問題-探究式教學模式在高校計量地理學課程中的應用

問題-探究式教學模式在高校

計量地理學課程中的應用摘要：為克服傳統(tǒng)教學方式在高校計量地理學課程中的弊端，以綿陽師范學院環(huán)境類專業(yè)為例，針對該課程構(gòu)建了“創(chuàng)設(shè)情境，提出問題——探究問題——梳理思路，歸納知識——知識遷移，專業(yè)應用”的問題-探究式“四步曲”教學模式，并通過對比是否實施該教學模式的2個年級的學生考核成績以及對該教學模式受眾學生的問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該教學模式的應用成效良好，學生的各項考核成績均有提高，并且集體內(nèi)部學習效果差異程度減??；該教學模式對原本學習狀況相對欠佳的學生的幫助尤為顯著，并得到了其受眾學生的主觀認可.建議在情景創(chuàng)設(shè)和與之匹配的課程考核形式上持續(xù)改進，以優(yōu)化教學模式，提高學生培養(yǎng)質(zhì)量.關(guān)鍵詞：問題-探究；教學模式；情景創(chuàng)設(shè)；問題引導；計量地理學Implementationofquestion-inquiryteachingmodelon

thecollegecourseofquantitativegeographyAbstract:Inordertoovercomethedefectsintraditionalteachingmodelincollegecoursequantitativegeography，acasefromenvironmentalspecialityinMianyangTeachers'Collegewastakenandafourstepsquestion-inquiryteachingmodelwasestablished，whichincludesestablishsituationswithquestions，inquiryintoquestions，orderthethoughtsandpointsandtransfernewknowledgeforprofessionalapplication.Basedonthecomparisonofthecoursescoresofthestudentswhoobtainedthisteachingmodelandwhodidn'tandtheresultofquestionnairesurveyontheformerstudents,itwasrevealedthatthisteachingmodelwaseffective.Implementingthisteachingmodelhasimprovedthecoursesores,reducedthelearningachievementdisparitieswithinstudygroups.Itisespeciallyhelpfulfortheorientedtrainingstudentswhosestudystatuswasnotasgoodastheothers.Subjectively,thisteachingmodelwasaffirmedbythestudents.Itissuggestedtomakesomecontinuousimprovementsinsituationestablishmentandcorrespondingassessmentformsinordertooptimizethisteachingmodelandenhancethecultivationquality.Keywords:question-inquiry;teachingmodel;situationestablishment;questionguide;quantitativegeography計量地理學是地理、環(huán)境等專業(yè)重要的方法論學科，它以概率論與數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)和“3S”技術(shù)等為基本手段，定量研究地理科學和環(huán)境科學等領(lǐng)域各種現(xiàn)象發(fā)生、發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律及其機理，為專業(yè)基礎(chǔ)研究和社會應用實踐提供重要的理論指導［1］.計量地理學對學生數(shù)學基礎(chǔ)知識的要求較高，加之課程內(nèi)容體系復雜、教學課時偏少、實踐教學薄弱等情況［2-4］,在傳統(tǒng)的教學模式下，教師教授和學生學習都存在較多問題，教師重理論、滿堂灌、少互動、缺啟發(fā)，學生缺興趣、厭理論、畏計算、少應用.