于志健 崔文浩 王強

社會性科學議題因注重構建有效建模、推理與論證等科學實踐活動，讓學生在參與討論社會問題與決策議題解決方案的過程中提升科學認知與倫理道德水平，從而促進學生科學素養(yǎng)的整合性發(fā)展[1]。

活動背景

威海地處山東半島最東端，北、東、南三面瀕臨黃海，海岸線綿長，達985.9 千米。具有山海相依、島灣相映、河流縱橫的地理地貌，海洋資源豐富，自然景觀與人文景觀相互映襯，地域特色鮮明。威海取“威震海疆”之意，別名威海衛(wèi)，是中國近代第一支海軍——北洋海軍的發(fā)源地、甲午海戰(zhàn)的發(fā)生地、被列強侵占并回歸祖國的“七子”之一，還是國務院批復確定的中國山東半島的區(qū)域中心城市、重要的海洋產業(yè)基地、濱海旅游城市和愛國主義教育基地，海洋文化底蘊深厚。因此，學校結合地域特點和地方資源，基于社會性科學議題理念進行海洋教育課程研發(fā)，積極利用附近的海洋資源、港口、海產品交易市場等顯性資源，將生成活動與預設活動相結合，構建和開發(fā)海洋文化特色課程，形成了“海洋空間的開發(fā)利用——填海造陸”“海洋能的開發(fā)利用——潮汐能發(fā)電”“海洋資源的開發(fā)利用——海洋牧場”3 個主題活動，架構以海明德、以海啟智、以海強體、以海育美、以海踐勞的多維立體育人體系（圖1）。

活動目標

本課例以“小石島是否有必要進行填海造陸”為研究議題，結合對威海地域未來發(fā)展的深入思考，對填海造陸課例開展啟發(fā)式、辯證式、實踐式課程探究。該議題創(chuàng)設了威海小石島填海造陸的社會性科學議題學習情境，從科學、安全、政策、經濟、歷史5 個切入點出發(fā)（圖2），探究威海填海造陸的可行性，讓學生在解決這些現實復雜、方案多樣的議題過程中，促進互助合作能力、動手能力、審辯思維、探究能力、道德倫理選擇能力的全面發(fā)展，整合性提升科學素養(yǎng)。

活動過程

環(huán)節(jié) 1. 從歷史視角了解填海造陸（了解國內外填海造陸情況）

展示中國建設港珠澳大橋的過程中填海造陸的視頻，激發(fā)學生的民族自豪感，引起學生的學習興趣。引導學生將目光轉向自己的家鄉(xiāng)——威海，威海地形以山地為主，沿海平原比較狹小，對威海市的發(fā)展有一定的限制。尤其是近幾年隨著經濟的發(fā)展，大量人口涌入威海，使得威海市人多地少的矛盾更加突出，而填海造陸是一個很好的解決人地矛盾的方案。國內外和威海又有哪些填海造陸的工程呢？

分析國外填海造陸的歷史變遷 ①各學生小組將自己先前在課下搜集的資料進行整理，課堂利用電腦補充搜集資料，形成“各國填海造陸情況”初稿。由小組長對初稿進行點評，小組成員在教師的幫助下對“國內外填海造陸情況表”進行完善。②歸納典型國家的填海造陸資料要點，初稿形成后小組代表發(fā)言，展示自己小組分析了哪些國家和地區(qū)的填海造陸情況。

分析國內和威海填海造陸的歷史變遷 ①小組分工合作進行國內填海造陸資料的搜索與歸納。②學生從填海造陸的起因、階段、方法及城市地形等諸多方面分析總結國內填海造陸情況。③小組歸納我國填海造陸資料要點，填寫記錄表，確定發(fā)言交流成員。

設計意圖：通過查閱資料，了解國內外填海造陸的情況；結合實地走訪調研，了解威海地區(qū)的填海造陸情況，并根據地形特征初步探討小石島是否適合填海造陸。

環(huán)節(jié) 2. 從科學視角研究填海造陸（填海造陸的原理和建模）

展示小石島的航拍視頻，引導學生回憶小石島的地形特征，感受小石島的魅力。小石島可以稱得上是山東半島的明珠，目前還是一個沒有被完全開發(fā)的寶藏，作為在小石島海域生活的居民，我們要把它建設得更好，而填海造陸就是一個很好的方式。那填海造陸到底要怎樣進行呢？

● 學生觀看古時威海的資料，了解威海衛(wèi)的歷史背景，總結古代威海的地形地貌與現代威海的變化；結合板塊運動等地理知識分析威海地貌變遷的過程；小組分享交流，完成威海地形地貌調查報告。

● 教師總結威海地形地貌特點，下發(fā)威海市空白地圖和模型。

● 學生查閱資料卡，從填海動因、地形特點、使用方法等方面分析填海方法，歸納出填海造陸使用最廣泛的2 種方法（“人工島式”和“圍堰式”）。

● 教師展示填海造陸的具體實施步驟。①圍堰式（適合淺水區(qū)）：打樁—修筑防浪堤—填土石—排水；②人工島式（適合深水區(qū)）：用絞吸式挖泥船挖沙—吹沙到指定區(qū)域—在邊緣處打樁—成陸后壓實松土。下發(fā)小石島地形圖，指導學生在地形圖上模擬填海造陸（圖3）。組間觀摩，推薦優(yōu)秀小組展示本組作品并講解選址原因和方法步驟。

