國家安全教育視域下的“碳中和”主題式教學設計*

劉一鳴，姚 萌，劉 敏

（1.太原師范學院地理科學學院，山西 晉中 030619；2.云南師范大學教育學部，昆明 650500）

2020年9月，教育部印發《大中小學國家安全教育指導綱要》，明確提出各學段要牢固樹立和全面踐行總體國家安全觀，系統推進國家安全教育進課程、進教材、進校園。地理作為中學階段的基礎學科，地理課程在知識內容和價值追求上與國家安全具有緊密的聯系，二者的結合可能產生意想不到的情感共鳴［1］。因此，在地理教學中需結合學科特性，積極開展國家安全教育，擔負起引導學生樹立國家安全意識的重要任務。

黨的二十大報告提出要“積極穩妥推進碳達峰碳中和”，明確指出“實現碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革。”“碳中和”對國家安全具有重要戰略意義，關乎國家能源安全和環境安全，并為地理學科進行國家安全教育提供了腳手架。為應對全球氣候變化，踐行大國擔當，我國提出了2030年實現“碳達峰”，2060年實現“碳中和”的戰略目標?！疤歼_峰”和“碳中和”統稱為“雙碳”目標?！疤贾泻汀笔蔷S護我國能源安全和環境安全的重要舉措，在此背景下，本文從國家安全教育視域出發，以“碳中和”為教學主題，設置教學情境，將能源安全和環境安全與地理教學緊密聯系起來，通過地理教育使學生更加深刻地理解我國的“雙碳”政策部署，有利于學生建立低碳意識，踐行低碳生活。

一、“碳中和”背景介紹

為了應對全球氣候變化，實現人類社會文明進步與地球生態系統的可持續發展，第21屆聯合國氣候變化大會通過了《巴黎氣候協定》，提出在2050年左右達到CO2“凈零排放”的目標，即“碳中和”。廣義上，“碳中和”是指人類化石能源利用、土地利用及自然界火山噴發碳排放等碳源體系與地球碳循環系統、海洋碳溶解、生物圈碳吸收等碳匯體系間形成動態平衡。狹義上，“碳中和”是指一個組織、團體或個人在一段時期內CO2的排放量，通過森林碳匯、人工轉化、地質封存等技術加以抵消，實現CO2“凈零排放”［2］。20世紀60年代，有關人類活動造成環境破壞的研究不斷增多。1972年，聯合國舉行了首次人類環境會議，提出了人類環境宣言，這是人類對人地關系思考的起點。同時，人地關系也是地理教學中重點探討的問題。這部分知識與生活息息相關，以“碳中和”為知識背景和主題，聯系社會熱點問題，為國家安全教育提供依托，并有利于加深學生對環境安全和資源安全對國家安全的重要性的理解。

1979年，第二次世界氣候大會上提出“CO2濃度上升導致全球變暖”，這一觀點受到廣泛關注，同時也遭受了眾多質疑。隨著研究的深入，人為碳排放對全球變暖的影響逐步得到證實。直到2013年，經過相關學者不斷研究驗證，人類活動與氣候變化之間因果關系的可信度提升到95%，確定了六種溫室氣體，并將CO2確定為減排的主要目標，氣候變暖學說被廣泛接受。氣候變暖學說作為“碳中和”教學的理論基礎，涉及高中地理中大氣的受熱過程及溫室效應等內容?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標準（2017年版2020年修訂）》明確指出“運用碳循環和溫室效應原理，分析碳排放對環境的影響，說明碳減排國際合作的重要性”［3］。通過“碳中和”大單元教學不僅有助于學生更好地理解“雙碳”政策的制定原因，而且有利于學生學習對生活有用的地理知識。

2015年《巴黎協定》正式提出“在公平的基礎上，在本世紀下半葉實現溫室氣體源的人為排放與匯的清除之間的平衡”，“碳中和”正式以公約的形式提出。隨后，陸續有155個國家相繼公布了NDC目標。2021年初，NDC覆蓋了全球總排放量的48%?！疤贾泻汀钡奶岢龃砹藝H社會對全球氣候變化的最新認識，體現了自下而上的新行動機制，與全球升溫目標及減排安排高度一致，也是維護國家環境安全和資源安全的重要舉措［3］。這一時期國際合作的重要性凸顯出來，如何更好地進行國際合作、平衡各國的責任成為主要議題。學生通過了解人類所面臨的全球性挑戰，理解人類命運共同體的內涵與價值，增強其社會參與的意識，培養其社會責任感。

“碳中和”的起源、發展、現行舉措都蘊含著大量信息，從地理視角進行解讀并融入教學，為相關知識提供落腳點，同時幫助學生了解國際政治格局，加深對環境安全與資源安全的認識，樹立人地協調的觀念。

