社会性科学议题的项目实践探索

核心概念 内容要求 学业要求

人体生命安全与生存环境密切相关 能说出公共卫生事件对人类安全的威胁 能通过测量、调查、统计分析自身生活习惯和外部环境因素对人体健康的影响

自然资源 知道资源可分为可再生资源和不可再生资源，以垃圾分类为例，通过践行垃圾减量与分类回收，树立循环利用资源的意识 能通过比较与分类，区分可再生资源与不可再生资源，结合身边的环境问题，分析问题产生的原因，提出解决建议

人类活动对环境的影响 正确认识经济发展和生态环境的关系，结合实例，说明人类不合理的开发活动对环境的影响，提出保护环境的建议，参与保护环境的行动 能设计探究计划或项目研究活动，通过查阅资料、调查问卷、案例分析等方法，了解自然资源循环利用和濒危动植物保护面临的问题，提出改进建议

工程的关键是设计 利用示意图、影像、文字或实物等多种方式，阐明自己的创意，初步认识设计方案中各影响因素间的关系；基于有说服力的论证，认同或质疑某些设计方案，并初步判断其可行性和合理性 能提出满足一定限制条件的简单工程问题，知道验收标准，了解设计中各因素间的关系；能基于所学科学知识，应用创造性思维的基本方法提出多种设计方案，基于批判性思维评价并优化设计方案；能制作实物模型，并基于证据改进实物模型的设计与制作；乐于尝试多种设计方案，初步具有质疑、创新的态度

表1  “理想的家园”单元教学分析

义务教育课程方案提出，各门课程应用不少于10%的课程开展跨学科主题学习，以增强课程的协同育人功能。社会性科学议题是开展跨学科项目化学习的一个非常重要的载体，具有集社会性、科学性、开放性与伦理性为一体的特征，鼓励学生在真实的生活情境中学习和运用知识。这与课程标准强调的学习内容要与学生的学习经验、社会生活紧密联系，与加强学生综合运用不同知识解决实际问题等理念不谋而合。

一、社会性科学议题项目的内容选择

1.解析课标

通过研读课程标准，教师选择了六年级“理想的家园”单元的起始课《洁净的水域》作为研究载体，探讨社会性科学议题的项目学习路径。教师对本单元所涉及的核心概念及5～6年级对应的学习内容要求和学业要求进行梳理，为后面项目学习的设计提供参考基础（见表1）。

2.制订任务

“理想的家园”单元通过《洁净的水域》《清新的空气》《多样的生物》《健康的土地》四课从不同维度帮助学生构建理想家园的样态。“洁净的水域”项目力图探索基于教材进行二次开发，以项目学习的方式，让学生深入调查研究，通过阅读、调查、探究、制作模型等活动，调查具体的水污染原因，以城市排水系统改造为切入口，统筹考虑社会各行业面临的水污染问题，制订一份科学合理、具有可行性的节水护水方案，并发布倡议，呼吁人人参与保护水资源，树立环保理念，参与公共话题讨论，做出正确的行为选择。具体的项目任务链见表2。

二、社会性科学议题项目的实践探索

1.模拟探究

在社会性科学议题的项目实施过程中，因为问题的复杂性，很多时候学生有不同的见解，因此，他们需要通过实验探究为自己的主张寻找充分的、可靠的证据。例如，随意丢弃的路边垃圾是否会造成水域污染？固体垃圾会不会污染水域？如果会，以怎样的方式进入水域？在科学课堂上如何进行验证？学生分组讨论的同时，教师适时点拨，给予材料辅助；小组相互补充，提出建议，共同制订简单易行、容易操作的实验方案。例如，学生用红墨水和泡沫粒分别模拟污水和固体垃圾，用喷水壶模拟人工降雨。学生通过实验发现，固体垃圾和污水会随着雨水冲刷或通过地表径流进入水域。细心的学生还发现，表层土壤如果没有植被覆盖，随着雨水的冲刷也很容易进入水域，同样会造成水域污染。

2.依托区域资源

确认了随意丢弃的固体垃圾是造成水域污染的原因之一，但它是不是最主要的污染原因？在我们的身边，除了随意丢弃固体垃圾，是否还存在其他水域污染的行为与现象？对于这些问题，学生并不清楚。为了让学生能够客观、全面地了解本地水域污染现状，教师依托区域资源，带领他们到大溪水库、污水处理厂、塑料加工厂、农业科技产业园、居民小区等实地调查。学生以小组为单位，共同协商制订调查方案，采用实地走访、访问调查、新闻资料排查等多种方式对抽样地点进行排查。

