基于地理思维能力培养的教学改革实践——以“气象学与气候学”课程为例

陈世发，李航飞，杨 林，罗晓莹，刘 文，何 娜

（韶关学院 旅游与地理学院，广东 韶关 512005）

新师范与师范认证要求以学生中心、产出导向、持续改进的理念，实施以目标为导向的课程建设，挖掘课程思政要素，达到立德树人目的。利用互联网一定程度上能激发教与学活力，并作为一种创新要素，融合教育的各个环节［1］。推动现代信息技术与课堂教学深度融合，重构教学模式，创新和引领教学实践［2］，也为学校教育的健康发展奠定坚实基础［3］。优化课程教学设计，构建完善的课程教学体系，创新教学内容［4］，以产出为导向，以学生为中心，采用模块化方式对教学内容进行整合［5］，这些都是教学改革创新的途径。教学改革能提高教师工作及学生学习效率［6］。课程教学内容改革需要体现创新教育，顺应课程体系改革，培养学生的科研能力和社会服务能力［7］，教学重视发展学生个性和独创性，融合教师与学生教学主体在教育过程中的创新和创造活动［8］，实现课程育人质量提升［9］。这些是当前课程改革的新形势。

针对新师范与师范认证的要求，以地方性院校地理科学专业“气象学与气候学”课程为例，研究基于地理思维能力培养的课程教学策略与方式，以期为课程教学改革与实践提供参考。

一、课程教学现状

线上线下教学是目前课程教学改革的重要环节。开展线上线下教学工作，教师投入的教学时间增加，却未能达到预期的教学效果。学生对线上教学的认知不一，有些学生被动接受线上教学，学习主动性与持续性不高，使线上教学效果差异较大。传统教学存在教学理念陈旧，忽视学生的主体地位，填鸭式教学、忽视学生的过程性评价。线上教学虽能随时随地查找和补充课程知识，查阅课程资料，解决课程疑问，但大多数教师发现线上教学效果不如线下教学，教师对学生监管也不如线下课堂。教师专业发展也面临着在教学理念、知识结构以及核心能力等方面的自我突破［9］。

在课程教学方法方面，问题式、感知体验探究、案例研究性和对分课程等教学方法均有在课程中采用，从教学目标优化、课程内容建设和课程思政教学策略与方法等方面探讨“气象学与气候学”课程思政建设路径［10］。也有学者针对云天观测的课程实训，设计该内容的课程实训［11］。这些一定程度上促进了地理思维能力和创新能力的培养。针对新师范与师范认证的要求，学校也建立了线上线下教学督导标准，课程标准与教学设计也满足师范认证的要求。

二、地理思维能力培养的课程教学改革实践

（一）课程教学资源平台的构建

建设与课程人才培养目标相适应的课程资源，构建在线教学平台，充分发挥在线教学和课堂教学的优势，建设在线课程，并在课程中建设好课程简介、目录、章节、任务书与参考资料，最后通过课程二维码让学生加入课程。在具体实施过程中，线下课程的前三天，在课程系统发布上课通知，如云的上课通知：（1）学习云视频、PPT内容；（2）学习中国气象局推文：看懂了云，你也能“预报”天气；揭秘：我们为什么能耕云播雨？（3）完成各类云照片的判断，识别云的类型及其对天气的指示作用，并作为作业提交；（4）随手拍云（时长两个月），并作为实训报告进行提交；（5）学习视频时思考：云和雾的区别？云的类型有哪些？各类云如何进行识别？如何观云识天气？这些内容在线下教学时也针对性地讲解，为学生答疑解惑。

（二）课程教学内容改革

1.理论教学内容体系构建

在教学内容构建方面，与日生活中的气象与气候、所在地的气象与气候相结合进行讲授，如在讲授水汽凝结现象时，让学生探讨韶关“返潮”的回南天现象，讨论此现象的原因，如何减缓回南天的影响等。这些内容均可激发学生学习的兴趣，且从地理思维培养的角度和视角进行研究，特别是从地理系统思维的角度出发进行地理思维能力的培养。