二、“碳中和”相關知識點梳理

本文以“碳中和”為教學主題，以“碳中和”的起源—發展—現狀—前景為脈絡構建知識點框架（圖1）。

“碳中和”的提出主要是來源于人類對人地關系的思考和探索，例如，人類面臨的主要環境問題，如何實現人地協調和可持續發展的主要途徑及其緣由，聯系到高中地理人教版教材則為必修2第五章第一節內容，主要包括環境問題及其產生的原因。隨著研究的深入，相關研究者指出溫室氣體導致地球升溫，其中CO2是影響最大、含量最高的一種。該內容涉及溫室效應的成因及“碳中和”原理，主要包含大氣的組成、垂直分層以及受熱過程的相關知識，對應教材則為必修一第二章地球上的大氣相關內容。這是學生認知的基礎，也是理解“碳中和”的基礎原理。以“碳中和”作為切入點，有助于知識的內化，例如，學習大氣的保溫作用，可以解釋CO2增多導致保溫作用的增強，加劇氣候變暖，并指出減排增匯是實現碳中和的重要途徑，從而加深學生對大氣保溫作用的理解。對理論知識的學習又能反向幫助學生理解“碳中和”減排增匯的原理，建立起人地協調觀念。

隨著人類對碳排放造成環境影響的認知的深入，“碳中和”事實上關系到國家安全與發展。各個國家紛紛公布NDC目標，針對氣候變化的國際合作更為頻繁。以此為情境，揭示“地球上的大氣”蘊含的原理、規律及影響，主要包含的知識內容有碳排放對環境的影響、碳的存在形式及碳循環過程；碳減排國際合作的重要性，“碳中和”對國家安全的意義等相關知識；還涉及應對全球變暖的策略，明確“碳中和”實行的必要性，并思考全球變暖背景下我國的“碳中和”策略。

從“碳中和”的前景來看，盡管“碳中和”目標由各國自主制定，但實現碳中和卻必須開展廣泛的國際合作。這里涉及環境保護與國家安全的相關知識，聯系教材則為選擇性必修三第三章第四節全球氣候變化與國家安全等內容?！疤贾泻汀贝胧┖托履茉撮_發給各國帶來了巨大挑戰，但更大的挑戰是各國的合作與博弈，國際社會能否保持氣候政治中立，是全球氣候行動得以順利進行的重要前提。這里涉及的知識有當代國際政治格局、國際合作與矛盾、共建人類命運共同體的意義以及“碳中和”給我國帶來的機遇與挑戰。

主題式學習使得相關的零散知識建立起鏈接，從整體上把握，從起源到現狀再到前景的認知，使學生切實體會“碳中和”的原理和意義，理解環境保護與國家安全的關系，從而培養解決問題的思維路徑，將知識轉化為內在素養，為知識的內化提供落腳點。

三、“碳中和”主題式教學設計

崔允漷教授認為，學科核心素養提出后，教學目標應轉變為強調知識點從理解到應用，重視知識點之間的聯結及其運用，教學設計要從設計一個知識點或課時轉變為設計一個單元［5］。本文以“碳中和”作為大單元教學的主題，通過主題情境將多個課時的教學內容有機融合，建立整體知識脈絡，并使國家安全教育得以落實。

1.課程要求及學情

（1）課標解讀

本單元在課程標準中的內容要求是“1.5運用圖表等資料，說明大氣的組成和垂直分層，及其與生產和生活的聯系”“1.6運用示意圖等，說明大氣受熱過程與熱力環流原理，并解釋相關現象”“3.5運用碳循環和溫室效應原理，分析碳排放對環境的影響，說明碳減排國際合作的重要性”和“3.8舉例說明環境保護政策、措施與國家安全的關系”。環境安全和資源安全是國家安全觀的重要組成部分，本單元以“碳中和”為主題，其核心是要明確“碳中和”的原理和意義，以及環境保護政策、措施與國家安全的關系，教師可以從某一環境問題入手，落實到具體環境保護政策與國家安全的關系，幫助學生理解，從而樹立和諧型人地關系是國家安全的重要保障的意識。

（2）學情分析

已有生活經驗：環境污染和全球變暖與生活息息相關，學生有感受環境惡化的生活體驗。

已有知識基礎：通過必修課程的學習，學生已經全面了解大氣受熱過程和大氣的組成成分，可以對溫室效應做出解釋，對于主要環境問題，能夠說明協調人地關系和可持續發展的主要途徑。

學生心理特點：高二學生邏輯較為清晰，具備一定的概括能力和分析解決問題的能力，對于高階問題具有較大興趣。

現有學習困難：學生對于“碳中和”的概念較為陌生，雖然對環境問題有一定認知，但尚未形成環境與國家安全相關的概念，對于國際合作共建人類命運共同體的意識較為薄弱。

2.學習目標及方法

（1）學習目標

①通過閱讀“碳中和”的相關文獻資料，說出其起源，并能夠解釋溫室效應的成因、“碳中和”的原理以及舉例說明治理措施（綜合思維）。②通過觀看視頻，理解“碳中和”對國家安全的意義，以“碳中和”相關舉措為例說明我國“碳中和”政策、措施與國家安全的關系（綜合思維、區域認知、人地協調觀）。③運用碳循環和溫室效應機制，分析碳排放對環境的影響，說明碳減排國際合作的重要性（人地協調觀、綜合思維）。④結合“碳中和”的前景，通過角色扮演，描述共建人類命運共同體的重要意義，說明國際合作與沖突的背景、表現形式和前景（地理實踐力、綜合思維）。

