問題教學法在地理信息系統原理課程中的應用

王兆華

摘要：為探討地理信息系統原理課程教法的改革，進行了課堂教學的專門調查和研究，找出其存在的問題。通過分析問題教學法的特點，確定了兩者結合的可行性，把它置于三環六步模式下，設計出以問題為導向的教學方法，培養了學習興趣，挖掘了學習深度，提高了教學效果，并可推廣到相似學科的教學中。

關鍵詞：問題教學法；地理信息系統原理；空間認知

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）44-0187-02

高校教學改革的重點是教學方法的改革。但長期以來，高校中普遍流行的教學方法就是課堂講授法，該方法雖然能使學生系統全面地獲取知識，但因其過分強調預設，形成了以教案為中心的封閉性教學，學生在教學過程中的主體地位難以落實，因而使課堂教學變得機械，課堂氣氛沉悶。因此，如何探索有效的教學方法，以增強大學生學習的積極性和主動性，提高課堂教學質量，是擺在大學教師面前不可回避的現實問題。

一、地理信息系統原理課程的特點

地理信息系統是地理信息科學專業的入門課程，該課程覆蓋面廣，涵蓋基本概念、基礎理論、技術原理和應用方法等。其中基本概念是構成該學科的基礎，包含專有部分和通用部分，各概念間難區分，總體說來晦澀難懂。技術原理是課程的主體，其數據結構、程序算法和實現均不直觀，難于揣摩。應用方法涉及一系列的思維轉換，無法身臨其境，有空洞感。課程存在知識臺階，不能和已有知識無縫銜接，同時基礎學科眾多，其先修基礎課程開設不全，教師需即時補充基礎知識點。因此課程教學內容存在由易到難、由虛到實、逐層遞進的內在關系。

教師常采用鋪墊、啟發、引導、提問和講授相結合的教學方法，但教學效果仍不盡如人意。

我們曾對本校地理信息科學三個年級236位學生進行了問卷調查和訪談，91%認為學習有難度（一般，較難），95%的認為內容抽象。多數認為現有的講授方法難以保證持久的注意力和興趣，有厭學情緒。

凡此種種，給課堂教學帶來極大挑戰。因此，如何在現有的教學條件下，改進教學方法，提高教學質量，顯得尤為重要。

二、問題教學法的含義與特點

隨著教學理論的研究和教法的探索，問題教學法越來越受到重視。它有著悠久的淵源，歷史上用提出問題的方式教導學生的孔子和蘇格拉底，他們就采用問題教學法。它以提出問題為主線，即教師提出問題，學生自學教材，探求問題，討論問題，教師引導講解，最終達到解決問題的教學目標。可見，問題教學法具有“針對性、參與性、主動性”的特點[1]，它既能改變傳統教學中教師教給學生的都是定論知識的現象，又改變了傳統的大學課堂中教師滿堂灌的弊病。該方法通過討論爭辯、質疑探索，使學生的學習變得主動，也能培養學生的問題意識，大大調動學生的學習積極性。它把學生的學習變為感受知識—理解知識—深入探究的活動，使學生實現了再發現和再創造，養成良好的學習習慣，提升學習能力。同時，問題教學法對于教師來說能有助于教師化解理論講授的枯燥性，降低教學的難度，提升教學效果。因此我們不難發現，采用問題教學法可以讓地理信息系統原理課程教學中的問題迎刃而解。

三、地理信息系統原理課的興趣養成

1.教學模式。問題教學法實施過程可概括為三環六步模式。三環為：①自學，即提出問題。提出問題是此法的首要環節。首先，學生可以根據對教材的預習，提出自己需要解決的問題，然后教師將篩選、總結歸納出的典型性問題作為教學的依據，如教學中相關概念的區別與聯系、關系與法則的理解等，即生成問題。②研學，即討論問題。它是此法的核心，它主要展示學生研究問題的過程，從而使學生掌握解決問題的具體方法。當學生的思維模糊不清時，教師必須提出需進一步澄清的問題。③固學，即解決問題。以培養學生的知識遷移能力為目的，通過學生討論引發的問題，教師總結解決問題的方法，使學生的經驗和知識達到再增長。六步為具體化：①明確目標。創設問題情境，使學生發現，提出問題，明確要解決的主要問題。②學生自主探究。分析問題，提出假設，設計解決問題方案。③小組研討。學生分小組討論未解決的問題，教師通過巡視、質疑、提問、上堂板演等形式，發現學生共同性的疑難問題，對互助研討加以引導。④質疑點撥。通過學生間和師生間的討論、質疑、爭論、辯解、分析、更正、補充等互動形式，形成班內全員參與、積極探究、氛圍熱烈的場面，把課堂教學推向高潮，使學生再次享受獲得知識的快樂。⑤總結歸納。師生梳理、總結。⑥檢測達標。用檢測題等方法進行測試，學生答，教師評，并展示交流，并為接續導出下堂課的新知做準備[2]。時間分配一般為35∶10，前35分鐘解決學生已預習的問題，完成本節課教學內容，后10分鐘，導出新問題，分發材料，指導預習，確保前后銜接。