在调查中，学生通过文本记录、列表分析，梳理出造成家乡水域污染的主要原因有工业废水、农业废水、生活污水及固体垃圾，发现部分污水还存在直排河流的现象，这对自然水域造成了很大的威胁。因此，要想保护家乡水域，“污水如何排放”是个大问题，有效解决这一问题是水域保护行动中的重中之重，这为学生后面设计城市排水系统奠定了基础。

3.模型建构

学生在设计排水系统前，要了解所居住城市现有的排水系统的基础概况，最好通过视频资料、资料卡的学习剖析城市排水系统出现的主要问题以及亟需解决的问题，从而对将要设计的排水系统提出基本要求。教师需要注意的是，实际的城市排水系统非常庞大复杂，需要用简化模型反映原型本质。基于此，教师规定城市排水系统模型需要满足三条重要的标准：污水有效处理，雨水充分利用，线路布局合理。这为后面的建模学习提供了重要的参照。

课堂上，学生借助红绿标记线（红色模拟污水管道，绿色模拟可以直排水的管道）、卡纸（可画或者写上一些排水系统中的基建设施设备）以及剪刀、双面胶等工具设计城市排水系统分布图。设计大致分为两类：一类是污水与雨水共用一条管道，最后进入污水处理厂进行排放，即雨污合流式（如图1）；一类是污水与雨水各用一条管道，雨水管道直接通向自然水域，而污水经过污水处理厂处理后排放，即雨污分流式（如图2）。学生对各小组的设计图进行比较分析、评价，有了相应的发现。

雨污合流式设计。优点：管道使用量相对较少，成本低。缺点：雨水进入污水管道，被二次污染；雨水、污水共同进入污水处理厂，加大污水处理厂运行成本；暴雨天气，管道容量有限，排水不畅，造成路面积水。

雨污分流式设计。优点：雨水相对洁净，只需简单过滤，可以直排自然水域或进行收集再利用；污水收集后经过专用污水管道进入污水处理厂处理后排放，减少污染。缺点：管道系统相对复杂，成本较高。

在分享交流的过程中，学生对城市排水系统的线路布局有了更加深入的思考。由于城市排水系统模型需要满足“污水有效处理，雨水充分利用，线路布局合理”这三条标准，学生进一步探讨，并提出新的问题：如何更好地布局排水管？暴雨天气，固体垃圾堵塞马路排水口或者进入雨水管道，如何处理？如何选择污水处理厂位置？怎样才能更有效地收集雨水？如何改进设施？如何就地利用雨水？针对这些问题，学生集思广益，不断改进模型，从而想出更多优秀的创意设计。例如，有些小组对排水井口进行设计，使用双层或多层井盖，避免固体垃圾进入排水管道，同时也方便环卫工人及时清理；有些小组在马路周围设计绿化带，增大土地的吸收功能；有些小组提出进行管道内部过滤设计，尽可能地过滤掉雨水中的杂物，同时在进入自然水域的入水口修筑过滤池引流，降低对自然水域的污染。

在平面设计基本成型后，教师提供材料，让学生借助打孔器、多通接头、直通、三通、吸管等进行城市排水系统模型的制作。将平面设计加工成立体模型颇具挑战性，涉及管道走向的选择、排放口位置的设计定位以及雨污两条管道的布局安排等。学生需要在实践中进一步修正、完善设计，制造更优化的模型。

三、社会性科学议题项目的评价体系

设计城市排水系统是本项目的重要一环，是从硬件设施来防治水污染的重要方法。教师通过细化模型评价量表（见表3），一方面可以借助评价标准帮助学生监控自己的学习，不断优化产品模型；另一方面可以让学生借助评价量表完成交互评价，最后进行全班交流，总结产品的优缺点，从而提出更合理的建议。

在社会性科学议题中，除了上述评价内容外，教师还要重点关注学生在不同任务中情感认知的发展。例如，在探究水域污染原因的过程中，教师鼓励、支持学生采用更加丰富的调查手段，加强他们的情感体验，丰富其情感认知；当学生遇到困难时，鼓励他们充分发扬小组合作精神，培养他们坚持不懈的品质；在排水系统模型建构中引导学生融入学科认知、审美意识、道德情感等因素；在护水方案制订中，着重让学生意识到要关爱生命、合理取舍、协商共进。

（作者单位：江苏省溧阳市文化小学）