模块式教学法在地球概论精品课堂教学中的应用

赵兴云 郭媛媛

摘  要：地球概论课程是高等师范院校开设的一门先行专业基础课，其教学内容不仅起着为地理科学专业其它学科奠定基础知识的作用，而且对普及地理知识、培养合格地理教育人才及人们科学世界观的形成和国民综合素质的提高均发挥着极其重要的作用。但以往基于传统教学方法，该课程的课堂教学效果不很理想。因此，文章运用模块式教学法，在地球概论精品课堂建设中从构建教学模块、凝练教学内容、设计教学组织形式及优化考核模式等方面，对地球概论课程的课堂教学进行改革探讨，以期有效提高课堂教学效果。

关键词：地球概论;模块式教学法;精品课堂;教学改革

中图分类号：G642         文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）08-0105-03

Abstract： The course of Introduction to Planet Earth is an advanced basic professional course offered by the higher normal college. Its teaching content not only plays the role of laying the foundation knowledge for other disciplines of geographical science， but also plays an extremely important role in popularizing geographical knowledge， training qualified geographical education talents， forming people's scientific world outlook and improving people's comprehensive quality. However， based on traditional teaching methods， the classroom teaching effect of this course is not very ideal. Therefore， this paper， using the modules of employable skills， reforms the classroom teaching of introduction to planet earth course from the aspects of constructing teaching module， condensing teaching content， designing teaching organization form and optimizing examination mode in the excellent lecture construction in order to improve the effect of classroom teaching.

Keywords： Introduction to Planet Earth; modules of employable skills; excellent lecture; teaching reform

地球概论课程的科学任务主要进行地球普通天文学知识和地球物理学知识的普及教育。其中，关于地球的天文学知识部分，授课难度较大，特别是授课内容的广泛性及天体的不断运动性，让人觉得变幻不定，抽象难懂。所以，科学的空间概念的理解及空间想象思维的建立，是学习好本课程内容应注意的关键问题。但该课程以往的课堂教学基本上是教师根据课本上的内容进行灌输式讲授，考核方式单一，缺乏过程性学习考核，教学效果不理想。因此，地球概论课程的课堂教学需要进行改革。

模块式教学法是一种依据课程特点将课程结构、教学内容按多元目标进行系统综合的教学方法，该方法是把一个复杂的课程结构按自上而下或由易到难的顺序逐层分成若干课程模块，把相互渗透的教学内容组织到课程模块中，形成系列知识模块，按模块进行组织教学，从而达到现代综合教育目标的教学过程。本文以地球概论精品课堂建设为平台，利用模块式教学法，构建课程教学模块，凝练模块教学内容，创新教学组织形式与方法，突显课程特色，以达到将抽象难懂的知识具体化、形象化的目的，促进学生空间想象思维活动的发展，培养学习兴趣，激发学习热情，提高教学效果。

一、《地球概论》课程教学模块构建

《地球概论》课程内容共有六章，每章教学内容中均涉及实践教学环节。根据模块式教学法，按照由易到难、由基础到综合的原则将课程内容归纳融合构成6个模块。其中包括2个基础模块、2个重点模块、1个工具模块和1个实践教学模块。另外，附加课外辅导与训练模块。

二、模块教学内容构成及教学组织形式设计

模块1：地球的宇宙环境。基础模块。本模块采用多媒体技术与传统授课相结合的方式组织教学，内容展开采用由近及远，由低级到高级、由简单到复杂的逻辑体系对地球在宇宙空間所处的环境及位置以及地球与邻近天体的关系依次展开介绍与认识。内容顺序为先讲地月系，再讲太阳系、银河系，再到总星系和宇宙。通过教学，让学生了解不同等级天体系统的基本构成及其主要天体的基本性质，特别是了解月球（卫星代表）、太阳（恒星代表）的基本特性，理解月球、太阳对地球的影响及其重要性;了解宇宙中最主要的天体——恒星的特点，知道如何利用恒星光谱进行宇宙探测。课堂教学中，配合使用雨课堂，检测学生课堂学习效果。课下让同学利用网络资源，了解太阳系八大行星的基本情况及太阳系的起源与演化以及人类对宇宙探索的新发现新成果。

本模块内容基本是普通天文学的基础知识，这些基础知识可为后面重点内容作知识准备。通过学习，使学生形成辩证唯物的主义的自然观、物质观、运动观，树立起科学的世界观、人生观、价值观和方法论，培养学生严谨的科学态度和勇于探索的实践能力。

