高等師范院校地球概論課程改革研究

張志剛 龍琴 陳仕濤 鄭曉 廖穎

摘? 要：地球概論課程是高等師范院校地理科學專業的一門先行基礎課程，是地理學、地球物理學和天文學交叉的一門課程，更是公認的一門難教、難學的課程。幾十年來，許多一線教師一直在不斷進行課程教學改革，取得了很大的進步。然而，近年來隨著信息技術、教學理念的發展，其教學改革仍需要進一步探索。該文通過對全國34所高校42位授課老師進行問卷調查，梳理目前該課程的教學現狀，發現課程教學中存在“內容抽象、結構扁平化；課時壓縮、重點難點多；案例欠缺、實踐活動少”的問題。該文基于“頂天（文）立地（理）”的改革理念，通過重構課程教學體系、多維混合教學模式、豐富經典教學案例、增加課外實踐活動和多維教學評價模式等措施并融入課程思政元素構建頂天立地、強師固本的現代地球概論課程體系。改革過程中貫徹“以生為本”的教學理念，突出學生的自主性、合作性和創新性培養，進一步落實“立德樹人”的根本任務。

關鍵詞：地球概論；教學改革；混合教學；課程思政；立德樹人

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：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，我國高等教育逐步進入以質量建設為核心的新時期， 2018年，《教育部等六部門關于實施基礎學科拔尖學生培養計劃2.0的意見》[1]中提到以現代信息技術為支撐，創設線上線下、課內課外、虛擬與現實相結合的學習環境和機制，強調創新型人才培養；2020年教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》[2]，落實把思想政治教育貫穿人才培養體系，全面推進高校課程思政建設，發揮好每門課程的育人作用。各高校積極從教學組織形式、教學方法、“金課”課程建設和課程思政建設等方面進行教學改革。

地球概論課程是高等師范院校地理專業的一門先行基礎課程，通常是大一新生第一學期學習，是學習氣象與氣候學、水文學、地貌學等課程的基礎課程，也是地理專業非常重要的一門課程。該課程主要包含地球天文學和地球物理學兩大內容，是天文學、物理學和地理學的交叉學科，具有抽象、立體、運動的特點，概念繁多，知識抽象，是公認的比較難教、難學的一門課[3]。20世紀90年代起，許多一線教師呼吁地球概論課程進行改革并對改革的方向和具體措施做了大量研究[4]。另外，相關研究根據地球概論教學內容的特點進行了教學方法的探索，主要包括直觀教學方法[5]、比較法[6]、比喻法[7]、圖表法[8]、課堂演示實驗[9]和模塊式教學法[10]等教學方法的探討，基于信息技術的翻轉課堂教學模式[11]、基于網絡平臺的教學設計[12]、“互聯網+”背景下基于雨課堂地球概論課程混合式教學探索[13-14]等較新的教學模式應用。

基于地球概論課程在高等師范院校地理專業的重要性及其目前課程教學改革的迫切性，本文通過對全國高等師范院校進行調查問卷，了解目前地球概論課程教學現狀，并提出相關改革方法。

一? 高等師范院校地球概論課程教學現狀

為了充分了解高等師范院校地球概論課的教學現狀，本文對授課教師、上課學生、課程課時和課程重難點等情況進行問卷調查。此次問卷調查共收回42份答卷，分布于全國17個省份，34所高校。

（一）? 地球概論課程授課教師情況

本文主要針對授課教師的學歷、專業和年齡進行調查，通過對42位授課教師問卷結果進行分析可知博士研究生學歷占54.71%，碩士研究生學歷占35.71%，本科學歷占9.58%；天文學專業占比為0%，地理學專業占比76.19%，教育學專業占比4.76%，其他專業占比19.05%，部分教師存在教學專業與自己所學專業不對口的情況；授課教師年齡在30歲以下占4.76%，31～45歲占47.62%，45～60歲占比47.62%。

（二）? 地球概論課程上課學生情況

本文主要針對上課學生年級分布、專業進行統計分析，問卷結果表明學生在大一學習地球概論課程的占比76.19%，在大二學習這門課程占比14.29%，大一和大二均開設這一門課程的占比9.52%。對學生專業的問卷結果進行統計，問卷中學習這一門課程的以地理師范生為主，占比 90.48%。

（三）? 地球概論課程課時情況

問卷調查結果顯示，在教學內容基本一致的情況下，各個高師院校的課時安排不同，其中安排72課時的占比為0%，64課時的占比為5.13%，54課時的占比為43.59%，48課時占比為25.64%，42課時的占比為5.13%，36課時的占比為17.99%，18課時及以下的占比為2.56%。其中，課時增多的占比為5.71%，課時減少的為74.29%，課時不變的為17.14%，課時先增加后減少的占比為0%，課時先減少后增加的為2.86%。內江師范學院的李宏蕓老師在問卷中補充，學校領導重視地理師范生的培養，所以近些年課時有所增加，從54課時增加到64課時。