2.与热点融合的课程教学素材选取

结合当前气象气候热点问题，如全球气候变化、臭氧层损耗等，融入课堂教学。这些问题都可极大地激发学生的学生热情，因此在课程线上线下教学与实践过程中，让学生进行一些简单的分析探讨，如研究大气中臭氧浓度、二氧化碳与全球变暖、碳达峰与碳中和、台风登陆时空、ENSO等问题，不但有效开拓学生的知识面，而且有利于学生对所学知识的理解和掌握，拓宽学生地理思维，培养学生的主观能动性和创新能力。

3.课程教学资源的推送

结合重要天气气候事件，收集中国气象局等公众号，在课堂上对相关知识进行推送，如针对2022年世界气象日主题为：“早预警、早行动：气象水文气候信息，助力防灾减灾”，其重点是要关注预警，以便更好开展气象灾害的防灾、减灾工作。推送世界气象日宣传片、世界气象日主题和海报，让学生思考如何利用气象气候知识进行预警、防灾与减灾，进而培养地理思维能力。

针对每年南方发生的倒春寒，推送：一夜回到冬天？寒潮肆虐，你家是什么天气？针对雾的内容：推送“我是平流雾，不是海市蜃楼”等文章。这些教学资源，既与课程教学内容紧密结合，又与生活中的气象与气候紧密相关。通过学习这些文章，让学生掌握相关内容，培养地理空间思维能力和综合分析问题的能力，在学习课程内容的基础上，促进地理综合思维和空间思维能力的培养。

4.教科研与教学相长

按“以教科研带动教学，以教科研充实教学”的理念，将与课程相关的广东省教改项目、课程思政项目、广东省社科规划项目、广东省大学生创新创业训练项目、韶关市科技项目、校课程思政项目融入理论与实践教学之中。在线上线下教学过程中，将教师教科研项目及相关成果纳入课程教学之中，甚至将它们转化为全新的理论教学及实训教学内容，激发学生的学习兴趣，利于创新能力的培养，提高人才培养质量，为学生的创新能力和地理思维开拓了有效可行的途径。

5.课程讨论区与作业的设置

利用在线平台讨论的方式增加与学生互动。教师提前发布讨论主题，每个学生均进行讨论回复，如在学习气候变化时，让学生讨论全球变暖还是全球变冷？通过讨论，激发学生学习的积极性与主动性。

每次课堂教学均布置与教学内容相关的10道试题。通过试题反馈学生对该知识点的掌握情况，线下对作业进行讲解，提升课堂教学效率，提高学生对课程的理解和掌握。

（三）课程集中实训与分散实训相结合

课程实训是巩固和加深理论知识，获取气象气候的知识与技能的重要手段和途径。课程的实训包括野外集中实训与校内分散实训两种形式。

集中实训的内容包括：参观气象局，了解气象站建设的要求与布局规范；通过野外实习，比较南岭红沙漠与韶关芙蓉山公园的小气候差异，了解不同下垫面的小气候差异，特别是感知气温差异。

分散实训的内容包括：拍摄及判别常见的云：通过学生随手拍摄（时长两个月）不同类型的云，理解云的类型及其指示天气的作用，并作为实训报告进行提交；绘制天气图：通过绘制简易天气图，了解天气图各个要素的图示及标示方法；绘制全球气候分布图，掌握各类气候类型的分布；观察一天内天气变化（气温、降水、风速等气象要素变化），掌握气温、降水、风速日变化规律；观察校园内各种水汽凝结现象，如雾、露等，理解水汽凝结的原理；观察各类天气系统过境过程，如锋面（冷锋、暖锋）过境前后天气变化、强对流天气变化状况等，掌握天气系统变化过程。