這種消極的教授和學習狀況亟待改變.問題-探究式教學模式是根據(jù)教學內(nèi)容及要求，由教師創(chuàng)設(shè)問題情境，以問題的發(fā)現(xiàn)、探究和解決來激發(fā)學生的求知欲、創(chuàng)造欲和主體意識，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的一種教學模式［5］，該教學模式對解決計量地理學傳統(tǒng)教學模式中的消極狀況具有重要作用［6］.因此，本研究針對綿陽師范學院環(huán)境類專業(yè)的計量地理學課程設(shè)計了問題-探究式教學模式，并對是否實施該教學模式的2個年級學生的考核成績進行比較，對該教學模式的受眾學生進行問卷調(diào)查，進而分析其應用成效，以期為優(yōu)化教學模式和提高學生的學習效果提供幫助.1計量地理學課程的現(xiàn)存問題綿陽師范學院以教學型、應用型、地方型和師范型為辦學定位，所開設(shè)的環(huán)境類專業(yè)為工學專業(yè)，旨在培養(yǎng)環(huán)境領(lǐng)域的應用型專門人才.計量地理學作為環(huán)境類專業(yè)的專業(yè)核心課程，在課程安排和教學中存在以下主要問題：1.1課時安排偏少，學生基礎(chǔ)薄弱計量地理學涉及概率論與數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)和“3S”技術(shù)等學科，對學生的數(shù)學基礎(chǔ)知識要求較高.然而，環(huán)境類專業(yè)并未開設(shè)概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程，在計量地理學課程開課之前也沒有開設(shè)“3S”類課程作鋪墊.因此，教師在教授過程中需要經(jīng)常為學生補充相關(guān)的基礎(chǔ)知識.同時，計量地理學課程本身內(nèi)容體系復雜，而目前只有36學時的理論課時，為避免出現(xiàn)在有限的學時內(nèi)要完成超量的教學內(nèi)容而導致滿堂灌的情況，實際授課中只能選取約50%的教材內(nèi)容講授.課時安排偏少，不能讓學生將知識學多、學透，要解決這一問題，就需要由教學管理部門進一步統(tǒng)籌優(yōu)化專業(yè)課程體系.1.2教學模式老舊，教學效果欠佳在傳統(tǒng)的計量地理學教學方式中，為了完成既定的教學內(nèi)容，教師在本就不充裕的課時內(nèi)大多采取講授為主導的方式，首先介紹某種計量方法的原理和推導過程，然后結(jié)合例題演示該方法的應用過程，再結(jié)合相關(guān)的實驗課介紹其實現(xiàn)手段.該課程采用老舊的教學模式不能有效地體現(xiàn)環(huán)境類專業(yè)的特點，學生會將之與高等數(shù)學等基礎(chǔ)課程視為一類，大幅度地減損其作為專業(yè)核心課程的專業(yè)性，降低學生對課程的興趣度與重視度，進而導致教學效果欠佳.1.3考核方式單一，應用效果不佳目前，計量地理學課程的考核分為三大模塊，即50%的期末考試成績，40%的平時成績，10%的考勤成績.其中，平時成績由75%的實驗課成績和25%的理論課作業(yè)成績構(gòu)成，期末考試為閉卷考試.除了理論概念外，計量地理學課程涉及較多的計算公式，一些重要的方法涉及的計算步驟較多.這種單一的考核方式不僅增加了學生不必要的復習負擔（如記大量的計算公式），而且不便于考查一些重點原理方法在具體專業(yè)問題中的應用，限制了試題所能考查知識點的覆蓋度和應用性.2問題-探究式教學模式設(shè)計為克服傳統(tǒng)的計量地理學教學方式的不足，不少學者對其教學模式、教學內(nèi)容和教學方法等進行了思考［7-11］，在理論課程和實踐教學方面都進行了探索，構(gòu)建了多種教學模式［12-14］.本研究針對綿陽師范學院環(huán)境類專業(yè)的計量地理學課程，構(gòu)建了“創(chuàng)設(shè)情境，提出問題一探究問題一梳理思路，歸納知識一知識遷移，專業(yè)應用”的問題-探究式“四步曲”教學模式（見圖1）.該模式的執(zhí)行過程為：第1步，創(chuàng)設(shè)情境，提出問題.針對某一新的計量方法，由教師創(chuàng)設(shè)一個情境，在該情境中提出一個具體問題，該問題可以是環(huán)境領(lǐng)域的專業(yè)問題，也可以是生活中常見的其它問題.

