综述：科学教师教育中融合GreenComp与联合国教科文组织可持续发展教育学习目标：基于批判性概念分析方法的范围综述设计

《Sustainability》：Integrating GreenComp and UNESCO ESD Learning Objectives in Science Teacher Education: A Scoping Review Design with a Critical-Conceptual Analytical Approach

　　

日益加速的社会生态危机促使高等教育超越学科教学范式，转向基于素养的可持续发展教育。在科学教师教育领域，这一转向不仅要求课程与可持续发展目标(SDGs)对齐，更需要培养变革性可持续发展素养。研究人员通过对2015至2025年间发表的65篇文献开展质性主题综述，发现现有研究强烈聚焦于可持续发展教育的规范性与方法论层面，而批判性政治视角与未来素养仍显不足。本文提出一个整合模型，围绕三个相互关联的维度展开：SDG导向的学习目标、可持续发展素养与批判性社会生态视角。研究结果表明，科学教师教育中的有效课程设计必须结合内容导向与素养导向的双重路径。联合国教科文组织的ESD学习目标提供了社会环境的关联性与规范性指引，而GreenComp则贡献了系统思维、前瞻性素养与行动导向学习。然而综述同时警示，除非明确纳入权力、不平等与社会生态正义议题，否则可持续发展教育仍存在流于功能性而非变革性的风险。

1. 1.
   引言
   当代社会生态危机的持续加剧，对高等教育的认识论、伦理与教学基础提出了根本性质疑。既有研究普遍将此类危机界定为复杂适应系统的典型特征，环境、社会与经济维度在其中形成动态耦合。这种认知不仅揭示了生物物理资源的耗竭，更暴露出技术效率叙事对可持续性讨论的窄化——该叙事将争议引向物质管理层面，导致可持续性的去政治化，遮蔽了危机背后的权力结构。行星边界框架进一步警示，人类活动已突破多项关键生物物理阈值，危及地球系统的稳定性。气候变迁、生物多样性锐减、生物地球化学循环失衡、土壤退化与淡水资源压力等现象，均与线性经济模式紧密相关，但其影响分布极不均衡，最脆弱群体承受着最严重的后果，结构性不平等与气候不公正由此被不断强化。在此背景下，教育面临双重定位：或是维持现有秩序的再生产机制，或是推动社会转型的工具。科学教师教育领域的张力尤为显著，传统科学教学倾向于传递去情境化的学科知识，而面向可持续发展的科学教育必须将科学知识整合于认识论维度，以复杂性语言替代还原论，通过理解自组织、远离平衡态的系统特性，将熵与不确定性转化为批判性反思与生态社会转型的结构性支点。当前国际教育议程中，联合国教科文组织推动的可持续发展教育(ESD)与欧盟提出的GreenComp框架占据核心地位。前者通过SDGs锚定学习目标，提供规范性与主题基础；后者则从四个领域构建行动导向素养：内化可持续价值观、拥抱复杂性、构想可持续未来与践行可持续性。本研究假设，尽管课程整合存在滑向适应性而非变革性路径的风险，但两者在批判性视角的统摄下，可推动教育从再生产逻辑转向变革逻辑。具体而言，SDG相关学习目标构成问题界定的框架（学什么），GreenComp素养则构成响应能力的框架（如何行动）。批判性视角（如气候正义、权力结构分析）的显性融入，则可规避表面化甚至宣言式的可持续性整合。基于此，本文通过对2015至2025年间可持续发展教育与科学教育文献的批判性综述，围绕三个主轴展开分析：SDG导向学习目标与可持续发展素养的概念关联、实施过程中的张力与局限（包括表面化、去政治化与宣言式整合风险）、高等教育中试图通过批判性、系统性与变革性教学法实现整合的新兴实践。

1.1 SDG导向学习目标：范畴、贡献与局限

联合国教科文组织的ESD学习目标在全球课程可持续性重构中产生了广泛影响，其核心优势在于将科学知识与现实社会生态挑战相联结，并提供具有国际可比性的认知、社会情感与行为目标。然而学界指出，作为ESD指南基础的SDGs本身构成一个概念模糊的规范性框架，经济増长与生态可持续性等潜在矛盾目标并存，可能导致教育场域中的表面化实施——SDGs仅作为标签嵌入课程，而非批判性分析框架。因此，尽管ESD学习目标推动了课程具体化，仍需依托坚实的素养框架以避免浅层实施。单纯掌握SDG具体指标并不足够，还需系统思维以理解地缘政治变量，以及未来素养以设计韧性情景。这些要素的整合为职前教师处理争议性问题提供了稳固的价值基础。

