发布时间:2023-12-20 11:35:28
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇气象学的概念,期待它们能激发您的灵感。
通常,中学生的前概念主要来源于以下几个方面:
(1)来源于实践。如:冬天摸户外的铁块和木块,感到铁块冷些,就认为铁块的温度比木块低。
(2)来来源于其它学科的干扰。如:匀速直线运动的速度v=s/t,它具有数学的比例形式,就认为速度v与位移s成正比,与所用的时间t成反比。
(3)来来源于直觉认识。如:由“有力拉车,车就动;不拉车,车就不动。”这一简单的实验现象,就认为物体的运动必须有力的作用。
前概念在形成的过程中,一般没有经过认真的思维加工,也没
有分析自然现象在发生过程中的主要因素和次要因素,只是根据个体观察的结果对自然现象从表面上所做的概括和总结。所以说,前概念一般比较含糊,没有明确的表述形式,只是人们头脑中的一种观念。
教师在了解了“前概念”的形成、来源、特征、分类以及它对物理学习的影响之后,帮助学生把他们头脑中的前概念转化为科学的物理概念便成了教学的重点和关键。
帮助学生把前概念转化为科学的物理概念,关键是要设法给学生一个巨大的“震颤”,以动摇顽固信念的基础。综观物理学发展的历史,历次重大观念变革到来之前,都要经历一系列的“灾难”或“危机”的剧烈冲击。而在这些危机之前,人们也并非未遇到不和谐的迹象,但这些小小的不和谐并未引起人们足够的注意,只有当这些矛盾日益突出,发展成“灾难”、“危机”,再也无法回避时,人们才不得不走出他们建造的象牙之塔,以批判的态度重新审定他们曾坚信是完美无缺的塔的根基,只有这时,才有可能发现问题,从而导致观念的革命性变革。学生学习物理也有类似的情况,要使学生放弃他们曾深信不疑的观念,将是一个困难的过程,有时甚至会出现反复。
教师可以采用如下的步骤、方法来实现前概念向科学的物理概念的转变:
第一步,诱导学生暴露其原有的认知结构。
创造良好的教学气氛是使学生暴露前概念的前提条件。教师方面的精细直觉和学生对教师的信任也是十分重要的。情绪状态、感情压力、成功的喜悦和学习的自信心,所有这些情感方面的问题影响着物理教育的成功与失败。[6]要使学生的前概念转变成科学的物理概念,情感因素起着极端重要的作用。只有在学生充分信任教师,并相信即使讲错也不会招来学生的耻笑,只有在这种融洽的教学气候下,学生才会毫不保留地将自己的前概念全盘托出。
使学生暴露前概念的方法很多,如:
1、谈话法[4]
要想发现学生的前概念或了解他们已有的观念,最好的办法是进行个别访谈。教师在访谈中应以个人化的方式向学生提出问题。提出的问题既不要太难,也不要过于简单,注意在易于回答的问题与较难回答的问题之间保持平衡。提问的重点是让学生显示出他们对科学知识的理解程度。教师通过个别访谈可以了解学生在学习之前的前概念,有利于确定教学的起点和重点。不过,用这种方法来了解学生的前概念需要占用大量的时间。
2、预测――实验――解释法
首先,教师对学生头脑中可能存在的前概念进行预测,可以根据教师对自己学习的回忆或参照物理学史,但最重要的是靠教学中学生的反馈信息和教学经验进行设计。然后,教师根据预测,有针对性地巧设实验,诱导学生通过对实验现象或结果的观察,说出自己对这一现象或结果的解释,从而得到学生头脑中的前概念。
著名的教育心理学家纳斯鲍姆和诺维克曾做过这样一个实验:其内容是有关气体理论的问题。为了观察学生的反应,实验人员给学生呈现一个烧瓶和一个真空抽气筒,并告诉学生:烧瓶中的气体已用真空抽气筒抽出一部分,然后让学生想象:假定给他们一面魔镜,通过它能够看清楚烧瓶中剩余的气体;接着让学生在黑板上画出一幅有关烧瓶中剩余气体的图形;画完图以后;再让学生描述一番并作出解释。这种课堂活动能使学生对他们的前概念做出言语的和图形的解释。[4]
不同学生对烧瓶中剩余气体之状态的描述
甲同学解释道:地球上的任何物体都会受到重力的作用,空气分子也不例外,所以烧瓶中的剩余气体在重力的作用下应沉于瓶底。
