高等师范院校《自然地理学》实验教学改革探索

杨淑萍 刘月兰 高素芳

(石河子大学师范学院,新疆石河子 832003)

高等师范院校《自然地理学》实验教学改革探索

杨淑萍 刘月兰 高素芳

(石河子大学师范学院,新疆石河子 832003)

实验教学是《自然地理学》的中枢,结合高师院校区域特色,实现实验内容与中小学课程接轨,通过强化基础性实验,加大综合性、研究性实验比例,优化配置课程实验教学体系;在实验教学中有机融入信息技术、媒体技术;严格实验成绩的考核,确保每生实验操作能力,进而全面提升《自然地理学》的教学质量。

自然地理学;实验教学;改革

高质量的人才来源于高质量的教育,高质量的教育取决于高质量的师资队伍[1]。没有强的师资力量,就没有高的教育质量,也就没有强有力的创新和建设力量,实现素质教育就等于一句空话。高等师范院校作为培养师资力量的摇篮,在培养高质量的人才方面负有重要的历史使命。《自然地理学》是高等师范院校地理专业各分支学科师范生的一门非常重要的专业基础课,对于地理学各专业的师范生而言,《自然地理学》是部门自然地理课程开设之前的专业入门课,具有进行学科整体认识和树立并巩固专业思想的双重功能,因而是地理专业中最为普及、发达的一门分支学科,在许多大学地理专业的课程设置中均占有十分重要的地位。其中《自然地理学》的实验教学部分则是本课程的灵魂和核心所在,因为它是学生拓展思维、探索科学奥妙、培养科学的世界观和方法论进而全面提升地理素质的基石。但长期以来,《自然地理学》教学过程中重理论轻实践的教学模式极大地限制了其实验教学内容的探索和方法的改革,影响了《自然地理学》教学质量的提高,甚至已成为师范院校地理专业人才培养的瓶颈,因此加快《自然地理学》实验教学改革已成为地理专业长足发展的根本。

自然地理学经过百余年的发展已形成了自身的学科体系,包括地质学、地貌学、植物地理学、土壤地理学、气象学、水资源与水文学等主要分支。自然地理学从全球的视野研究地球表层环境的变化规律与成因机理;从系统学的角度研究地球表层环境区域联系与圈层相互作用机制;从可持续发展角度探讨人与环境的协调发展;从地表环境的评估、预测、规划、管理、优化调控方面,研究其基本理论与方法。所以,地球表层环境的组成、结构、区域分异特征、形成与变化规律、人与环境相互作用是自然地理学的核心理论体系和课程体系。当前,我国自然地理学的研究重点主要集中在自然资源的开发利用与保护、资源合理配置及优化、退化土地的整治与恢复、坡地的改良与利用、景观生态规划与设计、自然灾害的综合防治、人与自然关系的协调和区域可持续发展等前瞻性领域,因此《自然地理学》的实验教学也应该紧随理论教学的需要从教学内容的设置、教学手段的改革以及教学效果的评价等主要方面进行全面的革新。

