研讨了证据驱动、素养导向的社会性科学议题教与学的理论与发展模式,展示交流了国内外社会性科学议题学习的设计与实践应用研究,进一步打造社会性科学议题学习的合作交流平台与专业团队。

四大主题

【境外专家报告】Jordan Rockett:社会性科学议题教学——议题选择、关键目标和课堂活动插图1

本次会议共设中科院院士报告1场、国际专家报告7场、国内专家报告10场、6所项目合作校的案例展示以及3位特邀专家点评。会议持续四个半天,由“京师继教”视频号、“强师在线”平台直播,每个半天均有数千人在线参会,点击量上万,受到了广泛的关注。为此,会务组整理会议内容,将陆续在项目微信公众号(AISL科学素养提升)和项目网站(http://aisl.bnu.edu.cn )同步分享,欢迎关注!

今天与大家分享Jordan Rockett的主旨报告(文中仅为作者个人学术观点),欢迎阅读!转载或引用请注明出处。


 

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大家好!感谢大家今天的参与。我的名字是Jordan Rockett,我是一名中学科学教师。今天在这里与大家分享我在课堂上教授社会性科学议题的经验。今天的报告将探讨议题选择的过程和成功的SSI教学的关键组成部分,并讨论可用于SSI教学的形成性和总结性评估策略。在整个报告过程中,我将展示我们的教学团队在过去几年中在课堂上使用的SSI单元的示例。我还将向你们展示一些学生活动的例子,并提供课堂活动和教学策略的相关建议。

· SSI教学的意义

首先,我想谈谈基于社会性科学议题的教学对我来说意味着什么。SSI教学产生于科学与社会之间的直接联系,它要求学生从不同的角度探索复杂的社会议题。它使学习者能够以综合和真实的方式解决现实世界的问题,如全球变暖、能源和环境问题。SSI教学帮助学生发展科学读写、解决问题、协作和批判性思维方面的技能。SSI教学鼓励以一种对学生有意义和相关的方式应用这些技能,并考虑到我们所生活的社会的复杂性。

· 选择合适的议题

在为SSI单元选择主题时,我们的目标是选择一个与学生的真实生活和STEM有真正联系的社会动态问题。选择议题可能是课程设计的一个具有挑战性的组成部分,应当加以仔细考虑。这对我们的团队来说是一个特别困难的方面,因为我们努力为我们的SSI单元提出一个既吸引人又包含我们需要教授给学生的课程标准的问题。我们为生物课开发了这个单元,学生的年龄主要是15到16岁。当选择一个议题时,一个好的起点是停下来想想你在课堂上教的常用单元。是否有任何单元或主题让你觉得乏味、不吸引人或难以教授?对学生而言呢?从课程中找出一个议题,使之从SSI教学改革中受益。当我的团队为SSI单元选择我们的议题时,我们观察到在我们班上,稳态是学生参与度较低的单元之一。我们每年都害怕教它,因为当我们试图通过使用复杂的循环和与现实世界几乎没有联系的图表,教他们这些发生在他们自己身体里的过程和循环时,学生们总是显得漠不关心和不感兴趣。所以我们决定重塑体内平衡单元。我们需要选择这样一个议题:它能联系和满足我们的动态平衡学习目标,并且与学生的生活高度相关。我们提出了电子烟的问题,因为这是一个在我们的学生中愈发突出的问题,也是他们日常社会经验的一部分。

在决定将电子烟作为我们的SSI单元主题之前,我们必须考虑它是否适当和严格。我们使用密苏里大学的RI Squared程序开发的“选择议题工作表”来分析电子烟问题,看看它是否适合。我们首先问了以下4个问题:1)与这个议题相关的科学观点是什么,它们是否符合你的核心标准?2)与该议题相关的社会因素是什么(考虑社会、政治、经济、道德和其他因素)?3)这个议题适合你的学生的发展水平吗?4)这个议题与学生的生活有关吗?就我个人而言,我觉得相关性部分(即第四点)是关键。因为没有它,学生就不会真正地参与,你就会回到你曾经开始的起点——学生参与度低且不感兴趣。