乙同学的解释很简单:空气很轻,故应上浮于瓶口。这倒与古希腊哲学家亚里斯多德的观点一致。亚里斯多德认为任何物质都是由气、水、土、火四种元素组成,所以物体有它们的自然位置。气和火因为轻而上浮,浮于天空;水和土因为重而下沉,沉于地面。
丙同学认为:气体分子存在着相互作用的引力,故气体各分子由于受到其它分子吸引力的作用应集中于烧瓶的中央。
丁同学则认为:气体没有固定的形状,它可以“流动”,故剩余气体应充满整个烧瓶。
结果显示,学生对气体本质所持有的观念是不同的。在教学的这一阶段,教师的任务是让学生清晰、准确地表达他们的思想。教师要鼓励学生对其他同学的观点不抱偏见,不仅应对师生之间的思想交流有内在的兴趣,还应把这种活动当做弄清学生前概念的一种重要的手段。
这里,教师应注意延迟评价,即,待所有学生的观点都充分暴露后,再提出矛盾,以免暴露不完全,解决不彻底。
第二步,适时暴露前概念的不合理性。
组织讨论,甚至争论,在适当的时候提出矛盾,暴露前概念的不合理性,给予其原有错误的理论沉重的一击,从而使学生自愿放弃原有的观点。
学生头脑中的前概念是极其顽固的,使其转变为科学的物理概念绝非易事。只有当学生意识到:对于遇到的新的问题,原有的认知结构无法解释,无力解决;过去认为很重要的某些经验,现在看来,在解释某些现象时,已不是必要的了,或者说,原来的认知结构并不是某些现象的最终原因,可能有更根本、深刻的概念来取代之;发现原来的认知结构在某些方面违背了常理或已公认的原理;从原有认知结构推出的结论是荒谬的,无法接受;原认知结构与其它有关领域的知识相冲突,这时,学生便会自愿的放弃原有的错误观念,而渴望找到一种能够有力地解释这一物理现象的正确的认知结构。
对于错误前概念的揭示可采用类比、实验等方法:
1、类比法
根据建构主义的观点,个体即将获得的新知识与原有知识间的相似性非常重要。类比是促进学生在已有概念知识的基础上建构新知识的有效工具。教学中,教师往往要对一些无法直接观察到的事物做出解释,这时,把要学习的新观念与学生先前所熟悉的观念或事物进行类比,可促进学生对新观念的理解。例如:在学习“光的折射”时,学生往往会出现这样的前概念:光在任何介质中运动的速度都是 。这时,教师可利用类比法对这一错误认识进行批驳:光线从光疏介质进入光密介质的情况与小车由光滑的平面进入毯子相类似。学生通过前述的学习容易得出小车的速度将减小,于是对“光速不变”产生了怀疑。
2、实验法
科学实验对自然科学的发展具有十分重要的作用。通过实验,不仅能发现事物运动的规律,建立科学的理论,还能验证某些假说,纠正人们心目中的一些错误观念。中学生的抽象思维在很大程度上属于经验型,需要感性经验支持。所以,用实验法来引发学生放弃旧的错误前概念,会起到事半功倍的良好效果。
例如:在“自由落体运动”的教学中,学生往往有“重物下落得快”的错误前概念,此时,教师可用下面的实验来揭示这一错误认识:取两张同样的纸片,把其中的一个团成纸团。实验前,可让学生设想:它们谁下落得快。学生认为物体下落的速度同它们的重量成正比,物体越重下落得越快,那么同样重量的纸片与纸团将同时落地。这时教师不要加以评论,开始实验。通过对实验现象的观察,学生发现,实验的结果与他们的设想恰恰相反。于是,他们对于“重物下落得快”的信念便开始动摇了。
第三步,引导学生接受(或尝试建立)新的认知结构。
只有当学生认为新的认知结构具备以下优越性时,他们才愿意接受。
1、能够成功地解释旧的认知结构无法解释的现象或问题。2、新认知结构比旧认知结构包括了更本质的内容。3、新认知结构及其推论是合理的,可以接受的。4、新认知结构与原有认知结构中的其它知识没有冲突。
当学生对自己原有的错误认知结构产生怀疑时,教师应乘胜追击,引导学生进行科学地分析、推理、因势利导,解除疑惑,从而实现把错误前概念向科学物理概念的彻底转变。
学生头脑中的前概念不是先天固有的,也不是学生凭空臆造的,而是客观事实在学生头脑中粗略的、经常是非本质的反映。因此,在教学中教师不能埋怨、责怪学生,对前概念不能回避,也不能简单地采取消灭的手法,而应放在桌面上进行讨论。教师的任务,旨在缩短学生在认识世界的过程,而不是跨越这一历程;旨在改造旧的认知结构为新的认知结构,而不是简单的弃旧立新。
