“双碳”目标引领下的“地理+”跨学科主题教学实践研究

摘 要：在“双碳”目标的大背景下，将地理学科与其他学科进行跨学科融合教学，有助于学生更全面、系统地认识碳达峰、碳中和相关问题，培养学生的系统思维和综合研究能力。在研究过程中，教师应围绕“双碳”目标设计教学主题，如可以从碳排放的影响因素、碳中和的途径措施、低碳经济与可持续发展等角度设计教学主题，引导学生多角度思考问题。教师需要创新教学模式和方法，采用项目式学习、问题导向学习等教学模式，通过小组合作、实地考察、实践调研等形式，提高学生的参与度和获得感。为提升跨学科教学成效，教师还应建立多元评价体系。评价不仅要考查学生对知识的掌握情况，更要重视学生分析问题、解决问题能力的考查。鉴于此，本文开展“双碳”目标引领下的“地理+”跨学科主题教学实践研究，以期为教师开展“双碳”目标教育与跨学科主题学习，提供参考和借鉴。

关键词：双碳；地理+；跨学科；主题教学

“双碳”目标，即中国提出的二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和的目标，这是国家层面的重大战略决策，对经济社会发展具有深远影响。在这一背景下，教育领域特别是高中阶段的学科教学，也需要积极响应，通过跨学科整合资源，培养学生的综合素养和解决实际问题的能力。“地理+”跨学科主题教学正是在此环境下应运而生的一种教学模式，它强调地理学科与其他学科的深度融合，以“双碳”目标为核心，培养学生的生态文明意识和可持续发展理念。

一、“双碳”目标引领下“地理+”跨学科主题教学的意义

随着经济快速发展，中国已成为世界最大的碳排放国，面临着生态保护与经济发展的双重挑战。“双碳”目标的提出，不仅是对国际社会的响应，也是推动国家绿色低碳转型，实现高质量发展的内在需求。“双碳”目标的融入对教育内容与方式提出了新要求。它促使教师不仅要传授学科知识，更要加强生态环境教育，培养学生的环保意识、科学素养和全球视野。“地理+”跨学科教学应运而生，教师需通过整合地理的宏观视角与其他学科的微观机理，帮助学生理解气候变化的科学原理及人类活动对地球环境的影响等[1]。

（一）培养学生复合型思维能力

在“双碳”目标的大框架下，教师开展“地理+”跨学科教学，能够引导学生跨越传统学科界限。这种跨学科的学习模式可促进学生批判性思维、系统思维和创新能力的发展，为培养适应未来社会的复合型人才奠定基础。

（二）增强学生环保意识

通过“地理+”教学，学生不仅可深入理解“双碳”目标的科学内涵，还能深刻理解气候变化对地球生态系统的影响，从本质来看，“地理+”跨学科学习属于建构性学习，通过这种学习模式有助于学生树立尊重自然、保护环境的价值观，激发他们对可持续发展问题的关注和解决环境问题的责任感，成为具有绿色生活理念和实践能力的公民。

（三）促进学生跨学科的知识融合

跨学科教学通过将地理学的宏观视角与其他学科知识紧密结合，使学生能够在更广阔的背景下理解生命系统的运作和环境变化的机制，加深对单一学科知识的理解，拓宽知识视野。跨学科学习有利于学生形成全面、立体的知识结构。

（四）提高学生实践探索能力

教师围绕“双碳”目标设计跨学科项目和实践活动，如碳足迹计算、生态系统观测、绿色能源探索等，鼓励学生动手操作、实地考察，将理论知识应用于解决实际问题。这类活动不局限于教室内的理论讲授，更侧重让学生走出户外，亲身参与，动手实践。例如，学生在计算碳足迹的过程中，需详细记录日常生活中交通、饮食、能耗等方面的数据，通过跨学科主题实践可加深他们对碳排放来源的认知，并激发对节能减排措施的思考。又如，在生态系统的实地考察中，学生可通过实践来亲眼见证自然界碳循环的微妙平衡，通过土壤取样、植被分析等方法，学习如何科学评估生态系统对碳的吸收与释放，基于这一学习过程，学生可实现其他学科与地理知识的融合应用，并逐步培养科学探究精神[2]。

（五）推动教育模式创新

在“双碳”目标的宏观导向下，“地理+”教学模式的探索与实践，不仅是对传统单一学科教学边界的勇敢跨越，更是一场教育模式创新的深刻变革。这种教育模式，要求教育者跳出固有的思维框架，主动求变，设计出能够兼容并蓄、促进知识跨界融合的教学策略，还要求教师持续研发与之相匹配的评估体系，确保这种跨学科整合教学的有效性和针对性。这一系列改革举措，其核心在于强化教育内容的时代性、实用性与前瞻性，使之与快速变化的社会实际需求保持同步，培养出能够应对气候变化挑战、推动绿色低碳转型的新型人才。