1.2 GreenComp：变革潜力与内在张力

为克服SDGs的规范性与静态局限，GreenComp框架应运而生。其将科学教育的重心从单纯积累生物物理数据，转向培养学习者在行星紧急状态下成为批判性系统思考者的素养，形成包含价值观、复杂性、未来与行动的变革性素养模型。可持续发展融入科学教师教育不应被理解为内容的简单叠加，而应是基于复杂性的认识论维度(ED)转型。采用复杂性语言能够超越个体化的解决方案主义，将环境问题定位为互联社会生态系统的涌现属性，强调变革行动既依赖个人行为改变，更取决于对结构性相互依存关系的理解。然而GreenComp在教育学院的实施引发了重要的认识论与教学张力。一方面，这要求超越仅聚焦学科内容的传统科学素养，迈向能够连接科学知识与社会生态责任的超学科路径；另一方面，批判文献警示GreenComp可能导致气候危机的“心理化”，将结构性问题重新解释为个体在行为、技能或态度上的缺陷。这种个体化倾向可能弱化对经济、政治与企业结构的分析，引发挫败感或生态焦虑。此外，GreenComp中明确关联气候正义、去增长或政治经济学的类别有限，常被置于兼容绿色现代化议程的制度中立立场。综上，围绕GreenComp存在三重张力：个体化解决方案主义风险、批判性类别（权力、气候正义、生态社会不平等）的缺失、阻碍从批判性视角处理社会生态争议的制度中立性。这表明可持续发展素养的习得不能简化为“正确”行为训练，必须纳入伦理反思、政治分析与科学-社会-自然关系的系统性理解过程。唯有与批判性教学路径结合，GreenComp的变革潜力才能释放，指向集体行动与民主协商的教育实践，避免课程整合陷入行为主义目标与变革性目标之间的摇摆。

1.3 弥合鸿沟：走向内容与素养的整合模型

既有研究表明，仅依赖内容导向（SDGs）或仅聚焦素养导向（GreenComp）的路径，均不足以应对可持续性的高度不确定性、价值冲突与决策紧迫性。尽管高等教育融入可持续性的制度共识不断增强，但研究揭示规范话语与大学课程实际实施之间存在持续断层。多数情况下，可持续性仍以碎片化方式整合，通过孤立内容或去情境化素养呈现，未能深度重构教育目的或教学实践。在此背景下，尝试将SDG导向学习目标与可持续发展素养框架相衔接的混合提案开始涌现。在教育学位体系中，科学教育占据战略位置，它是学科知识获得社会、伦理与政治意义的“教学转译”空间。

