問(wèn)題教學(xué)法在地理信息系統(tǒng)原理課程中的應(yīng)用

王兆華

摘要：為探討地理信息系統(tǒng)原理課程教法的改革，進(jìn)行了課堂教學(xué)的專門調(diào)查和研究，找出其存在的問(wèn)題。通過(guò)分析問(wèn)題教學(xué)法的特點(diǎn)，確定了兩者結(jié)合的可行性，把它置于三環(huán)六步模式下，設(shè)計(jì)出以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，培養(yǎng)了學(xué)習(xí)興趣，挖掘了學(xué)習(xí)深度，提高了教學(xué)效果，并可推廣到相似學(xué)科的教學(xué)中。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴}教學(xué)法；地理信息系統(tǒng)原理；空間認(rèn)知

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）44-0187-02

高校教學(xué)改革的重點(diǎn)是教學(xué)方法的改革。但長(zhǎng)期以來(lái)，高校中普遍流行的教學(xué)方法就是課堂講授法，該方法雖然能使學(xué)生系統(tǒng)全面地獲取知識(shí)，但因其過(guò)分強(qiáng)調(diào)預(yù)設(shè)，形成了以教案為中心的封閉性教學(xué)，學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的主體地位難以落實(shí)，因而使課堂教學(xué)變得機(jī)械，課堂氣氛沉悶。因此，如何探索有效的教學(xué)方法，以增強(qiáng)大學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，是擺在大學(xué)教師面前不可回避的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

一、地理信息系統(tǒng)原理課程的特點(diǎn)

地理信息系統(tǒng)是地理信息科學(xué)專業(yè)的入門課程，該課程覆蓋面廣，涵蓋基本概念、基礎(chǔ)理論、技術(shù)原理和應(yīng)用方法等。其中基本概念是構(gòu)成該學(xué)科的基礎(chǔ)，包含專有部分和通用部分，各概念間難區(qū)分，總體說(shuō)來(lái)晦澀難懂。技術(shù)原理是課程的主體，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序算法和實(shí)現(xiàn)均不直觀，難于揣摩。應(yīng)用方法涉及一系列的思維轉(zhuǎn)換，無(wú)法身臨其境，有空洞感。課程存在知識(shí)臺(tái)階，不能和已有知識(shí)無(wú)縫銜接，同時(shí)基礎(chǔ)學(xué)科眾多，其先修基礎(chǔ)課程開設(shè)不全，教師需即時(shí)補(bǔ)充基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)。因此課程教學(xué)內(nèi)容存在由易到難、由虛到實(shí)、逐層遞進(jìn)的內(nèi)在關(guān)系。

教師常采用鋪墊、啟發(fā)、引導(dǎo)、提問(wèn)和講授相結(jié)合的教學(xué)方法，但教學(xué)效果仍不盡如人意。

我們?cè)鴮?duì)本校地理信息科學(xué)三個(gè)年級(jí)236位學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查和訪談，91%認(rèn)為學(xué)習(xí)有難度（一般，較難），95%的認(rèn)為內(nèi)容抽象。多數(shù)認(rèn)為現(xiàn)有的講授方法難以保證持久的注意力和興趣，有厭學(xué)情緒。

凡此種種，給課堂教學(xué)帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。因此，如何在現(xiàn)有的教學(xué)條件下，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，顯得尤為重要。

二、問(wèn)題教學(xué)法的含義與特點(diǎn)

隨著教學(xué)理論的研究和教法的探索，問(wèn)題教學(xué)法越來(lái)越受到重視。它有著悠久的淵源，歷史上用提出問(wèn)題的方式教導(dǎo)學(xué)生的孔子和蘇格拉底，他們就采用問(wèn)題教學(xué)法。它以提出問(wèn)題為主線，即教師提出問(wèn)題，學(xué)生自學(xué)教材，探求問(wèn)題，討論問(wèn)題，教師引導(dǎo)講解，最終達(dá)到解決問(wèn)題的教學(xué)目標(biāo)?？梢姡瑔?wèn)題教學(xué)法具有“針對(duì)性、參與性、主動(dòng)性”的特點(diǎn)[1]，它既能改變傳統(tǒng)教學(xué)中教師教給學(xué)生的都是定論知識(shí)的現(xiàn)象，又改變了傳統(tǒng)的大學(xué)課堂中教師滿堂灌的弊病。該方法通過(guò)討論爭(zhēng)辯、質(zhì)疑探索，使學(xué)生的學(xué)習(xí)變得主動(dòng)，也能培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，大大調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。它把學(xué)生的學(xué)習(xí)變?yōu)楦惺苤R(shí)—理解知識(shí)—深入探究的活動(dòng)，使學(xué)生實(shí)現(xiàn)了再發(fā)現(xiàn)和再創(chuàng)造，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提升學(xué)習(xí)能力。同時(shí)，問(wèn)題教學(xué)法對(duì)于教師來(lái)說(shuō)能有助于教師化解理論講授的枯燥性，降低教學(xué)的難度，提升教學(xué)效果。因此我們不難發(fā)現(xiàn)，采用問(wèn)題教學(xué)法可以讓地理信息系統(tǒng)原理課程教學(xué)中的問(wèn)題迎刃而解。