（四）? 地球概論課程教學情況

1? 教學方式

調查顯示，僅使用傳統教學方法的教師占比為0%，僅使用計算機輔助教學的占比為57.14%，傳統教學方法、計算機輔助教學和翻轉課堂均使用的占比為4.76%，傳統教學方法和計算機輔助教學均使用的教師占11.90%，傳統教學方法和學習APP混合式教學均使用的教師占11.90%，計算機輔助教學、傳統教學方法、學習APP均使用的教師占7.14%，計算機輔助教學和學習APP均使用的教師占4.76%，四種教學方式均使用的教師占2.38%。

2? 教學重難點

為了深入了解這一門課程的實際教學情況，需要了解教學重點、難點，以金祖孟版本的教材為例，把地球概論中的知識點歸納如下：A.地理坐標與天球坐標；B.恒星和星系；C.太陽系；D.地月系；E.地球的運動及其意義；F.歷法；G.時間；H.日食和月食；I.海洋天文潮汐；J.地球的結構；K.地球的物理性質；L.星空區劃和行星觀；M.天文觀測工具和方法；N.天文發展史，統計教師認為的教學重點、難點和開設實踐教學的內容分布情況。

除了天文學發展史，幾乎每個知識點都有教師認為是教學重點，其中超過答卷人數一半的教師認為地理坐標與天球坐標、地月系、地球的運動及其意義、歷法和時間為教學重點。

有超過80%的教師認為地理坐標與天球坐標為教學難點，具有難記憶、易混淆的特點，學習這一部分內容要求了解有關天球的基本概念和天球視運動，熟記建立天球坐標的基本點、線、圓，了解不同天球坐標之間的區別和聯系，學會分析天球周日運動及太陽周年運動等，中學學習中只涉及地理坐標，沒有介紹天球坐標。有接近一半人數的教師認為地球的運動及其意義、時間為教學難點。地球的運動及其意義在高中教材中只對比介紹了自轉公轉的特點，而高師教材對地球的自轉和公轉部分分別介紹了自轉和公轉的證明、周期、規律和后果等。高中教材中與高師教材中相對應的知識點為時區，運用圖表的方式來講解，注重其規律和計算，高師教材中從時間的概念、單位、量時天體和地方經度等方面來介紹，更深入。

3? 教學實踐

除了地球的結構和天文學發展史外，幾乎每個知識點都有高師院校開展實踐教學，其中開展地理坐標與天球坐標、恒星和星系、太陽系、地月系、地球的運動及其意義、時間、日食和月食、星空區劃和行星觀測、天文觀測工具和方法實踐教學的高師院校較多。地理坐標與天球坐標是教學的重點、難點，開展實踐教學有利于學生掌握和鞏固知識。天文觀測相關的實踐課豐富教學內容，體現學科的應用性和趣味性，同時也能為地理師范生教學資源的開發提供參考。

二? 地球概論課程教學存在問題

（一）? 內容抽象、結構扁平化，亟需重構新型教學體系

地球概論是天文學、物理學和地理學交叉的學科，課程教學內容具有抽象、立體、運動特點，概念繁多、知識抽象。但是，傳統的教學內容側重于運用講授法對知識點的介紹，課程結構相對扁平化，對學生抽象思維能力要求極高，難以構建系統的課程體系和“以學生為中心”的培養模式。

（二）? 課時壓縮、重點難點多，亟需提高師生教學效果

地球概論是高等師范院校的核心基礎課程， 通過地球概論課程現狀調查問卷分析發現，主要存在課時分布不均勻、課時逐漸減少、教學內容重點難點較多等主要問題，教學難度大，學生容易產生厭學情緒，從而影響學生的學習興趣和教學效益，難以培養學生主動學習、創新探索的能力。

（三）? 案例欠缺、實踐活動少，亟需加強理論聯系實際

地球概論課程是一門實踐性、原理性非常強的課程，地球的宇宙環境、地球的運動、時間和歷法等都與人類的生產、生活密切相關。傳統教學模式下學生較多關注知識點的介紹，實踐機會非常少，不利于幫助學生構建從知識理論到實踐應用的體系以及正確的宇宙觀、人地觀和價值觀的培養。

三? 地球概論課程教學改革策略

（一）? 教學改革理念

基于“頂天立地”的教學改革理念，通過重構課程教學體系、多維混合教學模式、增加課外實踐活動和多維教學評價模式等措施并融入課程思政，進一步構建了頂天立地、強師固本的現代地球概論課程體系。

