基于師范專業(yè)認證的“地球概論”課程教學改革探究

梁美霞，楊詩源，馬 艷，余菁菁

(1.泉州師范學院資源與環(huán)境科學學院，福建泉州 362000；2.福建省泉州第五中學臺商區(qū)分校，福建泉州 362002)

0 引言

為規(guī)范引導師范類專業(yè)建設，建立健全教師教育質(zhì)量保障體系，不斷提高教師培養(yǎng)質(zhì)量，教育部于2017年10月26日印發(fā)了《普通高等學校師范類專業(yè)認證實施辦法(暫行)》的通知，全國高等院校師范類專業(yè)根據(jù)自身建設情況紛紛掀起了專業(yè)認證的熱潮.

泉州師范學院資源與環(huán)境科學學院地理科學專業(yè)于2021年下半年開展師范專業(yè)認證.“地球概論”課程是地理科學專業(yè)在大一上學期開設的一門先行專業(yè)基礎課，同時也是專業(yè)認證中的一門核心主干課程，內(nèi)容涉及地理學、天文學、物理、數(shù)學等基礎自然科學的知識，涉及面廣，包括地球的天文學和地球的物理學.本文基于認證的“學生中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”基本理念剖析當前“地球概論”課程教學中存在的困境并進行教學改革的探討及教學的持續(xù)改進，旨在進一步推動師范類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的持續(xù)提升.

1 “地球概論”課程教學中的困境

1.1 教材的使用建設問題

資源與環(huán)境科學學院地理科學專業(yè)前身為1986年泉州師范專科學校地理專業(yè)，2000年起招收本科生，為福建省第二個地理科學本科專業(yè)和校級一流本科專業(yè).“地球概論”課程是新生入校后第一學期開設的一門專業(yè)基礎課程，專業(yè)辦學以來該課程一直都是采用國內(nèi)同類教材中影響最為廣泛的金祖孟、陳自悟編著的《地球概論》[1]作為教材，目前使用的是第3版，雖經(jīng)幾次修訂，但教材的整體體系、章節(jié)內(nèi)容和知識變化不大.區(qū)別于其他部門自然地理學課程，該課程講述的是地球的整體，主要介紹關于行星地球的基礎知識，包括地球天文學和地球物理學，前者主要介紹地球的宇宙環(huán)境、地球的運動及其地理意義以及地球和月球的關系，是對初中和高中地理知識的進一步深化和系統(tǒng)化學習，是教材內(nèi)容的重點，也是難點，具有“立體、抽象、運動”的特點[2]，知識抽象，不易理解，要求學生具備形象思維和邏輯思維的能力，屬于地理學課程中難教難學的一門課.比如教材一開始第一章介紹地理坐標和天球坐標，出現(xiàn)很多新概念，像太陽周年運動、恒星時等，剛接觸很難理解；特別四大天球坐標系(地平坐標系、第一赤道坐標系、第二赤道坐標系和黃道坐標系)，每一個坐標系都各有自己的坐標系統(tǒng)，相互之間容易混淆，對于剛進大學的學生接觸這么抽象的知識確實顯得紛繁復雜，將坐標系之間聯(lián)系起來進行計算就更加困難了.

1.2 理論教學學時有限

在高等師范院校教學改革的不斷推動下，一些專業(yè)基礎課的理論學時不同程度地受到壓縮，地理科學專業(yè)“地球概論”課程也毫無例外，曾經(jīng)最多72學時被壓縮為現(xiàn)在的36～56學時，目前我院該課程理論學時僅有40學時，而采用的《地球概論》教材共六章十五節(jié)，內(nèi)容多、難度大、章節(jié)間銜接緊密、抽象感強，加劇了教學內(nèi)容與理論教學課時數(shù)之間的矛盾.因此，如何在有限的學時中合理甄選教學內(nèi)容就顯得尤其重要.