二、“双碳”目标引领下的“地理+”跨学科主题教学的基础

（一）跨学科知识是解决现实问题的重要路径

践行跨学科教育理念，需打破传统学科壁垒，促进知识的整合与迁移，鼓励学生从多角度、多维度审视问题，培养学生综合运用多学科知识解决复杂现实问题的能力。现实世界的许多问题并非孤立存在于某一学科领域内，而是跨越多个学科边界的综合体现。从这一角度讲，教师开展跨学科教学不仅能够丰富学生的学习体验，更重要的是，可培养学生的创新思维、批判性思维以及协同合作的能力，而这些都是学生核心素养的重要组成部分。在诸多“地理+”跨学科教学中，地理与生物学科的交叉融合，其理论依据尤为坚实。地理学作为一门研究地球表层自然环境和人类活动空间分布规律的科学，关注大气、水文、土壤、植被等自然要素及其与人类社会经济活动的关系，而生物学则侧重研究生命现象及其规律，涵盖生物体的结构、功能、进化、生态等多个方面[3]。两者的交汇点在于生态系统、生物多样性、环境变化与人类活动的相互作用上。

例如，地理学中的碳循环、气候变化等内容与生物学中的生态系统功能、生物生产力、物种适应性紧密相连。这种学科交叉为学生提供了更广阔的知识视野，帮助他们理解自然环境变化与生物多样性保护的复杂性，以及人类社会如何在“双碳”目标指引下，通过科学管理和技术创新，实现生态平衡与经济社会的可持续发展。地理与生物的跨学科教学还基于生态学、环境科学等多学科理论，这些理论为理解全球气候变化的成因、影响及应对措施提供坚实科学基础。通过跨学科整合，学生可以在探究“双碳”目标实现路径的过程中，学会运用地理信息系统（GIS）分析环境数据，运用生态学原理评估生态系统服务价值，运用生物学方法监测生物多样性变化，在实践中深化对跨学科知识的理解和应用，为应对全球性环境挑战贡献自己的智慧和力量。

（二）学科之间存在内在关联

在“双碳”目标引领下，探索“地理+”跨学科主题教学，其基础在于“双碳”目标与高中地理、生物学科之间存在着紧密且深刻的内在联系，这些联系体现在生态系统碳循环、气候变化、生物多样性保护等多个维度，为跨学科教学提供了丰富的素材和实践土壤。

首先，生态系统碳循环是连接地理与生物学科的核心纽带。在地理学中，碳循环是地球系统科学的重要组成部分，涉及大气、水体、土壤、植被等多圈层之间的碳转移过程。而生物学则从微观角度揭示了植物光合作用吸收二氧化碳、动物呼吸释放二氧化碳等生命活动对碳循环的直接贡献。通过跨学科教学，学生能更全面地理解碳循环机制，认识到森林、湿地等生态系统在碳固定和储存中的关键作用，探讨森林恢复、湿地保护等策略对于实现“碳中和”目标的意义。其次，气候变化是“双碳”目标直面的全球性挑战，它要求人们从地理学的宏观视角审视全球气候系统的变化趋势，以及这些变化对地理环境和人类社会的影响。同时，生物学则聚焦于气候变化对生物多样性、物种分布、生态系统功能的潜在威胁。跨学科教学能够让学生深入分析气候变化的生物效应，如物种迁移、珊瑚礁白化等现象，探讨生物适应性与进化策略，以及人类如何通过减少温室气体排放和增强生态系统的韧性来缓解气候变化的负面影响[4]。再者，生物多样性保护在“双碳”目标框架下显得尤为重要。地理学关注生物多样性分布的地域差异及其与环境因子的关联，而生物学则深入探究物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性及其维持生态平衡的功能。跨学科视角下，学生可以理解生物多样性不仅是生态健康的重要标志，也是维持碳汇、促进气候调节的关键。通过学习不同生态系统中生物多样性保护的案例，学生能够认识到保护自然资本对于实现可持续发展目标的重要性。

三、“双碳”目标引领下的“地理+”跨学科主题教学实践

（一）确定核心交叉概念

开展“双碳”目标引领下的“地理+”跨学科主题教学，首要步骤在于精准定位学科间的交集点，即确定那些能够有效融合地理与生物知识的核心交叉概念。这一过程不仅仅是简单的内容叠加，而是要通过深度挖掘两门学科与“双碳”目标相关联的知识模块，实现知识体系的有机整合与创新应用。湘教版高中地理与人教版高中生物教材中，蕴含着丰富教学资源，为跨学科教学提供了坚实的基础。

核心交叉概念的确定要遵循以下三个原则：第一，相关性。确保选取的概念紧密关联“双碳”目标，体现地理与生物的内在联系。第二，深度整合。要求教师在教学设计中深度融合两门学科的专业语言与思维方式。第三，实践导向。强调理论知识与实际问题解决能力的结合，体现教学的现实意义。