· 根据课程标准调整内容

在完成以上过程后,我们确认电子烟主题适合作为SSI单元,以取代动态平衡单元,然后我们更仔细地研究如何将其以有机和平稳的方式纳入课程。我们使用美国的《新一代科学教育标准》。我们明确了电子烟最符合“系统相互作用”和“体内平衡和反馈途径”这两个课程标准,因为这两个标准都是理解与电子烟相关的科学及其对身体的影响的核心。我们进而明确,从社会的角度来看,这个议题也很合适,因为它与社会的多个方面有着直接的联系。从社会角度来看,吸电子烟在中学生中非常普遍。在政治上,电子烟和电子烟销售是当前立法和诉讼中的热门话题。电子烟有着明显的经济联系,因为它是一个价值数百万美元的产业。最后,它涉及到公司的道德考虑、针对儿童的营销,以及电子烟基本被视为无害。

根据课程标准,我们调整了这个电子烟单元,并确定了它如何适应社会之后,我们努力开发了我们的引入问题和驱动性问题。我们选择了“电子烟如何破坏身体的体内平衡”作为我们的引入问题,“电子烟应该如何调节”作为驱动性问题。

· 电子烟单元教学案例

在为你的SSI单元选择一个主题之后,下一步是考虑如何把SSI教学的关键组成部分纳入该单元。没有一套标准的组成部分是SSI单元必须包括的,但我真的很喜欢赞戈里博士和她的同事在一篇论文中提出的这4个组成部分。我将展示我们如何在电子烟单元中解决这四个组成部分的示例,并为您提供一些关于如何将它们纳入你自己的课程的想法。这四个组成部分是:参与基于模型的推理、探索问题的复杂性、调查多个视角以及支持学生发展自己的立场。

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第一个组成部分是参与基于模型的推理。模型既可以用来指导教师的教学决策,也可以用来评估学生的思维在整个单元课程中的成长和发展。我们设计了以下任务:创建一个模型来解释为什么当你的朋友不像他们习惯的那样吸那么多尼古丁时,他们会感到疲倦、易怒和注意力不集中。这个任务发生在一到两天的教学后,所以学生在这个问题上已有的科学背景很少。

在第一个学生的例子中,理解是非常基础的。你可以看到肺和一个吸入电子烟的人的照片。上面的箭头写着“肺”,下面的箭头写着“电子烟从肺进入血液”。然后学生写道:血液把坏东西带到你的身体各处;你开始建立一种依赖。这就是他们对尼古丁如何影响身体的理解程度。

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下一个学生,虽然他的艺术作品略有不同,但也有类似的概念。他写道“肺部受损”“以某种方式影响大脑”“尼古丁进入肺部,其中的化学物质进入血液”。

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不同的学生会用不同的方式表现事物。第三个模型有点不同。它是电子化的,而另外两个是在纸上完成的,且学生使用了更多的文字,以循环的形式来表示它。这名学生似乎对成瘾,特别是尼古丁成瘾的机制有更深入的了解,他提到了多巴胺。这名学生来自优等班,而另外两名学生来自普通班。在报告结束时,我们将重新回顾这个学生,看看其最终模型是如何随着学生在本单元中获得理解而改变的。

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下一个SSI组成部分是探索议题的复杂性。我们与密苏里大学教育学院合作开发了这个星形图组织工具。这是一个很好的方法,可以帮助学生探索和组织像电子烟这样的复杂问题的许多方面,而且它确实可以用于您想要教授的任何SSI单元。这个工具的目的是让学生收集关于社会性科学议题如何与社会的不同方面相联系的信息。在我的课堂上,我们会让每个小组在这个工具上定义不同的术语或方面,包括它们对电子烟主题的意义。所以我们会问,关于电子烟,科学对你来说意味着什么?学生可能会说它如何进入人体、如何在血液中溶解、如何影响你。关于电子烟,历史意味着什么?我们希望他们能想出吸电子烟的历史是什么、为什么会被发明出来、什么时候发明的等内容。那么文化呢?电子烟周围的文化是什么?我们会继续确保每个学生都对这不同方面的含义有一个坚实的理解,然后我们开始收集信息,并将其放入星形图。

