論如何在地學(xué)課程教育中培養(yǎng)學(xué)生的定量技能

許仲林

（新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 新疆烏魯木齊 830046）

論如何在地學(xué)課程教育中培養(yǎng)學(xué)生的定量技能

許仲林

（新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 新疆烏魯木齊 830046）

地學(xué)課程中定量技能的培養(yǎng)，是當(dāng)前高校地理學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn)問題。由于地學(xué)基礎(chǔ)類課程是地學(xué)專業(yè)本科生首先接觸的課程，因此，可以接觸基礎(chǔ)類課程的講授向?qū)W生引入定量化的概念和方法。本文著重探討了如何在地理學(xué)基礎(chǔ)類課程的講授過程中融入定量化概念的相關(guān)問題。結(jié)論認(rèn)為在學(xué)院層面設(shè)計(jì)貫穿學(xué)生各階段的教學(xué)方案，選擇學(xué)生感興趣的問題激發(fā)學(xué)生的興趣是需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。此外，通盤考慮學(xué)生的需要、課程的內(nèi)容，盡可能詳細(xì)、系統(tǒng)地制定教學(xué)計(jì)劃，有助于培養(yǎng)學(xué)生掌握和運(yùn)用不同定量方法解決實(shí)際地理學(xué)問題。

地學(xué)課程；定量化；教學(xué)

隨著地理科學(xué)向定量化的發(fā)展，地學(xué)教育工作者需要考慮如何培養(yǎng)學(xué)生的定量思考和研究能力[1]。這些思考包括：定量的概念在哪些地學(xué)課程中是重要的？如何將定量的概念整合到課程中，達(dá)到向?qū)W生展示地學(xué)定量化的意義并提高學(xué)生的定量技能？在定量化概念的講授過程中，不同的學(xué)生群體和課程對(duì)講授帶來(lái)的困難有哪些？如何讓學(xué)生對(duì)地學(xué)中的定量化產(chǎn)生興趣并在將來(lái)的研究工作中習(xí)慣于應(yīng)用定量化的研究方法解決實(shí)際問題？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握定量化的方法？這些問題的答案，對(duì)于整個(gè)地學(xué)的發(fā)展具有重要的意義。

地理學(xué)基礎(chǔ)類課程(如綜合自然地理學(xué))有助于學(xué)生從綜合、宏觀尺度上觀察和理解地理學(xué)問題。若在講授該類課程時(shí)整合定量化的方法，對(duì)于其將來(lái)的研究或者就業(yè)都是大有裨益的。但是，由于各方面的原因，目前國(guó)內(nèi)少有類似的嘗試。一方面，該類課程的教科書也較少涉及對(duì)地理概念和現(xiàn)象的定量化解釋；另一方面，該類課程的教師也缺乏如何進(jìn)行定量化講授的經(jīng)驗(yàn)[2]。即便是課本或者課堂上會(huì)出現(xiàn)定量化的公式，對(duì)它們的具體推倒和解釋也是不充分的。這樣造成的結(jié)果是：學(xué)生對(duì)應(yīng)用定量化方法解決地理學(xué)問題信心不足，而教師對(duì)學(xué)生不能完成定量化的實(shí)驗(yàn)也感到失望。一般地，教師將該問題的原因歸結(jié)為學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的欠缺。

就如何定量化的講授地理學(xué)基礎(chǔ)類課程，Macdonald認(rèn)為關(guān)鍵在于：(1)如何幫助學(xué)生加強(qiáng)對(duì)地理概念和現(xiàn)象的理解；(2)如何向?qū)W生提供機(jī)會(huì)練習(xí)和提高他們的定量化技能。而現(xiàn)實(shí)的方法包括：在講授的材料中包含定量化的數(shù)據(jù)；適當(dāng)添加具有定量化特征的計(jì)算機(jī)模擬和運(yùn)算；定量化求解地理學(xué)中的數(shù)學(xué)和邏輯問題。Macdonald還認(rèn)為，以提高學(xué)生的定量化技能為目的的概念性框架有助于對(duì)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)，在這方面可行的方案包括：在傳統(tǒng)的地理學(xué)研究方法基礎(chǔ)上(假設(shè)求證和數(shù)據(jù)收集過程)，對(duì)定量技能所需要的過程進(jìn)行分解并整合到一門課程中；設(shè)計(jì)一系列包含定量化的地理學(xué)問題，循序漸進(jìn)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)和并幫助他們練習(xí)，這樣有助于教師確定學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的困難；在學(xué)院層面設(shè)計(jì)貫穿學(xué)生各階段的教學(xué)方案，將重要的定量化技能融入到學(xué)生學(xué)習(xí)的各個(gè)階段，以幫助學(xué)生掌握這些技能[3]。需要指出的是，這些方案并不是互相矛盾的，在現(xiàn)實(shí)教學(xué)過程中可相互借鑒。

