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大概念统领的“基于碳中和理念设计低碳行动方案”跨学科主题学习

宫英香

吉林延边安图县第三中学 133600

摘要: 在全球气候变化背景下,“碳中和”理念日益重要。本论文以大概念“碳中和”统领的“基于碳中和理念设计低碳行动方案”跨学科主题学习为研究对象,从选题意义、目标价值、实施效果、评价作用四个方面展开深入探讨。旨在通过跨学科主题学习,培养学生的综合素养和解决实际问题的能力,为实现碳中和目标培养具有创新意识和实践能力的人才。
关键词: 碳中和 跨学科主题学习 低碳行动方案 教学实践
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一、从选题来看“跨”的意义

(一)应对全球气候变化的迫切需求

随着工业化进程的加速,温室气体排放导致全球气候变暖已成为人类面临的重大挑战。实现碳中和是减缓气候变化、保护地球生态环境的关键举措。通过开展“基于碳中和理念设计低碳行动方案”的跨学科主题学习,引导学生深入了解碳中和的概念和意义,增强学生的环保意识和社会责任感,为应对全球气候变化贡献力量。

(二)打破学科界限,培养综合素养

“碳中和”涉及多个学科领域的知识和方法,如化学中的碳循环、物理中的能源转化与利用、地理中的气候与生态系统、生物中的光合作用与碳汇等。以跨学科的方式开展主题学习,能够打破学科界限,使学生整合不同学科的知识和思维方式,培养学生的综合分析和解决问题的能力,提升学生的综合素养。

(三)联系生活实际,增强实践能力

碳中和理念与日常生活息息相关,如能源消费、交通出行、垃圾处理等。通过设计低碳行动方案,学生能够将所学知识应用于实际生活,提出具有针对性和可操作性的减排措施,增强学生的实践能力和创新能力,培养学生关注社会、解决实际问题的意识和能力。

二、从目标来品“跨”的价值

(一)培养学生的核心素养

1.科学素养

跨学科学习为学生提供了一个深入了解碳中和科学原理和技术方法的平台。学生在探究碳循环过程、能源转化原理、二氧化碳吸收与转化技术等内容时,需要运用观察、实验、数据分析等科学方法,从而掌握科学探究的基本方法和过程。通过对不同学科知识的整合和应用,学生能够培养科学思维,学会从不同角度思考问题,提出科学假设,并通过实验验证和数据分析来支持自己的观点。同时,在解决问题的过程中,学生还能够激发创新能力,提出新的想法和解决方案,提高学生的科学素养。
    2.人文素养

在跨学科学习过程中,引导学生关注全球气候变化对人类社会和文化的影响,能够让学生认识到环境问题不仅仅是科学问题,也是社会问题和人文问题。气候变化可能导致粮食短缺、水资源紧张、自然灾害频发等问题,进而影响到人类的生存和发展。了解这些影响,能够培养学生的人文关怀,让他们关心他人的命运和福祉,增强社会责任感。同时,通过探讨不同国家和地区在应对气候变化中的合作与冲突,学生能够了解到文化差异、价值观念和利益诉求对国际合作的影响,从而培养全球视野和跨文化交流能力。此外,让学生思考如何在实现碳中和的过程中平衡经济发展与环境保护、当代需求与子孙后代的利益等问题,能够使学生树立可持续发展的观念,尊重自然、顺应自然、保护自然,提升学生的人文素养。
    3.实践素养

设计低碳行动方案是一个具有实践意义的学习任务。学生需要将所学的理论知识转化为实际行动,这就要求他们具备一定的实践素养。在方案设计过程中,学生需要了解实际情况,收集相关数据,分析问题所在,并提出切实可行的解决方案。同时,学生还需要考虑方案的实施条件、成本效益、社会影响等因素,进行综合评估和优化。在方案实施阶段,学生需要具备组织协调能力、团队合作能力和沟通能力,能够有效地与他人合作,共同推动方案的实施。通过这样的实践活动,学生能够提高自己的动手能力和实践操作能力,培养学生的团队合作精神和沟通能力,提升学生的实践素养。

