Fenntarthatósági kompetenciák

Hogyan lehet élhetővé tenni a városi környezetet? Hogyan készíthetők fel növendékeink arra, hogy kritikusan értelmezzék jelenlegi környezetüket, és tevékenyen járuljanak hozzá egy élhetőbb környezet megteremtéséhez és belakásához? Mivel járulhat hozzá a pedagógia ehhez a folyamathoz?

Az Urban Science projekt célja a felfedeztető természettudomány tanulás és tanítás fejlesztése annak érdekélben, hogy a tanulók olyan kompetenciákat fejlesszenek, amelyek révén aktívan hozzájárulhatnak a fenntartható városok létrehozásához és az ehhez szükséges foglalkoztatások gyakorlásához nélkülözhetetlen természettudományos készségek megszerzéséhez,  valamint jobban motiváltak legyenek a természettudományok tanulására.

Az Urban Science keretrendszere leírja a projekt alapelveit és gondolkodásmódját. Célja annak elősegítése, hogy a pedagógusok saját tanulási modulokat dolgozzanak ki, és megértsék, hogyan készültek az itt is bemutatandó kész források. Ezenkívül elméleti hátteret nyújt a városi természettudomány fejlesztéséhez; linkek és hivatkozások szerepelnek a dokumentum egészében, hogy gazdagítsák azok tudását, akik mélyebben szeretnének tanulmányozni.

A keretrendszer rugalmas. Az Urban Science tanulási moduljait a keretrendszer alapján fejlesztik ki, kipróbálják és felülvizsgálják. A keretrendszer a továbbiakban frissülhet, amint alapvetései egyre inkább beépülnek az európai osztálytermek gyakorlati sikerén alapuló megközelítésünkbe.

Az európai népesség több mint kétharmada városokban él. Századunk legfontosabb kihívásai közé tartozik az, hogy lehetővé tegyük, hogy ezek városok a fenntartható szolgáltatásokat nyújtsanak, miközben állampolgáraikat biztonságban, egészségesen, jólétben és tájékozottságban tartják. A Urban Science európai projekt egyfajta oktatási válasz erre.

Az Urban Science városi terepi munkával és felfedeztető tanulással (IBL, inquiry-based learning, enquiry-based learning) dolgozik, élő laboratóriumokként értelmezve a város területét, amely segít a tanulóknak felfedezni, hogy a természettudomány hogyan hozhat létre egészségesebb és fenntarthatóbb élethelyeket. Megközelítése a megoldásokon alapul; nagy hangsúlyt fektet a kreativitásra és a problémamegoldásra annak biztosítása érdekében, hogy a természettudományos tudás értelmes és valós kontextusokban alkalmazható legyen. A projekt számos tényezőre támaszkodik a felfedeztető tanulásban és annak megértésén, hogy a természeti világ miként nyújt rendszermodellt a fenntarthatóság érdekében. A projekt sikere szempontjából kritikus jelentőséggel bír a partnerországok tantervének, a tanári kompetenciáknak és a tanulói profiloknak a összekapcsolása.

Az Urban Science annak megértésére támaszkodik, hogy:

•  Az európaiak egyre városivá válnak.
• A városok a környezeti hatások többségéért közvetve vagy közvetlenül felelősek.
• A városok változása nagyobb vonzerőt eredményezhet.
• Ahhoz, hogy a jövőben életképesek maradjanak, a városoknak sürgősen újra kell gondolniuk magukat.
• A városok komplex és dinamikus élő rendszerek.
• Támogató természeti környezet nélkül nem leszünk képesek fenntartható városokat létrehozni.