1.3 理論教學形式較為單一

由于課時有限加上教學內(nèi)容多，且抽象，因此，傳統(tǒng)的《地球概論》教學更多地借助傳統(tǒng)的儀器、模型采用多媒體輔助課堂教學為主，教學形式比較單一，尚存在“滿堂灌”的現(xiàn)象，教師主講，學生被動學習，教師和學生之間發(fā)生了嚴重的脫節(jié).天文學內(nèi)容難懂、晦澀，單純的講解很難讓學生建立宇宙空間的立體概念，一定程度上影響了學生對理論知識的學習興趣，教學難度大，教學效果不盡人意.

2 師范專業(yè)認證下“地球概論”課程教學改革思路

2.1 合理設置課程目標，修訂和完善教學大綱

依據(jù)泉州師范學院資源與環(huán)境科學學院地理科學本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案的培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求以及課程體系與畢業(yè)要求的關聯(lián)度矩陣，將“地球概論”的課程目標確定為三個方面，見表1.教學大綱是規(guī)范教學工作、科學嚴謹?shù)刂笇Ы虒W，落實培養(yǎng)目標和人才培養(yǎng)計劃的最基本的教學文件.通過課程目標的合理設置，建立課程目標與畢業(yè)要求的對應關系，課程目標與內(nèi)容、教學方式的對應關系，明確課程的考核方式及成績構(gòu)成，加強過程性考核內(nèi)容，不斷修訂和完善教學大綱.

表1 “地球概論”課程目標與畢業(yè)要求的對應關系Tab.1 The correspondence between the course goal of Introduction to the Earth and the graduation requirement

2.2 以學生為中心，甄選教學內(nèi)容，創(chuàng)新教學形式

鑒于地理科學師范專業(yè)的培養(yǎng)目標要求和本課程的專業(yè)基礎性地位，主要從以下兩方面來綜合體現(xiàn)以學生為中心的基本認證理念.

2.2.1 確定主次內(nèi)容，合理分配學時 本課程采用的是金祖孟、陳自悟編著的《地球概論》(第3版)作為教材，因此，理論授課的內(nèi)容體系主要以此教材為主，再輔以相關的參考書目.為了解決理論課時有限與教材內(nèi)容繁多之間的矛盾，必須確定教材的主次內(nèi)容，做到重點突出.對教材主次內(nèi)容的處理主要依據(jù)兩方面：一是從課程的基礎性地位出發(fā)，考慮為本專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程的內(nèi)容銜接；二是從師范專業(yè)培養(yǎng)目標出發(fā)，考慮為中學地理教學服務，緊扣中學地理課程標準.只要滿足以上任一方面就被定為重點內(nèi)容.比如，地理坐標、天球坐標、地球的宇宙環(huán)境、地球運動的規(guī)律性、四季和五帶、海洋的天文潮汐等，主要內(nèi)容的講授必須保證充足的課時，講解透徹，保證學生重點掌握理解.若以上兩方面均不滿足的被定為次要內(nèi)容，如地球公轉(zhuǎn)，像恒星周年視差、光行差、太陽周年運動，此部分內(nèi)容較為抽象、晦澀，通過課堂講授要求學生盡量理解；歷法內(nèi)容貼近生活，重點介紹現(xiàn)行陽歷和中國舊歷，懂得歷書的基本使用，均不列為重點考核的知識點.另外，教材中諸如應用球面三角形推導半晝弧公式、任意時刻太陽高度等數(shù)理推導方面的內(nèi)容考慮學生的理解起來比較吃力，而第六章地球的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)屬于純文字性內(nèi)容，又與后續(xù)的地質(zhì)學基礎課程重復，這些均不列入課堂授課內(nèi)容，不占用理論授課學時，可布置學生可通過線下閱讀自學，保證學時的合理分配.

