高等师范院校地球概论课程改革研究

2023-12-11张志刚龙琴陈仕涛郑晓廖颖

高教学刊 2023年35期

张志刚龙琴陈仕涛郑晓廖颖

摘要：地球概论课程是高等师范院校地理科学专业的一门先行基础课程，是地理学、地球物理学和天文学交叉的一门课程，更是公认的一门难教、难学的课程。几十年来，许多一线教师一直在不断进行课程教学改革，取得了很大的进步。然而，近年来随着信息技术、教学理念的发展，其教学改革仍需要进一步探索。该文通过对全国34所高校42位授课老师进行问卷调查，梳理目前该课程的教学现状，发现课程教学中存在“内容抽象、结构扁平化；课时压缩、重点难点多；案例欠缺、实践活动少”的问题。该文基于“顶天（文）立地（理）”的改革理念，通过重构课程教学体系、多维混合教学模式、丰富经典教学案例、增加课外实践活动和多维教学评价模式等措施并融入课程思政元素构建顶天立地、强师固本的现代地球概论课程体系。改革过程中贯彻“以生为本”的教学理念，突出学生的自主性、合作性和创新性培养，进一步落实“立德树人”的根本任务。

关键词：地球概论；教学改革；混合教学；课程思政；立德树人

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2023）35-0146-04

Abstract： Introduction to Earth Science is a basic course of Geographic Science in higher normal universities， which is an interdiscipline of Geography， Geophysics and Astronomy， and it is also recognized as a difficult course to teach and learn. For decades， many teachers have been carrying out continuous reform of curriculum teaching and made great progress. However， with the development of information technology and the new teaching concepts， its teaching reform still needs further exploration. Through a survey of 42 teachers from 34 universities in China， this paper sorted out the current teaching situation of the course， and found that there are "abstract content， structured， compressed class hours， many key and difficult points， lack of cases， and few practical activities" in the course teaching question. This study is based on the reform concept of "based on astronomy and geography". Through the reconstruction of the course teaching system， the multi-dimensional mixed teaching mode， the enrichment of classic teaching cases， the addition of extracurricular practical activities， the multi-dimensional teaching evaluation mode and other measures， and the integration of ideological and political elements in the course， the course system of "Introduction to Modern Earth" has been constructed， which is indomitable and strong. In the process of reform， the teaching concept of "student-oriented" is implemented， the cultivation of students' autonomy， cooperation and innovation is highlighted， and the fundamental task of "cultivating people through morality" is further implemented.

Keywords： Introduction to Earth Science; teaching reform; mixed teaching; curriculum ideological and political; cultivating people through morality

21世紀初期，我国高等教育逐步进入以质量建设为核心的新时期， 2018年，《教育部等六部门关于实施基础学科拔尖学生培养计划2.0的意见》[1]中提到以现代信息技术为支撑，创设线上线下、课内课外、虚拟与现实相结合的学习环境和机制，强调创新型人才培养；2020年教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》[2]，落实把思想政治教育贯穿人才培养体系，全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用。各高校积极从教学组织形式、教学方法、“金课”课程建设和课程思政建设等方面进行教学改革。

地球概论课程是高等师范院校地理专业的一门先行基础课程，通常是大一新生第一学期学习，是学习气象与气候学、水文学、地貌学等课程的基础课程，也是地理专业非常重要的一门课程。该课程主要包含地球天文学和地球物理学两大内容，是天文学、物理学和地理学的交叉学科，具有抽象、立体、运动的特点，概念繁多，知识抽象，是公认的比较难教、难学的一门课[3]。20世纪90年代起，许多一线教师呼吁地球概论课程进行改革并对改革的方向和具体措施做了大量研究[4]。另外，相关研究根据地球概论教学内容的特点进行了教学方法的探索，主要包括直观教学方法[5]、比较法[6]、比喻法[7]、图表法[8]、课堂演示实验[9]和模块式教学法[10]等教学方法的探讨，基于信息技术的翻转课堂教学模式[11]、基于网络平台的教学设计[12]、“互联网+”背景下基于雨课堂地球概论课程混合式教学探索[13-14]等较新的教学模式应用。

