国家安全教育视域下的“碳中和”主题式教学设计*

刘一鸣，姚 萌，刘 敏

（1.太原师范学院地理科学学院，山西 晋中 030619；2.云南师范大学教育学部，昆明 650500）

2020年9月，教育部印发《大中小学国家安全教育指导纲要》，明确提出各学段要牢固树立和全面践行总体国家安全观，系统推进国家安全教育进课程、进教材、进校园。地理作为中学阶段的基础学科，地理课程在知识内容和价值追求上与国家安全具有紧密的联系，二者的结合可能产生意想不到的情感共鸣［1］。因此，在地理教学中需结合学科特性，积极开展国家安全教育，担负起引导学生树立国家安全意识的重要任务。

党的二十大报告提出要“积极稳妥推进碳达峰碳中和”，明确指出“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。”“碳中和”对国家安全具有重要战略意义，关乎国家能源安全和环境安全，并为地理学科进行国家安全教育提供了脚手架。为应对全球气候变化，践行大国担当，我国提出了2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”的战略目标。“碳达峰”和“碳中和”统称为“双碳”目标。“碳中和”是维护我国能源安全和环境安全的重要举措，在此背景下，本文从国家安全教育视域出发，以“碳中和”为教学主题，设置教学情境，将能源安全和环境安全与地理教学紧密联系起来，通过地理教育使学生更加深刻地理解我国的“双碳”政策部署，有利于学生建立低碳意识，践行低碳生活。

一、“碳中和”背景介绍

为了应对全球气候变化，实现人类社会文明进步与地球生态系统的可持续发展，第21届联合国气候变化大会通过了《巴黎气候协定》，提出在2050年左右达到CO2“净零排放”的目标，即“碳中和”。广义上，“碳中和”是指人类化石能源利用、土地利用及自然界火山喷发碳排放等碳源体系与地球碳循环系统、海洋碳溶解、生物圈碳吸收等碳汇体系间形成动态平衡。狭义上，“碳中和”是指一个组织、团体或个人在一段时期内CO2的排放量，通过森林碳汇、人工转化、地质封存等技术加以抵消，实现CO2“净零排放”［2］。20世纪60年代，有关人类活动造成环境破坏的研究不断增多。1972年，联合国举行了首次人类环境会议，提出了人类环境宣言，这是人类对人地关系思考的起点。同时，人地关系也是地理教学中重点探讨的问题。这部分知识与生活息息相关，以“碳中和”为知识背景和主题，联系社会热点问题，为国家安全教育提供依托，并有利于加深学生对环境安全和资源安全对国家安全的重要性的理解。

1979年，第二次世界气候大会上提出“CO2浓度上升导致全球变暖”，这一观点受到广泛关注，同时也遭受了众多质疑。随着研究的深入，人为碳排放对全球变暖的影响逐步得到证实。直到2013年，经过相关学者不断研究验证，人类活动与气候变化之间因果关系的可信度提升到95%，确定了六种温室气体，并将CO2确定为减排的主要目标，气候变暖学说被广泛接受。气候变暖学说作为“碳中和”教学的理论基础，涉及高中地理中大气的受热过程及温室效应等内容。《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》明确指出“运用碳循环和温室效应原理，分析碳排放对环境的影响，说明碳减排国际合作的重要性”［3］。通过“碳中和”大单元教学不仅有助于学生更好地理解“双碳”政策的制定原因，而且有利于学生学习对生活有用的地理知识。

2015年《巴黎协定》正式提出“在公平的基础上，在本世纪下半叶实现温室气体源的人为排放与汇的清除之间的平衡”，“碳中和”正式以公约的形式提出。随后，陆续有155个国家相继公布了NDC目标。2021年初，NDC覆盖了全球总排放量的48%。“碳中和”的提出代表了国际社会对全球气候变化的最新认识，体现了自下而上的新行动机制，与全球升温目标及减排安排高度一致，也是维护国家环境安全和资源安全的重要举措［3］。这一时期国际合作的重要性凸显出来，如何更好地进行国际合作、平衡各国的责任成为主要议题。学生通过了解人类所面临的全球性挑战，理解人类命运共同体的内涵与价值，增强其社会参与的意识，培养其社会责任感。

“碳中和”的起源、发展、现行举措都蕴含着大量信息，从地理视角进行解读并融入教学，为相关知识提供落脚点，同时帮助学生了解国际政治格局，加深对环境安全与资源安全的认识，树立人地协调的观念。

