中小學氣象科技活動的思考

氣象科技活動在中小學的地理教學與作業中生成，在地理課外活動中發展完善。由于氣象科技活動對中小學學生健康成長有著積極巨大的作用，因此，對氣象科技活動應予以高度重視。

1 中小學氣象科技活動的理論思考

現代科學的發展需要高素質的人才，因此教育必須從傳統的應試教育轉向素質教育。素質教育需要多面體的平臺與載體，在長期的教育和活動過程中，氣象科技活動的多面體作用已為公眾所共識。

1.1 氣象科技活動對青少年學生自然生理素質發展的積極促進作用

正確認識運動、氣象、生活環境與人的自然生理素質發展的關系，是青少年學生自然生理素質發展和提高的重要條件。氣象科技活動對于提高他們在這幾方面的認識有著重要作用。首先，氣象科學是人們身邊的科學，氣象變化與人體健康有著密切的關系。通過氣象科技活動，幫助青少年學生了解和掌握氣象變化對人體各器官生長和發展的規律，從而使他們形成正確的生活方式和學會應對各種氣象變化的技能。其次，通過氣象科技活動能幫助青少年學生充分認識環境與自然生理素質發展的關系。自然環境中很多物質對人體呈現有利和有害的雙重性。如適量的紫外線輻射能使空氣消毒和提高機體抵抗力，但過強的紫外線輻射又會產生不良效果。通過氣象科技活動，可以幫助青少年學生認識周圍環境與人體的利害關系，有助于他們積極地參與控制環境，改造環境，保護環境，利用自然環境為人類服務，從而保證他們自然生理素質不斷完善。再次，氣象科學是現代尖端科學，氣象科學涉及的領域相當廣泛，需要探索的課題相當浩繁。整個活動過程需要大量的腦力勞動，這種腦力勞動對于青少年大腦的發展具有巨大的促進作用。最后，氣象科技活動的絕大部分工作要在露天操作完成，要按照規定的時間，不管刮風下雨甚至極端惡劣天氣都必須照常進行。同時，氣象科技活動中的鄉土氣象調查、氣象夏令營活動等還需要跋山涉水，冒嚴寒、頂酷暑，經受一定的體力磨練。所謂“文明其精神，野蠻其體魄”，這對于青少年學生身體素質的提高也有著重要意義。

1.2 氣象科技活動對青少年學生的心理素質發展有著積極作用

氣象科技活動對青少年學生的心理素質發展也起著積極作用，它不僅為青少年學生的智力發展提供認知基礎，同時也是他們非智力因素發展的重要條件。

1.2.1 氣象科技活動能夠促進青少年學生的智力發展

后天的教育訓練能使人們的腦組織發生改變，能夠對人們智商的發展發揮促進作用。氣象科技活動是一種科學與技術的教育和訓練，它既能夠促進青少年學生認知能力的發展，也能夠有效地訓練他們的思維能力。

（1）氣象科學理論是由一系列科學概念和科學定律所組成的，氣象科學理論是邏輯思維的結果，當學生在氣象科技活動中學習氣象科學理論時，他們不僅能夠間接地掌握人類認識的結晶，而且能夠吸取人類認識的經驗和教訓，為他們邏輯思維能力的發展準備豐富的材料。當學生在氣象科技活動的實踐中，運用這些概念和定律對當時或以后的氣象狀況作出判斷時，客觀上使學生的思維得到確定性的訓練。

（2）科學思維不僅具有質的確定性，而且具有量的精密性，這是科學思維和哲學思維、藝術思維的重要區別之一。許多氣象科學定律的本身就是對自然界數量關系的描述與揭示，青少年學生通過學習和掌握這些氣象科學概念和定律，學會從數量上認識自然現象和規律，從而鍛煉思維的精密性。同時，氣象科學理論是由一系列科學概念和定律組成的嚴密的體系，青少年學生在學習和使用這些科學概念和定律的過程中必然受到思維嚴密性的訓練。

（3）氣象科技活動能夠促進青少年學生直覺思維能力的發展。直覺思維是氣象科技活動中普遍存在的、必不可少的一種思維形式，具體表現為思維聯想的廣闊性、思維形象的具體性和想象的豐富性。氣象科技活動中的氣象觀測是對千變萬化的自然客觀實際的認知和判斷，從不同的角度揭示和預測未來客觀變化與發展，從而培養學生思維的廣闊性。自然客觀實際的觀測是直觀形象的，而直觀形象性具有生動性的特點，是對青少年學生思維的抽象性和確定性的補充和深化。氣象科技活動常常引導青少年學生把抽象的科學概念和定律加以具體化、想象化和圖形化，這樣就在青少年學生的頭腦中形成了科學概念和定律的具體形象，獲得了直觀的認識，從而深化了青少年學生對氣象科學概念和定律的認識。

