探究“光伏發電”原理與應用的綜合實踐活動課的研究

郭潔

一、問題的提出

（一）研究的背景

為落實教育部《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》以及深入推動中國教育學會“十三五”教育科研規劃課題《有效利用中小學社會大課堂資源開展特色實踐活動的研究》等的有效開展，全國各地教育部門都在新一輪課程改革中，將綜合實踐活動以嶄新的面貌出現在孩子們面前。

在綜合實踐課程的開發和教學中，我們發現學生和學校以及周邊的現實生活中蘊藏著豐富的素材，這是綜合實踐活動取之不盡、用之不竭的課程資源。我們本次研究的課題緊扣萊州當地近幾年來新興的一種能源發電方式-光伏發電，在充分挖掘其中的課程資源的同時，理性地分析了學校的人才資源、環境資源、物質資源，并通過有目的、有計劃地組織多種活動的方式，使學生們在實踐中學習，在學習中創造，在創造中提升。

（二）概念界定

1.綜合實踐活動課程

綜合實踐活動是國家義務教育方案規定的必修課程，是基礎教育課程體系的重要組成部分。《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》指出：綜合實踐活動是從學生的真實生活和發展需要出發，從生活情境中發現問題，轉化為活動主題，通過探究、服務、制作、體驗等方式，培養學生綜合素質的跨學科實踐性課程。

2.光伏發電

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有充分的清潔性、絕對的安全性、相對的廣泛性和資源的充足性，以及潛在的經濟性等優點，在長期的能源戰略中具有重要地位。

（三）研究的現狀分析及意義

研究者查閱了大量的國內國外的研究文獻與資料，有許多教育工作者進行了各種形式、各種主題的“走進社會大課堂”的綜合實踐活動，但具體關于探究“光伏發電”現象的綜合實踐活動的研究至今還沒有。本研究的立意在以初四學生所學的關于《電流》《電壓》這幾個章節的知識為理論基礎，開展探究“光伏發電”現象的原理以及在現實生活中的應用以及所起作用的活動與研究。通過本次實踐活動，將大自然與社會現象帶進課堂中，讓課程資源豐富、鮮活起來，并使學生開拓了視野，通過親身實踐，將所學知識進行創新與應用，回報社會。

二、教學內容設計

（一）研究對象

研究的對象是初四物理興趣小組的學生（約20人）。

（二）研究目標

1.以教材為基礎，充分利用《物理》教材中電力學知識來布置實踐活動，促使學生多方面、多角度地掌握物理學知識，探索光伏發電現象的原理。

2.通過對“光伏發電”基地的實地參觀及采訪活動，了解“光伏發電”技術的實際應用現狀以及未來前景。并在調查采訪過程中增長學生的人際交往能力與社會溝通能力。

3.通過小組合作進行“光伏模型搭建”環節，提升合作探究的能力與動手創新的能力，初步養成從事探索活動并進行實踐的能力與正確態度。

4.對綠色新能源有了全面、深刻的了解，形成節約能源、保護周圍自然環境的意識和能力。

5.提升教師的科研能力，促進教師專業發展。這項課題的研究將促進我校教師跨學科進行綜合實踐教學的能力，為群體優化教師在綜合實踐學科的專業化發展，探索一條新的模式和道路。

三、教學實施過程

第一層面研究：教師層面

1.首先教師詳細地了解學生在物理學科關于電力知識的學習內容與程度，研究分析當前學生在目前知識水平下進行“光伏發電”探究已具備的基礎知識和欠缺的知識漏洞，有針對性地在課堂上進行理論知識的補充講授。

2. 聘請當地電力部門和“光伏發電”行業的專業人員進課堂，進行專門的知識講解以及萊州“光伏發電”應用現狀等問題的介紹。

3. 與相關部門聯系、協調，組織學生對“光伏發電”基地的實地參觀及采訪活動，對“光伏發電”的應用現狀、效果以及存在的問題進行調查。使學生對新能源有直觀、具體的理解，引導學生思考對環境保護的更深思考。

4. 教師準備“光伏發電”實驗模具，鼓勵學生以小組為單位進行實際操作，將模具零件通過工具經行組裝，在將所學知識經行實踐的同時，鍛煉思考能力與動手應用能力。

5. 組織學生對實踐活動的每個環節、每節課的收獲進行小結或感悟記錄，使學生在情意、能力和認識諸方面得到全面的提升。

6. 參與的各學科教師對各個環節設計及效果進行書面記錄、總結，并進行反思，將本次實踐活動的收獲與不足進行匯總。

第二層面研究：學生層面

1.學生在教師的指導下復習物理學科關于電力知識的內容，對“光伏發電”現象已有的了解進行交流，并在課堂上向老師請教存在的疑問和知識漏洞。對即將參與的實踐活動進行設想、填寫問卷調查表。

2.認真聽專業人員的課堂講座，進行記錄。并將在實踐活動中所關心的、需要解決的疑問進行匯總。

3.學生對“光伏發電”基地進行實地參觀及采訪活動，對“光伏發電”的應用現狀、效果以及存在的問題進行調查、記錄。寫一篇關于“光伏發電”的探索記實日記或者有關對新能源理解的作文。

4. 以學習小組為單位，通過工具將“光伏發電”實驗模具的零件進行組裝，在實際操作過程中，思考所學知識是如何運用并討論各環節操作流程中所蘊含的理論知識。

5. 活動結束后，學生對本次實踐活動的收獲進行小結或感悟記錄，重點總結自己在情意、能力和認識諸方面的提升與今后改進方向。

6. 組織家長課堂活動，向家長宣傳綠色能源與環保知識，帶動家人一同增強環保意識與社會責任感。

四、研究成果

1.教師帶領學生們達成了相關理論學習目標以及探索“光伏發電”實際應用效果的目標，并通過組織“社會課堂”活動與動手操作模型的活動，使學生們的綜合素質得到了提升。在這個過程中，教師通過總結、反思，對綜合實踐課堂的組織、執行，有了更專業、更深的理解，為構建綜合實踐課堂的新模式進行了探索。

2.學生在教師的指導下牢固掌握了相關電力學知識，并進行了深層次學習相關理論。通過對“光伏發電”基地進行實地參觀及采訪活動，對“光伏發電”的應用現狀、效果以及存在的問題進行了詳細深入的了解，并對新能源理解更加透徹。通過運用工具將“光伏發電”實驗模具的零件進行組裝，的實際操作過程中，增強了動手實踐與操作能力，并通過實地采訪、小組合作等方式，提升了情意、能力諸方面的能力，并通過向家長宣傳綠色能源與環保知識，帶動家人一同增強環保意識與社會責任感。