基于综合性学习的地理校本科技课程建设与开发

梁嘉明

摘  要：为贯彻落实党中央、国务院关于科普和科学素质建设的重要部署，依据《中华人民共和国科学技术进步法》、《中华人民共和国科学技术普及法》，落实国家有关科技战略规划，特制定《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》。同时在“双减”政策的引领下，为了使学生们的学习生活多姿多彩，建设和开发校本科技课程，既有利于提高学生的科学素质，又能调动学生的学习兴趣，提高学生合作探究、敢于创新的多方面能力。本文结合以提升太阳能单位面积发电量的研究性学习为例，笔者对综合性学习的地理校本科技课程建设与开发提出见解。

关键词：地理;校本科技课程;综合性学习;研究性学习

一、综合性学习的地理校本科技课程建设与开发的背景

《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》中，习近平总书记指出：“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没有全民科学素质普遍提高，就难以建立起宏大的高素质创新大军，难以实现科技成果快速转化。”这一重要指示精神是新发展阶段科普和科学素质建设高质量发展的根本遵循。近年来，学生除了完成传统学科的学业外，也会积极探索科学知识，并且将身边的小问题，通过科学的手段进行分析，并制作出一些小发明，同学间也形成了相互参考与讨论的氛围，家长们对于学生们的创作兴致之高所点亮眼球，也在全方位支持学生的科学创新活动。笔者以提升太阳能单位面积发电量的研究性学习进行综合性学习的地理校本科技课程建设与开发。

目前全球都存在能源危机，各种各样长期赖以生存的不可再生能源也逐一宣告即将枯竭，对于开发可再生清洁能源，成为全球各个国家的战略目标。但相比于传统能源，清洁能源存在能源转化率低、单位能源转化成本高、前期投入大等制约因素。如何提升单位面积与投入下的发电效率，也就成为可再生清洁能源在未来应用中的首要问题。太阳能在众多的可再生清洁能源中具有能量大、辐射广、获取容易、布设要求低、建设周期短等优势，是未来可再生能源开发的首选。现在太阳能板普遍的转化率都在17%以下，而且在相对苛刻的条件下才可以达到，在大部分时间下太阳能板的转化率都不足10%，主要问题是出在太阳光的获取条件上受到了限制，无法让太阳能板能持续保持在高转化率的条件下工作。如果在不增加太阳能板面积的基础上，通过改变太阳能板对于太阳光的获取效果，让太阳能板的转化率保持在15%以上，那么单位面积不便的情况下，太阳能的总发电量可以提升30%—60%，将极大推进了太阳能发电的发展与应用。

根据装设地的地理条件，将安装太阳能转化装置，确保在任何情况下能增加发电量，保证用户用电需求。设备只需要进行简单安装即可，不会破坏原有地理环境及生态结构，所需要的能量也是可再生利用的节能环保资源。通过研究性学习的参与者与执行者，扩大地理教育的影响力，深化可持续发展的观念。

二、综合性学习的地理校本科技课程建设与开发的实施过程

在提升太阳能单位面积发电量的研究性学习的前期研究，学生发现目前国内外在太阳能发电主要都是应用在政府大型发电项目上，对于民用级别的太阳能发电装置，基本上不能满足正常的家居使用，目前主要通过提高太阳能板的材料性能和制作工艺，但无形中却提升了太阳能板的使用成本，也提高了太阳能发电的用电成本，目前而言依然是不利于太阳能的普及使用。通过网络搜索引擎未能查找到这课题的相关研究，在中国知网查找不到相关的研究性学习的内容。因此，学生需要在教师的指導下进行合作探究的研究性学习，有计划，按步骤突破此难题。

通过引导学生去研究新能源在存在与应用的转化，需要将自己以往所学的学科知识进行延伸，需要在课外书籍及网络渠道上将本项目所涉及的技术及知识点进行检索及收集归纳，并根据各人的特长及专业所属，通过合理的分工并进行团队合作，确保整个项目可以顺利完成。它不仅仅可以提高学生学习的兴趣，也可以激发学生对于绿色环保，人人有责的社会责任感。

三、综合性学习的地理校本科技课程建设与开发的原则

（一）应用性原则：要求学生把科学知识与社会生活实践经验相联系，能够有意识地运用地理知识解决生活中遇到的问题。

（二）自主性原则：通过学生自主分析和收集各类相关信息和资料，调动学生的参与热情，搭建学生自我展示、自我构建的舞台。

（三）正面性原则：教师对学生在学习过程中表现出来的亮点要充分肯定和激励，又要帮助学生认识其不足，做到有效评价。

（四）开放性原则：在具体项目中，给学生提供丰富的信息源，通过学生的主观能动性，以全方位的视角突破思维的限制，达到开放思维的目标。

（五）多元性原则：通过过程性评价与终结性评价相结合，教师评价与学生评价相结合，课时评价与档案袋评价相结合，完成测评的科学框架。

四、综合性学习的地理校本科技课程建设与开发的效果与反思

以提升太阳能单位面积发电量的研究性学习，其中一个目的就是要改变太阳能板的光照获取条件，从而提高单位面积下的太阳能转化率，再与风力发电装置相结合，以达到在单位面积与时间下，获得更大发电量。通过研究希望让拥有太阳能、风能等优质可再生能源的区域，将能源进行转化、储存应用，造福社会。但是由于设计难度太大，学生的作品显得稚嫩。

不过，学生在通过书籍、网络等途径收集有关太阳能及其他可再生能源的特点，了解现在各种可再生能源在使用上所遇到的问题，并通过了解各种可再生能源在能源转换上的区别与特点，从而确定研究的方向与思路。这是学生自主学习的结果。他们进一步了解当前太阳能的发展与应用情况，并可以了解在太阳能的应用上有什么前沿的科技水平，也有助于提高学生对学习地理的兴趣和学习科学的热情，同时使学生的观察力、语言表达能力、组织协调能力及科技探索研究能力等在活动中得到了展现及提升，大大促进了学生个体的综合能力发展。此类校本课程的推进，让一批能力突出的学生，可以带领着学校大部分的同学进行科技创意设计、作品展示等活动，并通过科技竞赛交流活动，为学校凝聚一股浓厚的科学创新创作氛围，强化学校提高学生科学素质的工作力度，同时为把我校建设成广州市科技教育特色学校奠定基础。

参考文献：

[1] 全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）.国务院.国发〔2021〕9号

[2] 罗运俊.太阳能利用技术[M].化学工业出版社.2011

[3] 周乃君.能源与环境[M].中南大学出版社.2008

[4] 段玉山.地理新课程研究性学习[M] .北京：高等教育出版社.2003 [2]