（4）氣象科技活動能夠培養學生的創造能力。創造是科學的本質特征。創造力的發揮需要創造主體綜合運用觀察力、記憶力、想象力、注意力、思維力等能力。氣象科技活動能夠使青少年學生以上各種能力得到發展，從而為創造力的發展奠定基礎。科學學習本身是一種創造性的活動，需要學習主體充分發揮創造的熱情，不斷追求新的知識，不斷尋求問題的新解法，不斷將理論應用到不同的領域，這個過程是青少年學生創造力不斷發展的過程。

1.2.2 氣象科技活動能夠促進青少年學生情感的發展

氣象科技活動能夠激發學生探索科學奧秘的熱情。青少年學生在氣象科技活動過程中，對自然界各種客觀現象往往會產生強烈的好奇心，這種心理是青少年學生進一步學習科學的心理條件，也是學生情感產生和發展的根源，當青少年學生被種種神奇的自然現象引入科學的殿堂的時候，往往會被各種難以解決的問題所困惑。這種困惑既使青少年學生的情感得到積蓄，而且使他們的直覺思維能力和創造能力得到鍛煉和發展。當他們經過艱苦的學習，解開了各種神奇的自然現象的奧秘，認識了事物的本質的時候，就會產生興奮感。這種興奮感所帶來的喜悅和歡樂可以培養一個人的自信心和尊嚴感，從而激勵自己繼續進行新的創造。這就是氣象科技活動促進青少年學生情感發展的一種過程。

1.2.3 氣象科技活動能夠完善青少年學生的性格

謙虛、勤奮、勇敢、細致等是人的優良品格，這種優良品格是人們在后天的學習和教育中不斷地形成與完善的。氣象科學是一門輻射多學科、涉及多領域的科學。氣象科技活動就是要求青少年學生在氣象科學所涉及的多學科、多領域中探索未知知識的一種活動。這種活動能夠使青少年學生明白：自己所掌握的知識和技術技能極其有限。同時，氣象科學又是一門極其嚴肅且嚴密細致的科學，要學習掌握氣象科學的知識和技能，就必須不斷地努力，勇敢地探索未知領域。因此，在長期持久的氣象科技活動過程中，青少年學生的謙虛、勤奮、勇敢、細致等優良品格得到不斷完善。

1.2.4 氣象科技活動能使青少年學生的意志得到鍛煉

在氣象科技活動中，自然氣象現象的復雜性、氣象測報的嚴肅與嚴密性、氣象工作的持久性都呈現在青少年學生的面前。要認真細致地分析紛繁復雜的天氣變化規律和預知未來發展的趨勢，要嚴肅嚴密地從事氣象測報工作，要持之以恒地堅持氣象觀測，就必須具備一種堅強的意志和堅忍不拔的精神，否則，就會使氣象工作受到無法彌補的損失。氣象科技活動就是要求青少年學生以堅強的意志去完成嚴肅復雜的工作，從而使他們的意志得到充分的鍛煉。

1.3 氣象科技活動對青少年學生的社會文化素質發展起到積極的作用

1.3.1 氣象科技活動能夠發展青少年學生優秀的道德品質

天氣變化既能給人類社會帶來無限的幸福，也會給人類的生命財產帶來滅頂之災。氣象科學工作的職責和責任就是要向廣大人民群眾宣傳充分利用自然資源和抗災防災的意識及知識技能；要把預知的災害性天氣來臨的時間和危害程度及時地向廣大人民群眾預告。氣象科技活動就是要求青少年學生通過學習歷史上天氣變化現象造福人類和危害人類生命財產安全的事例，懂得氣象工作與人們生產生活的密切關系及其重要性，從而增強他們的學習積極性和社會責任感。

地球上生態系統各要素是相互聯系、相互制約、相互促進的，這是自然界的生態平衡發展規律和辯證法則。一旦生態失衡，就會給自然界和人類造成莫大的災害。氣象科技活動就是通過學習和活動，幫助青少年學生認識生態系統各要素之間相生相克的辯證關系，認識自然界自身發展的規律，懂得按生態平衡的規律辦事的道理和保持生態平衡的重要性。從而使他們形成珍惜自然資源、熱愛大自然和保護生態平衡的社會公德。

1.3.2 氣象科技活動也有思想教育功能

破除迷信，樹立唯物主義世界觀是當前對青少年學生進行思想教育的重要內容。中國歷史源遠流長，許多神話傳說都帶有濃重的迷信色彩。在科學不發達的封建社會，許多神奇的天氣現象都被蒙上神秘的封建迷信面紗，在民間廣泛流傳。在氣象科技活動的學習和實踐過程中，許多奇異的天氣現象得到科學的解釋，使廣大青少年學生心靈中的迷信陰影都能得以消除，樹立起辯證唯物主義的科學世界觀。因此，可以說氣象科技活動也有思想教育的功能。