基于以上，教师可设计“双碳”目标引领下的“地理+”跨学科教学主题——生态系统碳循环与人类活动的相互作用，这一主题不仅涉及地理学中的大气组成变化、全球气候系统，还涵盖了生物学中的生态位理论、生物地球化学循环等内容，是实现“地理+”跨学科教学的理想切入点。通过这一主题，学生不仅能了解到自然界的复杂碳循环过程，还能深入理解人类活动如何通过土地利用的变化、能源消费模式等途径对这一过程产生影响，体会到“双碳”目标的迫切性与实施路径。

以“生态系统碳循环”相关内容的教学为例，教师可以通过对比热带雨林、温带草原、极地冰川等不同气候区的碳循环特征，引导学生理解气候对碳循环模式的影响。同时，借助生物学视角，深入剖析植物光合作用的细节，探讨不同植被类型对碳固定效率的差异，以及生物多样性保护对提升生态系统碳汇能力的重要性。此外，通过引入实际案例，如森林砍伐对碳循环的长期影响，以及通过遥感技术监测土地利用变化对碳排放的即时效应，使学生能够直观感受人类活动对自然环境的深远影响，并思考如何通过科技手段和政策干预减少负面影响。

（二）深入挖掘交叉内容

在确立“生态系统碳循环与人类活动的相互作用”这一跨学科教学主题后，深入挖掘地理与生物之间的交叉内容成为教学实践中至关重要的一环。教师应引导学生追求知识的深度融合，而不是仅仅进行简单的拼接。目标是在“生态系统碳循环与人类活动的相互作用”这一主题框架内，构建一个立体、互动的知识网络。这意味着，教师既要跨越地理与生物的传统界限，还需要将理论知识与实际案例、技术前沿、政策导向紧密结合，引导学生从多维度、多层次去理解和解决复杂的环境问题。

教师应当引导学生从地理学的广阔视角出发，审视全球及区域尺度上的碳循环模式，如何受自然条件与人类活动的双重驱动而发生变化[5]。包括对不同气候区的碳循环特性、探讨土地利用变化对碳收支平衡长远影响的分析，以及如何利用遥感技术和GIS空间分析，精确评估人类活动对生态环境的干预效果等。同时，借由生物学深入了解生态系统内部的微妙平衡，如光合作用的微观机制、生物多样性的维护对碳固定能力的提升，以及物种在环境压力下的适应策略。在此基础上，进一步将技术革新与政策导向融入教学，展现如何利用可再生能源技术促进生态恢复，如将废弃的转变为既能产生清洁能源又能促进植被复育的光伏农场，以此作为案例，使学生理解科技进步在实现“双碳”目标中的作用。此外，通过分析国内外成功的环境治理政策与社会行为引导策略，探讨政策制定背后的科学依据、实施中的挑战与成效评估，让学生意识到个体行为调整对于宏观目标达成的重要性。通过深入挖掘交叉内容，确保“双碳”目标引领下的“地理+”跨学科主题教学更具针对性，帮助学生建立跨学科思维方式，引导学生从多角度、多层次审视环境问题，培养其应对未来复杂环境挑战的能力。

（三）设计跨学科教学活动

基于前述核心交叉概念确定和交叉内容深入挖掘，接下来的关键步骤是设计一套富有创意与实效的跨学科教学活动方案，教师下达具体的学习任务并设计多样化实践活动，促进学生对“生态系统碳循环与人类活动相互作用”的深刻理解，并培养其综合运用地理与生物知识解决实际问题的能力。如教师可设计情景模拟教学活动，拟定活动名称为“碳足迹追踪与减量计划”，目标是通过模拟个人与社区的日常活动，计算碳足迹，理解人类活动对碳循环的影响。首先，要求学生分组，记录一周内的交通方式、饮食习惯、能源消耗等，转化为碳排放量；其次，帮助学生选取国内外低碳社区或企业案例，要求学生分析其成功减碳的措施与策略；再次，要求小组进行讨论，针对收集的数据，设计减碳方案，考虑地理空间布局优化、生物多样性保护等多方面因素；最后，以报告或多媒体形式展示研究成果，包括减碳措施的地理与生物原理分析、预期效果及推广建议等。又如，教师可设计名为“自然界的碳汇探索”的跨学科实地考察活动，通过实地考察让学生近距离观察并分析自然生态系统中的碳循环机制。学生将在教师的带领下，前往附近的森林、湿地等自然保护区，直接观察不同植被类型、土壤类型对碳吸收与存储的影响，并采集样本进行实验室分析，如测定土壤碳含量、模拟植物光合作用实验。此环节可加深学生对生物体与非生物环境元素（如碳、氮、氧等）循环的认识，并促进他们对生物多样性保护重要性的理解。考察结束后，学生需撰写考察报告，总结生态系统中碳汇功能的关键因素，并探讨如何通过生态保护和恢复工程促进碳吸收。或者可开展项目式学习，设定项目为“绿色校园建设计划”，项目学习目标为运用地理与生物知识，设计并开展校园内的可持续发展项目。教师要求学生调查校园能源使用现状、绿化覆盖率、废弃物处理等问题；结合地理空间规划与生物多样性保护原则，设计绿色建筑、雨水收集系统、生态花园等项目；在教师指导下，学生团队负责项目的一个或多个部分的实际操作，如种植本土植物、安装太阳能板等。通过这些精心设计的教学活动，不仅能够让学生在实践中深化对“双碳”目标下地理与生物知识的理解，还能激发他们探索未知、解决问题的兴趣和能力，培养其跨学科思维。

