《Journal of Integrative Environmental Sciences》：“Water sustainability competencies in preservice teachers: e-learning for socio-ecological water education in a karst aquifer region”
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水是社会-生态韧性的关键组成部分；然而，其可持续管理仍然是一项全球性挑战。提升水素养需要培养未来教育工作者具备理解水文系统、促进负责任水管理所需的知识和批判性思维。本研究评估了同步与非同步电子学习模式在墨西哥尤卡坦州（Yucatan, Mexico）职前小学教
水是社会-生态韧性的关键组成部分；然而，其可持续管理仍然是一项全球性挑战。提升水素养需要培养未来教育工作者具备理解水文系统、促进负责任水管理所需的知识和批判性思维。本研究评估了同步与非同步电子学习模式在墨西哥尤卡坦州（Yucatan, Mexico）职前小学教师中培养水可持续性能力的有效性，该地区依赖一个脆弱的岩溶（karst）含水层系统。本教育干预基于以能力为导向的方法，该方法参考了可持续发展教育（Education for Sustainable Development, ESD）框架，并通过水文学和水文地质学进行情境化。研究采用了具有诊断性评估和干预后评估的准实验设计。卡方（Chi-square）分析显示，在学科知识、地下水情境化以及水治理批判性反思方面出现了统计学上显著的改善（p?**论文解读：基于能力的电子学习在岩溶含水层地区职前教师水可持续性教育中的应用**
**1. 研究背景与问题提出**
水是全球生命支持系统的关键组成部分，对维持社会-生态韧性至关重要。然而，气候变化、土地利用变化、污染和人口增长等压力正在加剧全球水资源短缺并损害水质，使水从简单的自然资源转变为复杂的社会-环境问题，深刻影响治理、公共卫生和社会稳定。在此背景下，培养公众的水素养和水文化成为可持续发展议题中的核心内容，而教育在其中扮演着不可或缺的角色。教师作为塑造未来世代环境认知的关键力量，其自身对水资源管理议题的理解和教学能力直接影响环境教育的质量。然而，现有研究表明，教师常常感到自身准备不足，难以处理诸如水资源管理之类的复杂可持续性议题。当教育工作者缺乏对水文过程和环境治理的全面理解时，环境教育往往依赖于过度简化的叙述，无法充分反映水系统的社会-生态复杂性。
在可持续发展教育（Education for Sustainable Development, ESD）框架内，基于能力的方法被视为培养教育工作者应对复杂社会与环境问题的关键途径。该方法超越了简单的学科知识传授，整合了概念理解、伦理反思和实践技能。就水教育而言，可持续发展能力涵盖水文知识、水文地质情境认知、水治理批判性分析以及与水可持续性相关的价值观和行动能力。本研究聚焦于墨西哥尤卡坦州，该地区完全依赖一个高渗透性的岩溶含水层系统作为主要淡水资源。这种水文地质结构虽然有利于快速补给，但也增加了污染和过度开采的风险，产生了复杂的水管理挑战。然而，研究表明当地学生和教师对水文地质过程的了解有限，凸显了加强针对地下水系统的环境教育的必要性。尽管可持续性教育和数字学习的文献日益增多，但关于电子学习如何影响职前教师水可持续性能力发展的实证研究仍然匮乏，尤其是在水文地质脆弱区域。本研究旨在填补这一空白，通过比较同步与非同步电子学习模式，探讨基于能力的电子学习策略如何帮助职前教师发展水可持续性技能。研究问题包括：（1）职前教师初始的水可持续性能力水平如何？（2）基于能力的工作坊在多大程度上有助于发展这些技能？（3）同步与非同步电子学习模式在能力习得方面是否存在显著差异？
**2. 研究方法概要**
研究采用准实验设计和混合研究方法。研究样本来自墨西哥尤卡坦州三所参与合作的公立师范院校（Escuelas Normales）的211名第二学期职前教师，通过非概率便利抽样选取，最终200名学生完成了诊断性评估，并依据名单奇偶位置被均分为同步组（100人）和非同步组（100人）。研究设计包括三个关键阶段：诊断性评估、基于能力的电子学习工作坊干预以及干预后评估。研究团队制作了系列教育视频作为核心数字资源，涵盖水循环、尤卡坦半岛水文地质、水管理挑战和水可持续性教育等主题。同步工作坊通过Google Meet平台进行实时在线授课，每所院校各举行两场，每场三小时，包含简要讲座、视觉展示和引导性讨论；非同步工作坊则通过Google Classroom平台进行，参与者在一周内可自主安排进度，通过消息和电子邮件与指导教师沟通。能力发展通过一份包含封闭式和开放式问题的结构化问卷进行测量，问卷结构基于Cebrián和Junyent（2015）及Cebrián等人（2020）的ESD框架进行调整，涵盖理解社会-环境问题的情境、水文系统知识、水治理批判性思维、澄清与水可持续性相关的价值观以及实践教育能力五个维度。数据分析采用卡方独立性检验和Cramér's V效应量评估，开放式回答则使用主题分析法进行质性分析。2021年进行了涉及80名学生的预试验以验证研究工具。
**3. 研究结果**
研究从认知过程和解释性理解两个互补维度评估了能力习得情况，并依据各能力维度的预定标准将回答分类为“已习得”或“未习得”。
**3.1 水文学知识能力**
对水文学相关能力的分析显示，从诊断性评估到两种电子学习干预，大多数项目均出现了统计学上显著的改善（p?
