跨学科课程

一、什么是“地球科技”

（一）地球科技概述

地球科技是地球科学技术活动的简称，是人类在社会生产实践中对地球不断认识的科学总结，主要研究地球发展变化的自然规律及与人类生存发展活动的相互关系。在现阶段，它是一切与地球有关的学科的科学体系及研究活动，包括地理学、地图学、地球物理学、地球化学、大气科学、水文学、海洋学、地理遥感和地理信息系统等。

地球是一个有序的开放系统，具有圈层构造特征，即地球可以分为一系列物理性质各不相同的地理圈层。例如高空是高层大气物理学的研究范围，而地球内部则主要是地球物理学的研究范围。地球上存在生物及作为生物进化的最高阶段的人类发生、发展并居住在地球表面。地球表层是大气圈、岩石圈、水圈和生物圈相互交错、相互渗透的一个特殊圈层。因此，地球科技主要是研究同人类的生产、生活有密切关系的地理环境的科学技术活动。

学习地球科学，开展地球科技活动，可了解地球的有关知识以及地表自然条件、自然资源的特征、分布和发展演变规律，从而更合理地开发、利用自然资源，治理和保护自然环境，以便树立正确的人口观、资源观、生态观、环境观和可持续发展观，提高自身的素质。

（二）我国地球科学技术面临的挑战与机遇

20世纪以前和20世纪初的相当长的一段时间内，对中国的地球科学问题的调查和研究，主要是由外国人进行的。新中国成立后，地球科学的各个新兴领域迅速发展，中国地球科学事业从小到大，不断发展，目前已经形成学科门类齐全和比较完备的科研体系。地球科技在中国经济社会的发展和现代化的过程中发挥了重要作用。

在目前我国经济社会的可持续发展中，我们正面临着四个方面的挑战：

1、资源储量不足。

2、环境恶化。

3、自然灾害。

4、科技发展与世界先进水平的距离有拉大的危险。

21世纪的中国地球科技，正面临着前所未有的机遇。当前地球科学中最热门、最核心的问题是全球变化，而人文方面最重要的问题是可持续发展问题。抓住这些问题，就抓住了中国科学技术发展的主动权。

二、如何确立“地球科技”的研究课题

在研究性学习实施的第一阶段即如何确立课题阶段，学生确立什么研究课题是研究性学习全过程，它直接关系到学生积极性、创造性的发挥，研究成果的大小、好坏，甚至某项研究性学习的成败。

（一）实施“三解放”，鼓励学生大胆想象，初拟研究课题

解放学生的大脑，教师不给学生设置太多的条条框框；解放学生的双手，让学生动起来，提供他们必要的科研方法、科研工具等；解放学生的时间，教师不能把学生死死关在教室里，给他们时间，让他们走出校园、走向社会等。放手让学生根据自己生活和社会生活实际及个人的兴趣爱好特长选择研究课题。

1、在学生自主选择课题中，要注意以下几个比较典型的问题：

（1）课题过大，无法开展。如《中国工业》、《世界能源的分布及其利用现状》等。

（2）课题的技术含量不高，对学生的研究性学习帮助不大。如《北郊中学现有学生数调查》等。

（3）课题的技术含量过高，超出了学生的知识积累和学校所能提供的条件。如《月球上建房》、《宇宙空间站的建设》等。

（4）课题脱离自己的实际，在目前条件下无法进行必要的调查。如《环宇调查》、《濒临灭绝的物种》等。

2、“地球科技”研究性学习参考课题目录

（1）天文类（观测太阳黑子、观赏“月宫阴晴圆缺”变化、观测日月食现象、野外定方向及寻找北极星的方法、太阳高度的简易测定或地球半径的推算、测定昼夜长短和日出、日落的时刻等）

（2）气象类（气温、湿度、气压、降水、风、云的观测，预测天气或看云识天气、用资料图预报天气、如何看中央电视台天气形势图、、梅雨成因分析、伏旱成因分析、台风的危害及利用、上海市“热岛效应”研究、气象谚语的收集的验证等）

（3）水文类（本地河流、湖泊的观测，测量河流的宽度、水位变化、流速、流量，观测河流水面上的雾，观测河谷的类型、观测地下水、观测潮汐、上海市防汛抗灾中的“三碰头”问题等）

（4）地质类（识别岩石、识别矿物、采集化石、找矿献宝、野外测定岩层的产状、地震前兆的观测、溶洞的简易观测、地下水的简易寻找方法等）

（5）环保类（水样的采集、保存和测定，酸雨的监测、废水PH值的测定、大气能见度的观察测定、校园内绿化覆盖率的测定、行道树调节气温作用的测定、土壤样品的采集和处理、变废为宝——生活垃圾的有效利用、绿色包装、绿色装潢、绿色食品、绿色能源、废电池的危害、回收和利用、固定噪声的测定）

（6）人文类（上海市老龄化的发展趋势、外来人口对上海发展的影响、上海市新能源的开发利用、上海石库门文化研究、上海市郊区农业的发展、上海市高科技工业的分布等）

（7）实验调查类（证明地球自转实验、证明地球自地转偏向力实验、小气候考察、云雨形成实验、热力环流的形成实验、河流水文特征调查、泥沙沉积实验、演示洋流实验、商业网点布局调查、住宅小区的环境调查、水体富营养化实验、水质污染危害动物生长实验、水质污染危害植物生长实验、水土保持模拟实验、小区生活垃圾调查、煤渣栽种花卉实验、用生活垃圾饲养蚯蚓实验、学校饮用水状况调查等）