1.4 科学教育作为可持续性批判性整合的契机

可持续性融入科学教育已从环境素养中心范式，逐步转向整合社会、伦理、政治与文化维度的复杂视角，反映了将科学理解为社会实践（而非脱离权力动态与当代冲突的中立知识）的认识论转变。然而尽管ESD的规范与话语发展迅猛，其在高等教育中的实施仍显碎片化、表层化，且与能够推动教育深层转型的坚实理论框架脱节。在教育学位项目中，这种脱节常表现为持续的内容中心取向、批判性方法渗透有限，以及职前教师对社会环境问题持有还原论认知。此时，批判性视角的可持续发展环境教育(EES)凸显其重要性——它将可持续性视为质疑与变革权力关系、发展模式及复制社会生态不平等与不公正结构的社会政治过程，而非一系列理想的个体行为。从认识论看，批判性EES植根于政治生态学、批判性教学法与复杂性理论框架，将社会生态危机理解为历史不平等、分配冲突及生产与消费霸权模式的产物。这要求迈向复杂适应系统范式，帮助职前教师通过理解自组织现象与非平衡过程超越决定论。此类路径挑战了将可持续性简化为效率或个人适应的技术官僚观点，转而倡导面向社会生态正义、关怀伦理与变革性集体行动的教育模式。因此，教师教育必须培育多重素养——科学、伦理、政治、生态与情感素养，以支持对当代问题复杂性的批判性解读。科学教育中的主动教学方法在此过程中作用关键：社会-科学争议、基于社会环境问题的学习、协作探究与社区导向的服务学习等策略，已被证实能有效发展大学生的批判性与变革性素养。这些方法促进了科学概念与现实语境的连接，彰显了科学的社会政治维度，并推动了面向知情与社会责任决策的反思过程（即“真实性学习”）。近期研究还强调，情感、叙事与去殖民视角的融入有助于构建对社会环境问题更复杂、情境化与关系性的理解。当然，教育转型潜力不仅取决于课堂实践，也受制于制度与结构因素（本研究未对此展开分析，构成潜在局限）。文献反复指出的障碍包括：高校教师缺乏专项培训、课程可持续性缺乏约束性标准、教学计划僵化等。尽管国际与国家可持续性议程取得进展，但制度话语与有效教学实践之间仍存在显著距离，凸显了对抗宣言式或表演式可持续性的综合路径之必要。科学教育由此成为衔接批判性与生态社会科学教育的战略空间，依托系统思维、社会-科学争议与批判性科学素养等当代路径，能够问题化科学知识的生产、其社会政治维度及其在理解当代社会生态冲突中的作用。情境化的真实问题工作、项目式学习、科学探究与服务学习等方法，已被证明能促进职前小学教师在观念上的显著转变，强化其批判性分析能力与在多元学校情境中处理可持续性的自我效能感。该方法论路径对于培育面向气候危机的行动与变革性能动性之科学素养至关重要。在此基础上，亟需审视批判性路径如何在职前教师教育中落地，同时考量制约整合的认识论、教学与制度维度，以推动不仅发展可持续发展素养，更促进生态社会正义、民主参与及气候不确定背景下教育实践转型的教育模型。

1. 2.
   材料与方法
   2.1 综述设计
   本研究采用带批判性概念分析方法的范围综述设计，主要遵循PRISMA范围综述扩展版(PRISMA-ScR)，为研究的识别、筛选、资格评估与纳入提供结构化框架，并确保探索性综述中证据报告的透明性。核心目标是在初始科学教师教育的具体语境中，整合分析联合国教科文组织ESD学习目标与欧洲GreenComp可持续发展素养框架的关系。与传统系统综述（旨在评估干预效果或合成同质量化结果）不同，范围综述特别适用于映射新兴、异质且概念复杂的领域，契合教育可持续发展研究中日益巩固的方法论取向——传统系统综述在处理概念性、规范性与批判性问题时存在局限。PRISMA-ScR协议确保了文献检索与筛选过程的透明性、可追溯性与可复现性，而批判性概念分析方法则能识别近期可持续性科学与教师教育文献中的新兴模式、认识论张力、结构性缺口与矛盾。本综述融合了双重维度：一是系统性维度，通过可复现的文献检索程序与纳入排除标准，确保文献识别、筛选与选择过程的透明可追溯；二是批判解释维度，旨在检视所分析可持续性框架背后的认识论、教学与政治预设，及其在科学教育与教师教育中实施的衍生张力。这一设计尤为适切，因为GreenComp与联合国教科文组织学习目标均超越了严格的技术或课程层面，内嵌了关于教育在可持续社会转型中角色的特定愿景。除描述研究趋势外，综述还批判性地质询了可持续发展素养的概念化方式、优先发展的教育维度，以及哪些维度仍处于边缘或被不充分开发状态。综述立足高等教育可持续发展(HESD)领域，关注可持续发展素养、科学教育、教师教育、变革性学习、系统思维与生态社会教育批判视角等研究领域的交叉融合，力求超越识别新兴实践或教学方法，深入理解当前指导可持续性融入科学教育的论述逻辑与教育模型。整个流程遵循PRISMA 2020声明的核心阶段：通过学术数据库系统检索记录、剔除重复文献、初筛标题与摘要、依据预设纳入排除标准评估全文、最终选定纳入质性综合与批判性分析的文献。该方法论设计实现了程序一致性与分析深度的结合，促进了对ESD与GreenComp融入科学教师教育之潜力与局限的全面理解。