2.教學設計。參照以上模式，在地理信息系統原理課程教學中，遵從三環六步，將理論教學從整體設計為課前、課中、課后三大過程。課前，教師編寫教案，實現知識問題化，問題層次化；學生預習上次課導出問題的基礎知識，并回顧舊課的內容。課堂上，首先進行目標再現，由教師簡述教學目標；接下來用提問、競答等方式對預習情況進行調查，重點關注學生預習中發現的問題與質疑；教師歸納匯總問題，即時設計解決方案；后續問題討論，教師適當點撥，并適時精講；最終在教師指導下，對本課內容進行總結梳理、明確重點難點與關鍵點。在每次課的最后10分鐘，依照提供給學生的“導學案”及講授提綱與知識要點，從常規概念，用普通思路導出問題，指定自學的教材內容，提出學習目標，留待下次課討論學習。課后，教師對課堂進行回顧，總結經驗教訓；學生溫習已學內容，預習教材，查詢相關基礎知識。

3.教學實例。在空間認知一課的教學中，于前一節課的末段，指定了自學的內容，設計出“現實世界到底有什么？基本空間對象有哪些？你找到的對象是連續，還是離散的？怎樣表達它？”等帶遞進和層次的問題作為導學案，由學生課后自習。這樣就將教學延伸到課外，緩解了課時緊張。

課中第一段，教師簡述目標——現實世界的基本空間單元和表達方法，完成目標再現，提示地理語義是從空中看世界；后接層次問題的提問，學生分小組自由回答，教師適當啟發，以掌握問題和質疑；接下來的討論，因為學生對問題和基礎知識比較陌生，依教材常能得出的僅是“世界由空間實體組成”這一結論，難以逃脫常規思維的束縛，難以建立起正確的認識觀，需要加以及時引導、精講，教師依“地物—離散的—呈點線面狀；地理現象—連續分布—分割為形狀大小相同的面元”進行了點撥，這時學生積極參與，課堂氣氛活躍；接下來是分小組總結環節，指定較好的小組進行總結發言，可輔以幻燈片演示，最終讓學生明確關鍵點（難點）——離散化，點狀、線狀和面狀抽象是自然離散化，是僅關注自己感興趣的東西，可稱實體空間觀；真實而連續的現實世界，需要另行離散化，劃分空間面元就是要離散連續的空間對象，可稱為連續空間觀，最終總結出基本空間單元為點狀、線狀、面狀和柵格4類，基本空間圖元為點、線、面與像元。從而讓學生建立正確的空間認知觀和空間表達方式，完成主體教學。

課中的第二段，教師導入下次課的問題。

下課后，師生進入課后階段。

整個過程，根據教師的節奏，環環緊扣，調動了學生的興趣和主動性，達到了對知識前所未有的深度學習，教學效果良好。同時，結合教改，將討論、答問和總結，計入課堂考試成績，完成課堂考試。

對于比較復雜的內容采用了打通兩節課連上的形式，將一二段時間分配為80∶10。

四、結語

實踐證明，運用問題教學法進行地理信息系統教學，保證了教師的主導地位，體現了學生的主體性，降低了理論的抽象性，增強了學生的興趣，培養了學生的學習能力，提高了目標的達成度。實踐中還發現鼓勵同學大膽質疑與討論，才是成敗的關鍵。

參考文獻：

[1]丁敏.“問題教學法”在大學課堂教學中的應用[J].黑龍江教育：高教研究與評估版，2011，（8）：83-84.

[2]張麗麗.“三環六步”語篇教學模式[J].教育教學論壇，2012，（25）：246-247.