（8）测绘制作类（测绘学校平面图、绘制普通地图、绘制地理素描图、制作时区计算盘、制作简易指南针、制造等高线模型、制作地形模型、绘制上海市风玫瑰图、绘制上海市气温年较差图、制作一本精美的地理景观图片集、编制地理资料卡片等）

（9）竞赛游戏类（中国政区智力拼图、计算山峰高度、量算距离面积、野外考察路线及宿营地的选择、地图旅行、地理谜语、地理填字、智力竞赛等）

（10）有关上海及虹口区的历史、文化或现状研究（行政区划、人口演变、气候特点、建筑物分布、历史名人、文化景观、文物保护单位、历史文化遗产分布、河流道路变迁、教育发展、科技发展、体育设施、商业发展、经济开发区、虹口港及北外滩的规划的发展、曲阳路的规划的发展等）

（11）有关北郊中学的历史、文化或现状研究（历史演变、学校名人录、优良传统和文化底蕴、北郊精神、现有建筑物的功能规划、合理布局及学校模型制作、学校地理园建设规划、学校绿化区建设规划、学校生源分布及相关研究、学校老师现状及相关研究、学校网站建设、学校某实验室建设、学校未来发展畅想等）

（12）其它及综合类（地理环境与建筑物形式、沪港自然人文地理特征比较、我国东西部自然人文地理特征比较、中美西部大开发之差异等）

（二）分类整理，进行可行性论证，筛选确定研究课题，组建课题小组

在这一过程中，指导老师应充分发挥学生的主体作用，让学生参与所有课题的集体讨论，老师既要坚持学生自主性原则，又要引导学生走出感性认识的误区，师生共同整理课题，进行课题分类，商定必要的研究方向和具体要求。

1、社会调查类：研究方向是就某一自然现象或人文现象展开调查，对调查资料进行分析、归纳、总结，形成调查报告。要求：①选题角度要小、要新；②调查方式可采用实地观察、访谈调查、问卷调查、资料收集；③调查的资料和收集的数据要有代表性，避免以点代面，以特殊数据为依据进行分析。

2、规划、布局类：就某一行政区划内的农业、工业、商业、交通、科研机构、城镇等，设计合理的规划布局方案，绘制相关布局草图，撰写相关论文。要求：①选定的行政范围要小；②设计的方案要有独创性，需要解决的问题是目前尚未解决好的；③规划、布局要有可操作性，不能脱离生活实际；④对已有的规划、布局不要轻易否定，要借鉴别人的研究成果，多阅读相关的资料、图片。

3、地理小制作类：就地理教具、模型、地理多媒体课件、简易日常生活所需的物品等进行制作、设计，拿出制作成品或设计图纸，并写出产品介绍。①制作要有一定的科技含量或创新成分，不能照图拼装，也不能简单仿照现有的成品只是在尺寸或颜色上作一点改动。②对动手能力要求较高，所制作的物品要有一定的实用性而非简单的玩具。③制作物介绍要有物品的构思、特性、功能等，尤其是介绍新在何出，还要附有图纸及数据等资料。样品要以实物形式展示。④多媒体课件要有实用性，要能在网上发布。

4、野外科考类：在某一地区进行野外实地考察，将考察结果进行分析、总结，提出问题和建设性意见，最终形成文字。①野外科考范围要小。②要事先阅读该地的大量资料。③要从地理位置、地形、气候、水文、生物资源及经济状况人文景观等诸多方面或选择其中某一专题进行野外实地考察。④要争取有新的发现，不能照抄原有资料的记载。⑤提出问题或意见要符合实际。

5、地理实验类：就某一问题进行实验研究形成实验报告和论文。①选题角度要小，宜从一个小问题入手，要有可行性。②往往要运用其它学科的知识共同组织实施。③实验方法要科学，实验数据要有代表性，不能以特例来作为分析依据，原始数据要保留。④实验报告要将实验目的、方法、过程、结果一一写清楚，对不能解决的问题，存在困难，可能出现的新情况也要一一列出。

6、理论研讨类：在研读了一部或多部地理文献或新的地理研究成果后，就某一方面展开深入研究，形成自己的观点。①研究可纵向展开、横向展开或纵横结合展开，还可以进行比较研究。选题角度要小，要有创意。比较研究要有恰当的比较点。②必须认真阅读一定数量的相关文献、有关评论文章并摘录成卡片，注明出处。③对别人的研究成果不要轻易否定，不要持偏激观点，可在别人研究成果的基础上补充、深化或提出新看法。对人们已经经过大量研究并在学术界形成定论的一般不要再去创新。④这种研究性学习一般难度较大，希望同学们慎选。

7、其它类：介于几种类型之间或跨几种类型的研究。一般要形成论文或报告。①这一类研究一般要注意可行性论证。②对这一类研究要特别注意方法的指导，因为这一类研究所用的方法常比较特别，有时可能会超出我们的估计。③这一类研究往往创造性很强，不要轻易给予否定。

师生共同筛选确定出研究课题后，在教师的指导下，学生组建课题小组，选出组长，确定成员分工，制定合作方案，实施研究性学习。

（三）教师对学生选题的指导工作，应贯穿于研究性学习的全过程

充分商讨后确定的研究课题，再经过学生一段时间的实践探索，出现了问题，研究过程中碰到的困难比原先设想的要多，实施难度比原先想象的要大，这是可能的，教师应适时进行指导，首先鼓励学生迎着困难上，不要停滞不前，只要刻苦攻关下去，终究会有收获，而且研究性学习本身主要是侧重学习过程的。再者，引导学生修正自己的研究课题，更科学更符合实际地去开展研究活动。我们应当把对选题的修正指导和中期监控有效结合起来。

（作者是北郊高级中学科研室主任）