原标题：气候变化教育：联系身边的科学与人文

　　目前，无论是气候变化研究还是气候变化教育，我们一定会联系到现今大的气候变化背景。

　　各位专家、各位老师，大家好！

　　我是裴卿，来自香港理工大学。

　　首先，我非常感谢程介明教授能够给我这次机会，介绍一下我过去在气候变化教育领域做的一些实践工作。我主要关注和探讨如何联系学生身边的科学证据和人文素材，来推进气候变化教育。具体来说，我开展气候变化教育的对象是青少年学生，结合我的研究工作和教学设想，利用身边的科学证据和人文素材，让青少年学生理解和感受，甚至探讨气候变化，最终能达到形成他们关于气候变化的思想和认知的教学效果。

　　今天，我将和各位专家、老师汇报我近年来在气候变化教育领域的实践工作，希望各位专家、老师点评和指正。今天我汇报的内容主要分为以下几个方面：第一教学背景，第二教学素材，第三教学方法，第四教学目标。

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　　教学背景

　　目前，无论是气候变化研究还是气候变化教育，我们一定会联系到现今大的气候变化背景。根据现有的观测记录，我们已经可以确切地认识到现在的气温是明显高于过去。特别是在2011到2020年时段的气温，已经比1850到1900年时段的气温，升高了1.1度，这个结果是在全球尺度，如果在个别区域，升温幅度可能会更加显著。

　　未来的气温预测情况主要是基于科学家模拟的未来排放前景。在20世纪初的温度，仍是低于1850-1900年的水平，但是之后的温度开始逐渐升高。根据科学家给出的情景和相应升温的模拟，我们发现未来的温度会越来越高。我们的后代将经历一个怎样的世界呢？这就取决于我们现在和近期的排放选择，所谓的千里之行，始于足下。

　　目前，在一个更大的尺度上，科学家提出了“地球界限”这个概念，来认知地球系统的稳定性和恢复力。科学家提出了9个具体的地球界限，在9个界限里边，列在左边的6个界限是全部已经超出了地球界限。这代表着什么呢？代表着已经完全超出了地球维持其稳定和恢复能力的边界，远远地超过了地球能够承载的边界，在这6个超出地球边界中，气候变化赫然在目。

　　我们今天所有的努力是为了我们的现在，当然也是为了我们的未来。青少年学生是我们未来的希望，也是承担未来社会应对气候变化责任，是实现可持续发展的关键。在所有的教育培养计划中，无论是中国内地，还是香港本地的课程，都给气候变化的教学做了一个规范的指引，突出地强调了青少年学生应当理解和学习气候变化的相关概念和知识。

　　教师授课无外乎就是把知识传授给学生，主要就是涉及教学资料来和教学方法两个方面。目前，学生在学习时候会遇到一些问题，我在和香港的青少年学生进行交流的时候，发现他们的困惑主要来自于两个方面。

　　第一就是距离感，在时间、空间上都有体现。在上述提及的资料中，比如说未来的升温和排放情景，在时间上给青少年学生的感觉就是非常遥远。又如，气候变化在空间上，往往一谈就是全球这样的宏观尺度。所以，青少年学生会觉得气候变化在时间上和空间上离我们太遥远，又很宽泛。第二，气候变化的研究成果和教学资料，让青少年学生联想到了复杂的模型和精密的设备，很容易导致青少年学生在学习气候变化的时候，出现了无力感。

　　针对以上的问题，如何有效地推进气候变化教育，是我过去一直思考和实践的内容。因为老师们难能可贵的努力，好像还不足以去教授青少年学生深入认知气候变化，以挽回气候恶化的情况。现有的气候变化教育和学生的距离相对遥远，如何能够把气候变化教育拉到学生们的身边，以切实地提升青少年的科学素养和人文情怀，这就是我们应当对气候变化教育进行的思考。

　　我个人的研究工作，也是与气候变化教育紧密相关。我个人研究主要集中在多时空尺度上的气候变化与社会变迁，涵盖了气候学和气候变化的社会影响两个方面。气候学主要是认识历史气候变化及其机制，对应了IPCC第一工作组，即自然科学基础。我对气候变化的社会影响的研究，则对应了IPCC第二个工作组的主题，即影响、适应和脆弱性。我的研究工作，同时利用了科学证据和人文素材去认知历史气候和社会。所以，今天的汇报，是基于我过去的教学和教育实践，同时也是基于我个人的研究工作和成果发表。

