基于师范专业认证的“地球概论”课程教学改革探究

梁美霞，杨诗源，马 艳，余菁菁

(1.泉州师范学院资源与环境科学学院，福建泉州 362000；2.福建省泉州第五中学台商区分校，福建泉州 362002)

0 引言

为规范引导师范类专业建设，建立健全教师教育质量保障体系，不断提高教师培养质量，教育部于2017年10月26日印发了《普通高等学校师范类专业认证实施办法(暂行)》的通知，全国高等院校师范类专业根据自身建设情况纷纷掀起了专业认证的热潮.

泉州师范学院资源与环境科学学院地理科学专业于2021年下半年开展师范专业认证.“地球概论”课程是地理科学专业在大一上学期开设的一门先行专业基础课，同时也是专业认证中的一门核心主干课程，内容涉及地理学、天文学、物理、数学等基础自然科学的知识，涉及面广，包括地球的天文学和地球的物理学.本文基于认证的“学生中心、产出导向、持续改进”基本理念剖析当前“地球概论”课程教学中存在的困境并进行教学改革的探讨及教学的持续改进，旨在进一步推动师范类专业人才培养质量的持续提升.

1 “地球概论”课程教学中的困境

1.1 教材的使用建设问题

资源与环境科学学院地理科学专业前身为1986年泉州师范专科学校地理专业，2000年起招收本科生，为福建省第二个地理科学本科专业和校级一流本科专业.“地球概论”课程是新生入校后第一学期开设的一门专业基础课程，专业办学以来该课程一直都是采用国内同类教材中影响最为广泛的金祖孟、陈自悟编著的《地球概论》[1]作为教材，目前使用的是第3版，虽经几次修订，但教材的整体体系、章节内容和知识变化不大.区别于其他部门自然地理学课程，该课程讲述的是地球的整体，主要介绍关于行星地球的基础知识，包括地球天文学和地球物理学，前者主要介绍地球的宇宙环境、地球的运动及其地理意义以及地球和月球的关系，是对初中和高中地理知识的进一步深化和系统化学习，是教材内容的重点，也是难点，具有“立体、抽象、运动”的特点[2]，知识抽象，不易理解，要求学生具备形象思维和逻辑思维的能力，属于地理学课程中难教难学的一门课.比如教材一开始第一章介绍地理坐标和天球坐标，出现很多新概念，像太阳周年运动、恒星时等，刚接触很难理解；特别四大天球坐标系(地平坐标系、第一赤道坐标系、第二赤道坐标系和黄道坐标系)，每一个坐标系都各有自己的坐标系统，相互之间容易混淆，对于刚进大学的学生接触这么抽象的知识确实显得纷繁复杂，将坐标系之间联系起来进行计算就更加困难了.

1.2 理论教学学时有限

在高等师范院校教学改革的不断推动下，一些专业基础课的理论学时不同程度地受到压缩，地理科学专业“地球概论”课程也毫无例外，曾经最多72学时被压缩为现在的36～56学时，目前我院该课程理论学时仅有40学时，而采用的《地球概论》教材共六章十五节，内容多、难度大、章节间衔接紧密、抽象感强，加剧了教学内容与理论教学课时数之间的矛盾.因此，如何在有限的学时中合理甄选教学内容就显得尤其重要.

1.3 理论教学形式较为单一

由于课时有限加上教学内容多，且抽象，因此，传统的《地球概论》教学更多地借助传统的仪器、模型采用多媒体辅助课堂教学为主，教学形式比较单一，尚存在“满堂灌”的现象，教师主讲，学生被动学习，教师和学生之间发生了严重的脱节.天文学内容难懂、晦涩，单纯的讲解很难让学生建立宇宙空间的立体概念，一定程度上影响了学生对理论知识的学习兴趣，教学难度大，教学效果不尽人意.

2 师范专业认证下“地球概论”课程教学改革思路

2.1 合理设置课程目标，修订和完善教学大纲

依据泉州师范学院资源与环境科学学院地理科学本科专业人才培养方案的培养目标、毕业要求以及课程体系与毕业要求的关联度矩阵，将“地球概论”的课程目标确定为三个方面，见表1.教学大纲是规范教学工作、科学严谨地指导教学，落实培养目标和人才培养计划的最基本的教学文件.通过课程目标的合理设置，建立课程目标与毕业要求的对应关系，课程目标与内容、教学方式的对应关系，明确课程的考核方式及成绩构成，加强过程性考核内容，不断修订和完善教学大纲.