2.2 数据库与检索策略

文献检索依托教育可持续发展研究领域公认的两大数据库：Scopus与Web of Science(WoS)。检索时限覆盖2015至2025年，恰逢SDGs的确立、ESD的国际推广与GreenComp框架的创建。纳入标准为2015至2025年间发表的同行评审期刊论文，语言限定为英语或西班牙语。检索策略基于英西双语关键词组合与布尔运算符(AND/OR)以精确主题相关性。值得注意的是，作者未在检索式中纳入“科学教育”作为筛选条件，该维度的深入分析将在后续工作中展开。

2.3 PRISMA流程：识别、筛选、资格评估与选择

检索流程严格遵循PRISMA四阶段。Scopus(n=46)与WoS(n=50)共检出96条记录，剔除22条重复后剩余74条独特记录进入筛选。经标题与摘要初筛，无记录被排除。随后对74项研究进行全文资格评估，9项因不符合纳入标准被排除（包括缺乏ESD/GreenComp素养焦点、未关联教师教育、可持续性整合表层化、或仅具技术工业导向而无教育相关性）。最终样本包含65项研究，接受主题与概念分析。针对每项纳入研究，在编码前提取了出版年份、研究类型、教育语境、可持续性框架与主题焦点等信息。分析类别通过演绎与归纳结合的迭代编码过程生成：初始框架基于综述目标与GreenComp、联合国教科文组织ESD学习目标的概念维度建立，并在分析过程中持续细化以吸纳新兴主题，最终形成本综述的六个分析类别。编码决策经作者间充分讨论达成共识，确保了分类与解读的一致性。纳入文献涵盖规范性(SDG-UNESCO)、素养本位(GreenComp)、认识论、教学与批判性路径，支持了对可持续性框架融入科学教师教育的全面分析。鉴于本范围综述旨在映射与批判性综合现有文献，而非评估单项研究的有效性或偏倚风险，故未对方法论质量进行正式批判性评价。

2.4 生成式人工智能工具的使用

人工智能(AI)仅用于图3的图形制备。具体而言，使用OpenAI的ChatGPT图像生成工具将作者开发的概念框架转化为图形表征。概念模型、科学内容、结构及图表解读均由作者独立设计、审阅与验证。AI工具未被用于文献检索、研究筛选、数据提取、编码、数据分析、结果解读或文稿撰写。作者对文稿中所有科学内容的准确性与完整性承担全部责任。