下面结合本人在教育教学中所遇到的几个实例,浅析中学化学教学中的“前概念”的来源及其影响。
1、“物理变化”和“化学变化”。影响这方面知识的前概念主要是由于受到某些反应条件、不熟悉物质之间的反应和物质的性质等造成的。学生基本上能够用“变化中是否有新物质生成”来判断发生的变化是“物理变化”还是“化学变化”。如“能闻到樟脑丸的气味是因为樟脑丸发生了物理变化”,因为在这个过程中,樟脑丸发生了升华,升华是物理变化。但由于初三学生接触的化学反应有限,学生一般会根据自己的主观意识和日常生活经验来判断。如“植物的光合作用和呼吸作用”,一般如果没加以分析的话,很多人会觉得是物理变化,但实质上植物的光合作用吸收了二氧化碳,释放了氧气,而植物的呼吸作用则是吸收了氧气,释放了二氧化碳,均有新物质生成,是化学反应。“灯泡通电发光”,总有部分人会根据化学变化常伴有发光放热的现象,从而得出它是化学变化。而事实上,要注意有些物理变化也常伴有发光(电灯)和放热(摩擦)的现象。所以,综上所述,物理变化和化学变化的根本区别就是是否有新物质生成,根据这点判断万无一失。随着知识的积累,学生受这方面前概念的影响也会越来越小。
2、“溶液的知识”。在教学初期,影响这个知识点的前概念很多,大部分都来源于日常生活经验,如“颜色深的、气味强的溶液浓度大”“浓溶液是饱和溶液,稀溶液是不饱和溶液”“溶液是无色透明的液体”等。如“液态氧是由氧气和水混合而成的溶液”,有很多的学生认为这句话是正确的,这是学生错误推理和望文生义造成的,学生之所以认为液态氧是氧气和水的混合物,是因为他有这样的生活经验:液态的物质都是某物质与水的混合物,依此为前提进行推理,得到的结论就发生了错误。另外,学生看到“液态”,潜意识就作怪了,然而液态只是一种状态,不一定就是水,几乎任何物质都有液态。液态氧是指达到液化点的氧气,是单质。“凡是均匀、澄清、无色、透明、稳定的液体就是溶液”,有很多的学生判断它是正确的,这就是学生日常生活经验和对概念理解偏差造成的,因为平常见到的很多溶液都是无色的,但我们书本有三种溶液,像高锰酸钾溶液为紫红色液体,硫酸铜溶液为蓝色液体,氯化铁溶液为黄色液体,教师如果以实物让学生看到,相信“溶液无色”这个前概念会很快在学生头脑里消除。再者,溶液的定义是一种或一种以上的物质分散到另一种物质里形成的均一的、稳定的混合物。而上面那句话只提到液体,而不是混合物,那举个例子,“水”符合上面那句话,但是水并不是溶液。所以,溶液的定义中,应注意,“均一”是指溶液中各部分浓度都一样、性质都相同;“稳定”是指外界条件不变时,溶质和溶液不会分离,不会产生分层或沉淀的现象。
3、“质量守恒定律”。在学生头脑里存在的前概念有认为“变化前后质量相等就是质量守恒,而如果质量增加或减少就质量不守恒”,经常会把质量守恒定律的定义理解偏了,如“适量的水的质量与全部蒸发后所生成的水蒸气的质量相等,因此符合质量守恒定律”,有接近一半的学生判断这句话是正确的,判断依据是因为它变化前后质量相等,还有“铁生锈后质量会增加,不符合质量守恒定律”,有三分之一的学生认为这句话是正确的,判断依据是因为它反应后质量增加了,这都是单纯从字面判断,而没有深入去分析。像第一句,水变成水蒸气是物理变化,在运用质量守恒时,要注意它只运用于化学变化,而物理变化前后质量变化的问题不能用质量守恒定律去解释。而第二句,铁生锈是铁和空气中的氧气、水等发生化学反应的过程,参加反应的铁、氧气和水等物质的质量之和与反应后生成铁锈的质量相等。铁锈的质量当然比铁的质量要大,符合质量守恒定律。所以,运用质量守恒定律解题应弄清参加化学反应的物质和化学反应后生成的物质,根据其质量变化进行解答。
