“雙碳”目標引領下的“地理+”跨學科主題教學實踐研究

摘 要：在“雙碳”目標的大背景下，將地理學科與其他學科進行跨學科融合教學，有助于學生更全面、系統地認識碳達峰、碳中和相關問題，培養學生的系統思維和綜合研究能力。在研究過程中，教師應圍繞“雙碳”目標設計教學主題，如可以從碳排放的影響因素、碳中和的途徑措施、低碳經濟與可持續發展等角度設計教學主題，引導學生多角度思考問題。教師需要創新教學模式和方法，采用項目式學習、問題導向學習等教學模式，通過小組合作、實地考察、實踐調研等形式，提高學生的參與度和獲得感。為提升跨學科教學成效，教師還應建立多元評價體系。評價不僅要考查學生對知識的掌握情況，更要重視學生分析問題、解決問題能力的考查。鑒于此，本文開展“雙碳”目標引領下的“地理+”跨學科主題教學實踐研究，以期為教師開展“雙碳”目標教育與跨學科主題學習，提供參考和借鑒。

關鍵詞：雙碳；地理+；跨學科；主題教學

“雙碳”目標，即中國提出的二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和的目標，這是國家層面的重大戰略決策，對經濟社會發展具有深遠影響。在這一背景下，教育領域特別是高中階段的學科教學，也需要積極響應，通過跨學科整合資源，培養學生的綜合素養和解決實際問題的能力。“地理+”跨學科主題教學正是在此環境下應運而生的一種教學模式，它強調地理學科與其他學科的深度融合，以“雙碳”目標為核心，培養學生的生態文明意識和可持續發展理念。

一、“雙碳”目標引領下“地理+”跨學科主題教學的意義

隨著經濟快速發展，中國已成為世界最大的碳排放國，面臨著生態保護與經濟發展的雙重挑戰。“雙碳”目標的提出，不僅是對國際社會的響應，也是推動國家綠色低碳轉型，實現高質量發展的內在需求。“雙碳”目標的融入對教育內容與方式提出了新要求。它促使教師不僅要傳授學科知識，更要加強生態環境教育，培養學生的環保意識、科學素養和全球視野。“地理+”跨學科教學應運而生，教師需通過整合地理的宏觀視角與其他學科的微觀機理，幫助學生理解氣候變化的科學原理及人類活動對地球環境的影響等[1]。

（一）培養學生復合型思維能力

在“雙碳”目標的大框架下，教師開展“地理+”跨學科教學，能夠引導學生跨越傳統學科界限。這種跨學科的學習模式可促進學生批判性思維、系統思維和創新能力的發展，為培養適應未來社會的復合型人才奠定基礎。

（二）增強學生環保意識

通過“地理+”教學，學生不僅可深入理解“雙碳”目標的科學內涵，還能深刻理解氣候變化對地球生態系統的影響，從本質來看，“地理+”跨學科學習屬于建構性學習，通過這種學習模式有助于學生樹立尊重自然、保護環境的價值觀，激發他們對可持續發展問題的關注和解決環境問題的責任感，成為具有綠色生活理念和實踐能力的公民。

（三）促進學生跨學科的知識融合

跨學科教學通過將地理學的宏觀視角與其他學科知識緊密結合，使學生能夠在更廣闊的背景下理解生命系統的運作和環境變化的機制，加深對單一學科知識的理解，拓寬知識視野。跨學科學習有利于學生形成全面、立體的知識結構。

（四）提高學生實踐探索能力

教師圍繞“雙碳”目標設計跨學科項目和實踐活動，如碳足跡計算、生態系統觀測、綠色能源探索等，鼓勵學生動手操作、實地考察，將理論知識應用于解決實際問題。這類活動不局限于教室內的理論講授，更側重讓學生走出戶外，親身參與，動手實踐。例如，學生在計算碳足跡的過程中，需詳細記錄日常生活中交通、飲食、能耗等方面的數據，通過跨學科主題實踐可加深他們對碳排放來源的認知，并激發對節能減排措施的思考。又如，在生態系統的實地考察中，學生可通過實踐來親眼見證自然界碳循環的微妙平衡，通過土壤取樣、植被分析等方法，學習如何科學評估生態系統對碳的吸收與釋放，基于這一學習過程，學生可實現其他學科與地理知識的融合應用，并逐步培養科學探究精神[2]。

（五）推動教育模式創新

在“雙碳”目標的宏觀導向下，“地理+”教學模式的探索與實踐，不僅是對傳統單一學科教學邊界的勇敢跨越，更是一場教育模式創新的深刻變革。這種教育模式，要求教育者跳出固有的思維框架，主動求變，設計出能夠兼容并蓄、促進知識跨界融合的教學策略，還要求教師持續研發與之相匹配的評估體系，確保這種跨學科整合教學的有效性和針對性。這一系列改革舉措，其核心在于強化教育內容的時代性、實用性與前瞻性，使之與快速變化的社會實際需求保持同步，培養出能夠應對氣候變化挑戰、推動綠色低碳轉型的新型人才。

