科研素養提升是教學與科研相互融合的紐帶

李忠武 肖濤 聶小東 劉窯軍 廖文飛 楊長溶 姚瑤

摘? 要：科研素養是科研意識、方法和精神的三位一體，是提高學生綜合能力的關鍵教學內容。然而，教師對科研與教學的關系還存在認識上的不足，大學教學還面臨網絡的片面信息、傳統的知識復現、中學的新課改和就業渠道的多樣化等眾多挑戰，因此，地理學的科教融合效果不盡如人意。該文以地理學的實踐普適性作為切入點，基于國內高校地理師生課堂狀況的問卷調查和國內外地理名校主干課程的對比，指出傳統地理教學方式阻礙地理學的科教融合，強調加強科研素養的培養是科教融合的有效途徑。最后，該文建議開展研究型教學、推進項目制教學、以畢業論文為方向的多元教學模式和實踐教學課程，以期培養學生的獨立思考、創新意識、批判性思維以及嚴謹的邏輯推理能力，進而提升學生的科研素養，提高教師的教學水平，促進科研與教學的融合。

關鍵詞：科研素養；科教融合；地理學；科研素養；教學水平

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）32-0086-05

Abstract： Scientific research literacy （SRL） is a trinity of research awareness， method and spirit， which is a key teaching content to improve students' comprehensive ability. However， teachers still lack awareness of the relationship between research and teaching， and university teaching still faces many challenges such as one-sided information from the Internet， traditional knowledge reproduction， new curriculum reform in secondary schools， and diversification of employment channels， so the integration of science and education in geography is not as effective as it should be. This paper takes the practical universality of geography as an entry point， based on a questionnaire survey on the classroom conditions of geography teachers and students in domestic universities and a comparison of the main courses of famous geography schools in China and abroad， points out that the traditional geography teaching methods hinder the integration of science and education in geography， and emphasizes that strengthening the cultivation of SRL is an effective way to integrate science and education. Finally， this paper suggests carrying out research-based teaching， promoting project-based teaching， and diversified teaching modes in the direction of graduation thesis and practical teaching courses， aiming to cultivate students' independent thinking， innovative consciousness， critical thinking and rigorous logical reasoning ability， thus enhancing students'SRL， improving teachers' teaching level and promoting the integration of scientific research and teaching.

Keywords： scientific research literacy; integration of science and teaching; geography; scientific research literacy; teaching level

基金項目：湖南省普通高等學校教學改革研究重點項目“基于學科核心素養的教學與科研融合策略與模式研究”（HNJG-2021-0050）

第一作者簡介：李忠武（1972-），男，漢族，湖南長沙人，博士，教授。研究方向為大學教學與科研融合理論與實證。

科研素養蘊含著科學研究的意識、方法和精神的三大內涵，對個人的綜合能力、性格的磨煉以及健全的人格有重要的養成作用，十分契合大學育人的本質、教學改革的內容以及社會對未來求職者的要求[1]。然而，傳統地理教學（以下簡稱“地教”）面臨眾多挑戰，多數地教老師對科教融合的認識不夠深刻，他們只看到科研素養對學生能力的提升作用，而忽視了其能夠反向提高教學水平、推動科教融合、促進師生雙方的精神引導、價值追求、知識形成、思想啟迪、人格完善和能力拓展進而發現新知、投身學術的作用[1]。因此，這會導致科研與教學的相互對立，但它們在本質上是螺旋上升的融合關系[2]。文章以地理學為例，強調科研素養在地理學中的培養優勢，提出科研素養融入地理教學不僅是人才培養的應有之義[3]，更是促進科教融合的橋梁和紐帶。

