中日韩环境教育合作项目——减缓与适应气候变化教育案例展示（一）

中日韩环境教育合作项目

减缓与适应气候变化教育

案例展示（一）

中日韩环境教育网络（TEEN）是中日韩三国环境部长会议（TEMM）机制下优先合作领域的重要合作机制之一，通过三国环境部门、环境教育机构及环境教育工作者之间的交流与合作，互相学习与借鉴三国环境教育政策、方法及案例。生态环境部宣传教育中心为该合作网络的中方协调机构。

自2020年起，中日韩三方发起“中日韩环境教育合作项目”，通过开展环境教育案例征集及联合研究，丰富了中日韩环境教育网络（TEEN）的成果。

由韩国主导的《2023年中日韩环境教育合作项目——减缓与适应气候变化教育案例研究报告》已完成，中方共有6个案例被写入该报告。现对入选案例进行宣传展示。

本期展示的为来自北京市西城区青少年科学技术馆提供的案例。

减排实践家

家庭节电导向的低碳探究活动

一、背景

关键词：

低碳减排，探究式活动，家庭节电

（一）问题突出：低碳发展已成为二十一世纪全世界的共识。

（二）知易行难：学生需求“自我意识驱动的环保行为”。

对于参与本活动的10-15岁学生，从思维上正在形成抽象逻辑思维，具备了进行科学探究的能力，从自我认知上则处于青春期，容易以违反规范来彰显自我存在。所以，本活动以科学探究、项目式学习为手段，以可控制、可评价的节电行为为认知目标，满足学生的心理需要。

二、项目目标

（一）科学观念

1.人类活动与环境：学生认识到人类排放的温室气体（二氧化碳为主）是导致全球气候变暖、海洋酸化的主要因素。

2.能量转化与守恒：学生理解电灯产生的热能是由电能转化而来的，属于浪费电能的热损耗；电器的待机耗电同理。

3.技术、工程与社会：学生体会能源技术迭代（化石能源、新能源）与社会的互相影响。

（二）科学思维

1.模型建构：完成碳排放、碳循环、家庭节电模型的建立。

2.推理论证：学生根据实验结果对二氧化碳的温室效应进行论证；根据中国自然资源对各地区能源规划开展论证。

（三）态度责任

加强节能减排的责任感，建立节约用电、低碳生活的态度。以家庭节电行动来践行责任。

三、项目概述

活动对象为16名西城区青少年科技馆环保社团的学生，5年级至7年级，在之前没有接受过以节电为主题的环境教育活动，但接受过水环境、空气环境等主题的教育活动，对于环保有较同龄人更深的理解和接纳度。