二、“雙碳”目標引領下的“地理+”跨學科主題教學的基礎

（一）跨學科知識是解決現實問題的重要路徑

踐行跨學科教育理念，需打破傳統學科壁壘，促進知識的整合與遷移，鼓勵學生從多角度、多維度審視問題，培養學生綜合運用多學科知識解決復雜現實問題的能力。現實世界的許多問題并非孤立存在于某一學科領域內，而是跨越多個學科邊界的綜合體現。從這一角度講，教師開展跨學科教學不僅能夠豐富學生的學習體驗，更重要的是，可培養學生的創新思維、批判性思維以及協同合作的能力，而這些都是學生核心素養的重要組成部分。在諸多“地理+”跨學科教學中，地理與生物學科的交叉融合，其理論依據尤為堅實。地理學作為一門研究地球表層自然環境和人類活動空間分布規律的科學，關注大氣、水文、土壤、植被等自然要素及其與人類社會經濟活動的關系，而生物學則側重研究生命現象及其規律，涵蓋生物體的結構、功能、進化、生態等多個方面[3]。兩者的交匯點在于生態系統、生物多樣性、環境變化與人類活動的相互作用上。

例如，地理學中的碳循環、氣候變化等內容與生物學中的生態系統功能、生物生產力、物種適應性緊密相連。這種學科交叉為學生提供了更廣闊的知識視野，幫助他們理解自然環境變化與生物多樣性保護的復雜性，以及人類社會如何在“雙碳”目標指引下，通過科學管理和技術創新，實現生態平衡與經濟社會的可持續發展。地理與生物的跨學科教學還基于生態學、環境科學等多學科理論，這些理論為理解全球氣候變化的成因、影響及應對措施提供堅實科學基礎。通過跨學科整合，學生可以在探究“雙碳”目標實現路徑的過程中，學會運用地理信息系統（GIS）分析環境數據，運用生態學原理評估生態系統服務價值，運用生物學方法監測生物多樣性變化，在實踐中深化對跨學科知識的理解和應用，為應對全球性環境挑戰貢獻自己的智慧和力量。

（二）學科之間存在內在關聯

在“雙碳”目標引領下，探索“地理+”跨學科主題教學，其基礎在于“雙碳”目標與高中地理、生物學科之間存在著緊密且深刻的內在聯系，這些聯系體現在生態系統碳循環、氣候變化、生物多樣性保護等多個維度，為跨學科教學提供了豐富的素材和實踐土壤。

首先，生態系統碳循環是連接地理與生物學科的核心紐帶。在地理學中，碳循環是地球系統科學的重要組成部分，涉及大氣、水體、土壤、植被等多圈層之間的碳轉移過程。而生物學則從微觀角度揭示了植物光合作用吸收二氧化碳、動物呼吸釋放二氧化碳等生命活動對碳循環的直接貢獻。通過跨學科教學，學生能更全面地理解碳循環機制，認識到森林、濕地等生態系統在碳固定和儲存中的關鍵作用，探討森林恢復、濕地保護等策略對于實現“碳中和”目標的意義。其次，氣候變化是“雙碳”目標直面的全球性挑戰，它要求人們從地理學的宏觀視角審視全球氣候系統的變化趨勢，以及這些變化對地理環境和人類社會的影響。同時，生物學則聚焦于氣候變化對生物多樣性、物種分布、生態系統功能的潛在威脅。跨學科教學能夠讓學生深入分析氣候變化的生物效應，如物種遷移、珊瑚礁白化等現象，探討生物適應性與進化策略，以及人類如何通過減少溫室氣體排放和增強生態系統的韌性來緩解氣候變化的負面影響[4]。再者，生物多樣性保護在“雙碳”目標框架下顯得尤為重要。地理學關注生物多樣性分布的地域差異及其與環境因子的關聯，而生物學則深入探究物種多樣性、遺傳多樣性、生態系統多樣性及其維持生態平衡的功能。跨學科視角下，學生可以理解生物多樣性不僅是生態健康的重要標志，也是維持碳匯、促進氣候調節的關鍵。通過學習不同生態系統中生物多樣性保護的案例，學生能夠認識到保護自然資本對于實現可持續發展目標的重要性。