4、“物质的构成”。关于这个知识点,正确率都很低,学生在这方面存在较多的化学前概念,如在构成物质的基本微粒那章讲到分子的时候,为了说明水分子的大小,教师会做类比,把一滴水放大到地球那么大,那么一个水分子就只有一个乒乓球那么大,这样,学生就会很单纯地认为分子是圆球形的。如“水在通电条件下分解可以得到H2和O2,是因为水中含有H2和O2.”电解水实验不能证明水中含有氢气和氧气,水中含有氢气和氧气这种说法是错误的,水是一种物质,一种纯净物,由H2O分子构成,水里只含有水分子,不含有氢气和氧气。这种前概念对化学概念学习产生的影响主要是由于学生习惯通过文字阅读来理解文字表面的东西,空间想象能力较弱。“含氧元素的化合物是氧化物”,字面看似乎很合理,可是氧化物是只含两种元素,且其中一种为氧元素的化合物,而含氧元素的化合物是含氧化合物。
5、“初中基本常识”。因为与学生的日常生活经验密切联系,学生的前概念与本概念重合点比较多,所以这个知识点学生的正确率比较高。如“CO和CO2均为有毒气体”,学习了CO和CO2的基本性质后,就可以很清楚地知道了,但是一般学生潜意识里会觉得CO2会使人窒息死亡,所以CO2有毒,二氧化碳本身没有毒性,但当空气中的二氧化碳超过正常含量时,对人体会产生有害的影响。二氧化碳吸入少量是不会造成人死亡的,尤其是在有氧气的条件下一般是不会死人的,但大量的二氧化碳由于二氧化碳比氧气重,会把空气中的氧气和其他所有的气体者挤走或者冲稀,让人得不到人所需要的正常的氧气含量,让人吸不到足够的氧气,让人在不知不觉之中窒息死亡,虽然人照常在呼吸,但吸进去的全是二氧化碳而不是氧气,当然会窒息死亡。“所有的盐都能食用”,我们日常生活食用的盐和化学概念中的盐是不一样的,日常生活食用的盐是指食盐,化学概念中的盐是指金属阳离子+酸根离子组成的物质。综上可知对学生学习化学影响较大的前概念主要来源于以下方面:
⑴日常生活经验的影响
⑵化学知识的缺乏或旧知识的影响作用
⑶错误的阅读习惯或对化学用语的错误理解
⑷将认识宏观世界的方法套用在微观世界上
⑸对书本例题的死记硬背
⑹教师上课时不恰当的比喻
关键词:概念;策略;特点
一、高中有机化学概念的特点
1.种类较多
高中有机化学概念的数目很多,比如:有机物的分类和命名、同分异构体、结构式、结构简式和有机化学反应类型等等,这就使得学生需要记住的东西很多。
2.重复率比较高
在高中有机化学的学习中,很多基本的概念会重复的出现,例如,“同系物”首次出现于学生在学习烷烃时,但在之后在学习烯烃、炔烃、芳香烃的时候也碰到了这个概念。
二、高中学有机化学基本概念的应该采取的教学策略
1.采取典型的例子让学生知道有机化学的概念
在教学过程中采取典型的例子让学生去学习,学生在比较、分析之后就会比较容易好理解,而不会因为单纯的学习概念而感到枯燥,而且会记得比较牢固。比如:同系物是指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。在学习同系物概念时,教师可以用甲烷、乙烷等相邻烷烃来举例子。
2.运用循序渐进的认知规律让学生了解概念
在教学过程中,不要一次就把所有的知识都灌输给学生,而是循序渐进地让学生进行学习。如:在学生刚接触同系物概念的时候,学生只要了解这个概念就可以了,但在以后的学习中,同系物的概念再次反复地出现时候,教师就应该全面地介绍,并且强化前面所学到的知识,让学生对这个概念有系统的理解。
3.运用比较的方法让有机化学概念明确
比较法是教师在授课的过程中采用的最好的方法,可以让学生对以前所学知识的强化,还可以系统地认识新的知识。掌握所有的有关概念。另外,通过比较,可以让学生知道各类有机物的组成成分、分子结构等等,让学生了解有机物之间的共同点和差异点。
高中有机化学的概念复杂而且繁多,教师在教学的过程中要做到系统地给学生传授知识,在学生学习的过程中,要多种方法进行使用,不能让学生觉得困难而放弃学化学,教师在学生学习有机化学的概念时起到很大的作用,教师有条理地分析各类概念,把各种概念之间的联系,差异见解清楚,可以提高学生学习的兴趣,学好高中有机化学。
参考文献:
[1]徐敏.人教版《有机化学基础》教学难点成因及突破策略的探究[D].首都师范大学,2012.
