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　　原標題：氣候變化教育：聯(lián)系身邊的科學與人文

　　目前，無論是氣候變化研究還是氣候變化教育，我們一定會聯(lián)系到現(xiàn)今大的氣候變化背景。

　

　　各位專家、各位老師，大家好！

　　我是裴卿，來自香港理工大學。

　　首先，我非常感謝程介明教授能夠給我這次機會，介紹一下我過去在氣候變化教育領域做的一些實踐工作。我主要關注和探討如何聯(lián)系學生身邊的科學證據和人文素材，來推進氣候變化教育。具體來說，我開展氣候變化教育的對象是青少年學生，結合我的研究工作和教學設想，利用身邊的科學證據和人文素材，讓青少年學生理解和感受，甚至探討氣候變化，最終能達到形成他們關于氣候變化的思想和認知的教學效果。

　　今天，我將和各位專家、老師匯報我近年來在氣候變化教育領域的實踐工作，希望各位專家、老師點評和指正。今天我匯報的內容主要分為以下幾個方面：第一教學背景，第二教學素材，第三教學方法，第四教學目標。

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　　教學背景

　　目前，無論是氣候變化研究還是氣候變化教育，我們一定會聯(lián)系到現(xiàn)今大的氣候變化背景。根據現(xiàn)有的觀測記錄，我們已經可以確切地認識到現(xiàn)在的氣溫是明顯高于過去。特別是在2011到2020年時段的氣溫，已經比1850到1900年時段的氣溫，升高了1.1度，這個結果是在全球尺度，如果在個別區(qū)域，升溫幅度可能會更加顯著。

　　未來的氣溫預測情況主要是基于科學家模擬的未來排放前景。在20世紀初的溫度，仍是低于1850-1900年的水平，但是之后的溫度開始逐漸升高。根據科學家給出的情景和相應升溫的模擬，我們發(fā)現(xiàn)未來的溫度會越來越高。我們的后代將經歷一個怎樣的世界呢？這就取決于我們現(xiàn)在和近期的排放選擇，所謂的千里之行，始于足下。

　　目前，在一個更大的尺度上，科學家提出了“地球界限”這個概念，來認知地球系統(tǒng)的穩(wěn)定性和恢復力。科學家提出了9個具體的地球界限，在9個界限里邊，列在左邊的6個界限是全部已經超出了地球界限。這代表著什么呢？代表著已經完全超出了地球維持其穩(wěn)定和恢復能力的邊界，遠遠地超過了地球能夠承載的邊界，在這6個超出地球邊界中，氣候變化赫然在目。

　　我們今天所有的努力是為了我們的現(xiàn)在，當然也是為了我們的未來。青少年學生是我們未來的希望，也是承擔未來社會應對氣候變化責任，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵。在所有的教育培養(yǎng)計劃中，無論是中國內地，還是香港本地的課程，都給氣候變化的教學做了一個規(guī)范的指引，突出地強調了青少年學生應當理解和學習氣候變化的相關概念和知識。

　　教師授課無外乎就是把知識傳授給學生，主要就是涉及教學資料來和教學方法兩個方面。目前，學生在學習時候會遇到一些問題，我在和香港的青少年學生進行交流的時候，發(fā)現(xiàn)他們的困惑主要來自于兩個方面。

　　第一就是距離感，在時間、空間上都有體現(xiàn)。在上述提及的資料中，比如說未來的升溫和排放情景，在時間上給青少年學生的感覺就是非常遙遠。又如，氣候變化在空間上，往往一談就是全球這樣的宏觀尺度。所以，青少年學生會覺得氣候變化在時間上和空間上離我們太遙遠，又很寬泛。第二，氣候變化的研究成果和教學資料，讓青少年學生聯(lián)想到了復雜的模型和精密的設備，很容易導致青少年學生在學習氣候變化的時候，出現(xiàn)了無力感。

　　針對以上的問題，如何有效地推進氣候變化教育，是我過去一直思考和實踐的內容。因為老師們難能可貴的努力，好像還不足以去教授青少年學生深入認知氣候變化，以挽回氣候惡化的情況?，F(xiàn)有的氣候變化教育和學生的距離相對遙遠，如何能夠把氣候變化教育拉到學生們的身邊，以切實地提升青少年的科學素養(yǎng)和人文情懷，這就是我們應當對氣候變化教育進行的思考。

　　我個人的研究工作，也是與氣候變化教育緊密相關。我個人研究主要集中在多時空尺度上的氣候變化與社會變遷，涵蓋了氣候學和氣候變化的社會影響兩個方面。氣候學主要是認識歷史氣候變化及其機制，對應了IPCC第一工作組，即自然科學基礎。我對氣候變化的社會影響的研究，則對應了IPCC第二個工作組的主題，即影響、適應和脆弱性。我的研究工作，同時利用了科學證據和人文素材去認知歷史氣候和社會。所以，今天的匯報，是基于我過去的教學和教育實踐，同時也是基于我個人的研究工作和成果發(fā)表。

