数学教育助推可持续发展：实证研究揭示新路径
德国不伦瑞克工业大学与维尔茨堡大学的一项联合研究首次通过实证数据证明：数学课堂可以成为培养可持续发展能力的重要平台。相关成果已发表于国际专业期刊《环境教育研究》。
尽管可持续发展教育已被列为德国教育体系的核心目标，但在教学实践中仍面临诸多挑战——尤其在数学这类常被认为高度抽象的学科中。可持续发展教育旨在帮助青少年理解联合国提出的17项全球可持续发展目标，并鼓励他们积极参与构建可持续的未来。
在此背景下，上述研究首次通过实证方法，系统考察了现行数学教学是否以及如何培养学生的可持续发展相关能力。该项目由不伦瑞克工业大学数学与数学教学基础研究所所长卡特琳·福尔霍尔特教授，以及维尔茨堡大学数学教育讲席教授汉斯-斯蒂芬·西勒共同主持。
三大核心能力领域
“德国在推行可持续发展教育时，参照了一个指导性框架，该框架区分了三个核心能力领域。”汉斯-斯蒂芬·西勒教授介绍了研究背景。
首先是识别与理解。学生应能够主动获取有关气候变化、贫困等全球性议题的信息，进行分析并理解其中的关联。
其次是评估与判断。学生需学会接纳不同观点，审视各类论据，并形成自己有依据的判断。
最后是行动与参与。基于所学知识，学生应能推导出可行的行动方案，并培养参与可持续发展实践的意愿。
从数学计算到社会责任
为探究这些能力在数学课堂中的体现，研究团队分析了116名9至11年级学生的小组学习过程。这些青少年以小组形式，围绕气候变化、减贫、企业社会责任等现实议题，完成开放式问题解决任务。
例如，在“雨林保护”主题任务中，学生需要分析某啤酒公司的宣传承诺——该公司声称每售出一箱啤酒即保护一平方米雨林。通过公开的啤酒消费数据与森林砍伐率，学生们计算出该宣传活动的实际影响微乎其微。“数学成为揭示‘绿色洗涤’行为、评估商业承诺真实效力的有力工具。”卡特琳·福尔霍尔特教授指出。
对讨论录音的分析首次提供了实证依据：学生在数学课上确实展现出所有三种可持续发展相关能力：
识别能力表现最为突出，占总观察时长的78%至95%。学生主动查找资料、分析图表数据，并为完成任务提出合理假设。
评估能力占比介于4%至12%，位居第二。小组在此时段内评价模型的说服力、质疑措施有效性，并讨论不同立场。
行动能力约占1.5%。学生认识到自身共同责任，并就议题探讨可能的解决方案。
重塑数学教学未来
“我们的研究表明，数学远不止于抽象公式的应用。它能够帮助年轻人洞察复杂问题，形成基于数据的论点，并作为负责任的社会成员做出明智决策。”卡特琳·福尔霍尔特总结道。这对教师与课程开发者意味着：应更充分地挖掘数学学科所蕴含的社会潜力。
“研究结果也显示，尤其是‘行动’领域仅占约1.5%，这恰恰指明了未来研究与教学开发的方向。”汉斯-斯蒂芬·西勒补充道。因此，后续工作应聚焦于开发针对性教学材料，进一步激发学生自主思考与负责任的社会参与。