为了收集信息,我们使用了拼图工具。这是一种团队学习方法,允许学生收集关于某个主题的信息,然后与小组分享他们所学到的知识。你可以给学生编号。在这一案例中,小组内的学生编号是1到3。然后他们会与其他相同编号的学生一起组成小组。然后,每个小组成员执行不同的任务或同一任务的不同组成部分。

在这一单元中,学生的任务是阅读与电子烟有关的文章。我们选择让学生阅读的三篇文章是《研究发现美国青少年吸电子烟比吸烟更多》《赞成或反对:我们应该监管电子烟吗?》《洛杉矶禁止在公共场所吸电子烟》。这些文章是从一个名为Newsela的网站上获得的,如果你能访问该网站,我强烈推荐,因为它允许教师根据学生的能力选择不同的阅读水平。读完这些文章后,每个学生都会记录他们在文章中学到的与电子烟有关的东西,然后回到他们先前的小组,与小组成员分享他们学到的信息。

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学生合作制作一个完整的星形图,展示他们在调查中学到的所有新东西。这是一个真实的学生例子。你可以看到科学区域相当重要。那里有很多内容。这是合理且在意料之中的,因为我在一门科学课上教过这个。如果在历史课上使用这个工具,你会期望历史区域有更多的信息,而其他区域则相对稀疏。但这个学生或这群学生在经济、政治、历史和文化方面确实了解到很多东西。例如,学生在经济区域写了一些东西。他们说,芝加哥的香烟价格是全美最高的。由于围绕烟草的新的年龄限制,芝加哥经济受损。因为法律允许市民到城外购买烟草,当地的烟草销售量下降。在政治方面,学生说,2009年食品和药物管理局被迫对电子烟进行监管。十年后,政府未能颁布法规来监管电子烟公司。

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SSI教学的下一个组成部分是发展立场,或帮助学生发展科学论证等技能。我喜欢使用因果图工具。这并不是SSI教学所独有的。它被用于许多其他学科,但它的目的是相同的,即支持学生发展自己的立场。从本质上讲,学生们将开始在这个最大的圆圈中写下他们的电子烟提案。他们会为他们的城市或城镇、州或国家提出一项法律。然后是下一个层次的圆圈,即“利益相关者”。最后,在外圈,学生们将对每个利益相关者因拟议的法规而受到的影响进行头脑风暴,包括积极和消极的影响。如果不是每个利益相关者都有积极和消极的一面,那也没关系。有时只有积极或消极的一面。

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下图是一个真实的学生例子。这个小组选择创建“ 25岁及以上购买和使用”的电子烟法规。他们选择探索的一些利益相关者是电子烟行业、卫生保健工作者、成人、儿童和电子烟销售商。对于电子烟行业,由于吸电子烟的年龄增加,他们认为法规产生的积极影响是更高的生产力以及更低的医疗保健成本。对于卫生保健工作者而言,积极的一面是青少年患者少了,而消极的一面是老年患者多了。对于成年人,吸电子烟的成年人更少,多负责任的成年人更多。对于儿童,吸电子烟的次数会减少,吸电子烟的机会也会减少。对于电子烟卖家,有负面影响,销量会下降,他们会赔钱。看上去,这个小组认为他们的监管总体上产生了积极影响,除了电子烟卖家这一利益相关者。这很好。不同的学生对积极和消极影响会有不同理解。

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从这些作品中可以看出学生之间的差异。如上图所示,这个小组思考得不够彻底。此外,他们的监管走向了完全相反的方向。他们说,把吸电子烟的年龄降低到14岁。他们提到父母失去孩子,他们可能想说父母失去了患肺部疾病的孩子。这是消极的。对孩子而言,积极的影响是他们会有更多的自由,消极的影响是缩短寿命。学生认为,这一监管方案对卖家没有任何负面影响。

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如上图所示,我在这个班级使用因果图的形式略有不同。我让他们使用可水洗的颜料记号笔。我们把它放在教室后面的实验桌上,你可以看到它们是五颜六色的——这为学生们增加了一点吸引力和兴奋的元素。如果他们厌倦了传统的白板或纸笔,这是一个选择。

