研究性学习模式在专业课教学中的应用

盛立芳　王　启

摘要：研究性学习，可以增强学生的分析和质疑能力，提高知识的可接受性，让学生学有所思、思有所获、获有所用，对提高学生的综合素质和创新能力具有积极作用。本文以应用气象专业课为例，说明研究性学习模式在教学过程中的实现方法，软作业在实现研究性学习中的重要性和应具备的三个重要特点。

关键词：研究性学习；软作业；专业知识；评价与反馈

“Tell me and I forget.Treach me and I remember.Involve me and I learn.”本杰明·富兰克林的这句话充分表达了自主、开放、研究性学习对于学生真正掌握所学知识的重要性。所谓的研究性学习就是通过老师的引导，让学生在课堂上主动思考、积极提问，在课外通过广泛查阅文献资料，并借助一定的实验手段完成一定难度的专题训练或综合研究。倡导研究性学习的根本目的是凸现学生在学习中的主体地位，增强学生的分析和质疑能力，提高专业课中重要知识点的可接受性。本文结合我们在应用气象专业课教学过程中的一些实践方法，谈谈我们对研究性学习模式的理解和应用。

一、研究性学习模式的理解和应用

研究性学习模式贯穿在教案准备、课堂教学、课后作业、作业评价与反馈的各个环节，其中软作业是模式应用过程中训练学生思维、提高学生动手能力、发展学生个性的重要手段。

1.以课程内容为核心，融合相关背景知识，准备内容充足的教案

充分的课前准备是实施研究性学习模式的基础环节。本科阶段的学习由大量的不同课程内容组成，许多学生对概念的本质缺乏理解，缺乏融会贯通的能力，更谈不上对各门专业课知识的交叉理解。所以在准备教案的过程中首先要注意知识的可接受性，其次是知识的内化性，应根据课程内容从学生已经了解的知识点出发引出问题。对专业知识而言，它具有很强的业务应用性，需要根据国内外研究现状说明问题提出的原因以及知识的应用形式。比如讲能源气象，首先从国际油价上涨、能源危机等国际社会问题引出研究气象能源和利用气象能源的紧迫性与必要性，其次介绍我国的气象能源分布以及目前的利用状况。讲太阳能的计算公式时，首先补充辐射的观测状况、资料特点，再讲公式原理，公式中的参数如何获得，等等。这些课本外知识的补充不仅能引起学生的学习兴趣，而且可以使学生对理论知识的实际应用有所了解，使知识的可接受性得到提高，为学生学习兴趣的发掘做好铺垫。

2.以物理过程为重点，数理知识与专业理论结合，引导学生建立完善的知识体系

有效的课堂教学是实现研究性学习的关键。气象专业课用到大量的数理知识，有很多学生惧怕公式，课堂注意力不高。从气象现象入手，以物理过程为重点，从物理角度理解公式，让公式变得有活力，使学生将过去学的基础数理知识与专业理论有机结合起来，促使学生思考相关专业知识，扩大联想空间，活跃课堂气氛。比如在污染气象讲解中，让学生从污染物排放量来理解积分公式，从污染物的随机扩散与烟羽的形态特征来理解高斯模式在扩散计算中的基本应用。这样将物理过程与数学公式反复映射，使学生从专业应用的角度理解数理知识，不仅解决了他们的畏难心理，而且在很多时候学生会根据他们对物理过程的理解程度对公式的简化与表达提出质疑，使知识的内化性得到提高。

3.抛砖引玉提问题，结合实际讲应用，让学生在实践中找答案

在课堂上通过抛砖引玉让学生主动提问题是学生主动学习的最好体现，也是了解学生知识状况和思维习惯的有效方式。对学生提出的问题视其代表性，或当堂解释或让学生课后自行寻找答案。这样的作业不同于硬性的课后复习题，是有弹性的。一部分问题在教案中预先设计，大部分问题是由学生的课堂响应随机产生。比如利用韦伯分布求风能指标，按照教学要求，学生只要掌握平均总的风能密度、平均有效风能密度和有效风速出现的时数的计算即可，针对有的数理基础好的学生不满足于此，引导他先去阅读文献，确定韦伯分布成立的条件，进而让他计算实际观测资料是否满足韦伯分布。通过这些研究性学习过程发现韦伯分布在理论上成立的条件和实际应用中会出现的问题，进而寻找解决问题的办法。在城市规划设计中经常要用到风玫瑰图，我们将绘制风玫瑰图的任务布置给全班，不规定统一的绘图工具和玫瑰图表达方式，让学生根据自己的实际情况分别制作，实现了利用所掌握的计算机知识分析气象资料的初步目的，加深了学生对专业知识业务化应用的体会。