Ezért az Urban Science:

• Azt a kérdést teszi fel, hogy a tudomány hogyan járulhat hozzá a fenntartható városok létrehozásához.
• Azt állítja, hogy a felfedeztető tanulás a legmegfelelőbb megközelítés a természettudomány átadására.
• Valós tanulási helyzetekkel ébreszti fel a tanulók elkötelezettségét.
• Megvizsgálja, hogy az egyes problémák egészében hogyan kapcsolódnak egymáshoz.
• Összehangolja a természettudomány tanulását és tanítását az érték alapú pedagógiával és a jövőről való gondolkodással a fenntarthatóság elérése érdekében.
• A tanulókban pozitív attitűdöt alakít ki a természettudománynak a fenntartható jövő elérésében játszott szerepéről.

Kompetenciák

A fenntartható városok kialakításában való közreműködés megköveteli, hogy a tanulók széles körű kompetenciákat fejlesszenek ki a felfedeztető természettudomány tanulás és a fenntarthatóság terén is. Az alábbiakban felsorolunk két kompetenciakészletet, és kiemeljük azokat, amelyek meghatározók az Urban Science szempontjából. A listákat nem szabad külön tekinteni; inkább egymáson keresztül kifejlesztett kiegészítő kompetenciáknak tekintik őket: a felfedeztető természettudományos kompetenciakészlet adja az eszközt és a fenntarthatóság a kontextust.

Felfedeztető természettudomány

Az alábbi  lista a felfedeztető természettudomány kompetenciák átfogó felsorolását tartalmazza. Ezek útmutatásként szolgálnak. Minden tanulási modul csak az adott tanulási modulhoz megfelelő kompetenciákat választja ki. Egy éves ciklus vagy több tanulási modul során azonban minden kompetenciával foglalkozni kell.

Felfedeztető természettudomány kompetenciák
1.       A legfontosabb Urban Science témákban tudás és megértés építése	1.a. Változók azonosítása
	1.b. Osztályozási rendszer felismerése és használata
	1.c. Változók közötti kapcsolat megállapítása
	1.d. Tudományos elmélet megértése
2.       Megtanulni, hogyan	2.a. Eszközök azonosítása
	2.b. Eszközhasználat
	2.c. Standard eljárás leírása
	2.d. Standard eljárás elvégzése
3.       A tudományos vizsgálódás és megértés eszközei	3.a Kérdésfelvetés
	3.b. Stratégiaalkotás
	3.c. Kockázatelemzés
	3.d. Adatgyűjtés
	3.e. Az adatok bemutatása (ábrázolása)
	3.f. Adatfeldolgozás
	3.g. Adatértelmezés
	3.h. Következtetés levonása
	3.i. A következtetés értékelése

A fenntarthatósági kompetenciákra támaszkodni kell az Európa előtt álló fenntarthatósági kihívások mélyebb megértése során; ennek a keretrendszernek nem célja ezek értékelése; további információk itt találhatók. Általánosságban ezeket a kihívásokat három szinten értelmezzük:

Első szint: tudjuk, mi a probléma, tudjuk, hogyan kell kezelni; az oktatás szerepe a társadalom tájékoztatása arról, hogy mit kell tennie. Példa erre az újrahasznosítás, mint a hulladék kérdésének megoldása. A társadalom célja és paradigma változatlan marad.

Második szint: tudjuk, mi a kérdés; de a probléma kezelése radikális változtatásokat igényel a megoldások megközelítésében, és az oktatás szerepe kompetenciává válik az új megoldások feltárására és megvalósítására. Példa erre a körforgásos gazdaság, amely az új folyamatok számára a hulladékot „forrásnak” tekinti. A társadalom célja és paradigma változatlan marad.

Harmadik szint: ezen a szinten megkérdőjelezik a társadalom céljait és paradigmáit; új formák vagy szerveződés és megjelenés; a megoldások egy teljesen új módon kerülnek a kontextusba. A tanulás szerepét állandó kísérletezésnek, visszajelzésnek, felülvizsgálatnak és iterációnak tekinti, mivel a tanulók összetett és egymással összefüggő kérdésekkel foglalkoznak.