（四）多元化评价

在推进“双碳”目标指导下的“地理+”跨学科教育时，构建一个全面且富有弹性的评价体系显得尤为重要。该体系需关注传统意义上的知识掌握，更应侧重学生在实践、创新、合作及社会责任等方面的综合能力成长，要覆盖并贯穿整个学习过程，捕捉每一位学生独特的学习轨迹。首先，应明确多元化评价的重点是关注过程与促进反思。教师应鼓励学生写反思日记，记录他们在知识探索、团队合作中的每一个细微感受与收获。自我反馈机制可帮助教师及时洞察学生的学习动态，也能促进学生自我意识和批判性思维的发展。与此同时，学生在参与教学活动过程中，需定期提交项目进度报告，如在“绿色校园建设计划”中，学生要学会项目管理和团队协作，定期向教师提交报告，而教师则能据此报告对学生小组进行评估及指导，确保学生学习过程中的每一步都坚实有力。其次，评价不应是单向的，要引入同伴互评和自我评估报告，让跨学科主题学习成为一个互动与共进的场域。在小组项目如“碳足迹追踪与减量计划”中，引入同伴相互评价，学生能从他人视角认识到自己的贡献与不足，增强团队凝聚力。自我评估报告则是一个自我对话的过程，鼓励学生主动反思，从内心深处认同并庆祝自己的成长。再次，实践是检验真理的唯一标准，因此评价体系中对实践能力与创新能力的考量不可或缺。通过实验室技能测试、数据分析及创新解决方案评估，可考查学生在解决实际问题中的动手能力、创新思维和科学严谨性等。此外，评价还需触及学生的情感与价值观层面，通过案例分析报告、社区服务项目等形式，考查他们对环境政策的理解、对社会问题的敏感度以及主动承担社会责任的意愿。最后，教师需结合综合知识考试与跨学科研究报告，衡量学生在跨学科领域整合知识的能力，以及如何运用多学科视角分析问题、解决问题的高阶思维能力。这些评价可证明他们对地理与生物交叉概念的掌握程度，也是对他们跨学科素养的全面考查。

结束语

“双碳”目标引领下的“地理+”跨学科主题教学，是时代赋予教师的新使命，这不仅仅是教学内容与方法的革新，更是教育理念与目标的深刻转变。这种教学模式鼓励学生跳出学科局限，在跨学科视角下理解气候变化的复杂性，探索生态保护与可持续发展的新路径。通过实践探索、情景模拟、实地考察等活动，学生亲历知识的应用过程，实践能力得到增强，创新思维与环保责任感也被激发。多元化评价体系的建立，确保教学效果的全面性，评价不应再停留于知识的简单记忆，而是要关注学生综合素养的全面提升。在这个过程中，教师成为学生知识学习的引路人和跨学科教学设计师，教师需精心设计教学活动，引导学生在探索与实践中成长。“地理+”教学模式的开展，是教育界对社会高素质、复合型人才需求的回应，为教育体系注入了活力，推动着教育向着更加开放、包容、创新的方向发展。

参考文献

[1]吴志挺，何嘉琪.人教版高中地理教材中渗透“双碳”目标的内容研究及教学建议[J].教学月刊·中学版（教学参考），2024（Z1）：102-106.

[2]陶坤林，王远，陈华阳.高中地理教学中“双碳”教育渗透路径探析[J].中学地理教学参考，2023（8）：16-20.

[3]靳学斌，刘传宝.高中地理教学中渗透“双碳”教育的策略[J].中学地理教学参考，2023（11）：9-13.

[4]雷竣超，刘恭祥.新建构主义理论下的高中地理“双碳”教育框架构建[J].中学地理教学参考，2023（11）：4-8.

[5]曹睿，杨奕欣，苏迎春，等.高中地理教学赋能“双碳”目标教育：分析与策略[J].中学地理教学参考，2023（8）：4-10.