三、地理信息系統(tǒng)原理課的興趣養(yǎng)成

1.教學(xué)模式。問(wèn)題教學(xué)法實(shí)施過(guò)程可概括為三環(huán)六步模式。三環(huán)為：①自學(xué)，即提出問(wèn)題。提出問(wèn)題是此法的首要環(huán)節(jié)。首先，學(xué)生可以根據(jù)對(duì)教材的預(yù)習(xí)，提出自己需要解決的問(wèn)題，然后教師將篩選、總結(jié)歸納出的典型性問(wèn)題作為教學(xué)的依據(jù)，如教學(xué)中相關(guān)概念的區(qū)別與聯(lián)系、關(guān)系與法則的理解等，即生成問(wèn)題。②研學(xué)，即討論問(wèn)題。它是此法的核心，它主要展示學(xué)生研究問(wèn)題的過(guò)程，從而使學(xué)生掌握解決問(wèn)題的具體方法。當(dāng)學(xué)生的思維模糊不清時(shí)，教師必須提出需進(jìn)一步澄清的問(wèn)題。③固學(xué)，即解決問(wèn)題。以培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力為目的，通過(guò)學(xué)生討論引發(fā)的問(wèn)題，教師總結(jié)解決問(wèn)題的方法，使學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)達(dá)到再增長(zhǎng)。六步為具體化：①明確目標(biāo)。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)，提出問(wèn)題，明確要解決的主要問(wèn)題。②學(xué)生自主探究。分析問(wèn)題，提出假設(shè)，設(shè)計(jì)解決問(wèn)題方案。③小組研討。學(xué)生分小組討論未解決的問(wèn)題，教師通過(guò)巡視、質(zhì)疑、提問(wèn)、上堂板演等形式，發(fā)現(xiàn)學(xué)生共同性的疑難問(wèn)題，對(duì)互助研討加以引導(dǎo)。④質(zhì)疑點(diǎn)撥。通過(guò)學(xué)生間和師生間的討論、質(zhì)疑、爭(zhēng)論、辯解、分析、更正、補(bǔ)充等互動(dòng)形式，形成班內(nèi)全員參與、積極探究、氛圍熱烈的場(chǎng)面，把課堂教學(xué)推向高潮，使學(xué)生再次享受獲得知識(shí)的快樂(lè)。⑤總結(jié)歸納。師生梳理、總結(jié)。⑥檢測(cè)達(dá)標(biāo)。用檢測(cè)題等方法進(jìn)行測(cè)試，學(xué)生答，教師評(píng)，并展示交流，并為接續(xù)導(dǎo)出下堂課的新知做準(zhǔn)備[2]。時(shí)間分配一般為35∶10，前35分鐘解決學(xué)生已預(yù)習(xí)的問(wèn)題，完成本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容，后10分鐘，導(dǎo)出新問(wèn)題，分發(fā)材料，指導(dǎo)預(yù)習(xí)，確保前后銜接。

2.教學(xué)設(shè)計(jì)。參照以上模式，在地理信息系統(tǒng)原理課程教學(xué)中，遵從三環(huán)六步，將理論教學(xué)從整體設(shè)計(jì)為課前、課中、課后三大過(guò)程。課前，教師編寫教案，實(shí)現(xiàn)知識(shí)問(wèn)題化，問(wèn)題層次化；學(xué)生預(yù)習(xí)上次課導(dǎo)出問(wèn)題的基礎(chǔ)知識(shí)，并回顧舊課的內(nèi)容。課堂上，首先進(jìn)行目標(biāo)再現(xiàn)，由教師簡(jiǎn)述教學(xué)目標(biāo)；接下來(lái)用提問(wèn)、競(jìng)答等方式對(duì)預(yù)習(xí)情況進(jìn)行調(diào)查，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生預(yù)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題與質(zhì)疑；教師歸納匯總問(wèn)題，即時(shí)設(shè)計(jì)解決方案；后續(xù)問(wèn)題討論，教師適當(dāng)點(diǎn)撥，并適時(shí)精講；最終在教師指導(dǎo)下，對(duì)本課內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)梳理、明確重點(diǎn)難點(diǎn)與關(guān)鍵點(diǎn)。在每次課的最后10分鐘，依照提供給學(xué)生的“導(dǎo)學(xué)案”及講授提綱與知識(shí)要點(diǎn)，從常規(guī)概念，用普通思路導(dǎo)出問(wèn)題，指定自學(xué)的教材內(nèi)容，提出學(xué)習(xí)目標(biāo)，留待下次課討論學(xué)習(xí)。課后，教師對(duì)課堂進(jìn)行回顧，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)；學(xué)生溫習(xí)已學(xué)內(nèi)容，預(yù)習(xí)教材，查詢相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。

