模塊式教學法在地球概論精品課堂教學中的應用

趙興云 郭媛媛

摘? 要：地球概論課程是高等師范院校開設的一門先行專業基礎課，其教學內容不僅起著為地理科學專業其它學科奠定基礎知識的作用，而且對普及地理知識、培養合格地理教育人才及人們科學世界觀的形成和國民綜合素質的提高均發揮著極其重要的作用。但以往基于傳統教學方法，該課程的課堂教學效果不很理想。因此，文章運用模塊式教學法，在地球概論精品課堂建設中從構建教學模塊、凝練教學內容、設計教學組織形式及優化考核模式等方面，對地球概論課程的課堂教學進行改革探討，以期有效提高課堂教學效果。

關鍵詞：地球概論;模塊式教學法;精品課堂;教學改革

中圖分類號：G642? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）08-0105-03

Abstract： The course of Introduction to Planet Earth is an advanced basic professional course offered by the higher normal college. Its teaching content not only plays the role of laying the foundation knowledge for other disciplines of geographical science， but also plays an extremely important role in popularizing geographical knowledge， training qualified geographical education talents， forming people's scientific world outlook and improving people's comprehensive quality. However， based on traditional teaching methods， the classroom teaching effect of this course is not very ideal. Therefore， this paper， using the modules of employable skills， reforms the classroom teaching of introduction to planet earth course from the aspects of constructing teaching module， condensing teaching content， designing teaching organization form and optimizing examination mode in the excellent lecture construction in order to improve the effect of classroom teaching.

Keywords： Introduction to Planet Earth; modules of employable skills; excellent lecture; teaching reform

地球概論課程的科學任務主要進行地球普通天文學知識和地球物理學知識的普及教育。其中，關于地球的天文學知識部分，授課難度較大，特別是授課內容的廣泛性及天體的不斷運動性，讓人覺得變幻不定，抽象難懂。所以，科學的空間概念的理解及空間想象思維的建立，是學習好本課程內容應注意的關鍵問題。但該課程以往的課堂教學基本上是教師根據課本上的內容進行灌輸式講授，考核方式單一，缺乏過程性學習考核，教學效果不理想。因此，地球概論課程的課堂教學需要進行改革。

模塊式教學法是一種依據課程特點將課程結構、教學內容按多元目標進行系統綜合的教學方法，該方法是把一個復雜的課程結構按自上而下或由易到難的順序逐層分成若干課程模塊，把相互滲透的教學內容組織到課程模塊中，形成系列知識模塊，按模塊進行組織教學，從而達到現代綜合教育目標的教學過程。本文以地球概論精品課堂建設為平臺，利用模塊式教學法，構建課程教學模塊，凝練模塊教學內容，創新教學組織形式與方法，突顯課程特色，以達到將抽象難懂的知識具體化、形象化的目的，促進學生空間想象思維活動的發展，培養學習興趣，激發學習熱情，提高教學效果。

一、《地球概論》課程教學模塊構建

《地球概論》課程內容共有六章，每章教學內容中均涉及實踐教學環節。根據模塊式教學法，按照由易到難、由基礎到綜合的原則將課程內容歸納融合構成6個模塊。其中包括2個基礎模塊、2個重點模塊、1個工具模塊和1個實踐教學模塊。另外，附加課外輔導與訓練模塊。

二、模塊教學內容構成及教學組織形式設計

模塊1：地球的宇宙環境。基礎模塊。本模塊采用多媒體技術與傳統授課相結合的方式組織教學，內容展開采用由近及遠，由低級到高級、由簡單到復雜的邏輯體系對地球在宇宙空間所處的環境及位置以及地球與鄰近天體的關系依次展開介紹與認識。內容順序為先講地月系，再講太陽系、銀河系，再到總星系和宇宙。通過教學，讓學生了解不同等級天體系統的基本構成及其主要天體的基本性質，特別是了解月球（衛星代表）、太陽（恒星代表）的基本特性，理解月球、太陽對地球的影響及其重要性;了解宇宙中最主要的天體——恒星的特點，知道如何利用恒星光譜進行宇宙探測。課堂教學中，配合使用雨課堂，檢測學生課堂學習效果。課下讓同學利用網絡資源，了解太陽系八大行星的基本情況及太陽系的起源與演化以及人類對宇宙探索的新發現新成果。

本模塊內容基本是普通天文學的基礎知識，這些基礎知識可為后面重點內容作知識準備。通過學習，使學生形成辯證唯物的主義的自然觀、物質觀、運動觀，樹立起科學的世界觀、人生觀、價值觀和方法論，培養學生嚴謹的科學態度和勇于探索的實踐能力。

