聚焦“双碳”目标的初中地理跨学科主题学习设计与实践

《义务教育地理课程标准（2022年版）》对跨学科主题学习的课时要求、培养目标、学习主题和内容、设计环节等提出了明确要求。跨学科主题学习课时容量要求不少于本课程总课时量的10%，培养目标上强调要立足于核心素养的培育，关注学生探究能力、创新意识、实践能力及社会责任感的培养。学习主题和内容主要选取生态文明建设、环境保护、资源利用、家乡环境与人们生产生活的变化、乡村振兴等方面真实存在的事物和现象［1］。基于新课标对跨学科主题学习的指导性要求，本次初中地理跨学科主题学习聚焦全球气候变暖的现实环境问题，以“双碳”目标背景下的中国担当与行动为主体价值导向，以“倡导低碳生产生活”为主题切入点，进行初中地理、生物、道德与法治、语文等学科的跨学科主题学习设计与实践。一、选题取向1.聚焦全球气候变化问题解决的现实教育意义取向根据世界气象组织发布《2022年全球气候状况》报告显示，2022年全球平均气温较工业化前水平高出约1.15℃，2015年至2022年是1850年有仪器记录以来最暖的八年。公元20世纪90年代初以来，全球海平面整体已上升超过10厘米，2022年2月25日南极海冰面积缩减至有记录以来最低水平，为192万平方千米［2］。全球气候变暖的趋势加剧，气候变暖带来的干旱、洪涝、台风等极端灾害性事件发生频率显著增加，全球气候变暖对世界各国的自然环境、社会经济发展带来的影响正向纵深化发展，这种影响不分国家、不分种族，与每个生命都息息相关。“倡导低碳生产生活”主题是围绕全球气候变暖问题背景下提出的问题解决倡议，主题关联生态文明建设、环境保护、资源利用、人地协调发展、人类命运共同体等内容，对引导学生关注和解决身边实际地理问题具有现实教育意义。2.“双碳”目标下中国担当与行动的主体价值导向在应对全球气候变化背景下，2020年9月中国在第七十五届联合国大会上明确提出，中国力争2030年前实现碳达峰，努力争取2060年前实现碳中和的“双碳”目标。2021年10月以来，国家相继出台《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《2030年前碳达峰行动方案》《科技支撑碳达峰碳中和实施方案（2022—2030年）》《碳达峰碳中和标准体系建设指南》等实现“双碳”目标的顶层配套文件，从国家层面对支撑实现“双碳”目标进行了统筹规划。“双碳”目标的提出是中国推动构建人类命运共同体的大国担当与责任体现，展示了我国应对气候变化做出的积极贡献与行动实践，具有全球意识、担当精神与社会责任等主体价值导向。未来碳中和的主力贡献实践者正是现在校园里的青少年，因此，“双碳”教育内容是学校教育不可缺少的重要组成部分，而“双碳”教育内容具有知识涵盖面广、学科融合性强、跨学科主体多等特点，“双碳”主题内容的跨学科主题学习是落实“双碳”教育的重要途径。3.知识内容契合与理念内涵一致的跨学科融合路向根据表1“倡导低碳生产生活”主题跨学科融合的可行性分析可知，“倡导低碳生产生活”在初中地理、生物、道德与法治、语文等学科教材知识上有极高的内容联系契合度。在主题理念的内涵融合上，地理学科强调要培育学生形成绿色发展、人地协调观念，增强社会责任感；生物学科倡导生态文明发展，强调培养学生解决生产生活中生物问题的责任和能力；道德与法治学科强调美丽中国建设，提升对自己、集体、社会、国家和人类的责任感，增强担当精神和参与能力；语文学科强调培养学生关心社会文化，发展交流、合作、探究等实践能力，增强社会责任意识，热爱中华文化。不同学科都呈现出聚焦“环境保护”“绿色发展”“生态文明”“美丽中国”“社会责任”“担当精神”等共性理念内涵。“倡导低碳生产生活”主题具有多学科知识内容之间的联系契合和理念内涵聚焦一致的跨学科学习的实施可行性。二、跨学科主题学习设计与实施1.跨学科主题学习设计原则与思路《义务教育课程方案（2022年版）》强调在课程实施过程中要坚持素养导向，强化学科实践，推进综合学习。《义务教育地理课程标准（2022年版）》中明确地理课程跨学科主题学习设计要包括制定学习目标、选取学习主题和内容、选择学习形式、开展学习评价等环节［1］。结合课程方案及新课标内容要求，笔者确定了如图1所示的“倡导低碳生产生活”主题学习设计原则与思路，在本次跨学科主题的学习设计过程中，主要遵循以下三项基本原则。