文章分享|解析科学教育中的气候素养:影响学生参与气候行动意愿的因素探究
时间: 2026-07-25 发布者: stem 文章来源: STEM教育研究中心 审核人: 浏览次数: 10

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气候变化具有波及范围广、威胁人类生存的严重后果,亟需个体与社会层面持续推进气候行动。科学教育是培育具备气候素养公民的关键载体,气候素养涵盖气候变化相关知识、技能与态度,能够为理性开展气候行动筑牢基础。现有研究多单独探讨学生气候知识与气候行动的关联,仅极少数研究整合气候素养的认知、心理社会双重维度分析学生气候参与行为,存在明显研究空白。本研究整合气候素养的多维度要素,探究知识、技能、风险感知、价值取向对学生气候行动意愿的相对解释力;以德国、瑞典 1309 名中学生为样本,采用分层回归分析开展跨国对比,研究结果可为科学课堂开展气候教育提供实证支撑。

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研究背景

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现实背景:IPCC 报告指出气候变化后果严峻,需要长期气候行动;理解气候科学原理能帮助学生感知危机复杂性与紧迫性,科学教育是推动社会气候转型的重要场域,各国课标均逐步纳入气候变化教学内容。

现有研究两大分支:认知导向研究:大量研究聚焦学生气候变化概念知识,修正学生认知误区、搭建学习进阶、开发测评工具;但气候知识与行动意愿的相关结论存在分歧,部分研究仅存在微弱正向相关,部分无显著相关。同时,学界开始关注气候数据解读技能这一气候素养核心能力,但相关实证研究十分稀缺。心理社会导向研究:学者证实情绪、世界观、社会规范、价值取向、风险感知会影响学生气候参与;风险感知分为认知(发生概率、危害程度)与情感(担忧焦虑)两层,是预测气候行动的重要变量;价值取向分为利他、生物圈、享乐、利己四类,前两类正向促进气候行动,后两类起抑制作用。


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研究设计

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跨国横断面量化研究,隶属于BriCCS 项目,线上问卷调研。

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研究样本

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总计 1309 名北欧中学生,分两组独立分析不合并数据:

德国:727 名 10–13 年级学生,平均 16.57 岁,最终有效样本 709 人;

瑞典:582 名 10–12 年级学生,平均 16.63 岁,最终有效样本 507 人。

样本多为升学导向中学学生,多数居住在小型城镇、乡村。

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测量工具

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全部量表源自成熟文献,经翻译、预测试修订,包含五大模块:

(1)背景信息:性别、年龄、过往环保参与经历;

(2)认知变量:①气候变化知识量表(15 道选择);②数据分析解读技能(10 道图表分析题);

(3)心理社会变量:①风险感知(21 题,分为全球 / 社会风险、本土 / 个人风险两个维度);②价值取向(16 题,归并为利他 / 生物圈、享乐 / 利己两大维度);

(4)因变量:气候行动意愿(11 项减排行动 + 4 项间接学习行动,5 点李克特量表)。



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研究发现

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01

相关性结果

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所有预测变量均与学生气候行动意愿显著相关;无论德国、瑞典样本,全球 / 社会层面风险感知与行动意愿相关系数最高;认知类的数据分析技能相关性最弱。

02

分层回归核心结果

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(1)整体解释力:最终全模型可解释两国学生气候行动意愿 48% 的变异;

(2)预测力排序(从强到弱):

①全球 / 社会风险感知:全部变量中最强预测因子,标准化系数远高于其他变量;本土个人风险感知预测力微弱(德国模型不显著,瑞典仅弱显著);②价值取向:利他 / 生物圈价值观正向显著预测行动意愿,享乐 / 利己价值观显著负向预测;③认知因素:气候知识在两国均显著正向预测;数据分析解读技能仅德国样本显著,瑞典样本无显著作用,且二者整体解释力远低于心理社会因素;