模块2：球面坐标。数学工具模块，为课程的难點内容。该模块主要讲述建立在球面上的坐标系统，包括地球上的地理坐标系和天球上建立的地平坐标系、时角坐标系、赤道坐标系和黄道坐标系4种天球坐标系。建立在地球球面上的坐标是定量表达地面物体的位置和关系而建立的。建立在天球球面上的坐标是为了描述和表达天体的位置、运动及编制星表而建立的。本模块的知识主要是为模块3和模块4的知识作定量表达提供方法。

本模块采用多媒体技术及教具演示、室外现场观测等教学手段讲授5种球面坐标的基本构成要素、坐标值度量方法及坐标用途。利用雨课堂线上推送检测题，检验课堂学习效果。课下布置讨论思考题，学生以组为单位作课下准备，后续课上每组代表作出解答，教师课上评价。本章内容涉及到的点、线、面、圈较多，学生容易混淆，所以，采用教学图示、教具演示、室外现场观测等有机结合的教学手段完成教学任务，加深学生的理解。

模块3：地球运动及其地理效应。重点模块。本模块的教学内容体系如图1。

本模块是课程的重点教学内容之一。讲授地球的两种主要运动形式及其产生的地理效应。本模块课堂教学将采用智慧教室，利用“互联网+教学”重塑课堂教学模式。

在“互联网+”时代，学生获取知识的途径与方式已更加多元化，传统的教学模式已不能满足学生多元化学习的需求。利用“互联网+教学”重塑各种新型课堂教学模式是本课程精品课堂建设的重点。本模块中的每一个子模块均可采用MOOC、翻转课堂、微课堂、雨课堂等课堂教学形式，将教师端、学校平台及学生端有机结合，将各子模块的课堂教学内容由课上延伸到课下，由课内拓展到课外，由室内课堂分散到校园各实测场所，实现线上与线下有机结合，为学生自主学习提供方便，学生有效地利用碎片化时间学习，弥补课堂教学时间的不足，以此来提高教学质量与学习效率。

模块4：地球与月球。重点模块。本模块主要讲授地球与月球的关系，也涉及到地球与太阳的关系，所以，本模块实际阐述太阳、地球、月球三者之间相互绕转的关系。在相互绕转过程中产生了重要的天文现象——日食和月食以及海洋潮汐现象。本模块中各子模块的教学组织形式同模块3。

模块5：地球整体的结构、理化性质。基础模块。主要阐述地球本身的现状知识。包括地球的形状、圈层结构及理化性质。内容相对简单，主要采取引导式学习，设计导读提纲，以学生看书自学+单元测试的方式，让学生掌握最基本的知识。

本课程的理论教学内容采用上述5个模块进行教学设计，通过从近到远（地月系-宇宙），再从远到近（地球的空间运动-地球与日、月的关系），最后到地球本身的阐述，各模块及其子模块分别采用不同“互联网+”式的教学组织形式，完成本课程理论内容的教学。

模块6：课程实践教学。实践模块，重点教学内容。

本模块的实践教学共设计7个必做实验项目，2个选做实验项目。这些实验项目均需在室外实地观察或观测来完成。有些实践项目涉及天文望远镜、天象仪、月相仪、傅科摆等重要仪器的使用与操作，仪器使用原理可以现场讲解并实时操作。每个实验项目均有实习指导讲义，要求学生严格按实验要求完成各项实习内容，并撰写相应的实习报告。学生实践环节的学习与表现、实习报告质量等均要评定成绩，最终以15%的比例记入本课程总成绩。

实践教学的组织形式：一是实验原理与教具、仪器室内讲解、演示与观察。主要是天象仪观察与演示、天球仪观察与演示、天球坐标模型观察、地球运行仪演示观察、月相仪演示与观察、望远镜原理讲解与使用操作等。由主讲教师和课程实验教师主持完成。通过这些演示与观察教学，让学生学会仪器使用，并能做到理论联系实际，使抽象知识具体化、形象化、直观化，以加深学生对所学知识的理解，促进空间想象思维的启发和形成，培养学生运用知识解决实际问题的能力。二是在学会使用仪器的前提下，根据适宜的条件，选择合适观测场地，开展室外的实际观测，完成相关的实践教学项目。由主讲教师和课程实验教师主持完成。通过这些实践教学项目的教学，培养学生实际动手操作能力，掌握实践教学的基本技能和方法。

