柳艺博
摘 要:伴随以全球变暖为标志的全球变化问题成为关乎人类可持续发展的热点议题,越来越多的高等学校开设了《全球变化》课程。本文在介绍全球变化的科学内涵、全球变化的重要性以及全球变化课程的主要内容基础上,从教学内容、教学理念、教学手段、教学方法等方面提出全球变化课程教学中的几点认识。该文对于推动高校相关专业开展全球变化课程教学具有一定的借鉴意义。
关键词:全球变化 课程教学 能动性
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)10(a)-0211-02
自1983年“全球变化”概念首次提出以来,全球变化研究发展迅速,在30多年间取得了巨大的研究进展。人类全球变化的认识无论从广度还是深度上都有根本性的变化。以全球变暖为标志的全球变化问题已成为关乎人类可持续发展的国际热点议题,越来越多的高等学校开设了《全球变化》课程。全球变化相关课程正在由专业选修课向学科前沿课、学科交叉课以及专业核心课程和通识课程发展,课程内容、教学大纲、教学方法等都在不断的更新完善。本文在介绍全球变化的科学内涵、重要性基础上谈了对《全球变化》课程教学几点思考,以期为高校全球变化教学提供参考。
1 全球变化的科学内涵
全球变化被界定为由自然和人为因素引起的、影响地球系统功能的全球尺度的变化[1]。全球变化跨越了不同的时间尺度,在空间上既包括发生在全球尺度上的系统性变化,也包括由局地尺度上相同类型的变化累加而成的累积性变化。气候变化是全球变化最重要的表现之一,但全球变化不仅仅是全球气候变化或者全球变暖,其内涵比气候变化丰富的多[2]。全球变化以地球系统为基础,关注系统中所有部分紧密联系并控制着系统变化的过程和机制,全球的含义包括空间规模上的全球尺度和思想认识上的全球观点两个方面。全球变化以发生在各种时间尺度上的动态变化为核心,全球环境变化自地球诞生以来从未停止,跨越了不同时间尺度,变与不变是相对于一定的时间尺度而言的。人类正在成为除太阳能和地球能之外的驱动全球变化的营力之一,人类既是全球变化的驱动力,也是全球变化影响的承受者。
2 全球变化课程的重要性
全球变化以地球整體为研究对象,以相互作用过程和未来变化及预测为目标将地球科学与生命科学、社会科学联系起来研究人类与地球系统的相互作用,具有鲜明的学科交叉特点。全球变化科学的研究有助于人类对资源、自然灾害等概念认识的深化。由于强烈的人类活动和社会经济的飞速发展,目前在全球范围内产生了大气污染、温室气体排放和气候变暖,臭氧层破坏、土地退化、水资源匮乏和水体污染、海洋环境恶化、森林锐减、物种濒危、垃圾成灾和人口过快等一些列的全球环境问题[3]。这些全球环境问题的根源在于地球系统的承载力与的人口数量和消费需求之间的矛盾。因此,开展全球变化研究有助于探寻人类社会实现可持续发展的新科学举措。通过关注全球变化的环境影响、社会影响,以及对策和政策评估研究提高人类应对全球变化的能力。
3 全球变化课程的主要内容
全球变化科学的特点决定了全球变化课程具有内容多、范围广、综合性强、复杂性大等特点。全球变化课程主要包括三部分内容:(1)全球变化研究的原理与方法:在了解全球变化基本概念和研究进展基础上重点涉及地球系统与全球变化的过程和驱动力、以及全球变化研究方法。(2)全球变化的过去、现在和未来:包括新生代、第四纪、全新世、近2000年、近现代以及未来全球变化及其影响;强调与人类活动相关联的现代及未来的全球变化以及全球变化的影响与响应。(3)全球变化与区域环境演变:重点介绍中国的环境演变及影响,主要涉及青藏高原隆起对我国环境演变的影响、第四纪冰期-间冰期变化在我国的独特表现、人类活动导致的环境变化以及未来全球变化变暖背景下我国的环境变化趋势及影响等。
4 全球变化课程教学中的几点认识
4.1 根据大纲对教学内容的合理取舍
《全球变化》教学内容偏多,而教学学时往往相对较少,这就需要教师对教学内容进行合理取舍和增删。在教学过程中要以教材基础内容为主线,整合并适当更新课程教学内容。在实际教学中,要理清教学的重点、难点,按照开设课程的专业方向有针对性进行讲解。教学内容可大致归结为基础性、主体性和应用性三个部分:其中基础性内容主要包括全球变化研究的原理与方法,如全球变化的研究途径和驱动力;而主体性教学内容则以时间轴为顺序的全球变化过去、现在和未来的重要历史进程;应用性内容以全球变化影响与响应、全球变化影响影响的历史和未来为主,适当涉及中国应对气候变化对经济发展与资源环境影响问题的对策、国际应对气候变化的主要公约及低碳经济和减排峰会等。
4.2 教学过程中应注意“全球化”视角的灌输