（1）以学科核心素养落地为中心在主题内容设计原则上，要致力让学生在掌握单一学科基础知识、基本技能、基本方法的基础上，实现多学科知识的融合迁移运用，形成跨学科综合学习思维，领悟内化多学科共性思想，最终实现多学科素养落地的协同育人目的。本主题学习涉及地理、生物、道德与法治和语文等多学科知识，设计思路上围绕“碳过量”的危害、成因及应对策略，“双碳”目标与“碳中和”案例分析，“双碳”目标下的中国担当与行动三大关联主题，六大探究实践活动展开。实现为什么要倡导低碳生产生活，低碳生产生活与“双碳”目标有什么关联，如何倡导、践行低碳生产生活三个主题学习问题目标。通过主題学习最终达到落实“探究实践”“科学思维”“责任担当”“人地协调观”等多学科素养。（2）以基于情景、问题导向为前提地理学科兼有自然属性和社会属性，具有较强的学科融合性和实践性。在主题设计时，要建立起理论知识与生活实践之间的连接桥梁。在教学实践过程中，桥梁由真实或虚拟情景载体及基于情景的关联性问题链组成。学生通过基于情景、问题导向为前提的内容学习，最终实现理论知识在实际生活中的迁移运用。本主题设计时充分挖掘与主题相关的时事情景材料，具体情景内容包括全球视野下的《生物多样性公约》缔约方大会第十五次会议（COP15）中的气候变化议题、COP15“碳中和”实践案例，中国视域下的《2030年前碳达峰行动方案》解读，学生个体视角下“全国低碳日”的校园主题宣传活动。通过主题学习让学生在复杂而有意义的问题情景中解决真实问题。（3）以自组织、探究式活动实践学习为基础“双碳”教育的初中地理跨学科主题学习属于综合实践活动，在主题学习设计时，要遵循综合实践活动实施规范要求［3-5］。在过程中，要考虑探究式实验、验证性实验、体验式活动等实践环节设计，培养学生的探究质询、问题解决、团队协作等能力。在本主题设计中，设计了温室效应原理验证实验、北极熊生存环境恶化体验实验、COP15“碳中和”实践案例分析、政府职能部门代入问题解决等一系列合作探究实践活动，充分体现以学生的学为主体，体现学生的主观能动性，回应学生对知识学习的多元化需求。2.跨学科主题学习实践过程（1）目标一：为什么要倡导低碳生产生活活动一：关注全球气候变暖。情景材料1：2021年10月11日至15日，联合国《生物多样性公约》缔约方大会第十五次会议（COP15）会议在云南昆明举行。在10月14日举行的COP15生态文明论坛——应对气候变化（碳达峰、碳中和）与保护生物多样性平行论坛上，明确提出气候变化是导致生物多样性丧失的五个驱动因素之一。情景材料2：根据中国气象局监测数据显示，在过去的2022年，中国的平均气温是近60年以来最高的一年，全球气候变暖的趋势正在加剧，包括高温、干旱、洪涝等极端天气事件席卷全球。情景设问：你关注过全球气候变暖吗，全球气候变暖对人类生产生活有什么危害？学习任务：学生通过情景认知，初步感知全球气候变暖及影响。设计意图：引导学生关注身边真实存在的地理问题。活动二：全球气候变暖与人为碳排放的关系。情景材料1：工业革命以来，人口和经济规模的增长消耗了大量的煤、石油、天然气等化石燃料，通过燃烧向大气中排放二氧化碳等温室气体，使大气中的二氧化碳含量逐年增加。情景材料2：工业革命以来，大气中二氧化碳浓度变化与全球气温变化曲线（略）。情景材料3：温室效应演示实验（表2）。学习任务：完成温室效应原理演示实验，认识大气“温室效应”原理与过程，结合全球气温变化与二氧化碳浓度变化之间的联系，分析全球气候变暖与人为碳排放的关系。设计意图：通过“温室效应”实验演示，认识“温室效应”的原理，了解大气温室效应增强的过程，深层次分析人为碳排放是全球气候变暖加剧的原因之一。培养学生科学探究与实践、综合思维、人地协调观等学科素养。活动三：全球气候变暖产生的影响及应对措施。情景材料1：根据《生物多样性公约》秘书处数据，全球生物多样性正在以前所未有的速度丧失，现存的810万种物种中，超过100万种物种正处于灭绝边缘。如果气候变化仍然以目前的进程发展，地球上多达1/6的物种将消失不见。根据《自然》杂志发布的研究显示，随着气候变化加剧，北极熊的生存环境遭到极大破坏，北极熊或将于2100年灭绝。情景材料2：模拟实验，用实验生动演示模拟冰川消融，身临其境感受北极熊的生存环境恶化（表3）。情景材料3：如果两极冰川全部融化，全球海平面将上升65.2米，中国东部的大部分城市将沉入海底，世界上许多低海拔国家，如马尔代夫、图瓦卢、新加坡、荷兰、孟加拉国将会彻底失去家园。情景设问：1.全球气候变暖会对自然环境、人类社会经济发展环境产生什么影响？2.全球气候变暖的应对措施是什么？