基于项目式学习的跨学科“双碳”教育研学课程设计*

徐炫清 梁子豪 谭丽平 冯小莹

（1.佛山市南海区第一中学,广东 佛山 528251; 2.佛山市第二中学,广东 佛山 528000; 3.佛山市高明区第一中学,广东 佛山 528500）

一、跨学科的“双碳”教育践行背景

1.“双碳”时代背景和政策要求

进入21世纪，世界各国越来越关注人类活动（特别是温室气体排放）对全球气候变化的影响并作出相应对策。2020年9月，习近平主席在第七十五届联合国大会上提出，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和目标。随后，全国各部门围绕“双碳”目标从碳减排、碳捕捉、增碳汇等方面探索绿色高质量发展之路。2022年，教育部发布《加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系建设工作方案》指出，将绿色低碳理念纳入教育教学体系，加强宣传，广泛开展绿色低碳教育和科普活动。“双碳”教育不仅要在高等教育阶段开展，在基础教育阶段渗透“双碳”理念也尤为重要。

2.“双碳”相关的中学课程标准要求

社会生产生活的“双碳”行动往往涉及多种技术和理念，需要运用多学科领域的知识原理，因此“双碳”教育不是某个学科的教育，而是各学科共同的教育目标。以高中阶段为例，本文梳理了多个学科课程标准的内容要求（见表1），发现“双碳”教育理念的渗透，多学科融合的双碳教育势在必行。

表1 多个学科课程标准中的“双碳”教育渗透

3.基于PBL模式的研学课程开发

项目式学习（Project-based Learning，简称 PBL）源自美国教育家杜威倡导的“做中学”，结合克伯屈的设计教学法发展而来，“项目”是基于特定问题的复杂的学习任务。[1]PBL模式主张教师围绕真实的问题或挑战设计一系列的体验和探究活动，学生需综合运用多种学科知识与技能来解决问题，表达、交流与展示最终的学习成果，学习过程始终伴随反思、评价、修正和多方支持。[2]PBL所主张的多学科融合以解决问题的学习方式与“双碳”教育所需要的跨学科学习理念相通，因此可以根据PBL模式设计跨学科研学课程。基于PBL模式的课程开发包含以下四个部分：确定项目主题和目标（提出驱动型任务或问题）、制定项目技术路线、项目研究性学习过程、项目成果的展示和评价。

二、深挖佛山“双碳”研学资源

2022年，佛山市地区生产总值12698.39亿元，其中工业产值占比56.2%，是名副其实的制造业大市，有全国知名的制造业集群。目前已形成装备制造、泛家居2个产值超万亿产业集群，其中陶瓷、家电等产业驰名中外。佛山也是能源消费大市，在实现绿色高质量发展的过程中，面临传统产业占比大、节能减排压力大、三旧改造难度大的挑战。在“双碳”背景下，佛山在传统产业绿色转型、新能源开发和城乡建设等方面做了多方面的减碳增汇探索，形成了丰富的“双碳”研学资源，包括低碳园区、低碳工厂、低碳商圈、低碳社区、低碳村落、零碳公园、新能源小镇等资源类型。本文围绕“绿色城市、绿色智造”的研学主题，梳理了7个典型研学地点，以供开展低碳研学实践（见表2）。

表2 佛山“双碳”研学资源一览表

三、项目目标与技术路线

基于上述的“双碳”时代背景和中学课程标准要求，结合佛山的研学资源概况，“双碳”研学项目主题确定为“绿色城市、绿色智造”。作为多学科融合的研学课程，本文力求能提升学生多个学科的核心素养，制定的学习目标如下。

第一，能运用碳循环和温室效应原理，分析碳排放对不同尺度区域自然系统、人类社会、国家安全的影响，形成“双碳”背景的调查报告（综合思维、人地协调观）。第二，通过小组研学过程，探究城市综合利用资源和能源的方法，并了解新能源开发的技术原理、应用领域及应用前景（科学探究与创新意识）。第三，能从个人、企业、国家等不同角色出发，探索应对全球气候变化、助力碳中和、实现可持续发展的对策，并设计一个“我的零碳生活（或生产）”方案（公共参与、社会责任）。

根据项目主题和目标，为如期完成项目任务，学生需要制定可操作性强的项目技术路线（见图1），大致将项目开展过程分为三个阶段，每个阶段又有必要的子任务。

图1 项目技术路线

四、项目实施过程

1.前期准备

(1)时事和知识学习

本阶段，学生一方面需要在校学习与“双碳”相关的多学科知识与技能，并进行知识整合；另一方面，学生需要利用多种方式（如查阅网站、访谈居民等）了解我国及佛山不同主体、不同区域的碳中和政策背景和实践案例，完成一份“双碳”背景调查报告。

(2)研学计划与准备

户外研学是课程最关键的一环，学生需要根据前期调查选取佛山有代表性的地点开展研学活动。以佛山顺德新能源科技小镇为例，教师指导学生开展了1天的户外研学活动，规划了研学位置与线路（见图2）。

图2 研学位置与线路

研学物资准备包括摄影设备（如相机、手机）、测量工具（如卷尺）、绘写工具（如彩笔、纸）、软件（如指南针、百度地图）、安全物资（如防晒衣、雨衣、水杯）。

2.研学过程

户外研学跟传统课堂学习最大的区别在于研学过程中学习者能亲临现场体验真实的学习情境。这为学生进行真实问题探究奠定了丰富的情感体验。具身认知理论由莫里斯·梅洛－庞蒂提出，他强调认知具有具身性，认知的产生不仅局限于大脑，在很大程度上还依附于身体各个感官产生的经验。当身体和不同的环境（如物理环境、文化环境、生理环境）相互融合时，各感官必将以其独特的活动方式与环境产生交互，此时就会建立新的认知。[3]依据具身认知理论，研学任务的设定必须充分调动学生的身体感官系统（包括眼、鼻、耳、口、手等），在佛山顺德新能源科技小镇研学方案中，教师依此设计了研学任务和探究问题（见表3）。

表3 顺德新能源科技小镇研学探究过程

3.学以致用

研学过程完成以后，学生需要把研学过程学习到的知识原理运用到其他零碳空间（如社区空间、学习空间）的设计中。本文以某学生长期生活的旧村落（佛山夏北社区聚龙南村）为例，对村落进行了低碳改造。佛山夏北社区聚龙南村（见图3）邻近佛山市南海区千灯湖金融高新区，村落建成年代久远，基础设施落后，已纳入佛山“三旧”改造专项规划。目前村落改造尚未有详细方案，仅划定了地块的利用类型。学生通过充分调查了解社区目前存在的问题，提出了未来低碳社区的改造构想（见表4），并小组合作手绘了低碳社区规划图（见图4）。

图3 佛山夏北社区聚龙南村

图4 手绘低碳社区规划图

表4 佛山夏北社区聚龙南村存在的问题和低碳改造设计

五、项目成果与评价

在课程学习中，学生需要完成若干学习任务，形成至少三个方面的项目成果，即双碳背景调查报告、研学报告、零碳社区设计方案。在课程结束前学生需要进行小组合作展示项目成果。依据学习目标和项目成果，本文设定了以下表现性评价量表，以过程性评价和终结性评价结合的方式，从四个维度开展评价（如表5）。

表5 研学项目评价量表