三、“雙碳”目標引領下的“地理+”跨學科主題教學實踐

（一）確定核心交叉概念

開展“雙碳”目標引領下的“地理+”跨學科主題教學，首要步驟在于精準定位學科間的交集點，即確定那些能夠有效融合地理與生物知識的核心交叉概念。這一過程不僅僅是簡單的內容疊加，而是要通過深度挖掘兩門學科與“雙碳”目標相關聯的知識模塊，實現知識體系的有機整合與創新應用。湘教版高中地理與人教版高中生物教材中，蘊含著豐富教學資源，為跨學科教學提供了堅實的基礎。

核心交叉概念的確定要遵循以下三個原則：第一，相關性。確保選取的概念緊密關聯“雙碳”目標，體現地理與生物的內在聯系。第二，深度整合。要求教師在教學設計中深度融合兩門學科的專業語言與思維方式。第三，實踐導向。強調理論知識與實際問題解決能力的結合，體現教學的現實意義。

基于以上，教師可設計“雙碳”目標引領下的“地理+”跨學科教學主題——生態系統碳循環與人類活動的相互作用，這一主題不僅涉及地理學中的大氣組成變化、全球氣候系統，還涵蓋了生物學中的生態位理論、生物地球化學循環等內容，是實現“地理+”跨學科教學的理想切入點。通過這一主題，學生不僅能了解到自然界的復雜碳循環過程，還能深入理解人類活動如何通過土地利用的變化、能源消費模式等途徑對這一過程產生影響，體會到“雙碳”目標的迫切性與實施路徑。

以“生態系統碳循環”相關內容的教學為例，教師可以通過對比熱帶雨林、溫帶草原、極地冰川等不同氣候區的碳循環特征，引導學生理解氣候對碳循環模式的影響。同時，借助生物學視角，深入剖析植物光合作用的細節，探討不同植被類型對碳固定效率的差異，以及生物多樣性保護對提升生態系統碳匯能力的重要性。此外，通過引入實際案例，如森林砍伐對碳循環的長期影響，以及通過遙感技術監測土地利用變化對碳排放的即時效應，使學生能夠直觀感受人類活動對自然環境的深遠影響，并思考如何通過科技手段和政策干預減少負面影響。

（二）深入挖掘交叉內容

在確立“生態系統碳循環與人類活動的相互作用”這一跨學科教學主題后，深入挖掘地理與生物之間的交叉內容成為教學實踐中至關重要的一環。教師應引導學生追求知識的深度融合，而不是僅僅進行簡單的拼接。目標是在“生態系統碳循環與人類活動的相互作用”這一主題框架內，構建一個立體、互動的知識網絡。這意味著，教師既要跨越地理與生物的傳統界限，還需要將理論知識與實際案例、技術前沿、政策導向緊密結合，引導學生從多維度、多層次去理解和解決復雜的環境問題。

教師應當引導學生從地理學的廣闊視角出發，審視全球及區域尺度上的碳循環模式，如何受自然條件與人類活動的雙重驅動而發生變化[5]。包括對不同氣候區的碳循環特性、探討土地利用變化對碳收支平衡長遠影響的分析，以及如何利用遙感技術和GIS空間分析，精確評估人類活動對生態環境的干預效果等。同時，借由生物學深入了解生態系統內部的微妙平衡，如光合作用的微觀機制、生物多樣性的維護對碳固定能力的提升，以及物種在環境壓力下的適應策略。在此基礎上，進一步將技術革新與政策導向融入教學，展現如何利用可再生能源技術促進生態恢復，如將廢棄的轉變為既能產生清潔能源又能促進植被復育的光伏農場，以此作為案例，使學生理解科技進步在實現“雙碳”目標中的作用。此外，通過分析國內外成功的環境治理政策與社會行為引導策略，探討政策制定背后的科學依據、實施中的挑戰與成效評估，讓學生意識到個體行為調整對于宏觀目標達成的重要性。通過深入挖掘交叉內容，確保“雙碳”目標引領下的“地理+”跨學科主題教學更具針對性，幫助學生建立跨學科思維方式，引導學生從多角度、多層次審視環境問題，培養其應對未來復雜環境挑戰的能力。