学习任务：根据情景资料及全球气候变暖模拟实验活动，以小组为学习单位从地形、气候、水文、农业、工业、交通、生物多样性、灾害疾病等多方面辨析思考全球气候变暖产生的影响，并从“适应”和“减缓”两方面分析全球气候变暖的应对措施。设计意图：通过北极熊生存环境恶化模拟演示实验，生物多样性锐减、海平面上升等实例分析全球气候变暖的危害及应对措施。（2）目标二：低碳生产生活与“双碳”目标活动四：认识碳中和与碳达峰。情景材料1：2020年9月22日國家主席习近平在第七十五届联合国大会提出，中国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。情景材料2：《生物多样性公约》缔约方大会第十五次会议（COP15）的主办城市昆明市在办会时提出“绿色办会”工作方案，提出并实施会议“碳中和”措施，最终实现本次会议的碳中和、零排放。情景设问：①什么是“碳达峰”“碳中和”，如何能达到碳中和？②碳吸收、碳排放的方式有哪些？③如果你是COP15大会组织者，你将提出哪些具体措施来实现会议“碳中和”的目标？学习任务：认识“双碳”目标的具体含义，利用碳吸收、碳排放“天平”形象理解“碳中和”概念；结合所学如呼吸作用、燃烧作用、光合作用等生物、地理学知识分析增加碳吸收、减少碳排放途径；结合昆明市COP15绿色办会要求，提出达到会议“碳中和”目标的具体可行措施。设计意图：通过COP15“绿色办会”“碳中和”办会案例实践分析，让学生利用学科所学知识，解决身边的实际问题，培养学生地理实践力、综合思维等素养。（3）目标三：“双碳”目标背景下如何倡导与践行低碳生产生活活动五：“双碳”目标背景下的国家、社会行动。情景材料1：2021年10月2日，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》。方案围绕贯彻落实党中央、国务院关于碳达峰、碳中和的重大战略决策，聚焦2030年前碳达峰目标，对推进碳达峰工作做出总体部署。2022年10月，《北京市碳达峰实施方案》正式印发，《北京市碳达峰实施方案》是对国家“双碳”目标的积极响应与践行、贯彻落实的重要体现，在全国起到示范引领作用。情景材料2：《2030年前碳达峰行动方案》内容（略）。情景设问：1.《2030年前碳达峰行动方案》重点任务中“碳达峰十大行动”是什么？2.结合“碳达峰十大行动”具体内容，假如你是有关部门（教育部、科技部、农业农村部、交通运输部、自然资源部，生态环境部、住房和城鄉建设部、工业和信息化部）的部长，打算制定怎样的具体措施来实现碳达峰？3.“碳达峰十大行动”中的“绿色低碳全民行动”主要内容是什么？学习任务：了解“碳达峰十大行动”、“绿色低碳全民行动”具体详细内容，学生通过扮演不同政府职能部门部长，制定不同职能部门的具体碳达峰措施。设计意图：通过《2030年前碳达峰行动方案》方案详细解读，让学生认识“碳达峰”“碳中和”是推动国家高质量发展、提升生态文明的重要抓手及标志，让学生树立生态文明观，践行“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念。活动六：双碳”目标背景下的个体践行。情景材料1：低碳生活知多少。一辆行程达到2万千米汽车释放的二氧化碳量为2吨，人体每天通过呼吸大约释放二氧化碳1140克，一台电脑年均间接排放二氧化碳10.5千克，一台洗衣机年均排放二氧化碳量7.75千克，一台冰箱年均间接排放二氧化碳量6.3千克……人们用水、用电、用气、出行方式、垃圾处理、购买习惯等日常点滴都与碳排放息息相关。情景设问：学校将于2023年6月14日举行“全国低碳日”宣传活动，每个学生都是低碳生活的宣传者与倡议者，请学生们为学校制作一份低碳生活宣传材料，内容包括拟定宣传主题、收集展示宣传标语、撰写倡议书、制作宣传海报、通过线上线下多形式完成低碳生活宣传倡议。学习任务：结合活动一至活动五的学习内容，围绕校园“全国低碳日”活动，完成低碳生活主题倡议活动。设计意图：通过“全国低碳日”宣传活动，引导学生成为低碳生产生活的倡导者，低碳理念的传播者，低碳生活的践行者，美丽中国的建设者。3.基于CIPP评价模型的主题学习评价跨学科综合性主题学习具有整体性、综合性、实践性、参与性、生成性、互动性等特征，其评价要体现整体观、多元化、多主体、过程性、目标性和发展性等理念，在具体评价方法上，能综合利用过程性评价与终结性评价来反馈学生主题学习目标达成情况，CIPP评价模型与综合实