模塊2：球面坐標。數學工具模塊，為課程的難點內容。該模塊主要講述建立在球面上的坐標系統，包括地球上的地理坐標系和天球上建立的地平坐標系、時角坐標系、赤道坐標系和黃道坐標系4種天球坐標系。建立在地球球面上的坐標是定量表達地面物體的位置和關系而建立的。建立在天球球面上的坐標是為了描述和表達天體的位置、運動及編制星表而建立的。本模塊的知識主要是為模塊3和模塊4的知識作定量表達提供方法。

本模塊采用多媒體技術及教具演示、室外現場觀測等教學手段講授5種球面坐標的基本構成要素、坐標值度量方法及坐標用途。利用雨課堂線上推送檢測題，檢驗課堂學習效果。課下布置討論思考題，學生以組為單位作課下準備，后續課上每組代表作出解答，教師課上評價。本章內容涉及到的點、線、面、圈較多，學生容易混淆，所以，采用教學圖示、教具演示、室外現場觀測等有機結合的教學手段完成教學任務，加深學生的理解。

模塊3：地球運動及其地理效應。重點模塊。本模塊的教學內容體系如圖1。

本模塊是課程的重點教學內容之一。講授地球的兩種主要運動形式及其產生的地理效應。本模塊課堂教學將采用智慧教室，利用“互聯網+教學”重塑課堂教學模式。

在“互聯網+”時代，學生獲取知識的途徑與方式已更加多元化，傳統的教學模式已不能滿足學生多元化學習的需求。利用“互聯網+教學”重塑各種新型課堂教學模式是本課程精品課堂建設的重點。本模塊中的每一個子模塊均可采用MOOC、翻轉課堂、微課堂、雨課堂等課堂教學形式，將教師端、學校平臺及學生端有機結合，將各子模塊的課堂教學內容由課上延伸到課下，由課內拓展到課外，由室內課堂分散到校園各實測場所，實現線上與線下有機結合，為學生自主學習提供方便，學生有效地利用碎片化時間學習，彌補課堂教學時間的不足，以此來提高教學質量與學習效率。

模塊4：地球與月球。重點模塊。本模塊主要講授地球與月球的關系，也涉及到地球與太陽的關系，所以，本模塊實際闡述太陽、地球、月球三者之間相互繞轉的關系。在相互繞轉過程中產生了重要的天文現象——日食和月食以及海洋潮汐現象。本模塊中各子模塊的教學組織形式同模塊3。

模塊5：地球整體的結構、理化性質。基礎模塊。主要闡述地球本身的現狀知識。包括地球的形狀、圈層結構及理化性質。內容相對簡單，主要采取引導式學習，設計導讀提綱，以學生看書自學+單元測試的方式，讓學生掌握最基本的知識。

本課程的理論教學內容采用上述5個模塊進行教學設計，通過從近到遠（地月系-宇宙），再從遠到近（地球的空間運動-地球與日、月的關系），最后到地球本身的闡述，各模塊及其子模塊分別采用不同“互聯網+”式的教學組織形式，完成本課程理論內容的教學。

模塊6：課程實踐教學。實踐模塊，重點教學內容。

本模塊的實踐教學共設計7個必做實驗項目，2個選做實驗項目。這些實驗項目均需在室外實地觀察或觀測來完成。有些實踐項目涉及天文望遠鏡、天象儀、月相儀、傅科擺等重要儀器的使用與操作，儀器使用原理可以現場講解并實時操作。每個實驗項目均有實習指導講義，要求學生嚴格按實驗要求完成各項實習內容，并撰寫相應的實習報告。學生實踐環節的學習與表現、實習報告質量等均要評定成績，最終以15%的比例記入本課程總成績。

實踐教學的組織形式：一是實驗原理與教具、儀器室內講解、演示與觀察。主要是天象儀觀察與演示、天球儀觀察與演示、天球坐標模型觀察、地球運行儀演示觀察、月相儀演示與觀察、望遠鏡原理講解與使用操作等。由主講教師和課程實驗教師主持完成。通過這些演示與觀察教學，讓學生學會儀器使用，并能做到理論聯系實際，使抽象知識具體化、形象化、直觀化，以加深學生對所學知識的理解，促進空間想象思維的啟發和形成，培養學生運用知識解決實際問題的能力。二是在學會使用儀器的前提下，根據適宜的條件，選擇合適觀測場地，開展室外的實際觀測，完成相關的實踐教學項目。由主講教師和課程實驗教師主持完成。通過這些實踐教學項目的教學，培養學生實際動手操作能力，掌握實踐教學的基本技能和方法。