（三）設計跨學科教學活動

基于前述核心交叉概念確定和交叉內容深入挖掘，接下來的關鍵步驟是設計一套富有創意與實效的跨學科教學活動方案，教師下達具體的學習任務并設計多樣化實踐活動，促進學生對“生態系統碳循環與人類活動相互作用”的深刻理解，并培養其綜合運用地理與生物知識解決實際問題的能力。如教師可設計情景模擬教學活動，擬定活動名稱為“碳足跡追蹤與減量計劃”，目標是通過模擬個人與社區的日常活動，計算碳足跡，理解人類活動對碳循環的影響。首先，要求學生分組，記錄一周內的交通方式、飲食習慣、能源消耗等，轉化為碳排放量；其次，幫助學生選取國內外低碳社區或企業案例，要求學生分析其成功減碳的措施與策略；再次，要求小組進行討論，針對收集的數據，設計減碳方案，考慮地理空間布局優化、生物多樣性保護等多方面因素；最后，以報告或多媒體形式展示研究成果，包括減碳措施的地理與生物原理分析、預期效果及推廣建議等。又如，教師可設計名為“自然界的碳匯探索”的跨學科實地考察活動，通過實地考察讓學生近距離觀察并分析自然生態系統中的碳循環機制。學生將在教師的帶領下，前往附近的森林、濕地等自然保護區，直接觀察不同植被類型、土壤類型對碳吸收與存儲的影響，并采集樣本進行實驗室分析，如測定土壤碳含量、模擬植物光合作用實驗。此環節可加深學生對生物體與非生物環境元素（如碳、氮、氧等）循環的認識，并促進他們對生物多樣性保護重要性的理解。考察結束后，學生需撰寫考察報告，總結生態系統中碳匯功能的關鍵因素，并探討如何通過生態保護和恢復工程促進碳吸收。或者可開展項目式學習，設定項目為“綠色校園建設計劃”，項目學習目標為運用地理與生物知識，設計并開展校園內的可持續發展項目。教師要求學生調查校園能源使用現狀、綠化覆蓋率、廢棄物處理等問題；結合地理空間規劃與生物多樣性保護原則，設計綠色建筑、雨水收集系統、生態花園等項目；在教師指導下，學生團隊負責項目的一個或多個部分的實際操作，如種植本土植物、安裝太陽能板等。通過這些精心設計的教學活動，不僅能夠讓學生在實踐中深化對“雙碳”目標下地理與生物知識的理解，還能激發他們探索未知、解決問題的興趣和能力，培養其跨學科思維。

（四）多元化評價

在推進“雙碳”目標指導下的“地理+”跨學科教育時，構建一個全面且富有彈性的評價體系顯得尤為重要。該體系需關注傳統意義上的知識掌握，更應側重學生在實踐、創新、合作及社會責任等方面的綜合能力成長，要覆蓋并貫穿整個學習過程，捕捉每一位學生獨特的學習軌跡。首先，應明確多元化評價的重點是關注過程與促進反思。教師應鼓勵學生寫反思日記，記錄他們在知識探索、團隊合作中的每一個細微感受與收獲。自我反饋機制可幫助教師及時洞察學生的學習動態，也能促進學生自我意識和批判性思維的發展。與此同時，學生在參與教學活動過程中，需定期提交項目進度報告，如在“綠色校園建設計劃”中，學生要學會項目管理和團隊協作，定期向教師提交報告，而教師則能據此報告對學生小組進行評估及指導，確保學生學習過程中的每一步都堅實有力。其次，評價不應是單向的，要引入同伴互評和自我評估報告，讓跨學科主題學習成為一個互動與共進的場域。在小組項目如“碳足跡追蹤與減量計劃”中，引入同伴相互評價，學生能從他人視角認識到自己的貢獻與不足，增強團隊凝聚力。自我評估報告則是一個自我對話的過程，鼓勵學生主動反思，從內心深處認同并慶祝自己的成長。再次，實踐是檢驗真理的唯一標準，因此評價體系中對實踐能力與創新能力的考量不可或缺。通過實驗室技能測試、數據分析及創新解決方案評估，可考查學生在解決實際問題中的動手能力、創新思維和科學嚴謹性等。此外，評價還需觸及學生的情感與價值觀層面，通過案例分析報告、社區服務項目等形式，考查他們對環境政策的理解、對社會問題的敏感度以及主動承擔社會責任的意愿。最后，教師需結合綜合知識考試與跨學科研究報告，衡量學生在跨學科領域整合知識的能力，以及如何運用多學科視角分析問題、解決問題的高階思維能力。這些評價可證明他們對地理與生物交叉概念的掌握程度，也是對他們跨學科素養的全面考查。

結束語

“雙碳”目標引領下的“地理+”跨學科主題教學，是時代賦予教師的新使命，這不僅僅是教學內容與方法的革新，更是教育理念與目標的深刻轉變。這種教學模式鼓勵學生跳出學科局限，在跨學科視角下理解氣候變化的復雜性，探索生態保護與可持續發展的新路徑。通過實踐探索、情景模擬、實地考察等活動，學生親歷知識的應用過程，實踐能力得到增強，創新思維與環保責任感也被激發。多元化評價體系的建立，確保教學效果的全面性，評價不應再停留于知識的簡單記憶，而是要關注學生綜合素養的全面提升。在這個過程中，教師成為學生知識學習的引路人和跨學科教學設計師，教師需精心設計教學活動，引導學生在探索與實踐中成長。“地理+”教學模式的開展，是教育界對社會高素質、復合型人才需求的回應，為教育體系注入了活力，推動著教育向著更加開放、包容、創新的方向發展。

參考文獻

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