（2）教學方法

主題式教學和問題式教學。

（3）教學過程

“碳中和”主題教學分為三個課時，以“碳中和”的起源—“碳中和”的現狀—“碳中和”的前景為脈絡，構建教學內容，教學過程設計如圖2所示。

①第1課時，“碳中和”的起源。本課時作為“碳中和”教學的理論基礎。課前布置作業，讓學生搜集資料，發現身邊的環境問題。通過自主收集資料并思考身邊環境問題，引發學生對環境問題的思考。從人類面臨的主要環境問題出發，再以1972年聯合國人類環境會議引入，探究人類面臨的主要環境問題，引導學生思考身邊環境問題的原因，并進行小組討論，提出解決措施。過渡引出會議中最為矚目的問題——全球變暖問題，引出“溫室效應”的影響，將其相關原理——大氣的受熱過程作為碳中和的起源和基礎，引導學生探究全球變暖的原因，并指出溫室效應日益嚴重，尋求解決措施成為關鍵。為此，人類提出了“碳中和”策略。

②第2課時，“碳中和”的發展現狀。作為本單元教學的主體環節，深入探究“碳中和”發展現狀，概括“碳中和”對國家安全的意義。本課時起著承上啟下的作用，在學習“碳中和”的原理之后，以全球變暖科普視頻作為導入，觀看全球變暖造成的海平面上升、極端天氣等現象，直觀感受溫室氣體的過度排放帶來的危害，提出問題：為什么我國要制定“雙碳”政策？引發學生思考碳中和的緊迫性。展示全球氣溫與二氧化碳濃度關系圖，小組討論得出全球氣候變化與碳排放密切相關的結論。展示各國公布NDC目標的新聞，并提出問題鏈：為什么各國爭相公布NDC目標？碳中和與國家安全有什么關系？總結之后，介紹應對全球氣候變化的措施。并啟發學生思考我國應該實行怎樣的“碳中和”策略。本課時旨在使學生建立人地協調觀念，理解人為碳排放與國家乃至世界安全的關系。最后，對“碳中和”的意義進行總結，并讓學生思考作為地球的一員，我們應該怎么做？

③第3課時，“碳中和”的未來。本課時引導學生分析“碳中和”的未來，認識國際合作與共建人類命運共同體的重要性。通過分析“碳中和”給我國帶來的機遇和挑戰，進一步加深對“碳中和”意義的理解，培養學生社會參與的能力。通過觀看視頻，展示當今國際社會對“碳中和”的態度和行動，各國都表明了自己的態度，但國際合作形勢復雜，貿易壁壘、氣候變化問題政治化傾向的出現，使“碳中和”的未來充滿挑戰。以視頻作為導入引發學生對國際合作的思考，并以活動的形式，組織學生模擬聯合國氣候變化談判，分別扮演碳排放達峰國家、碳排放爬坡國家、主要油氣出口國、國際組織、國際石油企業等角色，進行小組探究活動：各國應該如何進行責任分攤，分別實行怎樣的“碳中和”策略？幫助學生理解國際合作與共建人類命運共同體的重要性，分析國際合作的重要意義。使學生從不同角度看待問題，建立全球意識，理解國際合作的重要性。隨后，根據上節課的思考，分享我國“碳中和”行動策略，并總結“碳中和”對我國的意義，結合材料分析對于我國的機遇和挑戰。最后，總結“碳中和”對國家安全的意義，“碳中和”的未來需要國際社會的共同努力。

三個課時按照“碳中和”的時間脈絡循序進行教學，完成知識串聯，建立完整的教學情境。從身邊主要環境問題切入引出全球變暖，說明“碳中和”的必要性，并通過視頻播放、角色扮演等方式讓學生獲得直觀感受，引發學生思考“碳中和”的意義及其與國家安全的關系。

國家安全視域下的“碳中和”教學設計能夠使地理學科發揮學科優勢，將地理知識與國家總體安全觀聯系起來，從環境安全與資源安全的角度，幫助學生從地理視角理解國家安全的重要性。主題式教學建立起的單元情景，使學生在“碳中和”的情境中思考環境安全與國家安全的關系，并思考解決措施，培養學生解決問題的思維路徑，強化其將知識內化為解決實際問題的能力。但是，如何發揮地理學科優勢，將國家安全教育更好地融入地理教學，依舊是值得深入研究的問題。