(二)促进学生的全面发展

1. 知识体系的构建

跨学科主题学习能够帮助学生构建全面、系统的知识体系,使学生了解不同学科之间的内在联系和相互作用,拓宽学生的知识视野,促进学生对知识的深度理解和综合运用。

2.能力的提升

通过跨学科学习,学生的综合分析能力、问题解决能力、创新能力、实践能力等都能够得到有效的锻炼和提升,为学生的未来发展奠定坚实的基础。

3.价值观的塑造

在学习过程中,学生能够深刻认识到环境保护和可持续发展的重要性,培养学生的环保意识、节约意识和社会责任感,塑造学生正确的价值观和世界观。
    三、从实施来思“跨”的效果

(一)整合多学科知识,构建综合性学习内容

以“碳中和”大概念为核心,整合化学、物理、地理、生物等多学科知识,构建了“碳的循环与温室气体排放”“能源的转化与利用”“生态系统与碳汇”“低碳技术与创新”等学习内容模块。通过这些内容的学习,学生能够全面了解碳中和的相关知识和技术,为设计低碳行动方案提供理论支持。

(二)采用多样化教学方法,激发学生学习兴趣
    在教学过程中,采用项目式学习、问题驱动教学、小组合作学习等多样化的教学方法。例如,以“设计校园低碳行动方案”为项目任务,引导学生分组开展调查研究、数据分析、方案设计等活动;通过设置问题,如“如何减少能源消耗中的碳排放?”“如何增加校园的碳汇?”等,激发学生的思考和探究欲望;组织学生进行小组合作学习,共同讨论和解决问题,培养学生的团队合作能力和沟通能力。

(三)联系实际生活,开展实践活动

组织学生开展实地调研、实验探究、社会实践等实践活动。例如,组织学生对校园的能源消耗和碳排放情况进行调研,分析存在的问题并提出改进建议;开展“二氧化碳的吸收与转化”实验探究活动,探索减少二氧化碳排放的方法;组织学生参与社区的环保宣传和志愿服务活动,提高学生的社会责任感和实践能力。

四、从评价来看“跨”的作用

(一)多元化评价主体

在评价过程中,采用多元化的评价主体,包括教师评价、学生自评、学生互评、家长评价等。教师评价主要关注学生的学习过程和学习成果;学生自评和互评能够促进学生的自我反思和相互学习;家长评价能够从家庭和社会的角度了解学生的学习情况和实践表现。通过多元化的评价主体,全面、客观地评价学生的学习效果。

(二)多样化评价方式

采用多样化的评价方式,如形成性评价、总结性评价、表现性评价等。形成性评价关注学生在学习过程中的表现和进步,及时给予反馈和指导;总结性评价主要对学生的学习成果进行全面考核;表现性评价通过学生在项目任务、实践活动中的表现,评价学生的综合能力和素养。

(三)多维度评价内容

评价内容包括知识掌握、能力发展、情感态度、实践表现等多维度。知识掌握评价学生对碳中和相关知识的理解和掌握程度;能力发展评价学生的综合分析能力、问题解决能力、创新能力、实践能力等;情感态度评价学生的学习兴趣、学习态度、环保意识、社会责任感等;实践表现评价学生在实践活动中的参与度、团队合作能力、沟通能力、实践成果等。
    五、结论

本研究通过“基于碳中和理念设计低碳行动方案”的跨学科主题学习,从选题、目标、实施、评价四个方面探讨了跨学科学习的意义、价值、效果和作用。实践表明,以大概念统领的跨学科主题学习能够有效整合多学科知识,培养学生的综合素养和实践能力,促进学生的全面发展。在未来的教学中,应进一步加强跨学科主题学习的研究与实践,不断优化教学内容和教学方法,提高教学质量,为培养具有创新意识和实践能力的高素质人才奠定基础。
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