(3)背景变量:仅德国学生过往环保参与经历有微弱正向预测作用,年龄无显著影响;女性整体气候行动意愿更高。

学生对 “全球变暖担忧程度” 这一题项单独就能解释大量行动意愿变异;德国学生气候知识、数据技能答题正确率高于瑞典学生;变量 VIF 均低于 5,不存在严重多重共线性。


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研究结论

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1. 气候素养中的心理社会要素(风险感知、价值取向)对学生气候行动意愿的解释力,显著高于知识、数据分析技能等认知要素;单纯传授气候科学知识不足以驱动学生产生行动意愿。

2. 全球层面的气候风险感知是预测学生气候行动意愿的核心关键因素,学生更关注全球性气候灾难,对本土、个人层面气候风险感知不足;

3. 利他与生物圈价值观能有效提升学生行动意愿,享乐、利己价值观会降低参与意愿;

4. 认知要素具备一定正向作用,但影响力有限:气候知识在两国均有微弱促进效果,数据分析技能仅对德国学生产生小幅影响;

5. 德国、瑞典两国教育环境相近,学生驱动气候行动的内在机制高度趋同,结论具备北欧工业化国家通用性;

6. 当前主流只侧重知识讲授的碎片化气候教育模式存在明显局限,无法充分培育学生主动参与气候行动的内在动力。


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为什么本研究结论

比过往研究更有效

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1. 整合全新理论视角

过往研究要么只研究知识,要么单独研究风险感知、价值观,本研究基于完整气候素养框架,同时纳入认知、心理社会两大板块四类变量,横向对比各要素相对影响力,填补整合研究空白。

2. 跨国样本提升普适性

选取德国、瑞典两套独立样本分别分析,相同规律印证结果稳定性,避免单一地区样本带来的片面结论,提升外部效度。

3. 严谨的分层回归设计

分层逐步纳入变量,可精准计算每一类变量新增解释力,清晰区分认知、心理社会因素各自贡献,而非仅简单计算相关系数,能够明确因果预测强弱。

4. 完善多维度测量工具

同时覆盖客观知识、数据处理技能、双重维度风险感知、四类价值取向、多元气候行动意愿,测量维度完整,不局限单一指标。

5. 贴合真实课堂现状

结合德、瑞两国真实课程碎片化、重知识轻情感价值观的教学现实,研究结论直接对应一线教学痛点,实践落地性更强。


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给教师的启示

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1.教学重心转型:不能只讲授气候科学知识仅传授温室效应、气候系统等理论知识不足以激发学生行动,课堂必须同步融入心理社会维度培育,平衡认知、情感与价值引导。

2.强化全球气候风险认知,同时补齐本土气候关联教学课堂既要讲解全球气候灾害,也要结合本地极端天气、区域气候影响开展在地化教学,缩小学生 “气候变化远在他乡” 的心理距离,提升个人层面风险感知。

3.课堂融入价值思辨,培育生物圈、利他价值观借助社会科学议题(SSI)开展课堂讨论,引导学生思考自然、他人福祉与自身行为的关联;减少享乐、利己导向的思维强化,建立环境利他价值取向。

4.充分运用气候数据可视化开展探究式教学利用 IPCC 图表、本地气候数据开展数据分析实操活动,让学生自主解读气候数据,提升数据素养;优先选用和学生生活相关的真实数据,增强情感联结。

5.推进跨学科协同教学气候教育碎片化是两国共同短板,理科教师主动联动地理、思政、综合实践教师,开展跨学科教学设计,整合科学原理、社会影响、伦理价值。

6.平衡风险教育与行动希望,避免气候焦虑讲解气候风险的同时,同步介绍可行的个体、集体减缓行动,培育学生行动力与希望,防止过度渲染风险引发无力感、焦虑,反而抑制行动意愿。

7.评价体系优化教学评价跳出单纯知识点背诵考核,增加对学生风险认知、环境价值、数据探究能力、气候行动意愿的综合评价,对标完整气候素养框架。

8.关注学生过往环保经历差异针对无环保参与经历的学生设计入门型实践活动,逐步提升其气候参与意愿;重视性别差异,均衡引导全体学生建立气候行动意识。