《地球科學概論》教學課程設計探討與實踐

杜 銀

(南京信息工程大學 大氣科學學院，南京 江蘇 210044)

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《地球科學概論》教學課程設計探討與實踐

杜 銀

(南京信息工程大學 大氣科學學院，南京 江蘇 210044)

摘要：根據地學類專業需要，結合當前社會經濟發展需求和學生自身條件，提出了應合理科學地設置《地球科學概論》的具體教學內容、教學難點和重點，為了充分調動學生們學習科學知識，培訓專業基本技能和思考科學問題的積極性和主動性，教師要合理安排課堂教學內容，探索新的教學方法方式，提高教學質量和水平。

關鍵詞：《地球科學概論》；教學方式；教學質量

1引言

地球是一個巨大和復雜的動力系統，也是一個開放的系統；同時，它也是一顆正在運動和演變的星體，具有獨特的圈層結構和地表環境。目前，隨著全球的經濟快速發展，人們的物質生活水平在大幅度提高，但我們面臨的難題和挑戰也在不斷增加，比如人口控制、資源開發、環境保護、減災防災和經濟可持續發展等，這些重大問題都與地球環境有著密切聯系。由此可見，人類社會的可持續發展離不開地球[1]。 “地球科學概論”是地學類專業的入門課，后續專業課程的基礎課, 其重要作用在于使學生對地球科學有一個概略的、全面的了解, 培養學生的學習興趣[2]。其教學目的是通過重點介紹地球科學的研究對象、研究內容和主要研究方法，使學生較全面了解現代地球科學的主要成就、基本知識和時空觀念，訓練學生掌握一些重要的基本技能，啟發學生主動鉆研地球科學的精神，鼓勵學生的創新意識，增進學生學習地球科學的興趣，使學生樹立正確的人生觀和世界觀，同時為現在的相關專業課程奠定堅實的基礎[3]。

2科學合理安排課程內容

“地球科學概論”課程是地學類專業(比如大氣科學、遙感和大氣探測等專業)的本科入門課。這門課程內容信息量大，具有空間尺度的廣泛性與微觀性，時間尺度的漫長性與瞬間性，地球系統的整體性與分異性，自然過程的復雜性與有序性等特點[4]，教師如在有限的學時中講授內容面面俱到，學生會感到所學內容龐雜，難以形成系統；如果教師授課內容過于深入，對于學生而言，學起來吃力，學習興趣也會降低。針對這些問題，教學內容設置的原則主要貫徹少而精、全而新，即在涵蓋“地球科學概論”課程主體內容的基礎上，盡可能多地引入當前地球科學研究的重大新認識、新進展和新突破，并與資源短缺、環境惡化等現實生活問題結合起來講述。通過此課程的學習，使地球科學各專業的學生樹立起科學的自然觀、辯證觀和可持續發展觀，可將所學的理論知識應用到實際中，培養學生們提出問題、解決問題和實踐動手能力，最終達到為國家現代化建設增添人才的目的。

“地球科學概論”這門課課程內容主要分四大部分：①地球系統的相關背景知識簡要介紹，重點講述天球坐標系、天體運動規律和時間的計量；②簡要介紹地球表面特征，包括地形和地貌和地球內部結構，重點描述大地構造學說； ③重點講授三大重要圈層：大氣圈、冰雪圈和水圈；④自然資源的合理開發和利用或地圖投影。

首先，讓學生對這門課有初步的了解，讓他們知道前人是怎么看待與我們生命息息相關的地球，他們做了哪些工作，目前還存在些什么問題，地球是怎樣起源，有關宇宙的演變發生了哪些重大事件和重要人物，然后激發學生學習科學熱情和積極性，最后探討我們關注的熱點科學問題。

3探尋高效的教學方式方法

學生在學校中的學習是一個人成長為社會的有用之材的必需條件，研究和探索學校教育情境中學生學習的規律，對于學生個人及社會的發展都有不可估量的貢獻[5]。筆者十分贊同陳蓉等關于學習和教學的觀點，即學習是知識的獲得，學習是知識的構建。在學生學習和教師教授過程中，教師的教學方法、教學手段和教學藝術直接關系到學生對知識的理解與獲取，甚至影響學生對課程、學科的好惡取向。因此教師必需按照教學規律從專業課程的特點入手充分利用各種教學資源，盡量采取通俗易懂的教學語言教好書育好人。新穎、鮮活的教學方法是吸引學生注意力，提高學生學習興趣，保證教學質量的捷徑。隨著信息技術的發展,教師要與時俱進，積極主動改進以往的傳統教學方法，并結合當前新的教學手段，將多媒體、網絡、數字博物館、虛擬野外實習等多種多樣的輔助教學系統應用到“地球科學概論”的教學中。教師的課件制作力求達到重點突出、內容清晰和說理生動、條理性強，并穿插形象的圖片及短片視頻等豐富內容，避免單調。力圖以圖文音畫并茂的高質量課件吸引學生的注意力，調動學生學習的積極性與學習興趣。最為關鍵的還是教師的講課質量。教師們傳道授業解惑，分析疑點，給學生選留思考題，對啟發學生，發揮學生主觀能動性非常有益。教師教學的最高境界是使學生能在輕松、愉快的教學環境中學習知識和掌握基本技能。教師講授課程時盡可能的不采用照本宣科方式，而是注重引導啟發，注重理論結合實際，通過實例深入淺出地講解難點、重點問題。

