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研究与创新

教育工作者关于气候变化教学的经验教训

夕阳下的格陵兰海洋。
威廉·博森在Unsplash上拍摄的格陵兰海洋照片。根据美国宇航局和欧洲航天局的一项研究,格陵兰岛的冰盖正在迅速融化:https://climate.nasa.gov/news/2940/greenlands-rapid-melt-will-mean-more-flooding/

研究人员已经确定了一种教学策略,可以帮助学生了解气候变化以及人类在全球变暖中所扮演的角色,但他们也发现,高中生的学习受到他们带入课堂的信念的影响。

在一个随机对照试验中研究人员对来自美国三个地区的357名高中生进行了调查,研究了向学生讲授人类是如何导致气候变化的,是否会增加他们对气候变化的接受程度。的工作是由犹他大学、北卡罗来纳州立大学和非营利组织BSCS科学学习的三名研究人员完成的。

研究人员给学生们上了一堂关于气候变化的课,其中包括分析温度和降水数据的活动。此外,大约一半的学生了解到人类如何通过燃烧化石燃料来加速温室效应,从而导致气候变化。在完成课程后,学生们被要求对“我不认为气候变化是真实的……天气变化是自然的”这一说法做出回应。

研究人员发现,解释人类如何导致气候变化与人们接受程度的提高有关。然而,他们也发现,学生的世界观在学生拒绝或接受课程方面发挥了更大的作用。

“如果我们不考虑世界观将如何影响学生对气候变化的看法,我们就不会成为成功的科学教师,”他说kc布施他是北卡罗来纳州立教育学院STEM教育助理教授,也是该研究的合著者。

我们与布什进行了(虚拟)交谈;第一作者林恩Zummo犹他大学学习科学助理教授;和布莱恩·多诺万他是BSCS科学学习的研究科学家,他谈到了这项研究对高中学生教授气候变化的影响。

助教科学教师应该从这项研究中学到什么?

Zummo针对青少年的气候变化科学教育需要大量的思考和精心的规划。我们的研究表明,当你仔细设计一个关注气候变化背后机制的气候变化科学课程时,你可以支持学生走向科学界的共识。

它还表明,仅仅关注知识的教育可能是不够的,因为有这些复杂的因素,青少年和成年人一样,利用他们对世界的文化观点来引导他们对气候变化的理解。

布希作为教育工作者,我们必须对气候变化的社会方面以及年轻人如何将这些想法带入课堂保持敏感。我们在这里并没有提供一个解决方案,也没有提供一个可以解决这个问题的干预措施——那将是下一步。

这表明你应该在人类如何引起气候变化的课程中加入机械知识;总体而言,它确实对气候变化的接受度有积极影响。

助教政治信仰对学生接受或拒绝的影响有多大?

布希对于大多数学生来说,如果他们获得了人类如何导致气候变化的机械知识,就会增加他们对气候变化的信念,或者他们对气候变化的接受度。

然而,知识解释了2%的变化——所以学生接受能力的变化只占很小的比例。而其他因素,包括世界观,解释了25%的差异。知识重要吗?当然有,但不像其他事情那么重要。也就是说,2%的可解释变异只与短暂的个人45分钟干预有关。

我们的研究结果还表明,学生分析数据的能力与他们接受气候变化的意愿有关。

助教:学生的数据分析对他们的录取起到了什么作用?

Zummo这背后的理论是,一个人的定量推理能力越强,他们就越善于选择有利于自己文化观点的信息。

我们看到,那些世界观更自由、定量推理能力更强的学生,他们真的很喜欢研究中的数据,并利用这些数据来推进有关气候变化的论点。相比之下,世界观较为保守、具有较高定量推理能力的学生通常会处理课堂上显示气候如何变化的可用数据,然后从课堂外获取有关自然变化的资源。因此,他们会找到其他方法来推断气候变化的现实。

助教:您认为这项研究缺少哪些可以改善气候变化教学的内容?

Zummo在科学教育中,我们历来非常注重知识。我们希望学生理解科学概念。似乎在气候变化的问题上,这个话题让学生们引入了这些文化和政治资源,我们需要重新思考对知识的关注。第一,这堂课不能只有45分钟。它必须更长,在某种程度上,它必须解决学生的世界观,以及世界观如何影响数据解释和对气候变化的看法。这是研究的下一个大问题——我们将如何做到这一点,以及什么样的课程可以避免这种意识形态驱动的推理。

助教是什么促使你研究这个?

布希我当了12年的老师,我记得在我教书的头几年里教过关于气候变化的课。我记得我谈到过温室气体,以及它将如何使一切变得更热,以及随之而来的后果。我在黑板上画能量预算。我记得我转过身来,以为全班同学会说:“啊,我们得做点什么了。”结果是蟋蟀。

多诺万这不仅仅是一个关于气候变化教育的故事,或者一个关于政治动机推理的故事,或者一个关于科学教育的故事。这是一个关于科学教育如何引发对人类身份的偏见的故事。

如果科学教育者想帮助学生理解科学知识是如何被滥用、误解和用来虐待地球和生活在地球上的人们的,他们就需要意识到这些触发因素以及它们发生的原因。

这项研究中,“机械论知识、世界观和定量推理对气候变化话语的复杂影响:青年意识形态动机推理的证据”,该研究发表在7月28日的《科学教学研究》杂志上。本研究由国家自然科学基金资助(资助号:1660985)。