二、“碳中和”相关知识点梳理

本文以“碳中和”为教学主题，以“碳中和”的起源—发展—现状—前景为脉络构建知识点框架（图1）。

“碳中和”的提出主要是来源于人类对人地关系的思考和探索，例如，人类面临的主要环境问题，如何实现人地协调和可持续发展的主要途径及其缘由，联系到高中地理人教版教材则为必修2第五章第一节内容，主要包括环境问题及其产生的原因。随着研究的深入，相关研究者指出温室气体导致地球升温，其中CO2是影响最大、含量最高的一种。该内容涉及温室效应的成因及“碳中和”原理，主要包含大气的组成、垂直分层以及受热过程的相关知识，对应教材则为必修一第二章地球上的大气相关内容。这是学生认知的基础，也是理解“碳中和”的基础原理。以“碳中和”作为切入点，有助于知识的内化，例如，学习大气的保温作用，可以解释CO2增多导致保温作用的增强，加剧气候变暖，并指出减排增汇是实现碳中和的重要途径，从而加深学生对大气保温作用的理解。对理论知识的学习又能反向帮助学生理解“碳中和”减排增汇的原理，建立起人地协调观念。

随着人类对碳排放造成环境影响的认知的深入，“碳中和”事实上关系到国家安全与发展。各个国家纷纷公布NDC目标，针对气候变化的国际合作更为频繁。以此为情境，揭示“地球上的大气”蕴含的原理、规律及影响，主要包含的知识内容有碳排放对环境的影响、碳的存在形式及碳循环过程；碳减排国际合作的重要性，“碳中和”对国家安全的意义等相关知识；还涉及应对全球变暖的策略，明确“碳中和”实行的必要性，并思考全球变暖背景下我国的“碳中和”策略。

从“碳中和”的前景来看，尽管“碳中和”目标由各国自主制定，但实现碳中和却必须开展广泛的国际合作。这里涉及环境保护与国家安全的相关知识，联系教材则为选择性必修三第三章第四节全球气候变化与国家安全等内容。“碳中和”措施和新能源开发给各国带来了巨大挑战，但更大的挑战是各国的合作与博弈，国际社会能否保持气候政治中立，是全球气候行动得以顺利进行的重要前提。这里涉及的知识有当代国际政治格局、国际合作与矛盾、共建人类命运共同体的意义以及“碳中和”给我国带来的机遇与挑战。

主题式学习使得相关的零散知识建立起链接，从整体上把握，从起源到现状再到前景的认知，使学生切实体会“碳中和”的原理和意义，理解环境保护与国家安全的关系，从而培养解决问题的思维路径，将知识转化为内在素养，为知识的内化提供落脚点。

三、“碳中和”主题式教学设计

崔允漷教授认为，学科核心素养提出后，教学目标应转变为强调知识点从理解到应用，重视知识点之间的联结及其运用，教学设计要从设计一个知识点或课时转变为设计一个单元［5］。本文以“碳中和”作为大单元教学的主题，通过主题情境将多个课时的教学内容有机融合，建立整体知识脉络，并使国家安全教育得以落实。

1.课程要求及学情

（1）课标解读

本单元在课程标准中的内容要求是“1.5运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系”“1.6运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象”“3.5运用碳循环和温室效应原理，分析碳排放对环境的影响，说明碳减排国际合作的重要性”和“3.8举例说明环境保护政策、措施与国家安全的关系”。环境安全和资源安全是国家安全观的重要组成部分，本单元以“碳中和”为主题，其核心是要明确“碳中和”的原理和意义，以及环境保护政策、措施与国家安全的关系，教师可以从某一环境问题入手，落实到具体环境保护政策与国家安全的关系，帮助学生理解，从而树立和谐型人地关系是国家安全的重要保障的意识。

（2）学情分析

已有生活经验：环境污染和全球变暖与生活息息相关，学生有感受环境恶化的生活体验。

已有知识基础：通过必修课程的学习，学生已经全面了解大气受热过程和大气的组成成分，可以对温室效应做出解释，对于主要环境问题，能够说明协调人地关系和可持续发展的主要途径。

学生心理特点：高二学生逻辑较为清晰，具备一定的概括能力和分析解决问题的能力，对于高阶问题具有较大兴趣。

现有学习困难：学生对于“碳中和”的概念较为陌生，虽然对环境问题有一定认知，但尚未形成环境与国家安全相关的概念，对于国际合作共建人类命运共同体的意识较为薄弱。

2.学习目标及方法

（1）学习目标

①通过阅读“碳中和”的相关文献资料，说出其起源，并能够解释温室效应的成因、“碳中和”的原理以及举例说明治理措施（综合思维）。②通过观看视频，理解“碳中和”对国家安全的意义，以“碳中和”相关举措为例说明我国“碳中和”政策、措施与国家安全的关系（综合思维、区域认知、人地协调观）。③运用碳循环和温室效应机制，分析碳排放对环境的影响，说明碳减排国际合作的重要性（人地协调观、综合思维）。④结合“碳中和”的前景，通过角色扮演，描述共建人类命运共同体的重要意义，说明国际合作与冲突的背景、表现形式和前景（地理实践力、综合思维）。