隨著我國航天技術(shù)的發(fā)展，在第二章地球的宇宙環(huán)境中可適當補充一些對宇宙的探索、探月工程、人造天體與太空探測新成果等趣味性天文知識，注重課程思政內(nèi)容的補充，不僅豐富更新教學內(nèi)容，還有利于培養(yǎng)學生樹立辨證唯物主義的宇宙觀及對未知世界的科學探索精神[3]，從科學角度和宇宙情懷視角產(chǎn)生熱愛宇宙的科學發(fā)展觀[4].比如2021年是中國航天大年，我國航天事業(yè)已經(jīng)進入了“空間站時代”.2021年6月17日9時22分神舟十二號載人飛船發(fā)射，成功對接于天和核心艙前向端口，空間站階段首次載人飛行任務，并開展了艙外維修維護、設備更換、科學應用載荷等一系列操作.《開學第一課》、2022年春節(jié)晚會等通過“天地連線”，以及“天宮課堂”進行多次的太空授課，通過補充案例教學激發(fā)學生探索宇宙奧秘的興趣，培養(yǎng)學生不畏艱險、勇于攀登的優(yōu)良品質(zhì).

2.2.2 改革課堂教學，豐富教學形式 改變傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學方式，可以根據(jù)內(nèi)容的難易程度選擇部分內(nèi)容采用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，比如與中學地理密切相關的內(nèi)容四季五帶形成，晝夜長短變化，正午太陽高度角度變化等.學生可以充分依托網(wǎng)絡學習平臺上中學地理教學微視頻資源，加上已有的初高中基礎，課前自學難度較小，可更好地實現(xiàn)“知識傳授”和“知識內(nèi)化”的“翻與轉(zhuǎn)”，達到個性化教學[5].

教學方法還可采用啟發(fā)式、探究式、參與式等，將傳統(tǒng)教學與信息化技術(shù)相結(jié)合，如可利用在線課堂、慕課等形式，凸顯以學生為中心，教師為主導，設計多樣化教學活動.以第二章地球的宇宙環(huán)境中恒星內(nèi)容為例，本節(jié)內(nèi)容主要采用線上+線下教學相結(jié)合，線上依托學校教學網(wǎng)絡平臺互動、中國慕課資源自主學習；線下采用教授法+多媒體教學+黑板板書結(jié)合，輔以實際案例進行課堂討論、剖析.基本思路為課前布置學習任務、線上教學平臺導學相結(jié)合；線下通過課堂講授、案例分析對學生自主學習效果進行檢驗，以實際案例問題解決展開知識的深入學習，通過問題提出、同學課堂交流討論、教師講解等多種方式開展線下教學活動.課后討論題及習題布置，檢驗學生對知識點的理解和應用能力，樹立終身學習的觀念.具體的教學設計流程如表2所示.

表2 地球的宇宙環(huán)境中恒星章節(jié)教學設計流程Tab.2 The teaching and design process of the star chapter in the cosmic environment of the Earth

2.3 以產(chǎn)出為導向，注重學生實踐力培養(yǎng)

產(chǎn)出導向強調(diào)以師范生的學習效果為導向，對照師范畢業(yè)生核心能力素質(zhì)要求，評價師范類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量.本院地理科學專業(yè)培養(yǎng)的師范生要求具有扎實的地理知識，寬廣的地理科學視野，較強的地理思維能力和地理實踐力等各項核心能力.其中地理實踐能力是地理師范生的一項基本技能，如何有效地提高學生的實踐能力，使之更好地勝任中學地理教育，對人才培養(yǎng)質(zhì)量提出了更高的要求.由于教學儀器、模型有限，教具較為陳舊，加之“地球概論”的實踐課時僅有4學時，因此，此前實踐內(nèi)容的開設主要圍繞第二章地球的宇宙環(huán)境來開設.共設置了兩個實驗，實驗一星空觀測，學會使用轉(zhuǎn)動星圖和主要星空軟件(Stellarium、skymap)，認識夏秋季節(jié)天空中主要的星座和亮星及其相對位置，了解恒星的分布格局；星空觀測的同時并指引學生在戶外觀測天球的主要點和大圓，地平坐標系和第一赤道坐標系的現(xiàn)場講解.實驗二月面觀測，學會通過望遠鏡觀測月面，辨認主要月海、山脈、環(huán)形山及其輻射紋.兩個實驗均屬于天文觀測的內(nèi)容，同時也是最吸引學生的內(nèi)容，學生具有濃厚的觀測興趣，通過課堂實踐環(huán)節(jié)的開展可以更好地激發(fā)學生的學習熱情，加深對課堂抽象內(nèi)容的理解，使學生掌握簡易天象觀測技能，便于畢業(yè)后在中學開展相關的簡易觀測，實用性強.

