基于“双碳”目标的跨学科主题学习研究

关洁

［摘 要］“双碳”目标与地理教育密切相关，运用跨学科主题学习可有效渗透“双碳”目标的核心概念。文章以“双碳”目标为主题进行教学设计：微观层面，设计情境、目标及任务，助力理論应用于实践；宏观层面，反思教学过程，从核心概念的“广而泛”、学科融合的“界与汇”、生产生活的“知与行”三方面探索实践反哺理论的根本途径。

［关键词］“双碳”；跨学科；主题

［中图分类号］    G633.55            ［文献标识码］    A          ［文章编号］    1674-6058（2023）28-0082-03

一、“双碳”目标与跨学科主题学习结合的必要性

实现碳达峰、碳中和，是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局做出的重大战略决策。当二氧化碳排放量达到最高为碳达峰，达峰后，碳排放量逐年递减，直至实现二氧化碳零排放，即碳中和，二者称为“双碳”目标，是着力解决资源环境突出问题，实现中华民族永续发展的必然选择［1］。党的十九大报告明确提出：“坚持人与自然和谐共生。建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策，像对待生命一样对待生态环境，统筹山水林田湖草系统治理，实行最严格的生态环境保护制度，形成绿色发展方式和生活方式，坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，建设美丽中国，为人民创造良好生产生活环境，为全球生态安全作出贡献。”［2］2021年3月15日，习近平总书记在中央财经委员会第九次会议上指出，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，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，拿出抓铁有痕的劲头，如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标［3］。“双碳”目标的制定，对新能源的勘探与开发、人类行为的抉择及人地关系探索等方面提出了新的要求。党的二十大报告对“双碳”目标的达成作出了系统部署，强调协调推进降碳、减污、扩绿，以此完善能源消耗总量和强度调控，稳妥推进碳达峰和碳中和［4］。由此可知，“双碳”目标具有重大的战略意义和强有力的政策指引作用，关乎民生大计和中华民族永续发展。

基础地理教育随时代发展进行改革，《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》提出学科大概念，《义务教育地理课程标准（2022年版）》提出跨学科主题学习。教育改革背景下，“双碳”目标可作为地理大概念，由高中地理教师进行组织教学；可作为跨学科主题学习的内容，由初中地理教师进行组织教学。以“双碳”目标为主题的生态德育研究具有重要意义，是实现立德树人、渗透家国情怀的重要方式［5］。据此，地理教育教学应强调重视以“双碳”目标的实现为主题背景的创设，对实际生活中面临的问题进行研究，以地理课程内容为主干，融合其他相关课程知识，力图以综合学习的方式，助力学生构建地理知识，探寻地理问题本质，解决教育改革育人问题。

气候变化、全球变暖是全人类面临的环境问题，也是地理学科培养核心素养的课程组织内容。面对人类共同的挑战，欧盟首次提出绝对减排及中国提出“双碳”目标后，多国也提出相应的政治承诺，以期通过达到“双碳”目标，缓解自然环境、生态系统与人类活动的矛盾，改善全球气候，共建美好家园。就基础教育而言，“双碳”目标作为跨学科主题学习的主题对地理教学具有重大意义。从课程内容来看，“双碳”目标是共通概念所整合而形成的核心概念，具有广而泛的课程特征，适用于跨学科主题学习。从各学科要培育的核心素养来看，“双碳”目标蕴涵人地协调观、区域认知、综合思维及地理实践力等核心素养培育的元素，并能够与其他学科融合，达到跨学科素养培育的目的。从哲学思想来看，人的认知近似于一个螺旋式的曲线，“双碳”目标具有螺旋式认知的特点，不同年龄段的学生对“双碳”目标都需一个多面、透彻的理解。可见，“双碳”目标与跨学科主题学习的结合，具有必要性。本文以“双碳”目标作为跨学科研究主题，融合跨学科知识体系，初步构建任务群，通过实践活动，希望在达成地理课程要培育的核心素养目标的同时，助力“双碳”理念的渗透及落地。具体的研究思路如图1所示。