Az Urban Science az elsőés a második szintű tanulás és változás közötti előrehaladásnak tekinthető, felhatalmazva a tanulókat arra, hogy a jövőben újraképzeljék a városokat, és a tanárokat, hogy megragadják a szélesebb körű átalakító tanulási lehetőségeket. A fenntarthatósági kompetenciákat ebben az összefüggésben kell vizsgálni: olyan kompetenciák, amelyeket egyedülálló szerep jellemez az emberiség előtt álló fenntarthatósági kihívások és lehetőségek kezelésében.

Fenntarthatósági kompetencia	Leírás
A rendszerek megértésének és a rendszerben gondolkodásnak a képessége (bemenet, kimenet, összefüggések, visszacsatolás, hurkok). [1]	1.a. Képes a városi környezet különböző elemeinek összekapcsolására; 1.b.  Látja, hogyan viszonyulnak ezek egymáshoz; 1.c.  Minden cselekvést adott rendszerek részeként értelmez; és 1.d.  Érti, hogy ezek gyakran pozitív vagy negatív következményekkel járnak.
Értelmezi a természetes rendszerek működését, az ökológiai korlátokat és a források végességét .[2]	2.a. Érti, hogy a természetes rendszerek korlátok között működnek, és sokféle stratégiát alkalmaznak az alkalmazkodásra, az optimalizálásra és a fejlődésre; 2.b. Érti, hogy az ökológiai korlátokat meghaladó emberi tevékenységnek káros hatásai vannak; és 2.c. A fenntartható rendszerek meghatározott kapacitású forrásfelhasználással alakítanak ki egyensúlyt.
Időbeli távlatos gondolkodás képessége: előrejelzés, előre gondolkodás, tervezés.	3.a. Különböző jövőkre vonatkozó elképzeléseket alakít ki; 3.b. Értelmezi az alternatív jövőképeket; 3.c. Értékeli az alternatív jövőképeket; és 3.d. Képes a jelen cselekvések következményeinek jövőbeli választásokra vagy cselekvései lehetőségekre gyakorolt hatását megjósolni.
Az értékekről való kritikus gondolkodás képessége. [3]	4.a. A fenntartható jövőt erősítő viselkedések és értékek azonosítása; és 4.b. Képes az értékek szempontjait is alkalmazni a döntéshozatalban; a természettudományos tudást egyéni és társadalmi (közösségi) értékekkel ötvözve képes választásokat tenni.
A mennyiségek, a számok, a minőségi jellemzők és az értékek elkülönítésének képessége.	5.a. Különbséget tesz az életminőséget javító cselekvések és az anyagiakban mutatkozó mennyiségi változások között.
A felismeréstől a tudás, és attól a cselevés felé történő elmozdulás képessége.	6.a. Felelősen készít és hajt végre terveket; és 6.b. Értékeli azok sikerességét.
A környezetre való esztétikai és érzelmi válaszadás képessége.	7.a. Önmagán túl is képes kapcsolódni, 7.b. Képes mások igényeit felismerni és 7.c. Mások és a természeti világ felé részvétet és együttérzést mutat.
Az alábbi folyamatok alkalmazásának képessége: tudás, vizsgálódás, cselekvés, ítéletalkotás, képzelet, kapcsolatkeresés, értékelés és választás.	8.a. Számos eszközt és érzelmi képességet képes integrálni; és 8.b. Tudatosan alkalmaz adott eszközt adott helyzetben .

---

[1] See State of Washington Science Standards for more on progression in system competences.

[2] See The Donut of Social and Planetary Boundaries and Planetary Boundaries.

[3] See The Common Cause Handbook.

A Fenntartható Fejlődési Célok erőteljes mandátumot nyújtanak a fenntarthatóság előmozdításához. A WWF Urban Solutions for One Planet Living ezeket a fenntartható város kulcsfontosságú témáival szemlélteti (lásd alább), és az Urban Science számára példákat mutat a városi természettudomány témáinak és a Fenntartható Fejlődési Céloknak a kapcsolódására. Az egyes témák leírását a keretrendszer dokumentumának 1. melléklete tartalmazza, amely elérhető itt.