附加模塊：課外輔導與訓練，強化理論學習與實踐教學的有效補充方式，其主要形式如下：

1. 課外輔導形式

（1）問題答疑。通過網絡在線形式解答學生提出的問題;通過翻轉課堂形式布置學生課后學習內容和思考題。通過雨課堂的形式檢查學生學習效果，并在線解答疑難問題。

（2）實驗儀器與室外觀測輔導。針對部分觀測能力和空間想象能力較差的學生額外進行實驗儀器及室外觀測輔導，直到學生掌握基本的觀測技能與方法為止。另外，還可以指導學生制作簡易教具。如轉動星圖、簡易測高儀、天球演示儀等。通過這些簡易教具制作加深學生對所學知識的理解及應用。

（3）室外業余天文觀測。除了必做的實踐教學項目外，利用合適的機會輔導學生觀測日食、月食、特殊天象如流星雨、彗星等。這些課外觀測，可以培養學生的天文愛好，激發學生探索宇宙奧妙的興趣。成立天文愛好者小組，定期開展觀測活動。

2. 課外訓練計劃

（1）結合模塊1的教學，課后學生利用網絡資源學習8大行星的基本特征;利用天球儀熟悉88個星座及其主要亮星;利用簡明活動星圖認識四季星空及星空季節變化原理;結合月相變化原理連續觀測一個月的月相變化，理解其變化原理。針對上述課外訓練學習，寫出一份課外訓練報告，字數不少于2000字。

（2）結合模塊2的教學內容，一利用天球儀熟悉四種天球坐標系，在天球儀上大體讀出織女星、天狼星、牛郎星、軒猿十四等星的赤經、赤緯值。讀取值以作業形式上交。二利用天極高度=當地地理緯度的原理，動手制作簡易測高儀，測出當地地理緯度。寫出一份報告。字數不少于1000字。

（3）結合模塊3的教學內容，設計簡易單擺，理解地球自轉的方向、周期及速度;制作一個簡易傳送帶，演示恒星、太陽、月球的周日運動，理解三者周日運動的差異;利用月相儀演示月相形成及變化，理解其形成機制;設計制作簡易教具，演示行星的會合運動，理解地內行星與地外行星會合運動的異同，理解行星的逆行;設計一個晝夜半球儀，演示太陽射點的移動，導致的晨昏圈的移動，由此產生的晝夜交替，理解其原理;結合日常使用的歷法，理解各種歷法產生、制定及存在問題，提出歷法改革的措施。對上述課外訓練內容撰寫一份課外訓練報告，字數不少于3000字。

（4）結合模塊4的教學內容，設計一個簡易月球運行儀，演示地球的公轉運動及月球繞地球的運動，理解日、月食現象形成的原理、類型及形成條件;利用月球運行儀，演示日、地、月三者的位置關系，理解海洋潮汐現象及其大潮與小潮的形成與周期。上述訓練撰寫一份訓練報告，字數不少于1000字。

（5）結合模塊5的教學內容，利用海邊觀察遠洋航行的船只理解地球的形狀，結合太陽活動對地球磁場的影響理解地球的磁性，探討地球磁場的形成機理。訓練內容寫一份報告，字數不少于1000字。

三、考試考核模式

本課程的考核內容為各課程模塊所學全部內容，采取多元化考核方式考核學生學習效果。

根據課堂教學組織形式，學生課堂互動學習、課堂討論、課后線上線下學習、課后訓練及報告、實驗實習項目、平時作業，單元測試、期中小考及期末考試均要進行考核，考核形式多樣化，每一部分均占一定比例的成績，最后形成結構化學習成績。期末考試成績即期末閉卷考試成績。多元化考試考核內容如表1。

總成績構成=過程學習成績×40%+實驗實習成績×10%+期末考試成績×50%。

四、結束語

模塊式教學法是一種現代化教學的先進教學模式，它融合多種教學法，形成了一種更加全面和完善的一種教學方法。在地球概論課程的教學中采用模塊式教學法是本課程教學中的有益探討。教師作為學生學習的引導者、組織者和管理者，在模塊式教學法中起到指導學生學習的主導作用，從而充分發揮學生的自主性和創造性;由于模塊式教學法涉及多種教學手段的綜合運用，所以，模塊式教學法將有利地促進教師不斷學習，更新知識結構，強化實踐能力與實踐經驗，以滿足各模塊知識教學的要求。模塊式教學法還要求教師緊跟地球科學發展前沿，了解地球天文學方面的最新的發展趨勢和動態，不斷更新所授知識模塊的內容。因此，地球概論課程在精品課堂建設過程中，采用模塊式教學法探討課堂教學改革，對激發學生學習的積極性、主動性和興趣性，提高教學質量與效果，起到了很大的推動作用。

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