1. 3.
   结果
   对65项入选研究的主题分析构建了六个分析类别的系统，旨在系统检视ESD学习目标(ESD-UNESCO)与GreenComp素养框架在科学教师教育中的整合情况。这些类别通过演绎-归纳编码过程定义，并由引导文献解读的分析性问题串联，同时纳入本研究提出的认识论维度——即对可持续性语境中科学知识生产、验证与应用形式的质询。六个类别围绕两个互补分析轴组织：第一轴具描述-诊断性质（类别1-3），检视主导概念框架、复杂性处理方式及伦理情感维度的纳入情况；第二轴具批判-建议性质（类别4-6），分析前瞻能力、教育提案的批判深度及推动可持续导向教育转型的教学策略。各分类结果如下：
   类别1：ESD素养的参考框架与操作化（规范主导）。该类别回应分析性问题“何种规范与概念框架支撑职前科学教师教育？其优先学习维度为何？”，检视教师教育中支撑可持续性教育的概念与规范框架（包括GreenComp、2030议程与SDGs），聚焦可持续性素养的概念化方式，研究在多大程度上均衡整合了联合国教科文组织提出的认知、社会情感与行为维度，以及这些素养的课程操作化程度。结果显示此为综述中密度最高的类别。多数研究聚焦于将国际框架(SDG-UNESCO及近年来的GreenComp)转化为大学场景下的可评估素养。可见从基础“环境素养”向试图覆盖认知、社会情感与行为维度的复杂素养模型的转型。国际政策虽被确认为课程变革的主要驱动力，但也伴随表层化或宣言式实施的风险。
   类别2：科学教育中的系统思维与复杂性（学科路径）。该类别回应分析性问题“科学学科语境中如何处理复杂性？在何种程度上克服了知识的还原论视角？”，分析系统思维与复杂性理论在科学教育中的融入情况，检视研究是维持聚焦于环境问题高效管理的技术官僚路径，还是整合了基于复杂适应系统、相互依存与非线性的视角，以及关联不确定性、自组织、非平衡过程与生态-社会-经济维度的概念。分析表明系统思维是科学教育的天然优势，因其与生物物理及生态概念相连。该类别研究显示，科学训练有助于理解碳循环或水-能源-食物纽带等复杂系统。然而“科学主义”风险依然存在：倾向于将可持续性简化为技术管理或物质效率问题，忽视危机的社会政治根源。
   类别3：社会情感维度、价值观与生态公民身份。该类别回应分析性问题“情感、价值观与教师身份在可持续性教育中发挥何种作用？”，尤其关联GreenComp框架中“内化可持续价值观”领域。分析旨在识别研究如何将情感、伦理与价值维度（包括生态批判路径、情感素养、生态共情与积极公民身份）纳入教师教育，以及叙事、反思体验与参与式方法在构建教师可持续性承诺身份中的作用。结果显示，尽管联合国教科文组织承认其重要性，该类别在传统科学教学中代表性低于认知类别。部分研究探索了叙事、情感与教师身份作为培育真正生态公民身份的路径。“面向可持续性的教师身份”被识别为关键因素：教师不仅需通晓科学，更需发展对生物圈的关怀伦理。
   类别4：未来素养与前瞻能力。该类别回应分析性问题“如何促进想象替代性未来、面对不确定性及设计韧性响应的能力？”，聚焦鼓励想象可持续情景、在不确定语境中决策及构建复杂社会环境问题教育响应的提案，充当系统知识与变革性行动间的桥梁。分析显示该类别在文献库中代表性偏低（相较于类别1与类别6）。识别的研究虽纳入了前瞻性思维、未来情景与前瞻素养工具，但常处于各工作核心目标的边缘。仅少数文章明确将前瞻素养作为培养主轴。该类别研究聚焦于职前教师想象可能、可取与公正情景的能力。“未来素养”被识别为促成从灾难认知（过去/现在）转向变革性行动（未来）的关键枢纽。
   类别5：批判维度与社会生态正义（结构性缺口）。该类别回应分析性问题“研究在何种程度上纳入了不平等、权力与气候正义的结构性分析？”，检视综述文献整合社会生态正义、不平等、资源密集型开发模式与可持续性政治经济学等批判性视角的程度，旨在识别ESD与GreenComp的结合是否局限于功能路径，抑或能推动质疑当代生态社会危机根基的变革性教学。根据综述结果，此为分析文集中代表性最低的类别。科学教师教育中明确处理正义、生态危机结构性成因或政治生态学框架的研究仅占少数。多数归入类别5的文献仅附带性纳入批判性分析元素，作为主要面向类别1或类别6研究的次要维度。现有文献多从技术视角聚焦系统思维，对社会经济危机的社会经济与政治决定因素关注有限。