A Urban Science tanulási moduljainak tartalmát az Urban Science kihívások is vezérlik, amelyek a mélyebb felfedezés kiindulópontjaként szolgáló kíváncsiság  felkeltésére és kérdések előhívására alkalmas helyzetek és / vagy forgatókönyvek. Az Urban Science kihívások rugalmasak: vonatkozhatnak egy adott témára, vagy lefedhetnek egy sor témát; adhatják az egész osztálytermi vizsgálat központi elemét vagy kisebb csoportok számára is készülhetnek. Mint az egész keretrendszernél, úgy itt is kulcsfontosságú a rugalmasság és az alkalmazkodóképesség . Ilyen javaslatok például:

Iskolai kihívás	A kihívás háttere	Központi téma
Visszavehetjük-e az utcáinkat?	Az átlagos autó használati idejének 92%-a parkolással telik, az élelmiszerek 31%-át elpazarolják az értékláncban, és az átlagos irodát az idő 30-50%-ában használják, még hivatali időben is. Hogyan függenek ezek össze, és mit lehetne tenni a hatás csökkentéséért és jobb kihasználásért?	Élelmiszer; Hulladék és szennyvíz; Az éghajlatváltozás enyhítése; Lakhatás és épületek
Lehet-e karbonsemleges jövőnk?	A városi területek a a legerősebb üvegházgáz-kibocsátók közé tartoznak (a globális kibocsátás 60-80%-áért felelősek); a városi területek 90%-a vízparton fekszik. Melyek a fő tényezők ebben, és hogyan lehet olyan rendszereket tervezni, amelyek a kibocsátást csökkentik?	Az éghajlatváltozás enyhítése; Alkalmazkodás az éghajlatváltozás hatásaihoz
Visszavehetjük-e az utcáinkat?	A városi területek nagyjából 80%-án a levegőszennyezés mértéke meghaladja az Egészségügyi Világszervezet (WHO) által ajánlott határértékeket. Mit tehetünk a levegőszennyezés csökkentéséért, hogyan növelhető a zöldterületek aránya, és hogyan csökkenthető a közúti balesetek száma?	Mobilitás és akadálymentesség; Levegő; Ökoszisztéma szolgáltatások és biodiverzitás
Hol fogok lakni?	A 2050-ben álló épületek 60%-át még meg sem építették.  Hogyan építhetők időben alkalmazkodó, karbonsemleges és a lakóikat jól szolgáló épületek?	Élelmiszer; Hulladék és szennyvíz; Lakhatás és épületek

Az egyes témákról:

Levegő

A városi levegő minősége komoly aggodalomra ad okot. A levegőszennyezés súlyosan érinti az emberi egészséget – akár tartós egészségkárosodást vagy halált előidéző következményekkel járhat. A levegő minősége döntő jelentőségű azokban ökoszisztémákban is, amelyektől a városok függnek, például az erdők és a mezőgazdaság. A levegőszennyezés tehát komoly gazdasági veszélyt jelent.

Víz

A víz a bioszféra központi eleme: összekapcsol számos környezeti elemet, rengeteg szerepet tölt be: biodiverzitás, élelmiszer, energia, éghajlat-szabályozás, és még sok más. A víz fenntarthatóságát az határozza meg, hogy mennyire használjuk, kezeljük, pazaroljuk vagy szennyezzük a vizet. A víz számos problématerület között jelent kapcsot a városi rendszerekben is.

Élelmiszerek

Az alapvető élelmiszerigény összekapcsolódik más igényekkel és az ökoszisztéma-szolgáltatásokkal: levegő, víz, hulladékgazdálkodás, energia és egyebek. Az egyik rendszer problémái más területeken is gondokat okoznak. De a megoldások ereje is megsokszorozható. Az élelmezésbiztonság és az egészségvédelem érdekében a városok egyre inkább részt vesznek az élelmiszerpolitika alakításában és a városi gazdálkodásban.

