余光明
摘要:《氣象學(xué)與氣候?qū)W》是高等師范院校地理科學(xué)專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,課程教學(xué)目的在于為學(xué)生將來的中學(xué)地理教學(xué)或科學(xué)研究工作奠定牢固的專業(yè)基礎(chǔ)。因而有效開展該課程的教學(xué)活動(dòng)具有重要的意義。文章圍繞《氣象學(xué)與氣候?qū)W》課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置進(jìn)行了討論,內(nèi)容涉及課程設(shè)計(jì)思路、理論課程教學(xué)、實(shí)踐課程教學(xué)等,并提出了一些建議。
關(guān)鍵詞:氣象學(xué)與氣候?qū)W;教學(xué)內(nèi)容;實(shí)踐;探索
中圖分類號(hào):P4-41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)17-0146-02
一、引言
專業(yè)基礎(chǔ)課是學(xué)生素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)之一?!稓庀髮W(xué)與氣候?qū)W》是高等師范院校地理科學(xué)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一,作為自然地理學(xué)的重要組成部分,課程教學(xué)目的在于讓學(xué)生了解大氣科學(xué)的基本知識(shí),理解各種常見的大氣現(xiàn)象產(chǎn)生和發(fā)展的機(jī)理,掌握常用氣象觀測(cè)的基本技能和氣候統(tǒng)計(jì)資料的分析方法,為學(xué)生將來的中學(xué)地理教學(xué)或科學(xué)研究工作奠定牢固的專業(yè)基礎(chǔ)。學(xué)好該門課程不僅有利于地理師范專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)其他專業(yè)課,而且對(duì)今后從事中學(xué)地理教學(xué)有很大的指導(dǎo)作用,是培養(yǎng)和提高學(xué)生的專業(yè)科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)思維和研究能力的核心課程之一。為提高地理科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量,十分有必要對(duì)氣象學(xué)氣候?qū)W的教學(xué)進(jìn)行深入探索。結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐,作者對(duì)《氣象學(xué)與氣候?qū)W》課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)優(yōu)化,并提出了一些建議。
二、根據(jù)專業(yè)和學(xué)生特點(diǎn),合理安排教學(xué)內(nèi)容
地理科學(xué)是研究地球表層自然要素及人文要素相互作用、關(guān)系及其相互作用的科學(xué),其所面對(duì)的是開放的復(fù)雜地球表層巨系統(tǒng),包括了自然、人文、區(qū)域的綜合內(nèi)容,跨越了自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的研究,研究內(nèi)容之間相互滲透,融合貫通。因此,地理科學(xué)專業(yè)的氣象學(xué)與氣候?qū)W應(yīng)有鮮明的綜合性和地域性?!稓庀髮W(xué)與氣候?qū)W》課程內(nèi)容涉及知識(shí)門類多,知識(shí)信息量大。氣象學(xué)與氣候?qū)W是一門物理機(jī)制較強(qiáng)的學(xué)科,學(xué)科空間概念很強(qiáng),公式很多,相對(duì)抽象。地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生文理兼招的特點(diǎn),有些學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)較差,對(duì)公式的理解相對(duì)吃力,教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、組織需要考慮到不同層次學(xué)生理解能力。鑒于高等師范地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后多數(shù)從事中學(xué)地理教學(xué),因此教學(xué)內(nèi)容還應(yīng)與中學(xué)基礎(chǔ)教育接軌。
教學(xué)內(nèi)容還要根據(jù)要求和學(xué)生未來可能從事的職業(yè)連接起來,教學(xué)內(nèi)容既有基礎(chǔ)知識(shí),也要涉及到地理科學(xué)領(lǐng)域研究的新成果和國內(nèi)外形勢(shì)發(fā)展,比如一些當(dāng)前熱點(diǎn)研究話題,如氣候變化問題、極端天氣事件、海洋酸沉降問題等,在拓寬學(xué)生知識(shí)面的同時(shí)又加深了對(duì)課程知識(shí)的理解,也能夠增加學(xué)生的科學(xué)研究興趣。
《氣象學(xué)與氣候?qū)W》授課內(nèi)容可劃分為兩大類,即理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩方面,內(nèi)容復(fù)雜,而課程的教學(xué)時(shí)數(shù)有限,須重新進(jìn)行刪減、增設(shè)和整合,去粗取精,因此我們根據(jù)本課程的教學(xué)目標(biāo),確定教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)。重點(diǎn)要求學(xué)生對(duì)基本概念和基本理論有一個(gè)較好的了解,一方面為后續(xù)課程奠定良好的基礎(chǔ);另一方面培養(yǎng)學(xué)生對(duì)氣象學(xué)與氣候?qū)W課程的興趣,提高學(xué)生運(yùn)用氣象學(xué)與氣候?qū)W理論分析和解決現(xiàn)實(shí)問題的基本能力,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)問題的理解和科學(xué)思維能力。