附加模块：课外辅导与训练，强化理论学习与实践教学的有效补充方式，其主要形式如下：

1. 课外辅导形式

（1）问题答疑。通过网络在线形式解答学生提出的问题;通过翻转课堂形式布置学生课后学习内容和思考题。通过雨课堂的形式检查学生学习效果，并在线解答疑难问题。

（2）实验仪器与室外观测辅导。针对部分观测能力和空间想象能力较差的学生额外进行实验仪器及室外观测辅导，直到学生掌握基本的观测技能与方法为止。另外，还可以指导学生制作简易教具。如转动星图、简易测高仪、天球演示仪等。通过这些简易教具制作加深学生对所学知识的理解及应用。

（3）室外业余天文观测。除了必做的实践教学项目外，利用合适的机会辅导学生观测日食、月食、特殊天象如流星雨、彗星等。这些课外观测，可以培养学生的天文爱好，激发学生探索宇宙奥妙的兴趣。成立天文爱好者小组，定期开展观测活动。

2. 课外训练计划

（1）结合模块1的教学，课后学生利用网络资源学习8大行星的基本特征;利用天球仪熟悉88个星座及其主要亮星;利用简明活动星图认识四季星空及星空季节变化原理;结合月相变化原理连续观测一个月的月相变化，理解其变化原理。针对上述课外训练学习，写出一份课外训练报告，字数不少于2000字。

（2）结合模块2的教学内容，一利用天球仪熟悉四种天球坐标系，在天球仪上大体读出织女星、天狼星、牛郎星、轩猿十四等星的赤经、赤纬值。读取值以作业形式上交。二利用天极高度=当地地理纬度的原理，动手制作简易测高仪，测出当地地理纬度。写出一份报告。字数不少于1000字。

（3）结合模块3的教学内容，设计简易单摆，理解地球自转的方向、周期及速度;制作一个简易传送带，演示恒星、太阳、月球的周日运动，理解三者周日运动的差异;利用月相仪演示月相形成及变化，理解其形成机制;设计制作简易教具，演示行星的会合运动，理解地内行星与地外行星会合运动的异同，理解行星的逆行;设计一个昼夜半球仪，演示太阳射点的移动，导致的晨昏圈的移动，由此产生的昼夜交替，理解其原理;结合日常使用的历法，理解各种历法产生、制定及存在问题，提出历法改革的措施。对上述课外训练内容撰写一份课外训练报告，字数不少于3000字。

（4）结合模块4的教学内容，设计一个简易月球运行仪，演示地球的公转运动及月球绕地球的运动，理解日、月食现象形成的原理、类型及形成条件;利用月球运行仪，演示日、地、月三者的位置关系，理解海洋潮汐现象及其大潮与小潮的形成与周期。上述训练撰写一份训练报告，字数不少于1000字。

（5）结合模块5的教学内容，利用海边观察远洋航行的船只理解地球的形状，结合太阳活动对地球磁场的影响理解地球的磁性，探讨地球磁场的形成机理。训练内容写一份报告，字数不少于1000字。

三、考试考核模式

本课程的考核内容为各课程模块所学全部内容，采取多元化考核方式考核学生学习效果。

根据课堂教学组织形式，学生课堂互动学习、课堂讨论、课后线上线下学习、课后训练及报告、实验实习项目、平时作业，单元测试、期中小考及期末考试均要进行考核，考核形式多样化，每一部分均占一定比例的成绩，最后形成结构化学习成绩。期末考试成绩即期末闭卷考试成绩。多元化考试考核内容如表1。

总成绩构成=过程学习成绩×40%+实验实习成绩×10%+期末考试成绩×50%。

四、结束语

模块式教学法是一种现代化教学的先进教学模式，它融合多种教学法，形成了一种更加全面和完善的一种教学方法。在地球概论课程的教学中采用模块式教学法是本课程教学中的有益探讨。教师作为学生学习的引导者、组织者和管理者，在模块式教学法中起到指导学生学习的主导作用，从而充分发挥学生的自主性和创造性;由于模块式教学法涉及多种教学手段的综合运用，所以，模块式教学法将有利地促进教师不断学习，更新知识结构，强化实践能力与实践经验，以满足各模块知识教学的要求。模块式教学法还要求教师紧跟地球科学发展前沿，了解地球天文学方面的最新的发展趋势和动态，不断更新所授知识模块的内容。因此，地球概论课程在精品课堂建设过程中，采用模块式教学法探讨课堂教学改革，对激发學生学习的积极性、主动性和兴趣性，提高教学质量与效果，起到了很大的推动作用。

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