除上述外，氣象科技活動對純后天的社會文化素質，包括政治、思想、道德、業務、審美、勞技等方面都有啟迪和促進作用。

2 中小學氣象科技活動的思路設計

在中小學中開展氣象科技活動的目的和任務是培養和提高中小學生的全面素質。基于這一點，開展氣象科技活動必須首先要有一個清晰、明確、科學的思路，這個思路就是開展氣象科技活動全過程的思考途徑。

氣象科技活動的全過程有兩種含義：一種是時間過程，就是日、周、旬、月、學期、學年中安排活動的過程；另一種是活動本身的過程，就是活動的目標、內容、形式、方案、實施和總結評價過程。

思路途徑就是活動開展之前，按照確定的目標，事先設計好符合科學規律的方法、形式和步驟，然后安排落實，最后作出總結評價。

2.1 中小學氣象科技活動思路設計的總原則

對中小學氣象科技活動的思路進行設計，首先必須考慮設計的依據，也就是思路設計務必遵循的總原則。這個總原則包括氣象科技活動的總特點；所要開展活動的基本特征；參與活動的學生身心年齡特征；所開展活動的環境、硬件和軟件條件特點。

所謂氣象科技活動開展的思路設計的依據和總原則，實質上就是活動開展所必須具備的條件。這就要求在氣象科技活動思路設計時，要根據當時當地的環境條件，或者對活動的要求和條件事先進行協調。

2.2 中小學氣象科技活動思路設計的步驟

中小學氣象科技活動思路設計的步驟是以氣象科技活動過程本身的順序進行的。

2.2.1 確定活動目標

中小學氣象科技活動思路設計要根據學生群體目前思想素質狀況，確定通過氣象科技活動要達到的預期新目標。新目標的確定要符合學生群體思想素質發展的客觀實際，要循序漸進，要求不能過高，應呈現出一種比較緩和的階梯狀態。

2.2.2 選擇活動內容

所選擇的內容首先要為預期新目標服務，同時要符合學生群體年齡段、年級段和知識水平實際要求。并且還必須新穎、活潑，富有吸引力，能極大程度地引起學生群體的新鮮感和興趣感。

2.2.3 選擇活動形式

活動形式的選擇要服從目標與內容的要求，還要考慮活動實施進行的本身條件和外部條件。同時還要追求豐富多彩、靈活多樣、喜聞樂見等特色。

2.2.4 設計活動方案

設計活動方案是開展氣象科技活動的關鍵工作。這項工作要根據已確定的目標、內容和形式，確定活動的最佳時間和地點，設計出最佳的活動程序和各階段的具體要求。

2.2.5 考慮組織實施

在組織活動實施之前，首先要檢查活動的準備工作，包括人員組織和物質準備，接著要考慮在實施過程中可能發生的困難和克服困難的方法。

2.2.6 進行總結和評價

總結和評價時必須充分體現目標實現的程度，要有回顧活動過程中每個重要環節的得失。總結和評價的結果就是該次活動的最終成果和收獲。

2.3 小學氣象科技活動思路設計中的幾個注意事項

2.3.1 消除小學低年級學生難以開展氣象科技活動的顧慮

根據小學低年級學生年紀小、活動能力低下、知識貧乏、思維幼稚等特點，設計簡單多趣味又可以重復的氣象科技活動項目，可以采用游戲、游藝等活動形式，寓氣象科學知識于娛樂游玩活動之中，來啟迪他們稚嫩心靈對氣象科學的初步認知。

2.3.2 從小學中年級起，突破年級、班級界限，統一集中活動，為學生讓出互相幫助和傳、幫、帶的空間

氣象科技活動需要長期的資料積累，而高年級學生每年都要畢業離校，因此，不同年級的學生統一集中活動，可以使氣象科技活動組織自動進行年度自然補員，保證氣象科技活動的記錄長期連續。

2.3.3 注意學生群體非智力素質的發展與提高

現代科學的發展歷史證明：非智力素質是學生群體整體素質的重要組成部分，也是將來成就事業的必備條件之一。因此，在氣象科技活動的思路設計中，一定要十分注意滲透理想、道德等的教育內容，使學生群體的非智力素質在氣象科技活動的過程中同時得到發展與提高。

2.3.4 要尋求當地氣象專業部門的支持

氣象科學是尖端科學，要更好地開展氣象科技活動，必須與當地的氣象專業部門取得密切聯系，爭取他們的支持和技術指導。因此，在氣象科技活動思路設計時，必須給他們留出一定的空間。