Ökoszisztéma-szolgáltatások és biodiverzitás

A legtöbb város alapvető szükségletei a természeti környezet ökoszisztéma-szolgáltatásaitól függenek. Ezek viszont a biodiverzitástól függenek. Az ökoszisztéma-szolgáltatások széles skálája jelentkezik a városok környékén és a természeti környezetükben. A levegő és a víz tisztítása, az áradásokat enyhítése, a vizet és az élelmet biztosítása, mind a biodiverzitás megőrzésén alapszik.

Lakhatás és épületek

Az épületek a szén-dioxid-kibocsátás csaknem 40% -áért felelősek világszerte, a nagyobb városokban pedig annak 80% -áért. Számos város az épületek utólagos korszerűsítését tartja az egyik legköltséghatékonyabb módszernek az üvegházhatású gázok csökkentési ígéreteinek teljesítésére. A legtöbb energiahatékonysági fejlesztés az energiamegtakarítás révén hozz be a ráfordítást.

Mobilitás és akadálymentesség

A városoknak helyre van szükségük, és az embereknek el kell érniük a városokat. A mobilitás és az elérhetőség számos egyéb döntéshez is kapcsolódik, amelyek befolyásolják az ökológiai lábnyomot és amelyeknek természetvédelmi következményei vannak. Mekkora földterületet fognak felhasználni a városok, és mekkora részt hagynak az élő természetnek és a mezőgazdaságnak? Milyen energiaforrásokat fognak használni, és milyen kibocsátott anyagok kerülnek a levegőbe, a vízbe és a talajba?

Fogyasztás

A városok hatalmas forrásokat importálnak más területekről. Ahogy a városok ökológiai lábnyomai növekednek és összetett ellátási láncokba csatlakoznak, a városi lakosok tudtukon kívül súlyos környezeti károkat okozhatnak, fogyasztási szokásaik révén. Jelenleg közel 50% -kal többet fogyasztunk, mint amennyit bolygónk fenntarthatóan képes nyújtani.

Hulladékok

Mivel egyetlen bolygónk van, nem dobálhatunk el dolgokat és nem hagyhatjuk ott őket, hiszen ott maradnak, és visszatérhetnek a levegőnkbe, a vizünkbe és ételeinkbe. A csökkentés, az újrafelhasználás és az újrafeldolgozás fogalmának kibővítése magában foglal egy újabb “újrázást”: a javítást is, miközben a körforgás süllyesztőit megfelelően karban kell tartani, mint a környezetünknek azt a részét, amely bizonyos hulladékokat és szennyező anyagokat képes felvenni.

Energia

A városokban az éghajlatváltozás megelőzése és a reziliencia megalapozása az épületekről való forradalmi gondolkodást igényli: nagyobb hatékonyságra való áttérést és megújuló energiafelhasználást tesz elengedhetetlenné. A városok vezető szerepet játszanak a fosszilis tüzelőanyagokról az alternatív energiaforrásokra való áttérésben, valamint a „negatív költségű” stratégiákban, például az épület utólagos átalakításában és az intelligens fogyasztásmérésben.

Az éghajlatváltozás enyhítése

Az éghajlatváltozás az embereket és a természetet fenyegető egyik legnagyobb veszély. Az éghajlat alapvető fontosságú az életrendszereinkben – az emberiség azonban cselekedeteivel veszélyesen változtatja meg a bolygó éghajlatát. A városok szembenéztek a kihívással, és a világ néhány legambiciózusabb célját tűzik ki éghajlati hatásaik csökkentése érdekében.