一? 科研素養融入地理教學的實踐普適性優勢

地理學（geography）是對地理過程耦合、人地系統模擬的科學，“地”指地球、地表或區域，“理”指理論、規律或內在聯系[4]，它們共同解釋地理現象，探討人地關系，蘊含醇厚的科研韻味，能與科研素養緊密聯系。地理學作為大學理學的一員，不同于文學的情感抒發、工學的應用實際和物理化學等其他理學的純理論研究，是一門以人地關系為核心的，貼近生活、指導實踐、服務于人類命運共同體的經世致用的學科[4]。地理學的發展貫穿國家的強盛興衰，當代的“一帶一路”建設、生態文明建設、“雙碳”目標規劃等國家戰略無一不體現地理學的實踐貢獻，其具有典型的實踐普適性并肩負國家復興的地理實際意義，正所謂“目中有天地，目中有人理”[4]。同時，科研素養具有探索性、創造性和趣味性三大特征，是科研意識、科研方法和科研精神的集中體現[5]。科研意識，表現為積極察覺未知，主動探求、追尋奧秘的心向。科研方法包括發現問題、整理資料、實踐調研、實驗證明、統計處理、匯總成果和申請報告等具體的方法。科研精神指不畏艱難、腳踏實地、敢于質疑和團結創新等正面精神動力。因此，具備一定理論高度的科研素養需要與具有實踐普適性的地理學相結合，這有助于個人以批判創新的思維和科學嚴謹的邏輯解釋生活中的地理現象，由此推廣至看待其他有待解決的人和事，有助于提升地區社會的服務容量，最終促進人與環境的和諧共生，強化人類與自然的協調發展理念。總之，這具有普適性、全民性、科學性和實踐性。

二? 地理教學面臨網絡片面信息、傳統知識復現、中學課改和就業的現實挑戰

文章基于徐玉霞等[6]對三所高校（省一流的咸陽師范學院和寶雞文理學院、國家一流的山西師范大學）地理教學現狀的調查研究，將結果處理為五個維度（學生主動性、教師理念變化、教師理論知識生活化、學生地理實踐能力和課堂教學評價方式）以探討本科地理教學的課堂情況。

（一）? 學生對地理知識的片面認知挑戰教學權威

在技術方法變革、人地矛盾加劇和資源環境開發等背景下，地理學正向新時代的地理科學進行華麗轉身，但地理學的復雜性、綜合性以及空心化現象使學生普遍存在習得性缺失感。部分學生的本底知識因網絡的普及和學習成本的降低而變廣，他們會接觸豐富多彩的地理資源并以此延伸知識面，甚至關注到傳統地教知識以外的內容，這讓學生知識和教學信息產生不對稱性，可能導致學生質疑課堂內容，挑戰教學權威，產生厭學、態度不端、影響積極性等問題。根據三所學校的調查，42.36%的學生會經常復習傳統地教內容，近60%不常復習；面對地理問題時，47.22%會找老師交流，51.39%會獨立思考解決，這表明多數學生的學習主動性較強，但傳統的課本教學可能無法滿足他們的要求[6]。此外，互聯網信息知識具有非專業性，大部分僅單純探討地理知識點，未提及科研素養與地理核心素養，無法讓接受者形成系統專業的地理思維。部分文案和視頻在網絡投放的門檻低，加上缺失權威認證和人為追逐資本，這會催生所謂的“地理專家解讀”，它們要么是標題黨，要么夸大或歪曲原本的知識。因此，上述現象會讓學生形成非系統性、非權威性的地理認知，為今后的學習深造埋下禍根。

（二）? 傳統教學觀念和方式偏重已知知識的復現

多數地理教師會更新自己的地教觀念，但仍有部分老師沒有適應新的沖擊。調查發現，近30%的教師并未對傳統地教理念進行較大改變，甚有13.41%的老師沒有改變或表示不清楚，他們在教學課堂上設置討論等環節的頻率很少[6]。部分老師對GIS、遙感、R語言等地理技術和數據處理軟件等熟悉度不夠，他們會沿用以往的PPT進行“多媒體化”教學和期末考試評價，沒有深入了解與課堂教學有關的研究前沿，脫離更深層的教學內容。同時，查閱中美3所高校地理科學專業的主干課程、培養目標和就業去向，我們發現，相比于美國注重創新能力的科研人才培養，中國偏向專業技能的傳授。部分老師遵循灌輸式的知識傳授方式，雖然這種方式適合師生人數差異懸殊的課堂，但在小班教學的變革趨勢下，其漠視了研究性學習的作用，忽略了理論與實驗操作的結合，隱沒了學生的主動性，忽視了批判創新和科研素養的培養[7]。此外，傳統地教過于注重自然地理的內容，對人文地理的關注度較少，這不符合今天的人類文明。大學教學的知識是基礎，能力是關鍵，因此單一的知識復現型教學無法讓學生掌握實實在在的內生能力（獨立思考、創新意識、批判性思維和邏輯推理能力等），沒有體現科研素養，阻礙傳統地教改革，限制教學效率和水平，讓創新與突破失去基礎，不利于培養真正有批判思維的地理人才，這正是哈佛學院前院長劉易斯所說的忘了大學的靈魂（即對新知的探求、人格的完善和人才的培養）[8]。