3 中小學氣象科技活動總體構想的框架設計

為了使氣象科技活動能夠緊跟當今世界科學發展進程和教育發展步伐，能夠極大限度地發揮其作用，我們從國內外氣象科技活動先進序列的典型范例中采擷了他們的先進形式和經驗，提出了氣象科技活動的總體構想，并進行了框架設計。

中小學氣象科技活動總體構想的框架設計可以概括為“1體2翼3支撐6模塊”。“1體”指的是氣象科技活動的主體。這個主體就是學校，因為學校是組織開展氣象科技活動的基本單位。“2翼”指的是兄弟學校和社會相關單位。兄弟學校指的是共同開展氣象科技活動的單位，如香港目前開展氣象科技活動的學校就組織了一個“聯校氣象網”共同聯合開展活動；社會相關單位指的是當地氣象業務部門和氣象科普單位。我國目前各級氣象局都有扶助支持當地中小學開展氣象科技活動的職責和行動，同時還開放專業氣象臺站，建立專業氣象科技科普館，對中小學生進行氣象宣傳和教育。“3支撐”指的是學校中的氣象科技活動組織、氣象科技活動指導老師和開展氣象科技活動的配套設施。活動組織指的是學校內參與活動的基本學生人員所形成的組織；指導老師指的是校內或校外負責組織領導開展活動和在活動過程中進行技術指導的老師；配套設施指的是為氣象科技活動提供的儀器設備和必備設施，如校園氣象站、氣象活動室、電腦網絡等。“6模塊”指的是活動形式與內容，即氣象學習、氣象觀測、氣象產品加工、天氣預報、氣象實驗和氣象活動。

“6大模塊”是從中小學氣象科技活動的基本形式與內容的層面進行設計的。設計的思路是對傳統單一的氣象觀測活動進行全面拓展，與素質教育的總體目標相鏈接。立足哲學、心理和思想、認知3大層面，從中小學生的科學觀念、科學精神、科學態度、科學方法、科學知識、科學實踐能力等6個科技教育基本目標去思考，構成了6組形式活潑、內容豐富的活動新項目。

3.1 “氣象學習模塊”是從學習氣象知識技能層面展開

學習的方式有專業授課、專家講座、實踐操作、課外閱讀、網絡訓練等；學習的內容有氣象科學史、氣象科學專業知識、抗災防災知識等。

3.2 “氣象觀測模塊”是從氣象科學技能實際操作層面展開

氣象觀測的內容包括地面氣象觀測和物候觀測。學習掌握的內容有氣象觀測的規章制度、觀測的時間、觀測的順序、觀測的氣象要素及氣象儀器的構造與工作原理等；要掌握的技術技能有目測能見度、云高、云狀、云量、天氣現象，器測風向、風速、氣溫、氣壓、濕度、降水、儀器的使用方法、儀器的維修與注意事項及氣象要素的觀測記錄方法等。

3.3 “氣象產品加工”是從對地面氣象觀測所獲取的原始資料進行整理加工層面展開

這個模塊要學習掌握的技術有基本氣候指標的統計方法、氣象要素的統計方法、統計圖表的繪制方法、氣象記錄月年報表的編制方法等；要掌握的知識有各氣象要素之間的相互關系、氣象要素所表達的天氣狀況分析等。

3.4 “天氣預報模塊”是從預知未來天氣趨勢的層面展開

這個模塊要學習掌握的內容有天氣預報知識、天氣預報的方法與種類等；要掌握的技術有天氣預報的步驟、過程及發布（發布的方式有網上發布、示牌告示和校園小報等）。

3.5 “氣象實驗模塊”是從科學探究的層面展開

學習活動的內容有氣象儀器小制作、氣象要素成因實驗、氣象要素變化實驗、天氣變化影響自然實驗、氣象情報運用實驗、網上氣象科學實驗等。各項探究實驗內容均具體設計了實驗的材料、方法、過程、目的等，以期達到通過實驗獲取新知的效果。

3.6 “氣象活動模塊”是從科學教育的層面展開

“氣象活動模塊”具有跨度大、形式活潑、內容豐富等特色。就地域跨度來說，有校內、校際、社會；就形式活潑來說，有參觀、競賽、調查、集會等；就活動形式來說，有參觀氣象臺站、參觀氣象科技科普館、氣象調查、氣象夏令營、參加世界氣象日紀念活動、組織觀看電影錄像、氣象知識競賽、氣象征文、編寫氣象觀察日記、撰寫氣象科技論文、散射式氣象科學探究學習等。

中小學氣象科技活動總體構想的框架是以氣象科技活動的特點為依據，以發展中小學生整體素質和完善個性為總體目標進行設計的。在我國校園中已有50多年悠久歷史的氣象科技活動應順應教育改革的浪潮，重新形成一整套符合教育改革精神，迎合素質教育的新思想、新策略、新目標，以嶄新的身姿展現在新時代的校園中。