（二）? 教學改革措施

1? 融合天文地理知識，重構課程結構體系

地球概論課程教學內容較多且各章節內容又比較分散，此外，一些重難點知識點又需要天文學的基礎知識。因此，在改革過程中，基于學生培養的系統性以及課程結構的系統性要求，需要補充一些天文學基礎知識，同時需要完善和調整部分知識點，構成結構完整相互聯系的知識系統。如增加了“認識宇宙”部分，構建“天文-地理”教學體系。將原教材中第二章“地球的宇宙環境”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”這些機制相同而又彼此聯系的內容合為“天象系統”。構成了六大知識系統、六種思維模式和核心觀念的現代地球概論教學體系。

2? 借助三維天文軟件，簡化復雜天體運動

在月地繞日運動過程中，涉及月球的自轉、月球的公轉、地球的自轉和地球的公轉，2個星系、3種天體、4種運動。此外，地球赤道面、公轉黃道面以及月球公轉白道面不是同一個平面，構成了非常復雜、抽象的運動系統。然而，人類卻感覺不到地球的運動，對學生學習造成困惑。因此，在教學過程中，將抽象的重難點內容通過動畫模擬展現，并引入“虛擬天文館（Stellarium）（http：//www.stellarium.org/）”軟件，真實模擬日月地三者之間的空間位置關系和運動過程，使復雜運動簡單化。

3? 多維混合教學模式，構建協同育人機制

通過全國高等院校地球概論教學情況問卷調查分析可知，課時壓縮普遍情況，如何在有限的時間內高效完成教學任務、提高學生學習效率是重要問題之一。

本課程基于中國大學MOOC平臺建設在線課程，構建線上線下相結合的混合教學模式；針對師范專業打造理論學習與實踐訓練（原創試題設計、研學旅行設計、野外翻轉課堂）相結合的混合教學模式；基于野外實習和畢業設計，開展“漫灌”和“滴灌”相結合的混合教學模式，最終形成多維混合教學模式的現代地球概論課程。本課程已對24個重難點進行視頻錄制，并已對2021級大類學生校內在線開放運行[課程網址：現代地球概論_南京師范大學_中國大學MOOC（慕課） （icourse163.org）]。

4? 豐富經典教學案例，培養正確價值理念

將課程思政有機融入課堂教學，有效完成顯性教育和隱性教育，全面落實“立德樹人”根本任務。

加強科學素養，培養“天文-地理”系統科學思維：在教學過程中，激發學生探索“天文-地理”系統中各種現象的興趣，培養學生建立“天文-地理”知識體系的綜合思維模式，鍛煉學生分析問題和解決問題的能力，加強學生科學素養。

激發學習熱情，強化勇攀科學高峰的信念：通過介紹課程中一些科學家的案例，激發學生對學習知識的熱情，強化學生勇攀科學高峰、為人類文明延續和發展作出貢獻的信念。

培養愛國情懷，堅定“四個自信”的信心：通過我國在古代歷法、航天工程等方面的巨大成就，促使學生了解中華文明的精髓以及現代發展成就，培養學生的愛國情懷，堅定“四個自信”理念，樹立科技興國的志向。

樹立正確的宇宙觀、人生觀、世界觀和價值觀：通過天體有序的運動規律、周期性的天象使學生了解宇宙的奧秘，正確認識地球的宇宙環境以及人類自身，樹立正確的宇宙觀、人生觀、世界觀和價值觀，正確理解和踐行人與自然和諧發展的理念。

5? 培養地理實踐能力，健全教學評價模式

通過到紫金山天文臺、南京大學天文館的實踐學習，將理論學習和生活實踐相聯系，培養學生地理實踐力，其實踐報告可以反映學生野外實踐過程和效率。通過課后作業、分組匯報、期中測試、課外實踐、小組探究以及期末考試等評價維度，并通過線上考核、翻轉課堂、筆試、實踐報告和專題報告等考核方式構建形成性測評和終結性測評相結合的教學評價模式，著重培養學生的自主學習能力、團隊合作能力、動手實踐能力、科研探究能力以及知識綜合能力。

四? 結束語

本文通過對全國高等師范院校地球概論授課老師進行問卷調查，從授課教師情況、上課學生情況、課時、教學方式、教學重難點和教學實踐方面梳理該課程的教學現狀，并針對目前課程存在“內容抽象、結構扁平化；課時壓縮、重點難點多；案例欠缺、實踐活動少”的三個主要問題進行教學改革。本文基于“頂天（文）立地（理）”的改革理念，通過重構課程教學體系等措施并融入課程思政元素構建了頂天立地、強師固本的現代地球概論課程體系。“頂天立地”包括三個層次，一是課程方面：該課程構建了“天文-地理”教學體系；二是人才培養方面：貫徹拔尖人才與卓越教師相結合的人才培養模式；三是教育目標：培養頂天立地、德才兼備的社會人才，以達到“強師（范）固本（科）”的教學改革目的。

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