（三）? 中學地理新課改和就業渠道多樣化的現實挑戰

2020年修訂的《普通高中地理課程標準》強調了開發新的開放式的地理課程資源、培養學生綜合素質并增強社會責任感的重要性。雖然多數教師會根據國際社會關注的地理前沿問題及時更新課件，但少數老師會對學術性的內容加以生活化處理。據調查，超40%的教師僅按課標要求進行教學，超50%不會拓展原理和生活化處理[8]，這導致教學內容缺乏延伸性和拓展性，教學過程缺少創新性。學生因此被迫吸收大量的文字知識，他們的地理實踐能力由此缺失，只有33.33%的學生能用自己的語言正確解釋地理現象。因此，地理教育需要更多地注重實踐，注重將理論知識融合于生活實際，培養學生的綜合素質和社會責任感。“3+3”的選課制度改革、地理教師紅利的衰退以及國內外的復雜環境加劇了本科生就業形勢的嚴峻性，多數畢業生會選擇考研或就職于設計院等公/私營企[9]。研究生培養需要結合科學問題等更深層次的理論知識和創新思維，而企業最關心的也是創新能力（求職過程中最頻繁的關鍵詞）。然而，單一的地理教學評價形式（圖1（b）：期末考試）難以評估學生的綜合素質，無法滿足高層次人才的培養和社會企業的要求[8]，脫離了批判創新能力的需求[10]。因此，傳統地理教學是對“未知、不確定性”的摒棄，割裂了科研與教學的關系，難以培養獨立創新型人才，阻礙了科學研究和革新立意，不適應社會發展帶來的現實挑戰。

三? 科研素養的提升是地理學教科融合的紐帶

（一）? 科學研究與大學教學的關系

科研與教學的關系經歷了萌生—統一—質疑—再次協調演變[11]。如今，科教融合受到學者普遍認可，但將科研融入到地理教學中還存在很多問題。部分老師對科教融合的認識不夠深刻，他們重視科研，忽視了教學對科研的提升作用[3]，根據集美大學的調查，多數教師在觀念上贊同科教融合，缺乏實際行動[12]。余秀蘭[13]認為，倘若研究型教師在教學上投入大量時間，那科研精力會相應弱化。以地理教師為例，他們是知識的傳授者，同時又是研究的實施者，許多教師正是無法權衡兩者間的關系，找不到平衡點而逐漸丟失對另一方的關注度，這就阻礙了科教融合。孫琳玲等[14]認為二者應當兼容統一，相互融合。然而，研究通常只關注威廉·馮·洪堡倡導利用科學研究產生的方法結果和精神意志來培養“心中全人”，完善大學的教育。但通過育人水平的提高來反向推動科教融合，促進師生思想啟迪、人格完善和能力拓展進而發現新知這最為根本的意圖卻受到忽視。目前的地理學研究未關注到科研素養的教學培養，缺少對科研素養重要性（支撐學術和育人之間關系）的洞察力，也沒有考慮到科研素養在科教融合中起到的橋梁和紐帶作用[12，15]。