● 學生查閱資料、觀看視頻，總結填海造陸后生物棲息地面積、形態(tài)的變化，以及生物的種群、數量變化情況，探究如何減輕因填海造陸對海洋生物造成的影響。

設計意圖：了解威海地理位置、地形地貌特點并構建地形圖；明確填海造陸原理與過程，動手構建物理模型，認識填海造陸對海洋生物數量、種群的影響；針對優(yōu)點和問題對小石島填海造陸提出建議；培養(yǎng)學生的動手操作能力與歸納總結能力。

環(huán)節(jié) 3. 從安全視角分析填海造陸（填海造陸與地質的關系及安全性分析）

對于山多地少的沿海城市，填海造陸是一個為城市有限空間的發(fā)展起到重要作用的方法。那么，填海造陸造出的土地一定是安全的嗎？本節(jié)課將針對填海造陸的安全性展開探究。

● 結合學生的實地調研，以及對威海地質情況的資料查閱，接下來就要預估威海地區(qū)地質狀況對小石島填海造陸的影響。

● 各組指導教師為學生提前準備好透明魚缸、沙土、塑料板、鏟子、水等物品，學生根據自己的理解選擇實驗器材并動手模擬實驗，在指導教師的指導下完成實驗并進行小組展示，評選出最優(yōu)秀的實驗。①利用建模知識先在小石島處構建一個填海造陸工程；②模擬資料卡中各國在填海造陸后出現的地質變化等情況，演示出小石島填海造陸后的后果（圖4）。

● 根據本組選擇的情況對填海造陸過程進行改進，嘗試減輕或消除填海造陸的安全性問題并進行總結，各組總結完畢后由最優(yōu)小組上臺演示實驗過程并分享解決方案。

設計意圖：分析小石島填海造陸與地質條件的關系及可行性；通過具體案例分析總結填海造陸的安全性問題和引發(fā)原因；通過動手實驗驗證填海造陸的安全性問題是否存在，加深對填海造陸安全性的理解，并通過改造實驗裝置解決安全性問題并提出自己的意見。

環(huán)節(jié) 4. 從政策視角理解填海造陸（分析國內外填海造陸政策）

教師帶領學生回顧已學知識，通過列舉國內外填海造陸，包括荷蘭、日本，以及我國澳門和南海等地，分析當時建設期間的相關政策。

● 教師提出驅動性問題：公共基礎設施的建設與改造需經政府的審查與批示，同學們知道哪些關于填海造陸等海洋建設的法律法規(guī)呢？

● 學生多方查閱填海造陸方面的政策性文件，以小組為單位將整理搜集的資料匯總（表1）。

● 小組內交流討論，對政策進行分析。

教師帶領學生回顧國內外填海造陸情況，指導學生分析各地當時建設期間的相關政策和政府對填海造陸的政策引導，以及對中國填海造陸的啟示。

設計意圖：學生了解填海造陸和海洋建設方面的法律法規(guī)，掌握分析國內外政策的一般方法，形成海洋建設政策的知識圖表，增強海洋資源開發(fā)和利用的意識。

環(huán)節(jié) 5. 從經濟視角探索填海造陸（小石島填海造陸的成本核算及其與經濟發(fā)展的關系）

展示國內外已進行填海造陸案例的耗資情況，讓學生對成本有初步的了解，同時展示澳門、南海等地在填海造陸后對當地經濟的促進作用，請學生結合威海實際情況，分析小石島填海造陸的成本并預測對經濟發(fā)展的影響。

● 教師講解成本核算的概念、內容與目的；學生選擇合適的成本核算方法，利用現有工具進行成本核算，制作成本表。

● 教師播放介紹國民生產總值（GDP）概念等內容的視頻，展示各國歷年國民生產總值的增長排名；學生總結歸納經濟增長的含義：一方面是指一個國家在一定時期內生產的產品和勞務的實際增加量或它們的實際增長率；另一方面是指在一定時期內，一個國家潛在的（或充分就業(yè)時的）生產能力的增加。

● 教師講解勞動、科學技術、資本、體制等因素對經濟的具體影響；學生結合澳門填海造陸后經濟發(fā)展的案例預設小石島填海造陸后威海地區(qū)的經濟變化，并填寫預設內容。

● 教師展示給政府的建議書范文，講解建議書寫作格式；學生總結填海造陸的優(yōu)缺點，按條目整理，梳理建議書思路，寫出建議書；教師梳理課程內容，指導學生修改完善給政府的建議書，形成本節(jié)課的成果展示。

設計意圖：了解成本核算的目的、方法及基本思路，對填海造陸進行成本核算；了解小石島填海造陸與經濟發(fā)展的關系、影響經濟增長的因素，從經濟發(fā)展角度探討小石島是否可以進行填海造陸；學會建議書的書寫格式，總結和歸納對小石島填海造陸的建議并書寫建議書。

收獲與反思

通過社會性科學議題背景下的跨學科課程開展，打破傳統(tǒng)課堂的學習模式，通過提出驅動性問題、制訂探究方案、實施計劃等步驟，以學生科學探究的方式進行課外實踐活動。學生在活動過程中不僅可以對已有地理、生物、歷史等知識進行鞏固，也獲得了科學探究的方法和能力，更培養(yǎng)了獨立思考的思維方式，學生“學會學習”素養(yǎng)在一定程度上有所提升?；顒又袑W生還要著眼于社會，聯系現實，眼光放大放遠，這些都會促進學生“責任擔當”與“科學精神”核心素養(yǎng)的發(fā)展。

參考文獻

[1] 林靜，張樂潼．社會性科學議題的內涵與教育價值[J]．中

國科技教育，2020（9）：8-12．

[2] 陳鵬，田陽，黃榮懷．基于設計思維的STEM 教育創(chuàng)新課程

研究及啟示[J]．中國電化教育，2019（8）：82-09．