表1 “地球概论”课程目标与毕业要求的对应关系Tab.1 The correspondence between the course goal of Introduction to the Earth and the graduation requirement

2.2 以学生为中心，甄选教学内容，创新教学形式

鉴于地理科学师范专业的培养目标要求和本课程的专业基础性地位，主要从以下两方面来综合体现以学生为中心的基本认证理念.

2.2.1 确定主次内容，合理分配学时 本课程采用的是金祖孟、陈自悟编著的《地球概论》(第3版)作为教材，因此，理论授课的内容体系主要以此教材为主，再辅以相关的参考书目.为了解决理论课时有限与教材内容繁多之间的矛盾，必须确定教材的主次内容，做到重点突出.对教材主次内容的处理主要依据两方面：一是从课程的基础性地位出发，考虑为本专业后续专业课程的内容衔接；二是从师范专业培养目标出发，考虑为中学地理教学服务，紧扣中学地理课程标准.只要满足以上任一方面就被定为重点内容.比如，地理坐标、天球坐标、地球的宇宙环境、地球运动的规律性、四季和五带、海洋的天文潮汐等，主要内容的讲授必须保证充足的课时，讲解透彻，保证学生重点掌握理解.若以上两方面均不满足的被定为次要内容，如地球公转，像恒星周年视差、光行差、太阳周年运动，此部分内容较为抽象、晦涩，通过课堂讲授要求学生尽量理解；历法内容贴近生活，重点介绍现行阳历和中国旧历，懂得历书的基本使用，均不列为重点考核的知识点.另外，教材中诸如应用球面三角形推导半昼弧公式、任意时刻太阳高度等数理推导方面的内容考虑学生的理解起来比较吃力，而第六章地球的结构和物理性质属于纯文字性内容，又与后续的地质学基础课程重复，这些均不列入课堂授课内容，不占用理论授课学时，可布置学生可通过线下阅读自学，保证学时的合理分配.

随着我国航天技术的发展，在第二章地球的宇宙环境中可适当补充一些对宇宙的探索、探月工程、人造天体与太空探测新成果等趣味性天文知识，注重课程思政内容的补充，不仅丰富更新教学内容，还有利于培养学生树立辨证唯物主义的宇宙观及对未知世界的科学探索精神[3]，从科学角度和宇宙情怀视角产生热爱宇宙的科学发展观[4].比如2021年是中国航天大年，我国航天事业已经进入了“空间站时代”.2021年6月17日9时22分神舟十二号载人飞船发射，成功对接于天和核心舱前向端口，空间站阶段首次载人飞行任务，并开展了舱外维修维护、设备更换、科学应用载荷等一系列操作.《开学第一课》、2022年春节晚会等通过“天地连线”，以及“天宫课堂”进行多次的太空授课，通过补充案例教学激发学生探索宇宙奥秘的兴趣，培养学生不畏艰险、勇于攀登的优良品质.

2.2.2 改革课堂教学，丰富教学形式 改变传统的“满堂灌”教学方式，可以根据内容的难易程度选择部分内容采用翻转课堂教学模式，比如与中学地理密切相关的内容四季五带形成，昼夜长短变化，正午太阳高度角度变化等.学生可以充分依托网络学习平台上中学地理教学微视频资源，加上已有的初高中基础，课前自学难度较小，可更好地实现“知识传授”和“知识内化”的“翻与转”，达到个性化教学[5].

教学方法还可采用启发式、探究式、参与式等，将传统教学与信息化技术相结合，如可利用在线课堂、慕课等形式，凸显以学生为中心，教师为主导，设计多样化教学活动.以第二章地球的宇宙环境中恒星内容为例，本节内容主要采用线上+线下教学相结合，线上依托学校教学网络平台互动、中国慕课资源自主学习；线下采用教授法+多媒体教学+黑板板书结合，辅以实际案例进行课堂讨论、剖析.基本思路为课前布置学习任务、线上教学平台导学相结合；线下通过课堂讲授、案例分析对学生自主学习效果进行检验，以实际案例问题解决展开知识的深入学习，通过问题提出、同学课堂交流讨论、教师讲解等多种方式开展线下教学活动.课后讨论题及习题布置，检验学生对知识点的理解和应用能力，树立终身学习的观念.具体的教学设计流程如表2所示.