由于實踐課時有限，實踐能力的培養(yǎng)不能僅限于課內(nèi)，還可依托平時活動的開展來培養(yǎng).一方面，更新教學輔助儀器和模型，爭取投入資金建設天文圓頂，采購較為高級的天文望遠鏡，依托學院已有的天文協(xié)會，吸納天文愛好者，培養(yǎng)天文興趣小組，積極開展觀測活動，豐富觀測內(nèi)容，進一步增強學生的實踐技能；比如用望遠鏡進行天體觀測，除了平時常規(guī)的課程內(nèi)實踐，課后可通過學生多次的訓練，增加動手的機會，掌握基本的觀測技能.另一方面，天文科普活動是加強天文實踐、啟發(fā)青少年創(chuàng)造性思維最直接、最有效的方法[6].泉州市部分中學已擁有了天文望遠鏡和天文圓頂屋，設備較為精良，因此，利用教育實習、見習期間可加強與實習學校之間的交流互動，依托其設備開展相關觀測活動，培養(yǎng)學生的實踐技能，促進基礎天文科學的普及和推廣.

2.4 注重課程達成度量化分析，推動課程不斷持續(xù)改進

持續(xù)改進要求強調(diào)對師范類專業(yè)教學進行全方位、全過程評價，并將評價結(jié)果應用于教學改進，推動師范類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的持續(xù)提升.因此，對于課程的教學更注重全過程性的考核評價，通過課程目標的量化達成度情況來分析課程教學效果的好壞，揭示課程教學存在的問題.

本課程采取多元化考核方式來考核教學質(zhì)量和學生學習效果[7].以2021級地理科學專業(yè)為例，“地球概論”課程成績由平時成績(作業(yè)、課堂筆記、實驗、出勤率和課堂討論)、期中考試、期末考試組成，采用百分制，學生得分有90～100、80～89、60～79、0～59四個等級.

平時成績占25%，期中考試占25%，期末考試占50%.按照各項考核內(nèi)容，用百分制對各項課程目標進行分解，本課程的分目標的成達成度評價方法如公式(1).

(1)

式中Zi表示分課程目標i(i=1,2,3)的達成度；Xij分別表示分課程目標所有學生平時、期中、期末的j項的平均得分；βi表示分課程目標權(quán)重；βj表示成績構(gòu)成中平時、期中、期末三項即j(j=1,2,3)的權(quán)重.

本課程的課程目標總達成度通過課程分目標的達成度線性加權(quán)平均得到，公式如下：

(2)

式中Z為本課程的總目標達成度；Zi表示分課程目標i(i=1,2,3)的達成度；βi表示分課程目標權(quán)重.

2021級地理科學專業(yè)“地球概論”課程的總目標達成情況見表3.根據(jù)表3，可知該課程總目標(加權(quán)平均綜合)的達成度達到中等水平，基本達到了既定的課程目標，學生課堂參與熱情和參與率較高，基本能掌握地球概論的基礎理論知識，但對知識點的熟記以及課后知識的擴展和自主學習能力仍需進一步加強，達到了“以考試促進總結(jié)學習”的目的，較好地完成了教學任務.通過課程分目標的達成情況量化分析，可用于衡量本課程的教學是否完成了既定的課程目標和教學任務，揭示過程性教學對學生各方面能力的培養(yǎng)尚存在的問題，尋找短板，利于后續(xù)本課程教學的進一步完善和改進.

3 結(jié)語

通過高等學校師范專業(yè)認證的開展，有利于規(guī)范引導師范類專業(yè)建設，建立健全教師教育質(zhì)量保障體系，對一線教師在課程教學中提出了更高的要求.教師應當根據(jù)認證的要求，始終踐行“學生中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”的基本理念，進行教學改革的持續(xù)探索與實踐，不斷提高教師培養(yǎng)的質(zhì)量.

表3 “地球概論”課程分目標和總目標達成情況Tab.3 The sub-goals and overall goals of Introduction to the Earth