（二）? 教師在科研素養融入教學中的關鍵作用

洪堡認為，教師不論在教學或科研上都依賴于學生主體的參與，不是教師一味灌輸現有的知識，而是師生一道洞察、分析和探索更為深邃內斂的、不確定的新知[16]。對西方研究型大學的發展歷程和諾貝爾獎的獲得者的分析，學者發現那些將教學和科研緊密結合的老師在理論研究和人才培養方面也取得更多成果[17]，這證明了作為科研創新表率的教師在教學中培養科研素養的關鍵作用[18]。科研素養正契合這一觀點，特別是科研方法滿足了學生對知識的渴望，科研意識和科研精神也利于學生克服畏懼探索和懼怕接受新知的困難。地理教學既要富含趣味，又要具備一定的深度，這就要求教師必須將地理核心素養與科研素養結合并進行生活化，在課堂中展示外界和自己的科研成果，親傳自己的科研心得，潛移默化地傳授學生發現問題、關注前沿、整理資料等科學的方法，培養其腳踏實地、不畏艱難的科研精神，激發他們對教學內容和研究項目的興趣，培育科研創新能力。比如人地關系的教學，教師可舉人口膨脹帶來的一系列環境問題例子，引導學生觀察生活中的小案例，要求他們去查閱資料或實地調查，同時提供實驗平臺進行相關的驗證。水土保持方向的老師可以生活中的土壤侵蝕，全球變化方向的則引入全球格局觀等。這不僅將學術進行生活化，調動了學生的興趣，而且幫助他們建立可持續的人地協調觀念，有助于學生掌握較為系統的科研方法。年輕的學生思維極其活躍，這就迫使教師要完善地理教學的講解。總之，在本科教學中，教師需要通過科研意識的引導、精神的鼓舞，輔以方法的培訓來推進學生進一步的研究想法，進而實現科研能力的生成與完善，讓科研素養成為科教融合的紐帶。

四? 教學中提升學生科研素養的策略

（一）? 開展研究型教學

“科研過程教學化”是一種研究型教學模型，旨在將研究性的研究融入課程教學。由于大學地教的經典知識已被學生吸收，教師需要緊跟世界的發展趨勢，將人類面臨的世界性地理難題引入課堂，激發學生的科研興趣，引導學生樹立為人類作出科研貢獻的高尚情懷。同時，教師將課本理論與實踐結合，增加被學者證明并有確切結論的科研案例講解，研究當前地理研究課題是否符合時代發展潮流、是否能為經濟建設提供科學建議；最后，教師應當挖掘所擁有的地理教學資源，強調基礎理論和方法研究[4]，延伸課本內容并拓深學生的知識結構，讓學生初步形成運用知識的研究能力，鼓勵他們主動參與部分研究課題。比如，教師以巴黎氣候協定和國家提倡的“雙碳”目標為引子，為學生設置較為基礎的“雙碳”創新創意大賽，要求他們分析自己熟悉的區域，運用綜合思維觀察各地理要素間的制約關系，找到區域的關鍵問題（如當地的水處理工藝的碳減排；土壤有機碳與農田減污降碳；工業領域的減污降碳等），要求他們進行獨立的實地調研、野外采樣、室內實驗、數據處理和分析總結。類似的生物多樣性計劃（WCRP）、人文因素計劃（IHDP）、地圈生物計劃（IGBP）和氣候研究計劃（WCRP）等全球性研究計劃也可成為教學內容的一部分[18]。總之，那些參與師生和生生互動的并參與部分研究的學生容易擺脫習得性缺失感，他們的學習興趣和效果普遍高于只參加課堂教學的學生。

（二）? 推進項目制教學

項目制教學是一種“行為導向”教學法，其以具體的項目為導向要求師生共同完成，包括教師明確方向、學生制訂計劃并完成任務、雙方共同討論及評估及最后歸檔應用等過程，具有包容性、綜合性、主動性和實踐性等特點。然而，地理學的課程有很多，但倘若都要開展“項目制教學”，將耗費巨大的精力和成本。根據闞璦珂等[15]對62所國內外名校地理課程體系的調查，建議針對學科專業特性、學科發展趨勢、高校地域概況、人才培養目標以及社會發展需求，對自然地理學、人文地理學和地理信息科學等各專業的核心主干課程設置具體的“項目制教學”。在高校的科研項目中，本科生可從事科研助手一職，比如本科生科研訓練（SRTP）項目鼓勵優秀學生參與課題，學校為本科生專設課程論文、創新創業計劃等項目，教師依托國家自然科學基金等支撐的高級別課題。再如河南大學邁阿密學院在環境微生物實踐（EMP）教學中設立了“開封市主要水質指標及微生物群落調查”作為自然地理學的研究項目。學生自分小組，A組計劃調查各類湖泊和河流，B組進行野外采樣和室內試驗，然后共同分析獲取的數據。這樣的教學可使學生下沉到具體的科研項目，他們在其中察覺新問題，形成新看法，形成科研意識和腳踏實地的科研精神，訓練了科研方法。因此，這有助于學生全面了解科研項目的實施過程，完善學生對課本理論知識的理解，培養他們的創新能力并提升科研素養。