圖1問題-探究式教學模式第2步，探究問題.學生根據(jù)已有的知識對該問題進行探究，探究的方式根據(jù)問題的難易程度而定，通常較簡單的問題建議學生獨立思考，而較復雜的問題建議學生分小組討論.在學生探究之后，由學生主動或教師抽問的方式給出該問題的解決方案.圖1問題-探究式教學模式第3步，梳理思路，歸納知識.通過第2步的多番探究，學生在教師的引導下制定了合理可行的方案，接下來便要梳理出該方案在解決問題時的整體思路，即該計量方法的原理，然后細化該思路中涉及的每一個知識點.該過程也是以學生為主體，教師引導和補充.第4步，知識遷移，專業(yè)應用.為了強化學生對新的計量方法的理解，并體現(xiàn)出其專業(yè)應用性，無論第1步創(chuàng)設(shè)的情景是針對環(huán)境領(lǐng)域的專業(yè)問題，還是生活中常見的其它問題，現(xiàn)在都要求學生根據(jù)該新的計量方法，反向設(shè)計一個專業(yè)情景和具體問題.該環(huán)節(jié)建議將學生分組，以小組為單位提交所設(shè)計的專業(yè)情景和具體問題，然后小組之間互換情景和問題，相互檢驗和解答.學生設(shè)計提交的情景和問題一方面可納入平時成績考核，另一方面可為教師豐富教學素材.問題-探究式“四步曲”教學模式在課時較充裕時，可對每一章節(jié)頻繁開展；在課時緊張時，可選擇重點章節(jié)有針對性地開展.3成效與討論問題-探究式“四步曲”教學模式在2019級環(huán)境類專業(yè)計量地理學課程中首次實施.為評價該教學模式的應用成效，對比了未實施該模式教學的2018級和實施了該模式教學的2019級環(huán)境類專業(yè)學生的考核成績，并對2019級學生進行了問卷調(diào)查.3.1課程考核成績以課程考核成績的平均值和標準差為指標，對比2018級和2019級環(huán)境類專業(yè)學生的總成績及其中的考試成績和平時成績，從成績角度客觀地評價該問題-探究式“四步曲”教學模式的應用成效.另外，環(huán)境類專業(yè)包括2個專業(yè)：非定向的環(huán)境科學與工程專業(yè)和為四川省“深度貧困縣人才振興工程”服務而專門開設(shè)定向培養(yǎng)人才的資源環(huán)境科學專業(yè).本研究在對比2個年級學生的課程考核成績時，不僅會對比環(huán)境類專業(yè)總體學生的成績，還會進一步分專業(yè)對比，以分析該教學模式對定向生（資18.4和資19.10）和非定向生（資18.5和資19.4-5）學習效果的影響程度.從成績的均值來看，2019級總體學生的各項成績都高于2018級總體學生的各項成績（見圖2）,總成績、考試成績和平時成績分別高出3.44,3.91，3.72分.分專業(yè)來看，2019級定向生和非定向生的各項成績都分別高于2018級定向生和非定向生的各項成績，定向生的總成績、考試成績和平時成績分別高出5.02,7.17,3.20分；非定向生的總成績、考試成績和平時成績分別高出1.38,0.51，2.94分.由此可見，該問題-探究式“四步曲”教學模式對提升學生效果有積極作用，尤其是對定向生大有裨益.

85.2246.6三=三三三三三三三三========三==m79.371======_785.2246.6三=三三三三三三三三========三==m79.371======_76---------85.52——0.81^^^竺，2018級 2019級 資18.4 資19.10 資5資19.45■總成績囹考試成績曰平時成績圖2問題-探究式教學模式實施前（2018級）后（2019級）學生考核成績均值比較從成績的標準差來看，2019級總體學生的各項成績標準差都低于2018級總體學生的各項成績標準差（見圖3），總成績、考試成績和平時成績的標準差分別降低1.30,0.34,5.38分.分專業(yè)來看，2019級定向生各項成績的標準差都低于2018級定向生的各項成績標準差，總成績、考試成績和平時成績的標準差分別降低9.23,7.98,7.37分；2019級非定向生總成績和考試成績的標準差相對2018級非定向生總成績和考試成績的標準差分別有小幅度增高，而平時成績標準差有明顯降低.