Designing Ethnoscience Learning for Sustainability and Creative Thinking in Elementary Science
本研究利用教育设计研究开发并验证了一个针对五年级科学课程的基于 Galendo 的民族教育可持续发展模块，证明了将本土文化与科学重构及项目式学习相结合，能有效增强学生的持续性推理能力和创造性思维，并由此得出了七项关键的设计原则。
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在世界各地的学校里，科学往往被当作一系列与学生日常生活脱节的事实来教授。教科书描述了物质的性质或能量的流动，但这些概念对于孩子餐盘里的食物或邻居们的工作来说，可能显得非常遥远。一场教育领域的运动指出，这种分离是一种错失的机会。研究人员认为，不应仅仅将当地文化视为标准课程的一个色彩鲜艳的背景，而应将社区所掌握的知识——他们如何制造物品、如何利用资源以及如何解决问题——作为科学学习的基础。这种被称为“可持续发展教育”的方法，旨在帮助年轻人理解环境、社会和经济挑战是紧密相连的。其目标不仅仅是记忆定义，而是学习如何创造性地思考现实世界的问题，从而产生既尊重传统又面向未来的新想法和解决方案。
印度尼西亚的一个研究小组致力于测试这一理念是否可行。他们将焦点放在了一种名为 Galendo 的传统食物上，这是一种产自西爪哇奇亚米斯地区的椰子基底美食。Galendo 的生产是一个复杂的过程，涉及椰子的挑选、刨丝、榨取椰奶、长时间加热、分离油脂，最后对混合物进行模具成型和压制。研究人员从这一过程中看到了丰富的科学现象，例如物质的变化、热量的传递以及混合物的分离。他们还看到了一个关于可持续性的故事：虽然椰子的每个部分都被充分利用，但该社区也面临着现代挑战，如价格波动和年轻人兴趣缺失。该团队希望知道，能否将制作 Galendo 的过程转化为一堂科学课，不仅教授孩子们物理和化学知识，还教会他们如何进行创造性和可持续性的思考。
为了回答这个问题，研究人员并没有简单地编写一个教科书章节。他们参与了一个精心设计的、循序渐进的学习模块开发与测试过程。他们首先通过与教师、学生以及实际制作 Galendo 的女性进行交流，以了解学校中正在发生的情况以及缺失的内容。他们发现，虽然当地文化有时会被提及，但很少与科学概念或可持续性推理联系起来。随后，该团队构建了一个学习包，引导学生通过 Galendo 的生产过程，要求他们观察烹饪背后的科学原理，考虑环境和经济影响，并针对生产者面临的问题提出自己的解决方案。这个学习包在应用于一所位于 Galendo 产区之外学校的二十名五年级学生之前，已经与专家和小组学生进行了多次测试和完善。
结果表明，主要的障碍不是缺乏资源，而是缺乏联系。在干预之前，当地文化、科学和可持续性通常被作为独立的事物来教授。而新的模块成功地将它们编织在一起。当专家评审最终的学习材料时，他们给出了极高的评价，质量和相关性得分在 95% 到 96% 之间。使用该模块的学生也反应积极，平均认可度超过 82%。更重要的是，研究人员观察到学生思维方式发生了明显的转变。在课程开始前，学生在解释 Galendo 制作过程或提出改进建议方面的能力有限。课程结束后，他们在四个关键的创造性思维领域表现出了显著增长。他们变得更加“流畅”，能够针对如何利用椰子副产品产生许多不同的想法，例如将椰壳转化为木炭或将残渣转化为动物饲料。他们展现出了“灵活性”，能够从不同角度看待生产问题，同时考虑温度、设备和原材料。
学生们还展示了“独创性”，提出了诸如制作 Galendo 冰淇淋或用椰纤维制作包装等新颖的想法。他们展现了“精细化”，能够详细解释为什么某些步骤在过程中是必要的，例如持续搅拌如何防止食物烧焦。研究人员使用一种特定的方法来衡量这些变化，即追踪学生回答问题的能力从研究开始到结束的提升程度。每一位学生都表现出了积极的进步。或许最令人惊讶的是，尽管这些学生并非来自 Galendo 生产社区，且对这种食物及其生产过程知之甚少，但这一成功依然实现了。研究表明，只要提供合适的工具，如清晰的图表、视频以及将当地实践与科学概念联系起来的明确解释，特定的文化背景就可以变得对任何学习者都是可触达的。
研究人员总结认为，成功的关键不仅在于使用当地的案例，还在于将该案例重构为一个科学问题。他们发现，将社区知识视为探究的起点，而非仅仅是一个讲述的故事，可以让学生深入接触教材。研究确定了七项指导原则，强调需要将文化直接与科学联系起来，从多个维度考察可持续性，并为学生提供练习创造性思维的具体机会。虽然这项研究涉及的学生人数较少，无法证明这种方法在没有进一步测试的情况下适用于所有地方，但研究结果有力地表明，植根于文化的科学学习可以是具有意义且可迁移的。它表明，当当地知识被视为一种严肃的学习资源时，它可以帮助孩子们培养理解并改善其世界的技能。
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