三、理論教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
課程的教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)活動(dòng)過程中最為核心的內(nèi)容,是解決教師想要教什么和學(xué)生會(huì)學(xué)到什么的問題。如果教學(xué)內(nèi)容選擇不當(dāng),不僅影響教學(xué)效果,而且還會(huì)直接影響教學(xué)目的的完成。教學(xué)內(nèi)容的選擇與組織也是教師備好課以及組織好教學(xué)活動(dòng)的前提。
1.重新架構(gòu)教材內(nèi)容?!稓庀髮W(xué)與氣候?qū)W》課程是一個(gè)大氣科學(xué)這個(gè)學(xué)科的“濃縮版本”。學(xué)生使用的教材是由周淑貞教授主編、高等教育出版社出版的《氣象學(xué)與氣候?qū)W》(第3版)。氣象學(xué)與氣候?qū)W教學(xué)內(nèi)容可分為三大知識(shí)模塊,即氣象學(xué)—天氣學(xué)—?dú)夂驅(qū)W的知識(shí)結(jié)構(gòu),具體表現(xiàn)為:第一部分是氣象學(xué)的基本內(nèi)容,研究大氣的組成和結(jié)構(gòu)、大氣的熱能和溫度、大氣的運(yùn)動(dòng)以及大氣水分等等內(nèi)容;第二部分是天氣學(xué)的基本內(nèi)容,研究氣團(tuán)、鋒和各主要天氣系統(tǒng);第三部分是氣候?qū)W部分的基本內(nèi)容,包括氣候成因、氣候帶和氣候型以及氣候變遷。各模塊之間比較松散、聯(lián)系不緊密,不利于學(xué)生的理解和掌握。
在實(shí)際教學(xué)中,筆者參照其他高校的做法,以當(dāng)前氣候?qū)W研究的主題——?dú)夂蛳到y(tǒng)及其變化作為主線,將上述知識(shí)點(diǎn)貫穿起來,調(diào)整課程的教學(xué)體系。課程的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)為:(1)氣候系統(tǒng);(2)氣候系統(tǒng)的熱力學(xué)過程;(3)氣候系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)過程。具體的教學(xué)內(nèi)容包括:①緒論,②氣候系統(tǒng)的熱力過程,③大氣動(dòng)力學(xué)特征,④大氣中水分,⑤主要的天氣系統(tǒng),⑥氣候系統(tǒng)主要過程,⑦氣候的分布規(guī)律,⑧氣候變化,等。按照上述結(jié)構(gòu),將原先氣象學(xué)—天氣學(xué)—?dú)夂驅(qū)W的各知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容編排進(jìn)去。學(xué)生在對(duì)氣候系統(tǒng)的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)特征以及水分的遷移轉(zhuǎn)化,天氣系統(tǒng)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,來認(rèn)識(shí)氣候系統(tǒng)的各個(gè)主要過程、各子系統(tǒng)間的相互作用等,考察氣候的分布和變化。重新編排后各章節(jié)結(jié)構(gòu)清晰,層層遞進(jìn),有利于引導(dǎo)學(xué)生在氣候系統(tǒng)的框架內(nèi),從整體和部分角度認(rèn)知,對(duì)學(xué)生后續(xù)的自然地理學(xué)其他課程的學(xué)習(xí)也有很好的引導(dǎo)作用。
2.增加關(guān)于鄉(xiāng)土方面的知識(shí)。課程教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生密切聯(lián)系實(shí)際,關(guān)心當(dāng)?shù)靥鞖狻夂蜃兓捌溆绊?,并?duì)當(dāng)氣候條件與資源的進(jìn)行考察,能夠有效幫助學(xué)生掌握和了解相關(guān)知識(shí)點(diǎn),也逐步培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來分析和解決實(shí)際問題的能力。相關(guān)的知識(shí)分散在個(gè)章節(jié)中進(jìn)行,如利用《安徽資源環(huán)境》等教材,介紹氣候類型時(shí)適當(dāng)選用安徽典型地區(qū)實(shí)例;講解氣候變化時(shí)介紹安徽省氣候變化特點(diǎn);介紹氣象災(zāi)害時(shí),增加安徽省常見的氣象災(zāi)害類型及防御措施(寒潮、臺(tái)風(fēng)、暴雨、干旱等),有利于學(xué)生相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解,不斷地增加學(xué)生進(jìn)行地理學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,也有利于學(xué)生鄉(xiāng)土情感的培養(yǎng)。
3.穿插相關(guān)地學(xué)熱點(diǎn)研究內(nèi)容?!稓庀髮W(xué)與氣候?qū)W》課程,新的研究方法、手段和成果不斷涌現(xiàn)。因而要根據(jù)地理科學(xué)與氣候?qū)W的學(xué)科新近發(fā)展和實(shí)際問題,更新教學(xué)內(nèi)容,反映最新科學(xué)研究動(dòng)態(tài),重點(diǎn)是地球表層系統(tǒng)過程相關(guān)內(nèi)容,立足于大氣圈,強(qiáng)調(diào)和其他圈層間的相互作用,關(guān)注全球大氣環(huán)境變化的新內(nèi)容,如海洋酸沉降、碳循環(huán)、空氣污染等,增加全球變暖及其適應(yīng)對(duì)策方面的知識(shí),結(jié)合IPCC AR5報(bào)告,介紹當(dāng)前全球氣候變化方面新的研究結(jié)果,并對(duì)全球變暖的應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行分析,增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新思維能力?!皻夂蜃兓难芯糠椒ā边@一部分的教學(xué)內(nèi)容在不少教材中舍去,近年來具體的研究方法和代用指標(biāo)的發(fā)展很快,地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生就讀研究生后不少從事相關(guān)領(lǐng)域的研究學(xué)習(xí)。鑒于此部分內(nèi)容較多,不能一一具體闡釋,教學(xué)中適當(dāng)選擇一些代用指標(biāo)研究案例進(jìn)行講解,如黃土、冰芯、樹輪等指標(biāo)的研究成果,增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,還能與學(xué)生后續(xù)《地理調(diào)查研究方法》課程有效銜接起來。endprint