由此可見，該問題-探究式“四步曲”教學模式對減小集體內(nèi)部學習效果的差異程度有積極作用，對平時學習效果的提升尤其明顯.4.23=三=三三三三==3110.55==三========6-S竺1=._三1_一一一 154.23=三=三三三三==3110.55==三========6-S竺1=._三1_一一一 15.^is2018級2019級資18.4資19.10 資18,5資19.4-5口總成績踞考試成績曰平時成績圖3問題-探究式教學模式實施前（2018級）后（2019級）學生考核成績標準差比較3.2學生問卷調(diào)查為了從學生的主觀角度進一步了解該問題-探究式“四步曲”教學模式的實施情況，通過問卷形式調(diào)查了2019級環(huán)境類專業(yè)學生學習計量地理學的基本情況和對該教學模式的評價.問卷通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，回收問卷73份，有效問卷72份.3.2.1學生學習計量地理學的基本情況在調(diào)查學生學習計量地理學的基本情況方面，設(shè)置了7個問題，調(diào)查結(jié)果見表1.表1學生學習計量地理學課程的基本情況 （％）問題選項比例選項比例選項比例選項比例你認為計量地理學課程的重非常重要80.6一般19.4不重要0.0要性如何？你覺得計量地理學課程的難非常難，大部分19.4一般，基本能80.6簡單，完全能自學0.0易程度如何？內(nèi)容都聽不懂聽懂你認真聽課的時間占整個課xN80%22.260%Wx<80%55.625%S<60%20.8x<25%1.4堂時間的比例X大概有多少？對待作業(yè)中錯誤的地方，你主獨立思考，尋找27.8主動問老師或26.4找做對的同學的作44.4放任不管1.4要做法是什么？錯誤原因同學業(yè)參考聽課時，你最關(guān)注老師所講的思路和方法61.1例題27.8理論原理和結(jié)論11.1什么？你認為計量地理學課程最好老師講授為主，27.8老師引導、啟68.1學生自主、合作學4.2的課堂教學方式是什么？學生認真聽講發(fā)，師生頻繁習為主，老師提供互動必要的指導你在學習計量地理學課程中數(shù)學基礎(chǔ)知識31.9對課程知識不9.7難以將課程知識與58.3不喜歡老0.0最大的阻礙是什么？不夠感興趣專業(yè)問題結(jié)合起來師的講課方式由表1可見，有80%以上的學生是重視計量地理學這門課程的，同時認為其難度可以接受；有77.8%的學生認真聽課的時間比例在60%以上，有98.6%的學生會通過各種方式主動糾正作業(yè)中的錯誤.這表明大部分學生是有學習意愿的，學習態(tài)度也是端正的，同時具備相應的知識基礎(chǔ).另外，有60%以上的學生在學習該課程時主要注重“思路和方法”的學習，并認為“老師引導、啟發(fā)，師生頻繁互動”是最好的課堂教學方式，這表明學生的學習方法是有效的，而且認同互動式的教學方式.有50%以上的學生認為“難以將課程知識與專業(yè)問題結(jié)合起來”是學習該課程最大的阻礙，這表明學生有強烈的意愿尋求方法論學科的專業(yè)應用價值，同時也反映在計量地理學教學中設(shè)置專業(yè)性問題的必要性.3.2.2學生對問題-探究式“四步曲”教學模式的評價在調(diào)查學生對問題-探究式“四步曲”教學模式評價方面，設(shè)置了8個問題，調(diào)查結(jié)果見表2.表2問題-探究式教學模式在計量地理學課程中的實踐 （％）問題選項比例選項比例選項比例選項比例老師在教學過程中是否針對重要知識點設(shè)置“問題”來引導學生進行“探究”？每節(jié)課都有88.9偶爾有11.1沒有0.0不知道0.0你是否愿意參與老師設(shè)置的積極參與37.5愿意參與59.7不愿意參與2.8探究性問題互動？你認為老師在課堂上設(shè)置的過多0.0合適100.0偏少0.0沒有0.0探究性問題數(shù)量如何？你認為老師在課堂上設(shè)置的太難，完全無從0.0較難，但能引47.2適中，基本能自52.8太簡單，答案顯0.0探究性問題的難度如何？下手導我思考己解決而易見你認為老師以問題-探究方式引導性強86.1引導性一般12.5引導性不足1.4沒有引導0.0對學生的學習引導性如何？你認為老師設(shè)置的問題-探究對你學習該課程的幫助程度如何？非常有幫助61.1有一定幫助38.9幫助很小0.0沒有幫助0.0你怎樣看待老師的問題-探究能