比如在講授到地貌時可以以桂林和黃土高原為例。由于桂林溫度較高，降水量較大，地表徑流相對穩定，流水侵入石灰石把裂縫擴大變成地下洞穴，降水使流水得以更新和有效補充，于是地下洞穴慢慢地變成地下河道。水是自然的雕刻師，千百年來它都在無情地雕刻著石灰石，緩慢的腐蝕作用造成了今天看到的桂林山水。而黃土高原位于溫帶季風氣候區的邊緣，溝壑縱橫，氣候較干旱，降水稀少，較易形成溝，較難形成河流。利用動漫演示或圖片展示不過幾分鐘，但是可以給學生留下了深刻影響使學生充分理解了地貌的形成、地殼的上升運動、風化剝蝕作用、地下河流以及洞穴的形成過程等。又如大陸漂移，通過多媒體的大陸漂移的動漫循環演繹，讓學生們形象的了解到兩億年前地球上所有陸地是連在一起的超大陸，后來慢慢分裂漂移形成了當今的格局，經過演示學生有了明確的概念。再來從古生物、古氣候、地形地貌、巖石圈層等方面的證據證實大陸漂移學說，使得學生對此理論認識清晰。大量具有典型意義的地質現象圖片，令人賞心悅目，一些多解的地質現象，也給學生留下了無限遐想空間，使學生既掌握了學習內容，又培養了科學的思維方法、分析推理和創新精神，大大激發了學生對本門課程的學習興趣，教學效果明顯。

對大氣科學專業的學生來說，大氣圈的基本結構特征和內部系統如何演變等科學問題都是他們十分關注的。大氣的運動與不同種類的作用力有著密切聯系，即由于力的作用而產生大氣的運動，其中有一個地轉偏向力，也叫科氏力，對大部分學生來說比較難理解。那么，我們將如何來講解這個力，讓學生容易接受和理解？可以利用舉實例來引入這個概念。首先提出“我們生活在北半球，為什么火車運行方向軌道的右側比較光滑？”這個問題接著問南北向的雙軌火車為什么要設置成右側軌道火車運行方向為北，而左側為南？帶著這樣的問題，我們設計了一個有趣的試驗，即在一張白紙上畫直線段并定南北兩個端點，選取北端點為起點，從該點按原方向勻速畫直線段，同時順時針勻速轉動白紙。接著，類似方法，開始點仍取北端點，旋轉方向改為逆時針勻速轉動白紙。比較新畫出的兩條“直線段”與原直線的差異。這種差異產生的原因用地轉偏向力的公式來解釋，并進一步討論地轉偏向力的物理含義。通過親身實踐，學生很容易接受和理解地轉偏向力的概念和各項物理含義及其應用。

4結語

教師要積極改革教學方法與教學手段，采用啟發式、討論式、互動式教學方法，配合多媒體音像教學、電化錄像片觀看教學、典型實物、模型、掛圖例析等多種教學手段，將傳統的教學手段和現代教育技術完美結合。我們不僅要掌握這些教學方法，而且還要能夠靈活運用，提高教學質量，通過這門課程把學生引入地球科學的殿堂，使學生對本專業發生極大興趣，提高學生分析問題、解決問題的能力，培養學生實踐精神和創新精神。

參考文獻：

[1]楊橋，王子煌.關于《地球科學概論》課程教學的思考[J].中國地質教育，2002(3):39～43.

[2]萬天豐.關于《地球科學概論》的教學指導思想[J].中國地質教育,2006(2):47～52.

[3]陳蓉,董敏,唐曉慧.《地球科學概論》教學方法探討[J].教育文化論壇,2011：106～108.

[4]周新民.中國地質教學之我見[J].中國地質大學學報(社會科學版),2002(2):51～52.

[5]王小明.學習心理學[M].北京:中國輕工業出版社，2009.

收稿日期：2016-04-26

基金項目：江蘇高校品牌專業建設工程資助項目(編號：TAPP)；江蘇高校品牌建設工程一期項目(編號：PPZY2015A016)

作者簡介：杜銀(1978—)，女，講師，博士，主要從事區域氣候診斷分析和數值模式模擬方面的教學與研究工作。

中圖分類號：G42

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944(2016)11-0205-02

Exploration and Practice of Teaching Curriculum Design of 《Introduction to Earth Science》

Du Yin

(CollegeofAtmosphericScience,NUIST,Nanjing,Jiangsu210044,China)

Abstract:Based on the demands of the earth science majors,according to the demand of social economic development and students own conditions, the specific teaching content, emphasis and difficulty of the Introduction to Earth Science (IES) should be picketed scientifically. In order to increase the scientific nature, vivid and interesting of the IES, teaching contents is reasonably arranged, new teaching methods is explored actively and teaching quality and level will be improved.

Key words:Introduction to Earth Science; teaching methods; teaching quality