（2）教学方法

主题式教学和问题式教学。

（3）教学过程

“碳中和”主题教学分为三个课时，以“碳中和”的起源—“碳中和”的现状—“碳中和”的前景为脉络，构建教学内容，教学过程设计如图2所示。

①第1课时，“碳中和”的起源。本课时作为“碳中和”教学的理论基础。课前布置作业，让学生搜集资料，发现身边的环境问题。通过自主收集资料并思考身边环境问题，引发学生对环境问题的思考。从人类面临的主要环境问题出发，再以1972年联合国人类环境会议引入，探究人类面临的主要环境问题，引导学生思考身边环境问题的原因，并进行小组讨论，提出解决措施。过渡引出会议中最为瞩目的问题——全球变暖问题，引出“温室效应”的影响，将其相关原理——大气的受热过程作为碳中和的起源和基础，引导学生探究全球变暖的原因，并指出温室效应日益严重，寻求解决措施成为关键。为此，人类提出了“碳中和”策略。

②第2课时，“碳中和”的发展现状。作为本单元教学的主体环节，深入探究“碳中和”发展现状，概括“碳中和”对国家安全的意义。本课时起着承上启下的作用，在学习“碳中和”的原理之后，以全球变暖科普视频作为导入，观看全球变暖造成的海平面上升、极端天气等现象，直观感受温室气体的过度排放带来的危害，提出问题：为什么我国要制定“双碳”政策？引发学生思考碳中和的紧迫性。展示全球气温与二氧化碳浓度关系图，小组讨论得出全球气候变化与碳排放密切相关的结论。展示各国公布NDC目标的新闻，并提出问题链：为什么各国争相公布NDC目标？碳中和与国家安全有什么关系？总结之后，介绍应对全球气候变化的措施。并启发学生思考我国应该实行怎样的“碳中和”策略。本课时旨在使学生建立人地协调观念，理解人为碳排放与国家乃至世界安全的关系。最后，对“碳中和”的意义进行总结，并让学生思考作为地球的一员，我们应该怎么做？

③第3课时，“碳中和”的未来。本课时引导学生分析“碳中和”的未来，认识国际合作与共建人类命运共同体的重要性。通过分析“碳中和”给我国带来的机遇和挑战，进一步加深对“碳中和”意义的理解，培养学生社会参与的能力。通过观看视频，展示当今国际社会对“碳中和”的态度和行动，各国都表明了自己的态度，但国际合作形势复杂，贸易壁垒、气候变化问题政治化倾向的出现，使“碳中和”的未来充满挑战。以视频作为导入引发学生对国际合作的思考，并以活动的形式，组织学生模拟联合国气候变化谈判，分别扮演碳排放达峰国家、碳排放爬坡国家、主要油气出口国、国际组织、国际石油企业等角色，进行小组探究活动：各国应该如何进行责任分摊，分别实行怎样的“碳中和”策略？帮助学生理解国际合作与共建人类命运共同体的重要性，分析国际合作的重要意义。使学生从不同角度看待问题，建立全球意识，理解国际合作的重要性。随后，根据上节课的思考，分享我国“碳中和”行动策略，并总结“碳中和”对我国的意义，结合材料分析对于我国的机遇和挑战。最后，总结“碳中和”对国家安全的意义，“碳中和”的未来需要国际社会的共同努力。

三个课时按照“碳中和”的时间脉络循序进行教学，完成知识串联，建立完整的教学情境。从身边主要环境问题切入引出全球变暖，说明“碳中和”的必要性，并通过视频播放、角色扮演等方式让学生获得直观感受，引发学生思考“碳中和”的意义及其与国家安全的关系。

国家安全视域下的“碳中和”教学设计能够使地理学科发挥学科优势，将地理知识与国家总体安全观联系起来，从环境安全与资源安全的角度，帮助学生从地理视角理解国家安全的重要性。主题式教学建立起的单元情景，使学生在“碳中和”的情境中思考环境安全与国家安全的关系，并思考解决措施，培养学生解决问题的思维路径，强化其将知识内化为解决实际问题的能力。但是，如何发挥地理学科优势，将国家安全教育更好地融入地理教学，依旧是值得深入研究的问题。