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教學(xué)在高校農(nóng)業(yè)氣象學(xué)中的應(yīng)用

時(shí)間:2022-10-11 17:32:39

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教學(xué)在高校農(nóng)業(yè)氣象學(xué)中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)氣象學(xué)是研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣象條件間相互關(guān)系及規(guī)律的科學(xué),是農(nóng)業(yè)科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一,是應(yīng)用氣象學(xué)的重要分支。農(nóng)業(yè)氣象學(xué)是農(nóng)林院校農(nóng)學(xué)、林學(xué)、園藝、植物保護(hù)和農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。農(nóng)林類高校開(kāi)設(shè)該課程的目標(biāo)是使學(xué)生系統(tǒng)地掌握各種基本氣象要素的特點(diǎn)及其時(shí)空變化規(guī)律,以及天氣學(xué)、氣候?qū)W、農(nóng)業(yè)小氣候等方面的基礎(chǔ)理論知識(shí),并能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)與生產(chǎn)、生活實(shí)際相結(jié)合,認(rèn)識(shí)和解決生產(chǎn)中的氣象問(wèn)題。目前農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程教學(xué)中存在課堂學(xué)時(shí)少,教學(xué)內(nèi)容廣泛,重點(diǎn)內(nèi)容不夠突出,課程學(xué)習(xí)中主要關(guān)注氣象學(xué)知識(shí),與生產(chǎn)中的氣象問(wèn)題聯(lián)系不緊,課堂上以教師講授、學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)課形成固有模式,使學(xué)生對(duì)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程的學(xué)習(xí)整體上興趣不濃,課程學(xué)習(xí)效率不高。雖然已有學(xué)者對(duì)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行改革研究[1-7],并取得一些成效,但仍存在學(xué)生課堂所學(xué)氣象知識(shí)與專業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)等問(wèn)題。作者根據(jù)教學(xué)實(shí)踐與相關(guān)教學(xué)理論,在農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程教學(xué)中應(yīng)用探究式教學(xué),改變以教師講授式為主的課程教學(xué)方式,轉(zhuǎn)變?yōu)樵诮處煹闹笇?dǎo)下,以專業(yè)主要?dú)庀髥?wèn)題為探究?jī)?nèi)容,以學(xué)生自主探究和合作學(xué)習(xí)為課程教學(xué)方式,探索將課程所學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)中的氣象問(wèn)題相聯(lián)系的方法,促進(jìn)學(xué)生思考,提高課堂學(xué)習(xí)效率。

1當(dāng)前農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題

1.1教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)中的氣象問(wèn)題聯(lián)系不緊

農(nóng)業(yè)氣象學(xué)研究的目的在于圍繞農(nóng)業(yè)的發(fā)展,認(rèn)識(shí)和解決生產(chǎn)中的氣象問(wèn)題。不同的專業(yè)研究?jī)?nèi)容有所不同,生產(chǎn)中的氣象問(wèn)題也不同。同一專業(yè),研究?jī)?nèi)容也比較多,例如農(nóng)學(xué)專業(yè)中,農(nóng)業(yè)植物種類豐富,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)和各地的氣候條件差異較大,主要的農(nóng)業(yè)植物不同,涉及的農(nóng)業(yè)氣象問(wèn)題也不一樣。在農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害部分,教材中只介紹基本的概念與規(guī)律,相關(guān)內(nèi)容教學(xué)多是按照教材照本宣科,較少與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。部分教師也采用案例式教學(xué),但由于整個(gè)事件的起因、經(jīng)過(guò)、結(jié)果與原因都由教師講授,學(xué)生沒(méi)有真切體會(huì),感覺(jué)內(nèi)容空洞缺少實(shí)際意義,進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)效率低。