這些方案的核心和前提問題是如何激發(fā)初學(xué)者(低年級(jí)本科生)學(xué)習(xí)和應(yīng)用定量技能。需要注意的是，選擇學(xué)生有興趣的地理學(xué)問題是關(guān)鍵[4]。這類的問題包括諸如附近河流的洪水暴發(fā)等實(shí)際生活中能夠親身體驗(yàn)的問題，以及諸如全球變化等公共媒體得到廣泛曝光的問題。另外，以某一定量化結(jié)果為主題，在課程講授過程中盡量涉及更多方面的地理學(xué)問題，也能夠激發(fā)學(xué)生的興趣。例如，圍繞土壤的粒度為主題，展開與土壤相關(guān)的多種地理過程的講解。此外，盡可能多的讓學(xué)生接觸測(cè)量?jī)x器(羅盤或者全球定位系統(tǒng))，也能夠讓學(xué)生對(duì)定量化問題產(chǎn)生興趣。

那么在地理工作中，什么樣的定量技能是學(xué)生需要掌握的？該問題的答案需要考慮到地理學(xué)的不同方向和學(xué)生的年級(jí)等因素。一般地，幾何學(xué)以及繪圖學(xué)方面的知識(shí)是所有地理工作者需要掌握的定量技能[5]。有學(xué)者指出，空間分析能力也應(yīng)該被包含在這個(gè)框架中。微積分也是高年級(jí)地理學(xué)專業(yè)學(xué)生需要掌握的知識(shí)。有些學(xué)者還認(rèn)為，應(yīng)該考慮將定量表述能力以及寫作能力也包含在需要講授的內(nèi)容當(dāng)中。因此，通盤考慮學(xué)生的需要、課程的內(nèi)容，盡可能詳細(xì)、系統(tǒng)的制定教學(xué)計(jì)劃，有助于培養(yǎng)學(xué)生掌握和運(yùn)用不同定量方法解決實(shí)際地理學(xué)問題。

需要看到的是，越來(lái)越多的從事地理學(xué)教學(xué)和研究的青年教師開始注重培養(yǎng)學(xué)生的定量思維和能力，這對(duì)地理學(xué)的發(fā)展是極其重要的[6]。眾所周知，不僅某些傳統(tǒng)的地理學(xué)分支(如地質(zhì)工程)十分依賴與數(shù)理科學(xué)，而且現(xiàn)代地理學(xué)也傾向于用更加清晰和邏輯的辦法描述和解決地理學(xué)問題。計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)使復(fù)雜數(shù)學(xué)方法在地理學(xué)中的應(yīng)用稱為可能[7]。在地理學(xué)海量數(shù)據(jù)時(shí)代，引導(dǎo)地理學(xué)專業(yè)的學(xué)生，尤其是低年級(jí)本科生了解地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法，激發(fā)他們對(duì)定量技能的興趣，培養(yǎng)其應(yīng)用這些技能解決地理問題，是地理學(xué)教育的重要方面，也將對(duì)地理學(xué)整個(gè)學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。

[1]錢樂祥,秦奮,許叔明,千懷遂.地理信息系統(tǒng)專業(yè)教育的實(shí)踐與思考[J].測(cè)繪科學(xué),2002,27(1):54-58.

[2]杜忠潮.面向21世紀(jì)師專地理科學(xué)專業(yè)課程結(jié)構(gòu)改革芻議[J].咸陽(yáng)師范?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),1999,12:45-46.

[3] Масdоnа1d RН, Srоgi L, Strасhеr GВ. Вui1ding thе quаntitаtivе ski11s оf studеnts in gеоsсiеnсеs соursеs. Jоurnа1 оf Gеоsсiеnсе Eduсаtiоn, 2000, 48: 409-412.

[4]董玉祥.英國(guó)高校地理學(xué)專業(yè)課程體系的特征及意義[J].經(jīng)濟(jì)地理,2000,20(5):125-128.

[5]廖書慶.如何培養(yǎng)學(xué)生的地理語(yǔ)言表達(dá)能力[J].地理教學(xué),2008,8:9-11.

[6]董建勛.數(shù)值推理法在地理教學(xué)中的應(yīng)用初探[J].地理教學(xué),2012,16:33-34.

[7]李永化,張小詠,趙軍.關(guān)于高等學(xué)校地理專業(yè)自然地理課程改革的思考與實(shí)踐[J].遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2003,2:201-203.

How to study quantitative skills training of students in the course of geosciences

Xu Zhong-lin

(College of Resources and Environmental Sciences, Xinjiang University, Urumqi Xinjiang, 830046, China)

The development of quantitative skills of student is key issues and required for geosciences courses at all levels of this curriculum. Since the basic geosciences curriculums are introduce to student at earlier stage of their study, the quantitative skills can also be introduce to student at the same time. The present study mainly focuses on how to blend the quantification into the basic geosciences curriculum. Some of the important findings include: design the teaching strategy at the department level and implement the quantitative skills and concepts at all levels of geosciences curriculum is important; additionally, select meaningful geo-problems and building the interest of student is also a key issue. The conclusion is that consider the requirement of student and the content of curriculum, design the teaching plan at more detailed and systematic approach is helpful for student to learn and use the different quantitative skills to resolve the real geosciences problems.

geosciences curriculum; quantitative skills; teaching

G642.3

A

1000-9795（2014）01-0118-01

［責(zé)任編輯：劉麗杰］

2013-11-20

許仲林（1982-），男，青海樂都人，講師，主要從事遙感與環(huán)境變化、全球變化生態(tài)學(xué)方向的研究。