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　　教学素材

　　教学素材应当在利用科学证据的同时，也要考虑一些人文的素材。科学证据，主要是利用现代的工具，比如说温度计，还有一些自然代用指标。人文素材，我比较推崇用“大语文”的方式去认知人地关系和气候变化的社会影响，人文素材包括世界各地的历史资料和经典作品，比如说历史文献和艺术作品等，之后我会详细介绍。

　　科学证据，我最开始给的这幅升温图，就是利用现有的测量工具，即温度测量仪器，来记录和反映气候变化。第二种就是自然代用指标。为什么会用到自然代用指标？因为我们的现代测量工具发明出来的时间较晚，有测量记录的时段还是比较短，没有办法反映更长一些时间的气候状况，特别是某些地区，现代测量工具的发展会更晚。这个时候我们不得不用一些自然体，特别是保存时间较长的自然体，它们的物理、化学和生物过程是受到了气候条件的影响。我们能够利用这些自然体的物理、化学和生物属性，推测当时的气候状况。我们就像侦探一样，从这些物理、化学、生物的过程中去看，气候到底留下了如何的足迹。这些可以利用的自然体包括：花粉、珊瑚、冰芯、树轮、石笋等。我这里特别标注了“树轮”，因为利用树轮教学的成本比较低，在香港常见，所以我用树轮进行教学也相对多一些。

　　我们还可以经常发现身边的树轮证据。例如，我们去博物馆，甚至去爬山的时候经常看到树轮，通过树轮的剖面，我们就知道树轮宽一点的地方、窄一点的地方，是代表了当时气候的好坏。温度高一点，降水多一点，自然而然树木生长得快一点，树轮就会宽一点。其实，我们基于树轮的教学实践，和树轮科学家们的研究工作原理是一样的，都是要利用树轮的宽度，推测过去气候变化的情况。

　　除了树轮之外，我们生活当中并不缺少其他相关的科学证据。比如说，这两张图片是我在去阿尔卑斯山旅游的时候拍的。比较两张图后，可以发现在左边2015年的图片中，雪白一点，多一点。而2018年图片中的雪黄一点，少一点。因此，我们应当鼓励青少年学生在生活当中去发现科学证据。

　　除了科学证据之外还有大量的人文素材，我们国家有非常多的历史文献、历史记录，我们都可以把这些历史文献和历史记录利用起来，认识气候变化，理解人地关系。对于我们的青少年学生，他们在日常学习当中一定会学习古文，还有唐诗宋词等，这些历史经典中都会有气候的记录。比如说，在古文里边，经常会涉及到气候和天气现象的描述，包括“大雨”、“大旱”，甚至还有“蝗虫”等自然灾害。这些古文都能直观地告诉我们当时的自然现象，认知气候状况。诗词里边同样有丰富的气候描述，比如说白居易的“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。”还有苏轼的“春江水暖鸭先知”，还有《清明》这首诗里边的“清明时节雨纷纷”，也能够代表了清明时段的降水情况。

　　除了我国的历史文献、历史记录，世界上也有着各种经典的人文素材，比如说欧洲的油画。这副油画是出自荷兰的画家，一看到这个场景就会想到荷兰当时下雪很大，有很多的结冰，然后我们可以联想一下现在的荷兰气候，搜寻现在关于荷兰的气候和天气的照片，我们就会知道，气候在过去和现在有明显不同，发生了显著变化。所以，中外人文素材里蕴藏了大量详实的气候信息，等待青少年学生去挖掘、理解和学习。

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　　教学方法

　　有了这么多的教学素材我们一定要思考，如何有机地把教学素材整合到教学方法中，提出合适的教学法，让青少年们身临其境地感受到气候变化的存在及其影响。在我过去的实践当中，主要用到了三种方法：跨学科、体验式教学、“技术+”的教学方法。我相信各位专家和老师有其他的教学方法，在这里我只介绍这三种，因为这三种是我个人利用得比较多，有了一些经验积累。

　　首先，跨学科的方法。在任何的研究当中，我们都会强调跨学科，在教育里面我们同样强调跨学科。中国内地的课程方案，已经明确地强调了我们要加强课程的综合和关联，那么我们应如何去做的呢？