二、“双碳”目标与跨学科主题学习结合的教学设计

（一）“双碳”目标背景下的学习情境创设

“双碳”目标的确立，推动了我国绿色工业化革命的新进程，在有效促进我国绿色发展的同时，改善了全国生态环境。我国正由“中国制造”向“中国创造”迈进，能源结构以煤、石油为主。“双碳”目标的提出，面临巨大的压力。减少碳排放量看似是工业的任务，但实质上，人类的任何活动都可以助力于减少碳排放。例如，与人类联系最密切的是电的使用，而电是如何形成的？什么能源能用于发电？发电的过程中是否会产生二氧化碳？人们身边经常使用的生活用品是如何生产出来的？这些生活用品的生产过程，是否排放二氧化碳？在减少碳排放的同时，什么渠道可以起到吸附二氧化碳的作用呢？由此提出的一系列设问，指向了地理学科的知识体系，即绿色发展、环境问题、城镇化、产业布局、能源布局、生态修复等核心概念体系，同时，吸纳了生物中的光合作用、物理中的能量守恒定律、化学中的二氧化碳与各元素的反应、道德与法治中的政策指引等内容。“双碳”目标相关资源、材料及案例，可作为跨学科主题学习的情境创设，用来丰富教学内容，组建以“双碳”目标为凝聚点的驱动任务，达成学习目标，逐渐形成地理学科要培育的核心素养。

（二）学科体系整合下的学习目标制定

以“双碳”目标作为主题学习内容具有复杂性及多元性。地理跨学科主题学习的设计思路，应以地理学习目标为核心，在此基础上融合其他学科的学习目标，在完成主线任务的同时完成支线任务，以期达到“1+1>2”的育人效果。

1.地理学科学习目标：（1）通过对能源分布的调查，说出我国现阶段使用的能源种类及其分布情况，初步形成区域认知。（2）通过制作全球气温变化曲线图，阐释全球变暖与所使用化石能源类型的关系，初步形成人地协調观及综合思维。（3）通过研读可持续发展政策，制定节能减排计划，初步形成地理实践力。

2.生物学科学习目标：（1）通过分析化石能源对气候的影响，说出能够替代化石能源的其他清洁能源，初步形成应有的社会责任。（2）通过绘制光合作用过程示意图，阐释森林碳汇的主要过程，逐渐形成生命观念。

3.化学学科学习目标：通过列举二氧化碳的主要产生途径，阐述自然界中的碳循环，初步形成变化观念与平衡思想。

4.道德与法治学习目标：通过分析全球变暖的案例，说出全球变暖的原因，树立正确的气候观念。

（三）核心素养递进培育的驱动任务设定

以“双碳”目标的跨学科主题学习，驱动任务的设置不仅要体现出对总主题的拆分，而且要体现出跨学科知识的层层递进、跨学科方法使用的融合及跨学科素养的递进培育，即课程内容组织应展现出以地理知识为主、其他学科为辅，子任务从易到难、从单一到多样、从分散到集中、从理论到实践的技术路线。

1.子任务一：主要的能源及分布

学生小组合作查阅资料或教师提供材料，体现的知识背景为：能源的划分方式较多。从能源来源的角度看，可将其分为地球产生的能源和太阳辐射产生的能源；从能源的加工程度来看，可将其分为一次能源和二次能源［6］；从能源的碳排放角度来看，可将其分为化石能源和清洁能源。

就“双碳”目标的核心概念而言，第一个任务是引导学生通过野外实践等方法区分哪些是化石能源，哪些是清洁能源，它们分布在我国的什么地方。学生通过制图软件，将能源元素绘制到中国地图上；通过调查访谈，了解常见的化石能源，如煤、石油、天然气等，其中，煤在使用的过程中排放的二氧化碳较多；常见的清洁能源有风能、水能、核能等，明晰资源禀赋条件对能源工业产业的分布影响。

2.子任务二：能源转换成了什么

通过实地参观或网络查看钢铁厂、火电站、水电站、风力发电机、沼气发电机、太阳能热水器、新能源汽车等，探究能源的转换形式，引导学生掌握电及生活用品的产生过程，让学生思考能源在这个过程中又产生了哪些物质。

“双碳”目标的达成需要多渠道、多方面的共同努力。教师可引导学生寻找自己感兴趣的话题，与同学从化学的角度谈一谈二氧化碳的主要产生途径及碳能否在自然界中进行循环；从地理学与生物学融合的角度谈一谈如何减少碳排放量，或哪些方式可以进行碳吸收、碳封存、碳替代。