四、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
氣象學(xué)與氣候?qū)W是一門觀測(cè)科學(xué),教材中用來分析圖表的資料多來自實(shí)際器測(cè)結(jié)果。鑒于該門課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,因此有效地開展該課程的實(shí)踐活動(dòng)具有重要的意義。實(shí)踐教學(xué)分為實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí),實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容在實(shí)驗(yàn)室及氣象觀測(cè)場(chǎng)地進(jìn)行,實(shí)習(xí)內(nèi)容一般選擇在綜合自然地理實(shí)習(xí)中進(jìn)行。為了使學(xué)生牢固掌握氣象學(xué)與氣候?qū)W的基本理論,有一定氣象觀測(cè)和氣候資料統(tǒng)計(jì)整理的技能,進(jìn)一步了解氣象學(xué)與氣候?qū)W在地理、環(huán)境、生態(tài)、資源等學(xué)科中的應(yīng)用,教學(xué)中采取了以下三種設(shè)計(jì)方案:首先,氣象要素的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)。項(xiàng)目包括溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象要素,內(nèi)容涵蓋儀器構(gòu)造原理、安裝、觀測(cè)方法、使用范圍等。教師首先對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行室內(nèi)講解,此外,目前互聯(lián)網(wǎng)上相關(guān)的材料也很多,比如提供氣象觀測(cè)設(shè)備的生產(chǎn)廠家主頁通常會(huì)有詳盡的產(chǎn)品性能、原理、構(gòu)成方面的介紹。根據(jù)課程進(jìn)度適當(dāng)安排學(xué)生到氣象觀測(cè)場(chǎng)地現(xiàn)場(chǎng)參觀,要求學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中了解各種儀器的原理、結(jié)構(gòu)和使用方法,學(xué)會(huì)借助儀器進(jìn)行分析、處理,掌握必要的實(shí)踐技能,從而得出實(shí)習(xí)成果。對(duì)高師院校學(xué)生而言,這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)有利于他們指導(dǎo)今后的中學(xué)教學(xué)的一些課外活動(dòng)。其次,扎實(shí)的地理要素統(tǒng)計(jì)分析等能力是每一名高師專業(yè)地理科學(xué)的學(xué)生應(yīng)該具備技能。通過實(shí)習(xí),提高學(xué)生對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)的分析、統(tǒng)計(jì)、考察和判別的能力。實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)來源不僅包括學(xué)生實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù),還包括網(wǎng)絡(luò)上的相關(guān)數(shù)據(jù)。目前氣象資料共享的科技資源平臺(tái)較多,權(quán)威的數(shù)據(jù)來源如中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)。通過對(duì)這些平臺(tái)提供氣候、氣象資料的統(tǒng)計(jì)整理、分析和使用,進(jìn)行對(duì)比分析和鑒別,掌握均值、總量、頻率、極值、變率等統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算方法,加深對(duì)各類氣象參量的理解。
最后,雖然從事此課程學(xué)習(xí)的學(xué)生一般不會(huì)從事氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù),但天氣圖和衛(wèi)星云圖的判讀和理解也十分重要,如鋒面、溫帶氣旋和反氣旋、熱帶氣旋等天氣系統(tǒng)等云圖的實(shí)習(xí)。除加強(qiáng)對(duì)這部分內(nèi)容的講解外,以課堂實(shí)習(xí)和課后練習(xí)的方式加強(qiáng)學(xué)生對(duì)各種天氣圖和衛(wèi)星云圖的認(rèn)識(shí)。
五、小結(jié)
教學(xué)實(shí)踐中,我?!稓庀髮W(xué)和氣候?qū)W》總課時(shí)共68學(xué)時(shí),理論教學(xué)課時(shí)約60學(xué)時(shí),實(shí)踐教學(xué)課時(shí)約8學(xué)時(shí),根據(jù)理論課時(shí)進(jìn)度,適當(dāng)安排實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)各類大學(xué)生科研項(xiàng)目或參與科研項(xiàng)目研究,可以使學(xué)生在整體上對(duì)自然地理過程,特別是氣候系統(tǒng)有了更加深刻的理解,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,為后續(xù)相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),收到了較好的教學(xué)效果。
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