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　　教學素材

　　教學素材應當在利用科學證據的同時，也要考慮一些人文的素材?？茖W證據，主要是利用現(xiàn)代的工具，比如說溫度計，還有一些自然代用指標。人文素材，我比較推崇用“大語文”的方式去認知人地關系和氣候變化的社會影響，人文素材包括世界各地的歷史資料和經典作品，比如說歷史文獻和藝術作品等，之后我會詳細介紹。

　　科學證據，我最開始給的這幅升溫圖，就是利用現(xiàn)有的測量工具，即溫度測量儀器，來記錄和反映氣候變化。第二種就是自然代用指標。為什么會用到自然代用指標？因為我們的現(xiàn)代測量工具發(fā)明出來的時間較晚，有測量記錄的時段還是比較短，沒有辦法反映更長一些時間的氣候狀況，特別是某些地區(qū)，現(xiàn)代測量工具的發(fā)展會更晚。這個時候我們不得不用一些自然體，特別是保存時間較長的自然體，它們的物理、化學和生物過程是受到了氣候條件的影響。我們能夠利用這些自然體的物理、化學和生物屬性，推測當時的氣候狀況。我們就像偵探一樣，從這些物理、化學、生物的過程中去看，氣候到底留下了如何的足跡。這些可以利用的自然體包括：花粉、珊瑚、冰芯、樹輪、石筍等。我這里特別標注了“樹輪”，因為利用樹輪教學的成本比較低，在香港常見，所以我用樹輪進行教學也相對多一些。

　　我們還可以經常發(fā)現(xiàn)身邊的樹輪證據。例如，我們去博物館，甚至去爬山的時候經常看到樹輪，通過樹輪的剖面，我們就知道樹輪寬一點的地方、窄一點的地方，是代表了當時氣候的好壞。溫度高一點，降水多一點，自然而然樹木生長得快一點，樹輪就會寬一點。其實，我們基于樹輪的教學實踐，和樹輪科學家們的研究工作原理是一樣的，都是要利用樹輪的寬度，推測過去氣候變化的情況。

　　除了樹輪之外，我們生活當中并不缺少其他相關的科學證據。比如說，這兩張圖片是我在去阿爾卑斯山旅游的時候拍的。比較兩張圖后，可以發(fā)現(xiàn)在左邊2015年的圖片中，雪白一點，多一點。而2018年圖片中的雪黃一點，少一點。因此，我們應當鼓勵青少年學生在生活當中去發(fā)現(xiàn)科學證據。

　　除了科學證據之外還有大量的人文素材，我們國家有非常多的歷史文獻、歷史記錄，我們都可以把這些歷史文獻和歷史記錄利用起來，認識氣候變化，理解人地關系。對于我們的青少年學生，他們在日常學習當中一定會學習古文，還有唐詩宋詞等，這些歷史經典中都會有氣候的記錄。比如說，在古文里邊，經常會涉及到氣候和天氣現(xiàn)象的描述，包括“大雨”、“大旱”，甚至還有“蝗蟲”等自然災害。這些古文都能直觀地告訴我們當時的自然現(xiàn)象，認知氣候狀況。詩詞里邊同樣有豐富的氣候描述，比如說白居易的“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開。”還有蘇軾的“春江水暖鴨先知”，還有《清明》這首詩里邊的“清明時節(jié)雨紛紛”，也能夠代表了清明時段的降水情況。

　　除了我國的歷史文獻、歷史記錄，世界上也有著各種經典的人文素材，比如說歐洲的油畫。這副油畫是出自荷蘭的畫家，一看到這個場景就會想到荷蘭當時下雪很大，有很多的結冰，然后我們可以聯(lián)想一下現(xiàn)在的荷蘭氣候，搜尋現(xiàn)在關于荷蘭的氣候和天氣的照片，我們就會知道，氣候在過去和現(xiàn)在有明顯不同，發(fā)生了顯著變化。所以，中外人文素材里蘊藏了大量詳實的氣候信息，等待青少年學生去挖掘、理解和學習。

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　　教學方法

　　有了這么多的教學素材我們一定要思考，如何有機地把教學素材整合到教學方法中，提出合適的教學法，讓青少年們身臨其境地感受到氣候變化的存在及其影響。在我過去的實踐當中，主要用到了三種方法：跨學科、體驗式教學、“技術+”的教學方法。我相信各位專家和老師有其他的教學方法，在這里我只介紹這三種，因為這三種是我個人利用得比較多，有了一些經驗積累。

　　首先，跨學科的方法。在任何的研究當中，我們都會強調跨學科，在教育里面我們同樣強調跨學科。中國內地的課程方案，已經明確地強調了我們要加強課程的綜合和關聯(lián)，那么我們應如何去做的呢？