教师也可以组织学生参观生态环境局，了解大气污染情况，观测二氧化碳实时排放数据，结合大气可见度及人体适应程度，感受节能减排的重要性，树立绿色消费、节能节约的观念。

3.子任务三：实践绿化环保行动

学生在了解化石能源与清洁能源及能源是如何融入我们的生活后，对身边的事物有了新的认识。对于电的利用、交通出行、餐饮服务、植树造林、垃圾处置、退耕还林还草、社会监督等方面有了新的行动选择。

“双碳”目标不是高高在上的理论政策，而是学生生活中随处可实践的活动。学生以自身为例，从地理学、道德与法治的角度践行低碳生活，采取绿色、简约生活方式，实践绿化环保行动，可形成绿色学校、绿色家庭等节约型群体。

通过完成三个子任务，学生可以深入研究每一个子任务中的核心概念，以此为基础绘制地图、撰写论文、拍摄视频、制作案例等，在促进地理学习的同时，带动其他学科的探究，深入挖掘达成“双碳”目标的多种渠道，助推“双碳”目标的达成。

三、“双碳”目标与跨学科主题学习结合的教学反思

（一）核心概念的“广而泛”

对基础教育而言，“双碳”目标是一个庞大的知识体系。在进行教学设计时，情境创设应依据学生的认知，拓展学生思维的广度和深度。教师在选取核心概念、布置驱动任务时，要与学生已有的知识体系相衔接。这就需要教师在组织课程内容时，降维处理“偏、难、怪”的核心概念，选取“广而泛”的核心概念，基于学生的基础、体验及兴趣，把握关键，将“双碳”目标与阶段性地理教学内容相融合，促进学生对“双碳”目标与绿色发展的理解。

（二）学科融合的“界与汇”

学科融合的“界”，即各学科的边界；学科融合的“汇”，即各学科的叠合点。基于“双碳”目标的复杂性，跨学科主题学习是较为有效的学习方法。在进行教学设计的过程中，哪些核心概念是学科融合的“汇”，哪些核心概念是学科跨出去的“界”，在“界”外的其他学科知识体系需要延伸到什么程度。这些都是地理教师在组织地理跨学科主题学习、设计教学目标与驱动任务及开展综合学习时要重点注意的问题。这对学生构建系统知识体系、习得综合学习方法、发展核心素养助益颇丰。

（三）生产生活的“知与行”

“知”与“行”是“双碳”目标主题学习的育人问题。与传统教学相比，跨学科主题学习的周期较长，驱动任务实践周期逐步深化，侧重关注学生的创新意识、实践能力及社会责任感，在一定层面上可有效将“知”转化为“行”，做到知行合一，促进人与自然和谐共生。“双碳”目标背景下的“知”指的是能源结构、碳转换、全球气候变暖等核心概念；“行”指的是节约用电、绿色消费、低碳生活等具体人类行为活动。“知”与“行”的统一是最理想的评价监测，是核心素养在个体发展中的显现。夯实生产生活的“知与行”，一方面需要学生的自主意识，另一方面需要教师在后期的地理教学中，有意识地运用“双碳”目标在跨学科主题学习中取得的成果，并扩展到其他跨学科主题学习中，进行成果嫁接，不断深化学生核心素养的培育。

［   参   考   文   献   ］

［1］  安国俊.碳中和目标下的绿色金融创新路径探讨［J］.南方金融，2021（2）：3-12.

［2］  习近平.决胜全面建成小康社会    夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利——在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告［M］.北京：人民出版社，2017.

［3］  欧阳志远，史作廷，石敏俊，等.“碳达峰碳中和”：挑战与对策［J］.河北经贸大学学报，2021（5）：1-11.

［4］  郑亚丽，全琳珉，吉文磊，等.绿色低碳发展，促进人与自然和谐共生［N］.浙江日报，2022-10-22（3）.

［5］  朱大运，周光发，刘桂侠，等.专业引领下的“碳中和”主题研学旅行课程设计与策略探析：以赤水丹霞世界自然遗产地为例［J］.中学地理教学参考，2022（18）：73-78.

［6］  赵济，王静爱，朱华晟.中国地理［M］.北京：高等教育出版社，2020：181.

（责任编辑 陈 明）