地球系统科学是全球变化科学的基础,《全球变化课程》讲授中要注意从两个彼此联系的途径着手,一个是全球变化的过程和驱动力,通过讲授全球变化主要过程的定量描述、模式建立得到给定条件下可能发生的全球环境变化,对实际发生的变化予以验证对比,另外就是从已发生的全球变化事实出发,通过分析各种现象之间关系推断导致变化的过程和可能驱动力。另外,《全球变化》教学过程必须强调时间和空间尺度,以时空尺度为主线进行全球变化的内容讲解。时间尺度包括从几百万年至几十亿年、几千年之几十万年(轨道及亚轨道周期尺度)、几十年至几百年(年代与世纪尺度)、几天至几个季度、几秒到几小时。空间尺度则上涉及景观尺度、区域尺度、全球尺度。
4.3 科学案例增加和热门“八卦”新闻的适度涉及
《全球变化》的教材大多都是偏概述性的,这使得讲解过程中学生可能感到枯燥无味,因此,在教学过程中教师应增加一些自己的或者其他科学家研究案例,将当今全球变化与人类活动研究的最新理论和研究成果纳入其中,阐述当前全球变化的热点问题,使学生从学科交叉和全球角度了解实时的国际前沿科学的理论和动态。如在讲授过去全球变化重建用到的古生物、黄土剖面、深海沉积物、冰芯、石笋等时可以介绍南极考察、深海钻探,获得国家最高科技奖的叶笃正院士、刘东生院士等科学家;讲授温室效应与全球变暖时可引入电视纪录片《苍穹之下》,2016年澳大利亚CSIRO解聘气候研究人员,2017年美国总统特朗普退出《巴黎协定》等等新闻事件。endprint
4.4 多种媒体教学手段的综合利用
《全球变化》课程中有不少抽象难懂的重点和难点内容,除采用口述、板书和PPT相结合方法外可采用模具、动画、视频等多种方式进行动感教学,使枯燥抽象的内容变得形象直观,以有效地突出重点、突破难点。如在讲授“太阳活动和地球轨道参数的变化、厄尔尼诺和拉尼娜、全球变化的观测和监测”等内容时,可以从一些科学纪录片中选取一定的三维模拟场景和视频,帮助学生理解掌握太阳和地球运动的时空特征,了解地基-海基-天基-空基四维一体的全球监测体系构建手段。
4.5 学生主观能动性有效发挥
科学合理的课程内容设置和多样的教授方式不足以保证学生积极主动地参与到教学活动中。为避免教师和学生分别成为“放映员”和“观影员”,确立课堂上教师的主导地位和学生的主体地位,可以适当增加学生讲授环节。如提前布置专题内容,让以学生小组为单位组团,通过相关资料收集、文献书籍阅读等提交PPT进行汇报讲解,教师进行点评。这样既可以扩大学生的知识面,同时也可以激发学生的学习内在动力,提高学生学习的积极性和兴趣,成为课程学习的“主人翁”。
《全球变化》课程设置最为重要的目的是通过揭示地球表層系统在不同时间尺度上的变化规律以及人与环境相互作用的规律,帮助学生从时间维度认识地理环境的过程、区域特征的形成以及人地关系等问题,使学生建立起地理科学是时空耦合的综合科学的观念[1]。全球变化科学自诞生以来发展十分迅速,各版本教材和课程设置尽最大可能完整体现地球系统科学和全球变化研究的内容体系和国内外最新研究进展。如《全球变化》课程主要教材北京师范大学张兰生等《全球变化》修订到了第二版(2017年)[2],另外南京大学朱诚等《全球变化科学导论》也已更新到第三版(2012年)[4],最新的版本也在筹备中。考虑到全球变化是一门多学科、交叉性的课程,其中的许多事实、理论和方法在不断地完善、更新和演变,课程教学过程所传授的知识内容需要尽可能体现出与时俱进。
全球变化这门课程不仅要能使学生客观认识全球变化,更重要在教学中注重引导和培养学生用宏观思维和多学科交叉手段去分析国内外复杂的人类活动与全球环境变化交互影响问题包括一些热门的社会时政问题[5]。一方面达到训练学生多方面能力目的,发展其思维和表达能力,并能跨学科的对问题进行思考,实现不同学科和专业的教学相长;另一方面培养学生的科学精神和人文素养相结合,提升学生综合素质,塑造学生的正确“三观”,潜移默化影响学生,培养学生敬畏自然、珍惜资源和能源的意识,促进学生关注自然变化,开展绿色社会实践,宣传和普及全球变化知识,尤其是人类活动对大自然的影响,以此达到从我做起树立保护地球环境、崇尚节俭、节约资源和能源的良好社会风尚。
参考文献
[1] 张兰生,方修琦,任国玉.全球变化[M].北京:高等教育出版社,2000.
[2] 张兰生,方修琦,任国玉.全球变化[M].2版.北京:高等教育出版社,2017.
[3] 朱诚,谢志仁,申洪源.全球变化科学导论[M].南京:南京大学出版社,2006.
[4] 朱诚,谢志仁,李枫.全球变化科学导论[M].3版.北京:科学出版社,2012.
[5] 周德成,张良侠.浅析加强高校气候变化教育的紧迫性与必要性[J].科技资讯,2016(28):146-147,149.endprint