基于綜合性學習的地理校本科技課程建設與開發

梁嘉明

摘 ?要：為貫徹落實黨中央、國務院關于科普和科學素質建設的重要部署，依據《中華人民共和國科學技術進步法》、《中華人民共和國科學技術普及法》，落實國家有關科技戰略規劃，特制定《全民科學素質行動規劃綱要（2021—2035年）》。同時在“雙減”政策的引領下，為了使學生們的學習生活多姿多彩，建設和開發校本科技課程，既有利于提高學生的科學素質，又能調動學生的學習興趣，提高學生合作探究、敢于創新的多方面能力。本文結合以提升太陽能單位面積發電量的研究性學習為例，筆者對綜合性學習的地理校本科技課程建設與開發提出見解。

關鍵詞：地理;校本科技課程;綜合性學習;研究性學習

一、綜合性學習的地理校本科技課程建設與開發的背景

《全民科學素質行動規劃綱要（2021—2035年）》中，習近平總書記指出：“科技創新、科學普及是實現創新發展的兩翼，要把科學普及放在與科技創新同等重要的位置。沒有全民科學素質普遍提高，就難以建立起宏大的高素質創新大軍，難以實現科技成果快速轉化。”這一重要指示精神是新發展階段科普和科學素質建設高質量發展的根本遵循。近年來，學生除了完成傳統學科的學業外，也會積極探索科學知識，并且將身邊的小問題，通過科學的手段進行分析，并制作出一些小發明，同學間也形成了相互參考與討論的氛圍，家長們對于學生們的創作興致之高所點亮眼球，也在全方位支持學生的科學創新活動。筆者以提升太陽能單位面積發電量的研究性學習進行綜合性學習的地理校本科技課程建設與開發。

目前全球都存在能源危機，各種各樣長期賴以生存的不可再生能源也逐一宣告即將枯竭，對于開發可再生清潔能源，成為全球各個國家的戰略目標。但相比于傳統能源，清潔能源存在能源轉化率低、單位能源轉化成本高、前期投入大等制約因素。如何提升單位面積與投入下的發電效率，也就成為可再生清潔能源在未來應用中的首要問題。太陽能在眾多的可再生清潔能源中具有能量大、輻射廣、獲取容易、布設要求低、建設周期短等優勢，是未來可再生能源開發的首選。現在太陽能板普遍的轉化率都在17%以下，而且在相對苛刻的條件下才可以達到，在大部分時間下太陽能板的轉化率都不足10%，主要問題是出在太陽光的獲取條件上受到了限制，無法讓太陽能板能持續保持在高轉化率的條件下工作。如果在不增加太陽能板面積的基礎上，通過改變太陽能板對于太陽光的獲取效果，讓太陽能板的轉化率保持在15%以上，那么單位面積不便的情況下，太陽能的總發電量可以提升30%—60%，將極大推進了太陽能發電的發展與應用。

根據裝設地的地理條件，將安裝太陽能轉化裝置，確保在任何情況下能增加發電量，保證用戶用電需求。設備只需要進行簡單安裝即可，不會破壞原有地理環境及生態結構，所需要的能量也是可再生利用的節能環保資源。通過研究性學習的參與者與執行者，擴大地理教育的影響力，深化可持續發展的觀念。

二、綜合性學習的地理校本科技課程建設與開發的實施過程

在提升太陽能單位面積發電量的研究性學習的前期研究，學生發現目前國內外在太陽能發電主要都是應用在政府大型發電項目上，對于民用級別的太陽能發電裝置，基本上不能滿足正常的家居使用，目前主要通過提高太陽能板的材料性能和制作工藝，但無形中卻提升了太陽能板的使用成本，也提高了太陽能發電的用電成本，目前而言依然是不利于太陽能的普及使用。通過網絡搜索引擎未能查找到這課題的相關研究，在中國知網查找不到相關的研究性學習的內容。因此，學生需要在教師的指導下進行合作探究的研究性學習，有計劃，按步驟突破此難題。

通過引導學生去研究新能源在存在與應用的轉化，需要將自己以往所學的學科知識進行延伸，需要在課外書籍及網絡渠道上將本項目所涉及的技術及知識點進行檢索及收集歸納，并根據各人的特長及專業所屬，通過合理的分工并進行團隊合作，確保整個項目可以順利完成。它不僅僅可以提高學生學習的興趣，也可以激發學生對于綠色環保，人人有責的社會責任感。

三、綜合性學習的地理校本科技課程建設與開發的原則

（一）應用性原則：要求學生把科學知識與社會生活實踐經驗相聯系，能夠有意識地運用地理知識解決生活中遇到的問題。

（二）自主性原則：通過學生自主分析和收集各類相關信息和資料，調動學生的參與熱情，搭建學生自我展示、自我構建的舞臺。

（三）正面性原則：教師對學生在學習過程中表現出來的亮點要充分肯定和激勵，又要幫助學生認識其不足，做到有效評價。

（四）開放性原則：在具體項目中，給學生提供豐富的信息源，通過學生的主觀能動性，以全方位的視角突破思維的限制，達到開放思維的目標。

（五）多元性原則：通過過程性評價與終結性評價相結合，教師評價與學生評價相結合，課時評價與檔案袋評價相結合，完成測評的科學框架。

四、綜合性學習的地理校本科技課程建設與開發的效果與反思

以提升太陽能單位面積發電量的研究性學習，其中一個目的就是要改變太陽能板的光照獲取條件，從而提高單位面積下的太陽能轉化率，再與風力發電裝置相結合，以達到在單位面積與時間下，獲得更大發電量。通過研究希望讓擁有太陽能、風能等優質可再生能源的區域，將能源進行轉化、儲存應用，造福社會。但是由于設計難度太大，學生的作品顯得稚嫩。

不過，學生在通過書籍、網絡等途徑收集有關太陽能及其他可再生能源的特點，了解現在各種可再生能源在使用上所遇到的問題，并通過了解各種可再生能源在能源轉換上的區別與特點，從而確定研究的方向與思路。這是學生自主學習的結果。他們進一步了解當前太陽能的發展與應用情況，并可以了解在太陽能的應用上有什么前沿的科技水平，也有助于提高學生對學習地理的興趣和學習科學的熱情，同時使學生的觀察力、語言表達能力、組織協調能力及科技探索研究能力等在活動中得到了展現及提升，大大促進了學生個體的綜合能力發展。此類校本課程的推進，讓一批能力突出的學生，可以帶領著學校大部分的同學進行科技創意設計、作品展示等活動，并通過科技競賽交流活動，為學校凝聚一股濃厚的科學創新創作氛圍，強化學校提高學生科學素質的工作力度，同時為把我校建設成廣州市科技教育特色學校奠定基礎。

參考文獻：

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