表2 地球的宇宙环境中恒星章节教学设计流程Tab.2 The teaching and design process of the star chapter in the cosmic environment of the Earth

2.3 以产出为导向，注重学生实践力培养

产出导向强调以师范生的学习效果为导向，对照师范毕业生核心能力素质要求，评价师范类专业人才培养质量.本院地理科学专业培养的师范生要求具有扎实的地理知识，宽广的地理科学视野，较强的地理思维能力和地理实践力等各项核心能力.其中地理实践能力是地理师范生的一项基本技能，如何有效地提高学生的实践能力，使之更好地胜任中学地理教育，对人才培养质量提出了更高的要求.由于教学仪器、模型有限，教具较为陈旧，加之“地球概论”的实践课时仅有4学时，因此，此前实践内容的开设主要围绕第二章地球的宇宙环境来开设.共设置了两个实验，实验一星空观测，学会使用转动星图和主要星空软件(Stellarium、skymap)，认识夏秋季节天空中主要的星座和亮星及其相对位置，了解恒星的分布格局；星空观测的同时并指引学生在户外观测天球的主要点和大圆，地平坐标系和第一赤道坐标系的现场讲解.实验二月面观测，学会通过望远镜观测月面，辨认主要月海、山脉、环形山及其辐射纹.两个实验均属于天文观测的内容，同时也是最吸引学生的内容，学生具有浓厚的观测兴趣，通过课堂实践环节的开展可以更好地激发学生的学习热情，加深对课堂抽象内容的理解，使学生掌握简易天象观测技能，便于毕业后在中学开展相关的简易观测，实用性强.

由于实践课时有限，实践能力的培养不能仅限于课内，还可依托平时活动的开展来培养.一方面，更新教学辅助仪器和模型，争取投入资金建设天文圆顶，采购较为高级的天文望远镜，依托学院已有的天文协会，吸纳天文爱好者，培养天文兴趣小组，积极开展观测活动，丰富观测内容，进一步增强学生的实践技能；比如用望远镜进行天体观测，除了平时常规的课程内实践，课后可通过学生多次的训练，增加动手的机会，掌握基本的观测技能.另一方面，天文科普活动是加强天文实践、启发青少年创造性思维最直接、最有效的方法[6].泉州市部分中学已拥有了天文望远镜和天文圆顶屋，设备较为精良，因此，利用教育实习、见习期间可加强与实习学校之间的交流互动，依托其设备开展相关观测活动，培养学生的实践技能，促进基础天文科学的普及和推广.

2.4 注重课程达成度量化分析，推动课程不断持续改进

持续改进要求强调对师范类专业教学进行全方位、全过程评价，并将评价结果应用于教学改进，推动师范类专业人才培养质量的持续提升.因此，对于课程的教学更注重全过程性的考核评价，通过课程目标的量化达成度情况来分析课程教学效果的好坏，揭示课程教学存在的问题.

本课程采取多元化考核方式来考核教学质量和学生学习效果[7].以2021级地理科学专业为例，“地球概论”课程成绩由平时成绩(作业、课堂笔记、实验、出勤率和课堂讨论)、期中考试、期末考试组成，采用百分制，学生得分有90～100、80～89、60～79、0～59四个等级.

平时成绩占25%，期中考试占25%，期末考试占50%.按照各项考核内容，用百分制对各项课程目标进行分解，本课程的分目标的成达成度评价方法如公式(1).

(1)

式中Zi表示分课程目标i(i=1,2,3)的达成度；Xij分别表示分课程目标所有学生平时、期中、期末的j项的平均得分；βi表示分课程目标权重；βj表示成绩构成中平时、期中、期末三项即j(j=1,2,3)的权重.

本课程的课程目标总达成度通过课程分目标的达成度线性加权平均得到，公式如下：

(2)

式中Z为本课程的总目标达成度；Zi表示分课程目标i(i=1,2,3)的达成度；βi表示分课程目标权重.

2021级地理科学专业“地球概论”课程的总目标达成情况见表3.根据表3，可知该课程总目标(加权平均综合)的达成度达到中等水平，基本达到了既定的课程目标，学生课堂参与热情和参与率较高，基本能掌握地球概论的基础理论知识，但对知识点的熟记以及课后知识的扩展和自主学习能力仍需进一步加强，达到了“以考试促进总结学习”的目的，较好地完成了教学任务.通过课程分目标的达成情况量化分析，可用于衡量本课程的教学是否完成了既定的课程目标和教学任务，揭示过程性教学对学生各方面能力的培养尚存在的问题，寻找短板，利于后续本课程教学的进一步完善和改进.

3 结语

通过高等学校师范专业认证的开展，有利于规范引导师范类专业建设，建立健全教师教育质量保障体系，对一线教师在课程教学中提出了更高的要求.教师应当根据认证的要求，始终践行“学生中心、产出导向、持续改进”的基本理念，进行教学改革的持续探索与实践，不断提高教师培养的质量.

表3 “地球概论”课程分目标和总目标达成情况Tab.3 The sub-goals and overall goals of Introduction to the Earth