1 强化基础性实验,加大综合性、研究性实验比例,优化配置课程实验教学体系

《自然地理学》是一门实践性较强的专业基础课,学生不仅要掌握《自然地理学》的基础理论和基本知识,而且还必须掌握室内实验的操作方法和基本功训练,通过实践性教学环节,着重培养学生的动手能力,让学生到实验室验证课堂所学的理论知识,获得对实验分析的基本技能,并为学生将来独立开展相关专业技术工作打下基础。因此在整个实验教学过程中必须首先强化基础性实验,从熟悉实验仪器的用途、使用仪器的注意事项开始,到掌握实验的基本常识、基本概念、基本操作技能和方法,再到自然地理学五大圈层七个章节的精选实验如行星地球部分的天球仪的使用、星空和日、月蚀观测、地理坐标的简易测定;地质部分的矿物岩石鉴定、地质图判读、地质罗盘使用;地貌部分的地形图和航空相片的地貌判读;气候部分温度、湿度、气压、风、降水等观测;水文部分水位观测、河流流量、泥沙含量的测定;土壤学部分土壤理化性质主要指标测定、土壤类型及部面观测;植物部分植物根、茎、叶、花及果实形态的观察、植物标本的采集、植物检索表的使用、校园植物的识别以及植物群落的抽样等,通过基础性实验部分的学习,学生不仅从宏观的角度对实验教学有了整体的认识,而且掌握了地学必须具备的基本实验能力。其次增开综合性、研究性实验,如自然地理综合体观测与判读、土地类型图的编制、大气主要污染物的测定等[2],通过一系列综合性实验的开设拓宽了学生的知识面,巩固并提升了学生对自然地理学知识的综合应用能力,达到高校对综合性、应用型人才培养的目标。最后进一步优化配置实验课程教学体系,诸如实验内容开设的先后顺序、实验课所占课时量、实验室设备的配备、实验内容的进一步取舍、优化、实验课实验小组最优人数的确定、实验人员数量质量等等,通过一系列软硬件的全面提升,达到整个实验课程教学体系的最优化配置,最终为培养地理专业师范类人才提供基础保障。

2 结合高师院校区域特色,实现实验内容与中小学课程接轨,彰显师范教育的特色

自然地理实验教学离不开自然地理环境要素,而各要素会因经纬及海拔高度的差异出现地区间的不同,因此各高师院校要依据区域特色,设置相关的实验教学内容,使实验内容本土化、具体化,从而调动学生学习地理的积极性。另外师范院校培养的师范生应该具有宽阔的知识面和较强的地理实践能力,他们毕业后,应该能够运用自己学到的地理知识进行中小学地理课程的授课,并可自如地指导学生进行地理活动及相关的实验操作。但实际上高等师范院校对自然地理课程内容的设置、课时的分配、实验内容的编排均以高校人才培养方案为依据,以高校师资力量为前提,完全忽略了中小学地理课程对地理类师范生的要求,因此导致高校培养的地理师范毕业生不能适应中小学教学实践要求。因此,《自然地理学》实验内容的设置除了兼顾高校人才培养目标的要求外,还要尽快与中小学地理课程内容接轨,高校地理专业教师应该走进中小学教学第一线,了解中小学的教学实际情况,明确中小学的实际需要,中小学的教师也应该走进大学校园,利用高校丰富的教学资源,借助高校专家的引领,使自身的教学实践经验得到升华,双方通过教学互通、资源共享、互惠互利,推动《自然地理学》实验教学的改革,提升各自的教育质量,使高校学生和中小学教师的综合素质得到提高,赋予《自然地理学》实验教学新的造血机制和生命力,然后设置实验教学大纲实现与中小学课程教学大纲的兼容,并尽可能覆盖中小学地理实验教学所有知识点,最终使高师院校培养出来的师范生能够完全符合中小学对地理师资的基本要求,体现更加鲜明的师范教育特色。

3 信息技术、媒体技术与实验教学的有机融合

自然地理学向学生展现宇宙、地质、地貌、大气、陆地、海洋和植被等复杂的地理要素,《自然地理学》实验很难全面而形象地演示所有要素的基本特征及其特性,但如果在实验教学过程中有机融入信息技术与媒体技术则可帮助学生们对复杂现象的理解和掌握,如天体运行模拟实验可以借助于计算机实现,在这个模拟实验中学生可以根据模拟软件提供的用户界面来改变某些变量,如输入地球上的某一具体时间、选定太阳为模拟天体运动的中心、选择观察天体运行的视角等,根据变量的改变来观察天体运行的不同状况,如某一天体的运行轨迹、与其他天体之间的相对位置等,就可以形象直观地了解宇宙中各主要天体运行的大概情况,通过采用信息技术、利用电脑的三维立体动画,帮助学生直观地观察到三维立体的地理事物,从而使学生在头脑中更容易形成清晰、正确的地理空间概念。