1.2傳統(tǒng)的教學(xué)方式已成固有課堂教學(xué)模式

現(xiàn)代教學(xué)中多媒體應(yīng)用越來(lái)越廣泛,不但優(yōu)化了教學(xué)手段,而且豐富了教育形式。通過(guò)PPT課件,三維模擬和教學(xué)視頻為學(xué)生提供了形象生動(dòng)、直觀具體、動(dòng)靜結(jié)合的視、聽(tīng)多種形式化教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但多媒體的運(yùn)用使課堂上信息量大、節(jié)奏快,在課堂上,輸入學(xué)生大腦的信息很快被后面的信息所取代,會(huì)出現(xiàn)學(xué)生注意力不集中和不能及時(shí)吸收消化新內(nèi)容等現(xiàn)象。并沒(méi)有從根本上改變課堂上學(xué)生被動(dòng)獲取知識(shí)的習(xí)慣,又因課時(shí)有限,為保證課堂上完成教學(xué)任務(wù),常常沒(méi)有更多的時(shí)間留給學(xué)生獨(dú)立思考與練習(xí),所以最終的學(xué)習(xí)效率并不高。

2探究式教學(xué)的概念與發(fā)展

2.1探究式教學(xué)的概念

探究式教學(xué)是指教師研究性地教授,學(xué)生探索性地學(xué)習(xí),以問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn),以學(xué)生為主體,在教師的引導(dǎo)、啟發(fā)下,學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究的過(guò)程[8]。探究式教學(xué)的具體做法是,將課程中的部分內(nèi)容轉(zhuǎn)化為一系列問(wèn)題、項(xiàng)目或設(shè)計(jì),讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作探究,得出問(wèn)題答案的過(guò)程。探究式教學(xué)以現(xiàn)行教材為基本設(shè)定探究?jī)?nèi)容,以學(xué)生周圍世界和生活實(shí)際為參照對(duì)象,為學(xué)生提供自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問(wèn)題的機(jī)會(huì),讓學(xué)生通過(guò)個(gè)人、小組、集體等多種途徑,將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的一種教學(xué)形式。這種教學(xué)以激發(fā)興趣、促進(jìn)思辨、拓展知識(shí)為教學(xué)目的,以啟發(fā)、閱讀與實(shí)驗(yàn)、討論與交流為主要方式,積極強(qiáng)化學(xué)生的課內(nèi)外參與程度,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度,提升學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力[8]。探究式教學(xué)有利于教和學(xué)的互促共進(jìn),有利于個(gè)體學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的深度整合,有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提高[9]。

2.2探究式教學(xué)的發(fā)展

20世紀(jì)初,教育哲學(xué)家約翰·杜威(JohnDewey)首先提出探究式教學(xué)的理念,他認(rèn)為科學(xué)知識(shí)僅靠講解式的教學(xué)是難以讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)的,只有讓學(xué)生參與到知識(shí)形成的過(guò)程中來(lái),通過(guò)探究的方式把自己的想法和猜測(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)榭煽康男拍?,才能使他們真正掌握其中的奧妙。20世紀(jì)50-60年代,哈佛大學(xué)教授、心理學(xué)家杰羅姆·布魯納(JeromeSeymourBruner),在他頗具影響力的著作《教育的過(guò)程》中提出“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”的教學(xué)理念,鼓勵(lì)學(xué)生采用發(fā)現(xiàn)和探究性活動(dòng)來(lái)培養(yǎng)自己的觀察、分析、歸納和推理的技巧[9]。20世紀(jì)50-60年代,“探究式教學(xué)”被約瑟夫·施瓦布(JosephJ.Schwab)正式確立為科學(xué)的教學(xué)方法。施瓦布認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)不應(yīng)該是確認(rèn)已有事實(shí)的過(guò)程,而是多方面探究思考的過(guò)程,更應(yīng)該像科學(xué)家的實(shí)踐過(guò)程[9]。1996年發(fā)布的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》,將探究式教學(xué)方法列為學(xué)習(xí)科學(xué)的核心策略。20世紀(jì)70年代,我國(guó)開(kāi)始引入、推行與實(shí)施探究式教學(xué)理念,采用學(xué)生主動(dòng)參與的探究學(xué)習(xí)模式來(lái)改變學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的傳統(tǒng)教學(xué)形式。隨著社會(huì)的發(fā)展,我國(guó)教育教學(xué)課程改革不斷推進(jìn),2001年教育部頒發(fā)的《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》指出,“教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)與學(xué)生積極互動(dòng)、共同發(fā)展,要處理好傳授知識(shí)與培養(yǎng)能力的關(guān)系,注重培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性和自主性,引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、調(diào)查、探究,在實(shí)踐中學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生在教師指導(dǎo)下主動(dòng)地、富有個(gè)性地學(xué)習(xí)。”自此,我國(guó)探究式教學(xué)的研究與實(shí)踐更多了[10-15]。