活动共20课时、10个主题的活动。活动设计如下。

四、主要活动及内容

1-1二氧化碳何处高

引入：在不同地点，二氧化碳的浓度有差距吗？

聚焦：如何检测空气中的二氧化碳？

探究：学生根据周边环境设计采样点，检测其二氧化碳浓度。

拓展：开展网络查阅，绘制碳循环过程图。

1-2二氧化碳与气候变化

引入：大气中的二氧化碳升高有什么问题？如何证明？

聚焦：如何通过实验，来证明二氧化碳具有温室效应？

探究：设计实验尝试证明二氧化碳的温室效应，开展实验。

（图1 学生在探究二氧化碳的温室效应）

拓展：开展网络查阅，选取一则近年来的极端高温事件，分析其对人类生存和发展的影响。

1-3二氧化碳与海洋酸化

引入：大气中二氧化碳增高，对海洋是否有影响？

聚焦：如何通过实验，来证明二氧化碳会让海水酸化？

探究：设计实验尝试证明二氧化碳溶于水呈酸性。

（图2 学生在探究二氧化碳在水中的酸碱性）

拓展：开展网络查阅，并结合自己的推断，试分析海洋酸化对人类的影响。

2-1电从何处来

引入：我们使用的电是从哪里来的？

聚焦：观察图片，归纳出水力、风力和火力发电都有轮机结构，使用了什么原理？

探究：拆解手压发电手电，根据其内部结构理解动能发电技术的结构和原理。

拓展：开展网络查阅，绘制电力生产结构图。

2-2温差发电

引入：观察温差发电的自搅拌咖啡杯，动力从何而来？

聚焦：解释温差发电的原理。

探究：根据温差发电的原理，搭设出可用于温差发电的结构。

拓展：设计一款在生活中可使用的，利用温差发电的小发明，绘制简要设计图。

2-3更清洁的电

引入：在你的生活中，有哪些地方采用了太阳能发电？

聚焦：为什么没有太阳能发电汽车投入实际应用？

探究：搭设太阳能小车，进行使用。

拓展：测算汽车使用光伏自发电，需要使用多大面积的光伏板。

2-4新能源大规划

引入：展示中国各地区电网的二氧化碳排放因子，猜想其差异是如何产生的？

聚焦：为什么华北地区的火电比例要大大高于其他地区？

探究：提供多张自然资源地图，学生绘制中国能源发展地图。

拓展：查阅资料，看一看自己的设计有哪些与我国能源转型的实际工作吻合。

3-1耗电知多少

引入：居民可以做些什么来减少自身的碳排放？

聚焦：减少家庭用电是可行的，我们如何了解电器耗电的多少？

探究：使用功率计量插座，测试电器在不同待机、工作状态下的实际功率。

（图3 学生在测量电器的功率）

拓展：在家中开展针对电器的用电审计。

3-2照明节电

引入：居室有哪些照明方式，优缺点是什么？

聚焦：三代家用照明：白炽灯、荧光灯和LED灯，主要区别是什么？

探究：检测白炽灯、荧光灯和LED灯的工作功率、照度、工作温度，分析其能源转化效率。

（图4 学生在进行灯具检测）

拓展：根据探究结果和生活经验，讨论得出家庭照明节电方法。

3-3家庭节电挑战

引入：个人可以有哪些减少碳排放的行为？

聚焦：家庭中，我们可以有哪些节电行为？

探究：以小组为单位，讨论家庭中的节电方法。

拓展：在家中开展可行的节电行为，并在学习单上记录一个月的电表数据。

五、主要特点

（1）主观能动性视角的选题

家庭低碳行为包括降低交通耗能、房屋采暖耗能、家用电器耗能等。交通耗能受家庭成员的通勤情况影响较大；北方的房屋采暖以统一供暖为主，采暖耗能相对固定，两者受客观条件的影响大于主观条件，不适合在本课题中进行研究。而家庭用电受到生活习惯的影响较大，主观意识和行为的改变能够带来显著效果，故选择家庭节电为主题。

（2）注重首尾的全流程自主学习设计

在探究式活动中，一般具有设置疑难情景、确定问题、提出假设、开展探究、分析讨论和拓展等环节。在大部分活动中，“设置疑难情景和拓展”一头一尾的环节教师的主导程度较高。本活动为了与学生的实际生活更加紧密联系，特别注意用开放性问题来设置疑难情景，用课后调查作业作为拓展，加强这两个环节的自主学习占比。

（3）活动创新点

观念创新：本活动引导学生从新能源的优点、不足、适宜地区和场景进行全面分析，在培养学生自主思考的同时，确立了低碳生活不能坐等能源革命的观念，增强学生的自我低碳责任感。

评价创新：本活动在小组自评、家长点评、学习单和作业测评等传统评价方式的基础上，引入了国家电网app上的家庭用电数据开展家庭节电行为的评价，这种评价方式科学有效，通过与对照组的数据开展比较，能够真实反应活动对实际节电行为的效果。

项目实施机构介绍

北京市西城区青少年科学技术馆成立于1981年，隶属于西城区教育委员会。先后被授予全国科普教育基地、全国“环境友好 儿童友好”少年儿童生态文明教育活动成员单位、首都文明单位、北京市学生金鹏科技团、北京市科普基地、北京市“科技馆之城”科技教育体验基地。

西城科技馆始终以科技育人为核心，将培养青少年的科学精神、科学思维、科学方法与实践能力作为开展教育教学工作的根本目标。常年面向青少年开展机器人、生物、环保、电子、模型、天文等科技兴趣小组，积极引导青少年在科技活动中增长知识，在实践中锻炼能力，在探究中提升素养。

案例提供人

姓名：赵溪

单位及职务：西城区青少年科学技术馆 环保组组长