　　氣候變化涉及了自然科學、社會科學和人文科學，比如說，剛剛我已經提及氣候變化的研究，利用了物理、化學和生物的知識，同時我也用到了“大語文”的理念，所以氣候變化研究一定是跨學科的。目前，氣候變化已經不僅僅是科學現(xiàn)象，已然成為了一個學科。所以，我們的教學方法也要考慮如何利用不同學科的知識和手段。

　　我曾在挪威的博物館里面拍攝過一張圖，是一個巨大的樹輪，圖片中可以看到將一些重要事件和樹輪聯(lián)系在了一起。此時，我們可以看到長時期的氣候變化狀況，也可以幫助我們認知在一些重要事件發(fā)生時的氣候背景。

　　我們國家更是有著資料優(yōu)勢去開展跨學科教學，這個是來自于我發(fā)表的一篇文章，幫助學生學習土木堡事件，我在分析土木堡事件的經濟、社會、民族等背景之外，還考慮了當時的氣候條件，綜合地解釋為什么瓦剌民族要向南遷徙和明朝沖突，最終發(fā)生了土木堡事件。

　　此外，我們可以摘錄各種各樣的歷史記錄，將摘錄的記錄做成時間序列曲線。右邊的曲線是來自我關于游牧民族向南遷徙的研究。其中，少數民族向南遷徙會在氣候變干的時候有明顯增加，質言之，惡化的氣候狀況會導致少數民族更多南遷。該研究一方面可以去認知氣候變化的影響，同時也可以通過社會現(xiàn)象反過來認知當時的氣候變化。比如說，我們發(fā)現(xiàn)有更多的少數民族向南遷徙，就很大可能代表當時少數民族居住的地方，出現(xiàn)了氣候變差的情況出現(xiàn)，使得少數民族不得不向南遷徙。因此，我們可以把科學現(xiàn)象和社會現(xiàn)象進行有機地聯(lián)系。

　　我們還可以做更大的尺度，不僅研究中國的，也可以研究世界的其他地區(qū)，甚至是全球范圍都是可以做到。我們可以完完全全利用跨學科方法，覆蓋不同的時間和空間尺度，讓學生去理解氣候變化和人地關系。

　　第二，體驗式教學。在我們的課程大綱中，已經非常地突出體驗式教學，強調實踐的重要性，體驗式教學就是用實踐來去讓學生去參與學習過程，成為學習的主角，而且老師要利用可聽、可看、可感的教學媒體，去為學生的學習做好支持工作。

　　我在利用樹輪進行教學的時候，讓青少年學生摸一摸樹輪，去理解氣候變化具體的物理、化學和生物的體現(xiàn)，讓學生實實在在地看到氣候變化在樹輪上的變現(xiàn)，甚至我們可以讓青少年學生去拿一個樹輪畫一下，可以看樹輪的走向、樹輪的寬窄等，這些都是可以讓學生們去切身體會到氣候變化的教學方法。我們也可以讓學生走到外面去測量一些樹木高、粗等指標，去計算樹木的固碳量，幫助學生學習碳捕捉和碳儲存等相關知識。

　　我們還利用“技術+”的手段，因為無論是體驗式學習還是跨學科，其實它都是有一些空間的限制。為了突破這些限制，讓學生能夠在香港的教室里面，或者內地的教室里面看到歐洲、美洲的情況，技術的輔助就非常重要。所以我利用了VR，即虛擬現(xiàn)實，看到世界各地的情況。還可以利用虛擬的沙盤，讓學生看在不同的海拔高度之下，哪些區(qū)域會受到氣候變化的影響更大，比如說低海拔地區(qū)受海平面上升的威脅更大。還可以使用地理資訊系統(tǒng)，做一些實時交互，甚至是模擬未來的城市，讓青少年學生認識到氣候變化就在身邊。事實上，我們國家已經有非常好的“技術+”的支持，比如說國家中小學的智慧教育平臺等等，這些國家支持都可以幫助我們開展“技術+”的教學方法。

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　　教學目標

　　最后，基于以上的教學素材和教學方法，我提出了相應的教學目標。我的教學目標是針對兩個群體，第一個群體是老師。需要老師講授氣候變化時候，能夠做到理論化和體系化，在專業(yè)上對老師提出了較高的要求。第二對于青少年學生來講，我希望他們能夠身臨其境地發(fā)現(xiàn)和感受氣候變化，特別是在老師利用科學證據和人文素材講授氣候變化的時候，我們的學生能夠切實提升自身的科學素養(yǎng)和人文情懷，從而達到預期的教學目標，讓青少年學生承擔起未來社會應對氣候變化，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的責任。

　　以上是我過去的教學實踐和科研工作的匯報，謝謝各位專家和老師的聆聽，希望各位專家和老師，多多指正！