3探究式教學(xué)在農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程教學(xué)中的實(shí)踐

在課程開(kāi)課之初,向同學(xué)們介紹開(kāi)展探究式學(xué)習(xí)的方法與要求。先以4~6人為一組,確定小組探究對(duì)象;在教學(xué)過(guò)程中,教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,發(fā)布探究課題;同學(xué)們查找資料,完成專題報(bào)告;課程學(xué)習(xí)后期,以小組為單位撰寫研究報(bào)告,并以PPT形式進(jìn)行匯報(bào)答辯,教師對(duì)各小組學(xué)生表現(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

3.1探究對(duì)象的確定

以農(nóng)學(xué)專業(yè)為例,學(xué)習(xí)與研究的對(duì)象是作物,作物的生產(chǎn)、育種與經(jīng)營(yíng)是學(xué)習(xí)與研究的主要內(nèi)容。學(xué)生要學(xué)習(xí)植物學(xué)、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)、作物育種學(xué)、作物栽培學(xué)等課程。而這些課程均與氣象密切相關(guān),在農(nóng)業(yè)氣象學(xué)的教材中只有主要農(nóng)業(yè)植物與氣象的一般關(guān)系,而某種農(nóng)作物在當(dāng)?shù)氐姆N植狀況,以及與當(dāng)?shù)貧庀蟮年P(guān)系很少涉及。所以直到課程學(xué)習(xí)結(jié)束,學(xué)生也不能完全清楚某種農(nóng)作物生產(chǎn)狀況與氣象條件間的具體關(guān)系。在課程開(kāi)課時(shí),說(shuō)明探究式學(xué)習(xí)的要求,并確定小組探究的對(duì)象。小組根據(jù)某地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)選取一種具有代表性的農(nóng)作物,作為本組的探究對(duì)象。2021-2022學(xué)年第一學(xué)期,農(nóng)學(xué)班同學(xué)確定的小組探究對(duì)象有番薯、玉米、水稻、甘蔗、大豆和馬鈴薯等,探究的對(duì)象雖然只是生產(chǎn)中的一部分,但已大大超出了以往教師準(zhǔn)備的教學(xué)內(nèi)容和教材上的內(nèi)容。

3.2探究式研究課題的設(shè)立

小組探究的對(duì)象確定后,按課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容,布置相應(yīng)的研究課題。如第一個(gè)課題設(shè)定為“探究植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程”,因?yàn)檗r(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程學(xué)習(xí)一般安排在第三學(xué)期,這時(shí),學(xué)生雖然已學(xué)習(xí)了植物學(xué)和植物生理學(xué)課程,但還沒(méi)學(xué)習(xí)具體專業(yè)課,對(duì)探究植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程不清楚。以往學(xué)生在沒(méi)有學(xué)習(xí)作物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程時(shí),也沒(méi)要求學(xué)生自己學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的情況下,只在課堂上聽(tīng)老師講授氣象與作物的關(guān)系,會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃、學(xué)習(xí)效率不高。學(xué)習(xí)完輻射內(nèi)容后,布置研究課題“太陽(yáng)輻射與探究植物生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)系”。需要探究該植物是長(zhǎng)日照植物還是短日照植物,生長(zhǎng)過(guò)程中是需要強(qiáng)光照還是弱光照,是喜光植物還耐陰植物。在學(xué)習(xí)了溫度、水分、風(fēng)等章節(jié)之后,相應(yīng)布置類似課題。課程的后期,布置課題為“在某地種植探究植物的氣象條件分析”,如“在湛江種植甘蔗的氣象條件分析”,要求探究該地的氣候條件,該植物的起源與分布,探究當(dāng)?shù)胤N植該植物的優(yōu)勢(shì)氣象條件,可能出現(xiàn)的氣象災(zāi)害,影響其產(chǎn)量的主要?dú)庀髼l件,減輕災(zāi)害與提高產(chǎn)量的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施等。這樣通過(guò)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)自己小組探究對(duì)象與氣象的關(guān)系,和生產(chǎn)中的氣象問(wèn)題就比較清楚,還可以與其他組的植物相比較,找出異同點(diǎn),并分析原因,進(jìn)而大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。