4.个别分析与共性评价相结合，让学生在纠错过程中加深对问题的认识

考虑到学习的连贯性及与讲课内容的配套性，达到调动学生积极性和示范效应的目的，我们提倡学生尽早提交软作业，教师收到学生作业后应立即审阅回复，指出其中可以改进的地方。学生的基础不一样，通过教师的点评，完成作业快的同学发现自己存在的问题，找到持续改进的方法，而学习慢的同学可以借鉴一种解决问题的思路。机械完成作业不是目的，让学生通过训练提高解决问题的能力才是根本，一刀切的硬性作业方式势必导致部分学生匆忙而就或是通过抄袭而敷衍了事。个别分析与共性评价相结合使表现积极的学生得到激励，懒惰的学生得到督促。

二、处理软作业几点体会

软作业是一种既与课程内容相关又需要自行解决问题、自行寻找答案的作业方式，内容具有灵活性才能体现软的效果，完成方式具有主动性才能充分发挥学生的能动性和创造性，对完成质量的评价具有科学性才能达到研究性学习的目的。

1.注重作业内容的灵活性

软作业的内容要具有灵活性，围绕教学内容，灵活设计思考题，让学生在寻求答案的过程中体现出自己的兴趣。比如对挥发性有机化合物(VOC)的来源，同学有的注重室内装修，有的关注交通运输，有的关心生物体释放。虽然这些都是VOC的来源之一，但是考虑到气候变化是气象界关心的中心内容，就要引导学生多去考虑生物源VOC及其在气候变化中的作用。这样在求异的基础上趋同，学生可以体会到气象专业学生思考问题时应该选择的出发点和落脚点。

软作业内容的灵活性还体现为因人而异。教师可以就学生感兴趣的问题先回答他们的疑问，在此基础上稍做延伸，提供围绕此问题的探索途径，让自己去寻找答案。考虑到学生学习水平的差异，要将难度控制在他的能力范围内。这样区别对待可以使学生的积极性得到保护，满足了不同学生的特点和学习需求，即便是以往学习成绩差的同学也可以借此有很好的表现。

2.倡导完成作业的主动性

软作业内容的灵活性为他们主动完成作业提供了条件。有的学生喜欢课后立即寻求答案，很快发给老师批改；有的学生喜欢长篇论述，写成小论文的形式再上交。学生的思维和处理问题的特点能通过作业得到具体反映。教师要为学生的成果展示创造机会，对一些需要观测和计算的综合作业则通过报告会的方式，加强学生的综合表现能力。

3.提高评价方法的科学性

教师对作业的评价方法和评价结果会影响学生对待作业的态度与积极性。软作业强调学生在完成过程中的自主性与创造性，提倡学生有自己的见解，反对照搬书本或别人的研究成果。曾经有一位学生比别的同学多用了两星期完成随机游走模式的解决方案，由于能力所限，最终也没有得到理想的结果，由于他有自己的设计思路，依然得了很高的评价分。也有的学生洋洋洒洒数千字，但是全是书本知识的堆砌，反映不出自己的独立见解，只能得到很低的评价分。

三、研究性学习模式的教学效果

研究性学习的直接效果之一就是调动学生的积极性和能动性。每节课学生要带着答案来，带着问题去。教师的提问与引领犹如湖中击石，使得到响应的学生变成了课堂的主角。他们在寻求答案过程中不断得到肯定与指点，自信心和兴趣得到保持，自然就会以饱满的热情学完这门课程。在教学过程中渗透研究性学习的间接效果之一就是训练学生科学思维的能力和解决实际问题的能力，结合课程内容讲应用并通过学生的实践体会可以大大提高学生对知识的接受能力。

[责任编辑：周杨]