基于地球概论课程在高等师范院校地理专业的重要性及其目前课程教学改革的迫切性，本文通过对全国高等师范院校进行调查问卷，了解目前地球概论课程教学现状，并提出相关改革方法。

一高等师范院校地球概论课程教学现状

为了充分了解高等师范院校地球概论课的教学现状，本文对授课教师、上课学生、课程课时和课程重难点等情况进行问卷调查。此次问卷调查共收回42份答卷，分布于全国17个省份，34所高校。

（一）地球概论课程授课教师情况

本文主要针对授课教师的学历、专业和年龄进行调查，通过对42位授课教师问卷结果进行分析可知博士研究生学历占54.71%，硕士研究生学历占35.71%，本科学历占9.58%；天文学专业占比为0%，地理学专业占比76.19%，教育学专业占比4.76%，其他专业占比19.05%，部分教师存在教学专业与自己所学专业不对口的情况；授课教师年龄在30岁以下占4.76%，31～45岁占47.62%，45～60岁占比47.62%。

（二）地球概论课程上课学生情况

本文主要针对上课学生年级分布、专业进行统计分析，问卷结果表明学生在大一学习地球概论课程的占比76.19%，在大二学习这门课程占比14.29%，大一和大二均开设这一门课程的占比9.52%。对学生专业的问卷结果进行统计，问卷中学习这一门课程的以地理师范生為主，占比 90.48%。

（三）地球概论课程课时情况

问卷调查结果显示，在教学内容基本一致的情况下，各个高师院校的课时安排不同，其中安排72课时的占比为0%，64课时的占比为5.13%，54课时的占比为43.59%，48课时占比为25.64%，42课时的占比为5.13%，36课时的占比为17.99%，18课时及以下的占比为2.56%。其中，课时增多的占比为5.71%，课时减少的为74.29%，课时不变的为17.14%，课时先增加后减少的占比为0%，课时先减少后增加的为2.86%。内江师范学院的李宏芸老师在问卷中补充，学校领导重视地理师范生的培养，所以近些年课时有所增加，从54课时增加到64课时。

（四）地球概论课程教学情况

1 教学方式

调查显示，仅使用传统教学方法的教师占比为0%，仅使用计算机辅助教学的占比为57.14%，传统教学方法、计算机辅助教学和翻转课堂均使用的占比为4.76%，传统教学方法和计算机辅助教学均使用的教师占11.90%，传统教学方法和学习APP混合式教学均使用的教师占11.90%，计算机辅助教学、传统教学方法、学习APP均使用的教师占7.14%，计算机辅助教学和学习APP均使用的教师占4.76%，四种教学方式均使用的教师占2.38%。

2 教学重难点

为了深入了解这一门课程的实际教学情况，需要了解教学重点、难点，以金祖孟版本的教材为例，把地球概论中的知识点归纳如下：A.地理坐标与天球坐标；B.恒星和星系；C.太阳系；D.地月系；E.地球的运动及其意义；F.历法；G.时间；H.日食和月食；I.海洋天文潮汐；J.地球的结构；K.地球的物理性质；L.星空区划和行星观；M.天文观测工具和方法；N.天文发展史，统计教师认为的教学重点、难点和开设实践教学的内容分布情况。