   类别6：教学设计及教师教育策略（“如何做”）。该类别作为横向维度，回应分析性问题“何种教学策略被用于发展可持续性素养？其教育潜力存在何种证据？”，聚焦教师教育中采用的方法论与教学装置。对项目式学习、探究式科学教育(IBSE)、服务学习、社会-科学争议及其他面向可持续性的主动教学策略进行了编码，并将其与所培育的素养及报告的形成性影响证据相关联。结果显示，与类别1相同，此为产出最丰的类别，核心在于实践操作化。识别的最有效策略包括项目式学习(PBL)、社会-科学争议(SSC)与服务学习(SL)。这些主动教学方法被视为试图弥合教育学院“知-行鸿沟”的主要载体。
   总体文献分布反映出该研究领域具备坚实的规范与方法论基础，但在社会生态正义与未来素养的整合上存在重要断裂。气候正义路径的有限呈现暗示了一种从技术官僚与个体化视角操作化可持续性的倾向。后续章节将讨论所提出的联合国教科文组织与GreenComp衔接模型如何充当克服这些张力、迈向变革性生态社会科学的催化剂。
2. 4.
   讨论与结论
   跨类别分析显示，综述文献在规范框架（类别1）与教学策略（类别6）方面成果丰硕，而批判维度（类别5）显著不足。结果表明职前科学教师教育中存在核心张力：关于“教什么”（联合国教科文组织目标）与“如何”组织素养（GreenComp）的研究成果已具规模，但围绕生态社会危机结构性维度的缺口依然显著。文献分析提示，联合国教科文组织的目标发挥主题指引功能，提供必要的社会环境内容（如气候变化、生物多样性丧失）。然而如类别1所示，若缺乏GreenComp贡献的程序性与系统性维度支撑，这些目标易沦为话题枚举。两类框架的整合产生了协同效应：SDGs提供主题关联性，GreenComp提供行动导向。最相关的发现之一是“批判性思维”与“社会生态正义”维度（类别5）的代表性不足。多数科学教育文献仍囿于功能可持续性范式，聚焦技术解决方案或个体行为改变（如回收或节能）。基于此，本研究提出生态社会转型整合框架(IFET)作为概念贡献。需强调该模型并非直接源于综述数据的实证结果，而是作者基于分析文献中的趋势、张力与缺口构建的理论提案，其功能是为未来研究与课程设计提供连贯衔接联合国教科文组织、GreenComp框架与被边缘化批判维度的解释方案。IFET将两者整合于三个互补维度：问题界定框架（SDG-UNESCO）提供主题关联性与规范导向，联合国教科文组织指南将SDGs转化为学习目标，使科学知识能在现实问题中情境化；响应能力框架（GreenComp）为不确定语境提供行动导向素养，其维度有助于超越单纯信息获取，培育与复杂适应系统互动所需的批判能力，增强面对气候危机的韧性与能动性；结构性批判框架（气候与社会生态正义）纳入了制度话语中常缺失的维度，使得分析危机的结构性成因（包括全球不平等、权力关系与榨取主义模式）成为可能。若无此批判维度，SDGs与GreenComp的衔接将面临沦为聚焦个体改变、缺乏社会正义承诺的“宣言式可持续性”风险。三维度整合形成的教学模型面向变革性科学教育，可规避技术官僚还原论或宣言式可持续性整合，支持超学科路径，将可持续性理解为不仅需要技术解决方案，更是需要重思科学、社会与自然关系的伦理、政治与文化挑战。科学教育由此可成为构建面向批判性思维、民主参与与生态社会转型的形成性实践的核心场域。未来研究应关注GreenComp前瞻领域的整合，以抵消生态焦虑的麻痹效应，培育职前教师的能动性。同时，教学策略（类别6）需与框架的批判维度显性衔接，方能最大化其形成性潜力。最后，本研究存在若干局限：检索未将科学教育作为筛选标准，可能影响类别1、3-6与科学教育的关联分析；仅纳入WOS与Scopus数据库，可能遗漏跨学科可持续性教育研究的灰色文献；综述时限（2015-2025）及检索策略带来的发表与语言偏倚亦需考量；作为批判性论文，所得结果有待未来实证验证。
3. 5.
   未来方向
   后续研究路线图应聚焦所提整合模型的实证验证与拓展，优先方向包括：大学课堂的实证验证——开发案例研究与行动研究设计，在教育学院实施三元模型，评估GreenComp与联合国教科文组织目标的衔接如何实际影响职前科学教师的专业身份发展；批判维度评估工具开发——鉴于类别5（社会生态正义）文献稀缺，建议研发并验证测量工具，不仅评估可持续性技术知识，更衡量对权力结构的批判分析能力与职前教师的生态社会承诺；生态焦虑管理与未来素养——探究GreenComp“前瞻素养”如何作为对抗生态焦虑的韧性机制，平衡科学诊断的严谨性与积极希望叙事的构建，对变革性科学教育至关重要；传统与地方知识的整合——未来研究应探索模型如何有效整合传统知识与地方联结（生物区域主义），将科学知识与社区智慧杂交，纳入可持续性教学的多元认知视角；数字技术的冲击——建议分析复杂系统可视化工具与数字孪生技术的应用，如何促进职前教师教育语境中对GreenComp提出的系统性相互依存关系的理解。