Az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodás

A globális éghajlatváltozás hatalmas kockázatokat hordoz magában az élelmezésbiztonsággal, a vízbiztonsággal és az egyéb életfenntartó szolgáltatásokkal kapcsolatban. Néhány hatás városi szinten kifejezetten érezhető: szélsőséges időjárási események, például hőhullámok, árvizek, viharok, földcsuszamlások és aszályok. A városi lakosság különösen érzékenyen reagál a szélsőséges időjárási eseményekre.

Irányítás és állampolgárság

A városokban minden szorosan kapcsolódik egymáshoz, így a problémák hatásai könnyen megsokszorozódhatnak, bár az intelligens megoldások eredményei is. A városok kihasználhatják a pozitív szinergiákat, vagy küzdenek a negatívokkal. A jól irányított és jól megtervezett rendszerek általában minden dimenzióban fenntarthatóbbak. Az emberek és a környezet iránti felelősségteljes döntések gyakran megtérülnek.

Reziliencia (“ellenállóképesség”)

A reziliencia új területként a éghajlatváltozás okozta katasztrófa előrevetítésével jelent meg. A reziliencia úgy határozható meg, mint egy rendszer azon képessége, hogy ellenálljon a káros hatásoknak és helyreálljon a veszélyhelyzet elmúltával. A kérdés az, hogy mennyire lesznek ellenállók a városok az éghajlatváltozás és más környezeti problémák, például a légszennyezés vagy a természeti katasztrófák ellen.

A pedagógiai modell

Arra számítunk, hogy a felfedeztető tanulás vonzó megközelítést fog biztosítani a tanárok számára a tanulóközpontú tanulás elfogadásához. Azzal, hogy a tanulást a tanuló által feltett kérdések kezdeményezik a tanári szerep az ismeretek kapujának őrzőjéről a tanulás elősegítőjére helyeződik. A városi környezetre összpontosító, helyben előállított tartalom értelmesebbé és alkalmazhatóbbá teszi a tanulást a tanulók számára, ezáltal befolyásolja a tanulás motivációját. Arra törekszünk, hogy elmozduljunk a hatalmi szereplők által birtokolt tudásképtől afelé, ahol a tudás dinamikus, együttműködésben fejlesztett és ahol a társadalmi kontextus is fontos: a tanárok és a tanulók egyaránt a tanulás részesei lesznek.

A felfedeztető tanulás ciklikus felépítése nyújt alapot a tanulás felépítéséhez. Az tanulás során a tanárok döntenek arról, hogy milyen részletes támogatást adnak  a tanulóknak. A felfedeztető tanulásban még tapasztalatlan tanulók számára a tanárok által irányított megközelítés lesz inkább megfelelő, és ahogyan a tanulók (és a tanárok) bizalma nő (egymás felé és a módszer felé egyaránt), a tanár és a tanuló által közösen javasolt megközelítések és végül a tanulók által irányított tevékenységek felé haladnak.

További kérdés az, hogy miként lehet a felfedeztető tanulás tanulási ciklusát az iskola tantervébe beilleszteni. Legegyszerűbb, amikor egyetlen tantárgyat egyetlen tanár tanít. A tanulás eredményesebben és mélyebben történik azokban akkor, ha az egész tantárgycsoport vagy az egész intézmény így dolgozik: ez ajánlott. Ezáltal felismerik, hogy a természettudomány számos más tudományághoz kapcsolódik, és ennek a kontextusnak a megértése kritikus fontosságú a tudomány jövőbeli felhasználásához a fenntarthatóság tervezésében.

A modell alkalmazásáról a későbbiekben írunk.

A tanulói kompetenciák fejlődésének nyomon követése fontos, mivel a tanulók a tanulási cikluson folyamatosan haladnak végig, újra meg újra. Az alapvető nyomkövető eszköz az alábbi szakaszban található. A kompetenciaértékelési eszközökről külön bejegyzésben írunk.

Az Urban Science sikerkritériumai szintén külön bejegyzésben szerepelnek.