另外,地理实验中有些地理过程和地理现象要经历漫长的历史年代和复杂的地理变化,演变过程因为在时间尺度上过大或过小而不易观察,运用信息技术就可以人为地放大或缩小时间尺度,从而使地理现象的整个演变过程更好地展现在学习者的眼前。比如:地壳运动、海陆变迁、生物进化、银河系的形成、矿产资源的形成等,还有一些地理现象转瞬即逝,如火山喷发、断层形成、滑坡、流星、陨星撞击地球等都是在很短的时间内发生的,是学生无法在有准备的情况下观察到的,但它们对人类的影响巨大,需要学生认识、了解。信息技术可以将漫长的地理过程浓缩在几分钟的时间里演示出来,可以使稍纵即逝的地理现象速度放慢,进行状态分解,使学生看清每一个环节。在教师的控制下,地理实验知识内容可以有效地展示给学生,使学生看到地理事物的历史发展全过程,形成完整、清晰、深刻的认识,并了解到真正的地理现象和地理过程。计算机模拟实验也可以把一些原来需要较长时间等待的地理实验中的重要演变阶段集中抽取,用动画的形式重点呈现,这样既可以保证整个实验过程的完整可信,又可以重点突出地观察和讲解实验[3]。

4 构建严格、科学的实验考评方式,确保学生实验操作水平

课程考核和成绩评定是对学生综合知识、综合素质、综合能力的综合评定。一直以来,在多数的高师院校中对《自然地理学》的考核多注重理论课的考核,实验成绩只占很小的比例,甚至有些学校只把实验成绩作为参考,这种考评方式直接影响到学生对实验课的积极性和重视程度,极大影响了课程的教学质量和学生实验水平的提升,为此必须对《自然地理学》的实验课考评方式进行改革,加大实验成绩的比例。实验成绩不及格者不能参加理论考试;总成绩不及格重修时,实验课也必须重修。实验成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成,平时成绩由学生的实验操作能力、解决实际问题能力以及实验报告三部分组成;期末成绩的考核以实验基础知识与基本操作面试相结合,以面试为主的方式进行[4]。这样既能促进学生认真对待每一个实验,又能比较全面地评定一个学生的实验操作水平;既强化了学生的动手能力,又达到了厚基础宽口径的培养目标。因此严格、科学的实验考评方式最终将为高质量师范类人才的培养提供基础保障。

教学改革是一项综合性、系统性很强的工程,高师地理专业的实验教学改革同整个高等教育的教学改革一样,是一项紧迫而又十分艰巨的任务,地理实验教学改革的目的是为培养目标服务的,在改革过程中要始终贯穿“以学生发展为本”的教育理念,不断强化创新意识,重视自然地理思维习惯和品质的培养。另外,在整个《自然地理学》实验教学过程中通过重基础大综合的实验内容的改革不仅培养了学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,还提高了学生独立思考能力和创造能力;通过增加本土实验内容及与中小学地理内容的接轨实现学生对地理知识的归纳、综合、利用、升华,充分调动了学生的主观能动性;通过科学严格的实验考评体系培养了学生独立实验、善于发现问题、解决问题的能力。当然《自然地理学》实验教学改革也正处于不断探索和完善之中,愿实验教学能为高素质人才的培养插上腾飞的翅膀。

[1]林兴岚.坚持以人为本稳定高校人才队伍[J].职场时空,2008,(6):78～79.

[2]孟宪玺.评介《自然地理学实验与实习》[J].地理科学,2003,23(4).

[3]殷挺凯.信息技术在地理教学实验中的应用[J].河南教育,2008,(8):51～53.

[4]何红.自然地理实验实习教学改革初探 [J].地理教育,2003,(3).

G642.0

A

1674-6341(2010)02-0107-02

2010-03-02

石河子大学 263项目 (编号:SF05014)

杨淑萍 (1976-),女,甘肃民勤人,在读博士,副教授,从事生态学教学研究。

责任编辑:富春凯