除了天文学发展史，几乎每个知识点都有教师认为是教学重点，其中超过答卷人数一半的教师认为地理坐标与天球坐标、地月系、地球的运动及其意义、历法和时间为教学重点。

有超过80%的教师认为地理坐标与天球坐标为教学难点，具有难记忆、易混淆的特点，学习这一部分内容要求了解有关天球的基本概念和天球视运动，熟记建立天球坐标的基本点、线、圆，了解不同天球坐标之间的区别和联系，学会分析天球周日运动及太阳周年运动等，中学学习中只涉及地理坐标，没有介绍天球坐标。有接近一半人数的教师认为地球的运动及其意义、时间为教学难点。地球的运动及其意义在高中教材中只对比介绍了自转公转的特点，而高师教材对地球的自转和公转部分分别介绍了自转和公转的证明、周期、规律和后果等。高中教材中与高师教材中相对应的知识点为时区，运用图表的方式来讲解，注重其规律和计算，高师教材中从时间的概念、单位、量时天体和地方经度等方面来介绍，更深入。

3 教学实践

除了地球的结构和天文学发展史外，几乎每个知识点都有高师院校开展实践教学，其中开展地理坐标与天球坐标、恒星和星系、太阳系、地月系、地球的运动及其意义、时间、日食和月食、星空区划和行星观测、天文观测工具和方法实践教学的高师院校较多。地理坐标与天球坐标是教学的重点、难点，开展实践教学有利于学生掌握和巩固知识。天文观测相关的实践课丰富教学内容，体现学科的应用性和趣味性，同时也能为地理师范生教学资源的开发提供参考。

二地球概论课程教学存在问题

（一）内容抽象、结构扁平化，亟需重构新型教学体系

地球概论是天文学、物理学和地理学交叉的学科，课程教学内容具有抽象、立体、运动特点，概念繁多、知识抽象。但是，传统的教学内容侧重于运用讲授法對知识点的介绍，课程结构相对扁平化，对学生抽象思维能力要求极高，难以构建系统的课程体系和“以学生为中心”的培养模式。

（二）课时压缩、重点难点多，亟需提高师生教学效果

地球概论是高等师范院校的核心基础课程，通过地球概论课程现状调查问卷分析发现，主要存在课时分布不均匀、课时逐渐减少、教学内容重点难点较多等主要问题，教学难度大，学生容易产生厌学情绪，从而影响学生的学习兴趣和教学效益，难以培养学生主动学习、创新探索的能力。

（三）案例欠缺、实践活动少，亟需加强理论联系实际

地球概论课程是一门实践性、原理性非常强的课程，地球的宇宙环境、地球的运动、时间和历法等都与人类的生产、生活密切相关。传统教学模式下学生较多关注知识点的介绍，实践机会非常少，不利于帮助学生构建从知识理论到实践应用的体系以及正确的宇宙观、人地观和价值观的培养。

三地球概论课程教学改革策略

（一）教学改革理念

基于“顶天立地”的教学改革理念，通过重构课程教学体系、多维混合教学模式、增加课外实践活动和多维教学评价模式等措施并融入课程思政，进一步构建了顶天立地、强师固本的现代地球概论课程体系。

（二）教学改革措施

1 融合天文地理知识，重构课程结构体系

地球概论课程教学内容较多且各章节内容又比较分散，此外，一些重难点知识点又需要天文学的基础知识。因此，在改革过程中，基于学生培养的系统性以及课程结构的系统性要求，需要补充一些天文学基础知识，同时需要完善和调整部分知识点，构成结构完整相互联系的知识系统。如增加了“认识宇宙”部分，构建“天文-地理”教学体系。将原教材中第二章“地球的宇宙环境”中“地月系”的“月相”和第五章“地球和月球”中的“日食和月食”以及“海洋天文潮汐”这些机制相同而又彼此联系的内容合为“天象系统”。构成了六大知识系统、六种思维模式和核心观念的现代地球概论教学体系。

2 借助三维天文软件，简化复杂天体运动

在月地绕日运动过程中，涉及月球的自转、月球的公转、地球的自转和地球的公转，2个星系、3种天体、4种运动。此外，地球赤道面、公转黄道面以及月球公转白道面不是同一个平面，构成了非常复杂、抽象的运动系统。然而，人类却感觉不到地球的运动，对学生学习造成困惑。因此，在教学过程中，将抽象的重难点内容通过动画模拟展现，并引入“虚拟天文馆（Stellarium）（http：//www.stellarium.org/）”软件，真实模拟日月地三者之间的空间位置关系和运动过程，使复杂运动简单化。