（四）课程教学方法改革

1.模块式专题教学法

将课程内容以模块式专题形式进行教学，采用资源推送与线下课堂相结合的形式，在学生理解相关理论知识的基础上，利用地理思维能力引导学生进行积极思考，而不是被动接受知识。同时，由于各模块专题之间的内容存在相关性，在专题教学过程中，适当穿插不同专题内容，逆向循环培养学生的地理发散思维和创新思维。

2.案例研究性教学法

以适当的案例对理论知识进行讲解，结合教材的特点和学生的实际，选择体验式探究教学模式，如探究山谷风、海陆风成因，让学生自己去体验、探究，有利于学生对所学知识的掌握。通过案例，让学生掌握气象学与气候学的理论与方法，并形成自己的观点和看法，能具备独立对生活中气象气候进行分析的能力，对地理思维和创新能力培养起到促进作用。

3.分层启发式教学法

地理科学专业是文理兼招（高中选科物理或历史均可），基础差异较大，导致学生学习程度和水平差异较大。采取分层启发式教学法，让学生在教师启发之下，选取和确定研究专题，如调查自己所见过的各类雾，思考各类雾的成因、出现的时间等，并鼓励学生发现问题、提出问题、思考问题，教师通过启发、引导学生解决问题，强调学习的自主性、探索性和实践性，兼顾文理科学生差异和爱好，提升学生地理思维和创新能力。

4.“问题解决”式教学方法

设置一些具有悬念性的问题，采取“标题—问号”的方式，使知识问题化，如在季风环流章节中，通过2022年春季沙尘暴的方向？北京“蓝太阳”成因？通过此问题引入东亚季风与大气辐射知识。也可以采用故事情境的问题，如什么是龙舟水？马纬度是什么？为什么诸葛亮可以借到东风……，也可以采用虚拟问题情境，“假如地球不自转，是否存在三圈环流……”，这样的设问及问题解决的方法，培养学生地理思维和创新能力。

5.课程思政的渗透

课程与思政教育密切相关，涉猎气候变化、两山理论、防灾减灾、人与自然和谐相处、人与自然生命共同体等内容。从2020年12月12日气候变化雄心峰会、2021年4月中法德气候视频峰会、中美气候变化峰会、2021年11月《联合国气候变化框架公约》，再到2022年金砖国家应对气候变化高级别会议等，均重视气候变化。气候变化往往使气象灾害加剧，利用我国政府对气象灾害防灾减灾的努力与成效，树立气象灾害可以预测、预防与预警的信心。在气象灾害发生后，我国政府集中全国力量进行防灾减灾及家园建设工作，是社会主义制度优越性的体现。

通过学习地表反射率、森林气候、海陆风、湖泊效应等现象，让学生理解良好的生态环境使气温日较差与年较差降低，增加大气相对湿度和绝对湿度，使气候大陆性减少，海洋性增强，一定程度上有利于人类生活环境的改善，树立绿水青山就是金山银山的理念。在人工降雨、人工消雹、全球变暖、城市气候等内容教学过程中，充分培养学生热爱自然、尊重自然，最终实现人与自然和谐相处的目标，构建人与自然生命共同体。全球气候变化并不是一个国家的事，而是全人类应共同努力。目前全球气候呈现多变的趋势，厄尔尼诺/拉尼娜发生的频率逐渐增加，应按照巴黎气候协定减少气候变化，保护地球。

三、结语

针对新师范与师范认证的要求，对课程教学内容进行重组，选取与生活相关联的线上教学素材，创新教学活动，改变教学方法，实行集中实训与分散实训同步进行的方式，推进课程思政建设，实现气象学与气候学线上线下教学的新模式，在提高课程教学质量的同时，也促进了地理思维能力和创新能力的培养。为了使线上线下混合式教学利于地理思维能力的培养，教学过程实施前需要考虑学生地理核心素养认知，特别是地理综合思维认知状况，也需要考虑学生学习现状；教学过程中整合教学内容，选择与生活中的气象气候的案例进行教学，以学生为主体，激发学生学习兴趣；教学过程结束后，对教学进行反思与教学目标达成度评价，全面培养学生的地理思维能力。