3.3探究式學(xué)習(xí)結(jié)果的檢查、考核與點(diǎn)評(píng)

課程學(xué)習(xí)前期與中期,在學(xué)完某一章發(fā)布課題后,小組要完成相應(yīng)專題報(bào)告并上交,在課堂上,老師點(diǎn)評(píng)各組專題報(bào)告的完成情況,并將學(xué)生的探究結(jié)果進(jìn)行總結(jié),提出問(wèn)題與學(xué)生一起分析。課程學(xué)習(xí)后期的最后一個(gè)探究課題,要求小組撰寫研究報(bào)告,以PPT形式進(jìn)行匯報(bào),并回答老師、同學(xué)的相關(guān)問(wèn)題。教師對(duì)各小組學(xué)生的表現(xiàn)點(diǎn)評(píng)并評(píng)分,記錄到平時(shí)成績(jī)。匯報(bào)內(nèi)容占4分,PPT制作占3分,匯報(bào)人的講解占3分,合計(jì)10分。教師點(diǎn)評(píng)是很重要的環(huán)節(jié),點(diǎn)評(píng)過(guò)程中將同學(xué)匯報(bào)中出現(xiàn)的農(nóng)業(yè)氣象知識(shí)點(diǎn)匯總,以問(wèn)題的方式提出或者直接說(shuō)明。學(xué)生通過(guò)自己查找的資料來(lái)學(xué)習(xí)教材中的農(nóng)業(yè)氣象知識(shí),使得教材中的知識(shí)更突出重點(diǎn),接近生產(chǎn)實(shí)踐,更有價(jià)值。教師還可以在同學(xué)匯報(bào)資料的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn)。如水稻是短日照植物,通過(guò)早稻與晚稻的不同,來(lái)講解水稻的感溫性與感光性;通過(guò)探討為什么廣東省沒(méi)有小麥種植,來(lái)說(shuō)明植物的春化階段等。