（三）? 以畢業論文為方向的多元教學模式

依托畢業論文鼓勵學生申請科研項目是培養科研素養的有效教學模式。大三下學期，學生會面對考研、保研、復試、實習和就業等多種事務，很難集中精力撰寫畢業論文。因此，在低年級展開與畢業論文有關的地理教學項目可以解決這一問題，促進核心素養、科研素養和個人能力間的連貫性，對本科質量提升和后續人才深造具有實質意義。同時，教師可鼓勵學生根據教師的課題自主選擇或申請地理項目，為未來的畢業論文做好基礎理論和資料的準備。在這一過程中，學生需要基于理論知識，在閱讀文章、旁聽匯報中了解地理實驗室情況和國內外研究熱點，積極思考相關問題并在實踐中解決。此外，教師引導學生獨立思考相關的地理問題，與學生商討并凝練出感興趣的科學問題，然后針對問題查閱資料，尋找解決辦法，進行綜合考察。雖然這種自主選題教學為學生帶來更大的挑戰，但相比于被動參與教師課題來講，其更契合創新的基礎、關鍵和根本，即知識、思考和實踐，更能調動學生的主動性和創造性，鍛煉學生不懼困難的定力，培養學生的合作共贏精神，這對于科研素養的培養以及教學內容的改革都是有利的。

（四）? 推進實踐教學課程

實踐教學既是一種鞏固知識的有效教學手段，又是培養創新實踐能力，提升科研素養的關鍵平臺。地理學的實踐普適性就在于擁有自然地理學和人文地理學等實踐性較強的學科課程[19]，針對它們的綜合野外實習，本文認為要把握“學生主體、能力培養”的八字方針，根據不同區域綜合實習的課程標準和評價目標，結合多技術、多學科，確定實習基地、路線、時間、目標、內容、方法和教學模式。馬振興等[19]提出了“任務驅動+探究型的野外實習模式”。在自然地理五大要素對應的課程中，教師可將實習任務按表格形式提前發給學生，分組讓他們各司其職，最后進行組間探究和評論。在人文地理學中，實踐教學相對缺乏，但仍然可基于城鄉規劃、旅游地理、經濟地理和環境管理等野外實踐課程制定任務書，對學生進行專業基礎技能的培訓，然后針對具體項目如CAD制圖規劃、空間平面設計等進行應用實踐。這種以學生為中心，教師為輔導，問題任務為驅動，實習分組為單元的團隊協作實習模式能有效擯棄教師復現文字知識的傳統弊端，不僅在更大程度上提高學生的主動性和實踐能力，而且可以提升學生的獨立思辨、合作意識、科學研究和創新能力，進一步提升學生的科研素養，推動教學質量的提高，最終促進科教融合。

五? 結束語

科研素養是科研意識、科研精神和科研方法的集中體現，在大學教學中扮演著至關重要的角色。地理學的實踐特性和學科素養與科研素養的內涵高度契合。因此，本文首先強調科研素養在地理學中培養的獨特優勢，根據國內高校地理師生的調查結果以及國內外高校地理核心課程的對比，總結出作為中學地理教學（前端）和未來人才就業（后端）的中端橋梁，傳統的大學地教面臨著網絡信息技術的沖擊、傳統地教觀念方式偏重知識復現的滯后性、中學地理課程的改革、本科生就業去向的轉變以及科教融合困難等諸多挑戰。這些挑戰和科教難以融合的原因是忽視了科研素養的關鍵支撐作用，因而引入科研意識、科研精神和科研方法的訓練成為大學教學中必不可少的一環。本文提出了一些教學策略，例如“研究型教學”“推進項目制教學”“以畢業論文為方向的多元教學模式”和“推進實踐教學課程”來提升科研素養。綜上，科研素養能使學生提前感受基礎且有趣的地理科學問題，成為由淺入深的過渡手段，使學生逐步掌握資料整理、實踐調研等具體的科研方法和手段，有利于激發學生的想象力和批判性思維，培養高素質的后備人才，有助于地理科研理論的突破，保持高等學府探索未知學術的立身之本，促進師生在知識、討論及研究上的“雙向奔赴”，最終推動教學與科研的融合上升，成為地理教學與科研的橋梁和紐帶。

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