**3.2 水文地质学能力**
水文地质学能力的分析显示，诊断性评估与两种电子学习干预之间的所有评估概念均存在统计学显著差异（p?
**3.3 情境化与批判性思维能力**
水治理、利益相关者识别和淡水管理挑战相关能力在诊断性评估与两种电子学习干预之间均表现出统计学显著改善（p?
**3.4 价值观与情感能力**
对价值观、情感和行动导向能力的分析显示，诊断性评估与电子学习干预之间的差异整体较小，效应量从非常弱到中等。参与者对水的生态系统重要性的认知以及促进水可持续性文化的能力感方面有显著改善，而对水管理问题的情感反应和可持续资源管理重要性的认知则基本保持不变。参与者对水资源管理不善导致日常生活中断并引发愤怒和沮丧情绪的认知在干预前已较为稳定。
**3.5 学习模式比较与学生学习收获**
跨能力领域的效应量检验显示，同步与非同步电子学习模式之间的比较产生了从非常弱到中等的效应量，表明两种教学方式在提升参与者能力方面的效果相似。关于工作坊的主要学习收获，两个组别共同强调了尤卡坦半岛岩溶系统作为关键学习成果，与该主题在问卷中被认定为学习最多的主题一致。两种模式之间的主要区别在于对社会-生态水资源价值的认识，25%的同步工作坊参与者报告了这一收获，而非同步模式中仅为1%，表明同步学习环境或许更能促进对复杂社会-生态概念的深度参与、批判性思维和价值观澄清。
**4. 讨论与结论**
研究表明，基于能力的电子学习干预能够有效增强职前教师的水可持续性能力，特别是在水文学、水文地质学和水治理领域。与地下水系统和水治理相关的专业性和情境依赖性能力取得了最大的学习收益，而与环境素养和情感维度相关的能力变化相对较小，说明参与者在干预前已具备较高的相关意识。同步与非同步电子学习模式之间的实际差异很小，进一步支持了非同步电子学习作为可扩展和灵活的教师教育策略的潜力。研究同时强调了基于能力的方法在培养未来教师应对复杂社会-环境问题中的重要性，并指出，在资源受限的环境中，数字素养、技术基础设施和家庭学习条件等情境因素对确保公平获取教育机会至关重要。本研究的局限性包括：横断面设计缺少纵向跟踪、干预时间较短（约6至7小时）、非概率便利抽样限制了结果的普遍性，以及未系统评估更广泛的电子学习情境因素。总而言之，本研究通过在水文地质情境中应用基于能力的方法，为可持续发展教育领域提供了实证贡献。研究发现，设计良好的教育干预能够有效解决与地下水系统和水治理相关的持续性知识缺口，为基础教师教育中强化水可持续性内容提供了循证基础。培养未来教师理解、解释和应对复杂水问题的能力，不仅是提升科学知识的问题，更是增强他们促进知情决策、环境管理和公众参与可持续水管理能力的过程，最终有助于建设更具韧性的社会。
