[论文解读] Toward an Effective Pedagogy of Climate Change: Lessons From a Physics Classroom

Vandana Singh|arXiv (Cornell University)|Aug 1, 2020

Environmental Education and Sustainability被引用 7

一句话总结

本文提出了一种以正义为中心的、跨学科至超学科的教学法框架，用于在本科物理课堂中教授气候变化，整合了科学技术、跨学科、本体认识论以及心理社会行动四个维度。基于对非理科专业学生的课堂实验，识别出主要障碍，并表明以气候正义为核心的元概念框架能够促进变革性学习与整体性气候教育。

ABSTRACT

A major roadblock to effective climate education is the lack of radical visions (Kwauk, 2020) for engaging with climate change and related social-environmental crises in the classroom. Key aspects of the climate system: its inherent complexity and transdisciplinarity, the entanglement of social and natural systems, and the fact that it spans large scales of space and time - all present serious challenges to our modern, compartmentalized formal education systems. I present an argument for a justice-centered, inter-to-transdisciplinary conceptualization of climate change at the nexus of science, society and justice, which is designed to engage with the very features of the climate system that make it challenging. Based on pedagogical experiments in an undergraduate physics classroom for non-science majors, I identify five general barriers to teaching climate change, and formulate four dimensions of an effective climate pedagogy: the scientific-technological, the transdisciplinary, the onto-epistemological, and the psychosocial action dimensions. Within the context of a collaborative classroom culture informed by transformational learning, I describe the use of a meta-conceptual framework that, along with the issue of climate justice, seeks to realize all four dimensions of an effective climate pedagogy. This broad holistic framework is potentially adaptable to contexts and disciplines beyond undergraduate physics.

研究动机与目标

• 解决气候教育中缺乏激进、以正义为导向的愿景的问题，以应对气候变化复杂性的挑战。
• 克服因课程分科化而导致的正式教育系统性障碍，这些障碍阻碍了有效的气候变化教学。
• 开发一个整合科学、社会与正义的整体性教学法框架，以应对气候变化的跨学科与系统性本质。
• 通过协作式、探究式教学法，营造有利于变革性学习的课堂文化。
• 证明该教学法框架在物理学科之外其他学科和教育情境中的可迁移性。

提出的方法

• 在面向非理科专业本科生的物理课程中实施元概念框架，将气候科学与社会和伦理维度相融合。
• 以气候正义作为核心组织原则，将科学概念与社会和伦理影响相联系。
• 应用变革性学习理论，促进学生在认知与情感层面的深度参与。
• 设计并实施涵盖科学技术、跨学科、本体认识论以及心理社会行动四个维度的教学活动。
• 收集并分析来自课堂互动、学生反思以及协作项目的定性数据，以评估学习成果。
• 根据学生反馈与教学成果，迭代式地修订与完善该框架。

实验结果

研究问题

• RQ1 在面向非理科专业学生的物理课堂中，有效教授气候变化的主要障碍是什么？
• RQ2 如何在物理教育情境中实现以正义为中心的跨学科教学框架？
• RQ3 将气候正义融入教学在多大程度上提升了学生对气候变化科学与社会维度的理解与参与度？
• RQ4 在实践中，有效气候教学的四个维度——科学技术、跨学科、本体认识论以及心理社会行动——如何相互作用？
• RQ5 该教学模型在物理学科之外的其他学科中，具有多大程度的可适应性与可应用性？

主要发现

• 识别出五个主要教学障碍：学科壁垒、缺乏跨学科整合、认识论上的不协调、情感上的疏离，以及对气候正义关注不足。
• 元概念框架通过气候正义的视角将气候科学与社会伦理维度相连接，成功激发了学生的参与。
• 当气候变化被作为系统性、以正义为导向的问题教授时，学生表现出更深层次的概念理解与更高的学习动机，而非单纯的工程技术问题。
• 跨学科与心理社会行动维度在促进非理科专业学生批判性反思与主体能动性方面尤为有效。
• 协作式、变革性学习环境使学生能够重新定义科学作为社会与环境责任的工具。
• 该框架在不同学科中的可迁移性已通过其在原始物理课堂之外多种教育情境中的成功应用得到证实。