这里有一些其他的协作策略,你可以利用它们来跟进课程,或者作为我们稍后讨论的最终活动。我们通常让他们创建一个公共服务公告,评估他们提出的法规。还有其他做法,如世界咖啡馆、苏格拉底式的研讨会活动或是有同伴互评的展览漫步。【境外专家报告】Jordan Rockett:社会性科学议题教学——议题选择、关键目标和课堂活动插图13

 

最后,我们必须有一种评估学生学习的方法。我将重点讨论模型的使用,模型可以用于评估学生的思维是如何成长的,看它在整个单元教学中是如何变化和发展的。传统上,我们会使用知识性考试,如多项选择题考试。在教授SSI单元时,我更倾向于其他三个选项,它们可以让我更深入地了解学生在内容的掌握方面真正学到了什么。学生学习和活动的产品都可以作为评估对象。因果图和星形图都属于这一类。

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上图是一个科学读写能力评估的例子。我们提供了一篇具有挑战的文章以及一份表格。表格左栏为值得注意的信息、证据、这与我之间的关系以及这与电子烟文化之间的联系。然后,学生们将阅读文章并提取信息,将其分类到所属的框中,并展示他们对该文本的理解以及科学读写能力。这是一件很棒的事情。在单元的开始和结束时,分别用不同的文章来看看他们的科学读写能力是如何成长和变化的。

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上图是另一个可用于评估的示例。这实际上是由之前提到的优等班学生所创建的最终模型。学生对器官系统的理解得到了发展。她的词汇已经扩展到与成瘾相关的专业术语以及与吸电子烟相关的健康过程,她提及了扩散等概念。她做得很详细。例如,左下角谈及多巴胺水平如何增加以及大脑中会发生什么,等等。

在评估的另一个例子中,学生需要完成一项任务:“你的工作是创造一种产品,让你的同龄人了解电子烟,以及你所提议的监管可能产生的广泛影响。你的项目可以是小册子、视频、公共服务公告、海报、信息图、报纸文章或其他老师认可的想法。”然后,我们提供给学生一些模板和想法,为那些可能在这方面有困难的学生提供一个支架。

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当学生创建他们的最终项目时,需要详细描述电子烟是什么以及它的用途,回顾他们提出的法规,说明科学如何为该政策提供证据。除了科学之外,应当至少有两个维度的信息和证据支持这一法规。我们还希望他们的因果图显示至少四个利益相关者,并深入解释这些利益相关者将如何受到他们的监管的影响。我们提供了评价量表,这样他们就能确切地知道他们需要做什么才能获得满分。

· 学生作品展示

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这里有一个期末项目的例子。这个期末项目是关于如何监管电子烟的演讲。我取得了学生的许可,在此次报告中用以展示学生的作品。这是一门荣誉生物课上的作品,可能比一般情况下的学生作品展示出的水平要高一点。为了节省时间,我不打算阅读每一张幻灯片上的内容。

一些人认为吸电子烟是可以的。学生梳理了其中的错误认识。

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学生探究了电子烟的历史、科学、文化、经济。然后,学生继续讨论关于如何监管电子烟的建议,包括年龄限制、提高价格、青少年教育、限制线上销售和广告、封闭公共场所禁吸等,并提出使用电子烟来辅助戒烟。然后学生讨论了这份提案的利弊。我觉得这是该项目的一个重要部分,因为它表明学生真正研究了这个问题的两个方面。

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最后,请老师们思考一下,你或你的学生觉得无趣或乏味的单元是什么?如何将SSI教学融入其中,使其更具吸引力和有效性?如果你想开展SSI教学,可以在年底或学期结束时对学生进行调查,了解他们喜欢或不喜欢哪些单元。这就是我们所做的,因为学生大多数回答他们最不喜欢的单元是体内平衡。这促成了电子烟这个单元。我还想指出的是,你不必一次完成所有工作。可以将SSI教学单元的一部分或两部分合并到已有的单元中。一步一步来,对它感到兴奋,你的学生也将感受到这种兴奋并希望学到更多东西。我希望你发现这是有益的,并能够在未来将SSI教学的某些方面融入到你自己的课堂中。谢谢!