3.教學(xué)實(shí)例。在空間認(rèn)知一課的教學(xué)中，于前一節(jié)課的末段，指定了自學(xué)的內(nèi)容，設(shè)計(jì)出“現(xiàn)實(shí)世界到底有什么？基本空間對(duì)象有哪些？你找到的對(duì)象是連續(xù)，還是離散的？怎樣表達(dá)它？”等帶遞進(jìn)和層次的問(wèn)題作為導(dǎo)學(xué)案，由學(xué)生課后自習(xí)。這樣就將教學(xué)延伸到課外，緩解了課時(shí)緊張。

課中第一段，教師簡(jiǎn)述目標(biāo)——現(xiàn)實(shí)世界的基本空間單元和表達(dá)方法，完成目標(biāo)再現(xiàn)，提示地理語(yǔ)義是從空中看世界；后接層次問(wèn)題的提問(wèn)，學(xué)生分小組自由回答，教師適當(dāng)啟發(fā)，以掌握問(wèn)題和質(zhì)疑；接下來(lái)的討論，因?yàn)閷W(xué)生對(duì)問(wèn)題和基礎(chǔ)知識(shí)比較陌生，依教材常能得出的僅是“世界由空間實(shí)體組成”這一結(jié)論，難以逃脫常規(guī)思維的束縛，難以建立起正確的認(rèn)識(shí)觀，需要加以及時(shí)引導(dǎo)、精講，教師依“地物—離散的—呈點(diǎn)線面狀；地理現(xiàn)象—連續(xù)分布—分割為形狀大小相同的面元”進(jìn)行了點(diǎn)撥，這時(shí)學(xué)生積極參與，課堂氣氛活躍；接下來(lái)是分小組總結(jié)環(huán)節(jié)，指定較好的小組進(jìn)行總結(jié)發(fā)言，可輔以幻燈片演示，最終讓學(xué)生明確關(guān)鍵點(diǎn)（難點(diǎn)）——離散化，點(diǎn)狀、線狀和面狀抽象是自然離散化，是僅關(guān)注自己感興趣的東西，可稱實(shí)體空間觀；真實(shí)而連續(xù)的現(xiàn)實(shí)世界，需要另行離散化，劃分空間面元就是要離散連續(xù)的空間對(duì)象，可稱為連續(xù)空間觀，最終總結(jié)出基本空間單元為點(diǎn)狀、線狀、面狀和柵格4類，基本空間圖元為點(diǎn)、線、面與像元。從而讓學(xué)生建立正確的空間認(rèn)知觀和空間表達(dá)方式，完成主體教學(xué)。

課中的第二段，教師導(dǎo)入下次課的問(wèn)題。

下課后，師生進(jìn)入課后階段。

整個(gè)過(guò)程，根據(jù)教師的節(jié)奏，環(huán)環(huán)緊扣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣和主動(dòng)性，達(dá)到了對(duì)知識(shí)前所未有的深度學(xué)習(xí)，教學(xué)效果良好。同時(shí)，結(jié)合教改，將討論、答問(wèn)和總結(jié)，計(jì)入課堂考試成績(jī)，完成課堂考試。

對(duì)于比較復(fù)雜的內(nèi)容采用了打通兩節(jié)課連上的形式，將一二段時(shí)間分配為80∶10。

四、結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，運(yùn)用問(wèn)題教學(xué)法進(jìn)行地理信息系統(tǒng)教學(xué)，保證了教師的主導(dǎo)地位，體現(xiàn)了學(xué)生的主體性，降低了理論的抽象性，增強(qiáng)了學(xué)生的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，提高了目標(biāo)的達(dá)成度。實(shí)踐中還發(fā)現(xiàn)鼓勵(lì)同學(xué)大膽質(zhì)疑與討論，才是成敗的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁敏.“問(wèn)題教學(xué)法”在大學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].黑龍江教育：高教研究與評(píng)估版，2011，（8）：83-84.

[2]張麗麗.“三環(huán)六步”語(yǔ)篇教學(xué)模式[J].教育教學(xué)論壇，2012，（25）：246-247.