3 多维混合教学模式，构建协同育人机制

通过全国高等院校地球概论教学情况问卷调查分析可知，课时压缩普遍情况，如何在有限的时间内高效完成教学任务、提高学生学习效率是重要问题之一。

本课程基于中国大学MOOC平台建设在线课程，构建线上线下相结合的混合教学模式；针对师范专业打造理论学习与实践训练（原创试题设计、研学旅行设计、野外翻转课堂）相结合的混合教学模式；基于野外实习和毕业设计，开展“漫灌”和“滴灌”相结合的混合教学模式，最终形成多维混合教学模式的现代地球概论课程。本课程已对24个重难点进行视频录制，并已对2021级大类学生校内在线开放运行[课程网址：现代地球概论_南京师范大学_中国大学MOOC（慕课）（icourse163.org）]。

4 丰富经典教学案例，培养正确价值理念

将课程思政有机融入课堂教学，有效完成显性教育和隐性教育，全面落实“立德树人”根本任务。

加强科学素养，培养“天文-地理”系统科学思维：在教学过程中，激发学生探索“天文-地理”系统中各种现象的兴趣，培养学生建立“天文-地理”知识体系的综合思维模式，锻炼学生分析问题和解决问题的能力，加强学生科学素养。

激发学习热情，强化勇攀科学高峰的信念：通过介绍课程中一些科学家的案例，激发学生对学习知识的热情，强化学生勇攀科学高峰、为人类文明延续和发展作出贡献的信念。

培养爱国情怀，坚定“四个自信”的信心：通过我国在古代历法、航天工程等方面的巨大成就，促使学生了解中华文明的精髓以及现代发展成就，培养学生的爱国情怀，坚定“四个自信”理念，树立科技兴国的志向。

树立正确的宇宙观、人生观、世界观和价值观：通过天体有序的运动规律、周期性的天象使学生了解宇宙的奥秘，正确认识地球的宇宙环境以及人类自身，树立正确的宇宙观、人生观、世界观和价值观，正确理解和践行人与自然和谐发展的理念。

5 培养地理实践能力，健全教学评价模式

通过到紫金山天文台、南京大学天文馆的实践学习，将理论学习和生活实践相联系，培养学生地理实践力，其实践报告可以反映学生野外实践过程和效率。通过课后作业、分组汇报、期中测试、课外实践、小组探究以及期末考试等评价维度，并通过线上考核、翻转课堂、笔试、实践报告和专题报告等考核方式构建形成性测评和终结性测评相结合的教学评价模式，着重培养学生的自主学习能力、团队合作能力、动手实践能力、科研探究能力以及知识综合能力。

四结束语

本文通过对全国高等师范院校地球概论授课老师进行问卷调查，从授课教师情况、上课学生情况、课时、教学方式、教学重难点和教学实践方面梳理该课程的教学现状，并针对目前课程存在“内容抽象、结构扁平化；课时压缩、重点难点多；案例欠缺、实践活动少”的三个主要问题进行教学改革。本文基于“顶天（文）立地（理）”的改革理念，通过重构课程教学体系等措施并融入课程思政元素构建了顶天立地、强师固本的现代地球概论课程体系。“顶天立地”包括三个层次，一是课程方面：该课程构建了“天文-地理”教学体系；二是人才培养方面：贯彻拔尖人才与卓越教师相结合的人才培养模式；三是教育目标：培养顶天立地、德才兼备的社会人才，以达到“强师（范）固本（科）”的教学改革目的。

参考文献：

[1] 教育部.教育部等六部门关于实施基础学科拔尖学生培养计划2.0的意见[EB/OL].（2018-10-08）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201810/t20181017_351895.html.

[2] 教育部.教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].（2020-06-01）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

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