4探究式教學(xué)應(yīng)用的總結(jié)與思考

4.1取得的成效

農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程中農(nóng)業(yè)氣象與農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害部分,用探究式教學(xué)可以較好地解決不同的專業(yè)研究?jī)?nèi)容不同,在農(nóng)業(yè)氣象學(xué)習(xí)中內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)不同的問(wèn)題。通過(guò)各組學(xué)生匯報(bào)的某植物在某地生長(zhǎng)的況狀,課堂上學(xué)生可以學(xué)習(xí)多種植物所需的氣象條件,也可以了解到不同地區(qū)的氣候狀況。學(xué)生們介紹的植物可能是南方的水稻、柑橘,也可能是北方的小麥、油菜或葡萄。氣象條件可能是廣東湛江,廣西合浦,也可能是新疆哈密、四川蓉城或黑龍江綏化等等,學(xué)習(xí)的范圍大大拓展。探究式教學(xué)能夠促進(jìn)學(xué)生思考,加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解。傳統(tǒng)教學(xué),學(xué)習(xí)某個(gè)概念或者某種理論時(shí),只能通過(guò)一些例子來(lái)說(shuō)明。探究式學(xué)習(xí),通過(guò)多種植物來(lái)說(shuō)明某一個(gè)問(wèn)題,如春化階段是指植物需要低溫條件促進(jìn)花芽形成和花器發(fā)育的過(guò)程,這種低溫誘導(dǎo)植物開(kāi)花的效應(yīng)叫做春化作用。典型的植物是小麥,還有甜菜、蘿卜、大白菜等。如果有小組介紹了小麥等植物,可以先問(wèn)其他組同學(xué)有沒(méi)有問(wèn)題向匯報(bào)小組的同學(xué)提問(wèn),如果沒(méi)有,教師就可以提出,“春播小麥有沒(méi)有春化階段;有的話,如何實(shí)現(xiàn)?”等一系列探究性問(wèn)題,如果有小組介紹了草莓,可以提出“草莓開(kāi)花需低溫誘導(dǎo)嗎?”“湛江也可以種植草莓,如何滿足其開(kāi)花對(duì)低溫的需求?”等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題的解答,可以使學(xué)生們加深對(duì)春化階段的理解與認(rèn)識(shí)。教師還可以進(jìn)一步擴(kuò)展說(shuō)明,如荔枝、龍眼花芽分化期也需要適當(dāng)?shù)牡蜏?,如果頭一年冬季氣溫低,寒冷時(shí)間長(zhǎng),抑制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),促進(jìn)生殖生長(zhǎng),花芽分化質(zhì)量好,第二年荔枝、龍眼高產(chǎn)的可能性就很大。這種探究性問(wèn)題的探討能夠使課堂氣氛活躍,師生互動(dòng)充分,促進(jìn)學(xué)生積極思考,探究性問(wèn)題的探討能夠便于學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解。根據(jù)前三屆學(xué)生的匯報(bào)材料和匯報(bào)情況分析,優(yōu)(9~10分)、良(8分)的比例在60%以上。說(shuō)明多數(shù)小組在課后能夠認(rèn)真地查閱文獻(xiàn)、整理資料、制作PPT,以及準(zhǔn)備匯報(bào)演講的材料。個(gè)別班級(jí)優(yōu)、良的比例達(dá)到80%,同學(xué)們都較認(rèn)真地完成這次探究性作業(yè),課后有同學(xué)反映通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)收獲較多。在整個(gè)過(guò)程中,只有匯報(bào)是在課堂時(shí)間完成,其他工作都在課堂之外合作完成,進(jìn)一步擴(kuò)展了課外自主學(xué)習(xí)空間。

4.2存在的問(wèn)題與改進(jìn)方法

第一,有的班級(jí)選題比較集中,這方面的問(wèn)題在同學(xué)們準(zhǔn)備之前,教師可以先收集一下信息,并提出建議,使匯報(bào)內(nèi)容包括各種有代表性植物,這樣可以更好地按照教師的設(shè)定來(lái)準(zhǔn)備內(nèi)容,既有效避免了知識(shí)點(diǎn)的重復(fù)也讓同學(xué)們更全面地了解相關(guān)的知識(shí)。第二,小組匯報(bào)完之后,不能就相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行充分的討論與擴(kuò)展。主要原因是課堂上時(shí)間有限,每個(gè)班安排兩節(jié)課的時(shí)間,如果有六301個(gè)小組,一個(gè)小組就只有15分鐘的時(shí)間。解決辦法是,在課堂上對(duì)知識(shí)點(diǎn)講解應(yīng)有側(cè)重點(diǎn),突出重點(diǎn)內(nèi)容講解,其余內(nèi)容可以課后在微信群中跟學(xué)生進(jìn)行更進(jìn)一步的說(shuō)明與討論。第三,個(gè)別班級(jí)或小組匯報(bào)情況不好,表現(xiàn)在沒(méi)有按照要求準(zhǔn)備匯報(bào)內(nèi)容或內(nèi)容不全,PPT制作較粗糙,匯報(bào)同學(xué)準(zhǔn)備不充分只是照讀PPT沒(méi)有講解。這主要與班級(jí)學(xué)風(fēng)和部分同學(xué)的學(xué)習(xí)積極性有關(guān),如果教師在前期預(yù)估可能會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題,可以在前期加以督促和提醒。

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者:謝平;吳正偉;楊少瑕單位:廣東海洋大學(xué)濱海農(nóng)業(yè)學(xué)院