　　气候变化涉及了自然科学、社会科学和人文科学，比如说，刚刚我已经提及气候变化的研究，利用了物理、化学和生物的知识，同时我也用到了“大语文”的理念，所以气候变化研究一定是跨学科的。目前，气候变化已经不仅仅是科学现象，已然成为了一个学科。所以，我们的教学方法也要考虑如何利用不同学科的知识和手段。

　　我曾在挪威的博物馆里面拍摄过一张图，是一个巨大的树轮，图片中可以看到将一些重要事件和树轮联系在了一起。此时，我们可以看到长时期的气候变化状况，也可以帮助我们认知在一些重要事件发生时的气候背景。

　　我们国家更是有着资料优势去开展跨学科教学，这个是来自于我发表的一篇文章，帮助学生学习土木堡事件，我在分析土木堡事件的经济、社会、民族等背景之外，还考虑了当时的气候条件，综合地解释为什么瓦剌民族要向南迁徙和明朝冲突，最终发生了土木堡事件。

　　此外，我们可以摘录各种各样的历史记录，将摘录的记录做成时间序列曲线。右边的曲线是来自我关于游牧民族向南迁徙的研究。其中，少数民族向南迁徙会在气候变干的时候有明显增加，质言之，恶化的气候状况会导致少数民族更多南迁。该研究一方面可以去认知气候变化的影响，同时也可以通过社会现象反过来认知当时的气候变化。比如说，我们发现有更多的少数民族向南迁徙，就很大可能代表当时少数民族居住的地方，出现了气候变差的情况出现，使得少数民族不得不向南迁徙。因此，我们可以把科学现象和社会现象进行有机地联系。

　　我们还可以做更大的尺度，不仅研究中国的，也可以研究世界的其他地区，甚至是全球范围都是可以做到。我们可以完完全全利用跨学科方法，覆盖不同的时间和空间尺度，让学生去理解气候变化和人地关系。

　　第二，体验式教学。在我们的课程大纲中，已经非常地突出体验式教学，强调实践的重要性，体验式教学就是用实践来去让学生去参与学习过程，成为学习的主角，而且老师要利用可听、可看、可感的教学媒体，去为学生的学习做好支持工作。

　　我在利用树轮进行教学的时候，让青少年学生摸一摸树轮，去理解气候变化具体的物理、化学和生物的体现，让学生实实在在地看到气候变化在树轮上的变现，甚至我们可以让青少年学生去拿一个树轮画一下，可以看树轮的走向、树轮的宽窄等，这些都是可以让学生们去切身体会到气候变化的教学方法。我们也可以让学生走到外面去测量一些树木高、粗等指标，去计算树木的固碳量，帮助学生学习碳捕捉和碳储存等相关知识。

　　我们还利用“技术+”的手段，因为无论是体验式学习还是跨学科，其实它都是有一些空间的限制。为了突破这些限制，让学生能够在香港的教室里面，或者内地的教室里面看到欧洲、美洲的情况，技术的辅助就非常重要。所以我利用了VR，即虚拟现实，看到世界各地的情况。还可以利用虚拟的沙盘，让学生看在不同的海拔高度之下，哪些区域会受到气候变化的影响更大，比如说低海拔地区受海平面上升的威胁更大。还可以使用地理资讯系统，做一些实时交互，甚至是模拟未来的城市，让青少年学生认识到气候变化就在身边。事实上，我们国家已经有非常好的“技术+”的支持，比如说国家中小学的智慧教育平台等等，这些国家支持都可以帮助我们开展“技术+”的教学方法。

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　　教学目标

　　最后，基于以上的教学素材和教学方法，我提出了相应的教学目标。我的教学目标是针对两个群体，第一个群体是老师。需要老师讲授气候变化时候，能够做到理论化和体系化，在专业上对老师提出了较高的要求。第二对于青少年学生来讲，我希望他们能够身临其境地发现和感受气候变化，特别是在老师利用科学证据和人文素材讲授气候变化的时候，我们的学生能够切实提升自身的科学素养和人文情怀，从而达到预期的教学目标，让青少年学生承担起未来社会应对气候变化，实现可持续发展的责任。

　　以上是我过去的教学实践和科研工作的汇报，谢谢各位专家和老师的聆听，希望各位专家和老师，多多指正！