[2]陈立.高中化学复习课教学中合作学习的研究[D].内蒙古师范大学,2008.
[3]何瑞.高中化学必修课程与选修课程有机化学知识衔接教学研究[D].内蒙古师范大学,2013.
在当今的新经济时代,企业的经营业绩不仅仅依赖于先进的技术设备、科学的管理理念,往往更多地依赖于企业人力资源管理的核心竞争能力。人力资源管理通常包括人力资源规划、招聘与配置、培训与开发、绩效管理、薪酬福利管理、劳动关系管理。企业人力资源管理大的框架体系建设需要考虑到企业内部和外部环境,内部环境主要是指企业自身的微观环境,如经营目标、管理制度、工作和人际环境等,外部环境是指企业在市场宏观环境中的地位,如产品定位、市场行情、竞争优势等。企业的人才招聘和配置也需要综合考虑到这些因素,在本行业内建设良好的企业雇主品牌,招聘和吸引优秀的雇员,在竞争中取得优势地位。本文主要就招聘管理中时常出现的心理效应进行探讨,以提高招聘的准确性和科学性。
1 企业员工的招聘和配置
企业员工的招聘和配置宏观上讲是一种人与人之间相互沟通交流的过程,在这个过程中往往会出现以下效应,本文将结合企业的招聘实务来具体探讨这些心理效应。面试官和应聘者在面试和求职过程中,应尽力避免以上这些心理效应。
1.1 首因效应
首因效应是指第一印象,是指新近获得的印象信息比之前获得的印象信息影响作用更大的现象。往往表现为先入为主,对候选人最先接触到的印象信息在整个印象形成过程中往往具有非常重要的作用。具体说来就是初次与候选人接触时,在心理上产生对人选主观上的情感定势,从而影响到以后对该候选人的综合评定。根据第一印象来评价候选人的资历资质及是否可聘用性,往往是不全面的和有所偏颇的、不科学的。
1.2 近因效应
与首因效应相反,是指新近获得的印象信息比先前获得的印象信息在整个印象形成过程中具有更大的作用的现象。如候选人在最近一次面试过程中的表现往往在面试官头脑中占据优势地位,从而会改变对该候选人的之前的评价。近因效应与首因效应是相对应的两种效应。首因效应一般在较陌生的初次会面的情境下产生影响,而近因效应一般在较熟悉的情境下产生影响,如在面试过程中对经过多轮面试的候选人的评价。两者都是对人或事的片面了解而主观臆断,使得决策信息失真。
1.3 刻板印象
刻板印象是指心理学家将人们通过自己的直接或者间接经验形成起来的对于某一事物较为固定的看法称为刻板印象。它是个人受社会影响而对某些人或事物较为稳定固定的看法。它既有积极的一面,也有消极的一面。积极的一面表现为:对于具有许多共同之处的某类人在一定范围内进行判断,不用探索信息,直接按照已形成的固定看法即可得出结论,这就简化了认知过程,节省了大量时间、精力。消极的一面表现为:是在有限材料的基础上做出带普遍性的结论,往往会以偏概全,有失偏颇。在面试过程中,面试官对候选人评估时通常会有刻板印象的存在,从而忽略了应聘者间的个体差异,降低评估的准确性和科学性。
1.4 晕轮效应
晕轮效应是指当一个人的外表充满魅力时,他的其他一些实际同外表无关的特征也会得到更好的评价,这种现象称为晕轮效应。相反,如果一个人的外表缺乏吸引力时,那么他在其他特征上的评价也会更糟。也叫做“光环效应”,本质上是一种以偏概全的认知上的偏差。在面试过程中如果应聘者外表出众,其经验资质往往会得到更高的评估分数,从而会忽视应聘者综合的能力和素质。
1.5 内隐人格理论
每一个普通人对人都有其不同于别人的独特的理解,都认为人们的各种个性品质是相互联系的,因而只要认识了其中一个占重要位置的特征,就可以推知其他品质了。这种“内隐人格理论”只是通过经验的途径建立起来的非科学化的观念,没有系统的科学依据,常常会出现错误,往往以偏概全。这在有经验的面试官身上更容易发生。
1.6 投射作用
指一个人由于自己的需要和情绪倾向,而将自己的特征投射到别人身上去的现象。投射作用使得人们将自己本来具有的东西看成是别人具有这些东西。在面试和企业招聘的过程中,面试官的这种投射作用往往会给和自己相似的候选人以更好的评估和更高的就业和择业机会,并把自己的职业倾向投射到候选人身上去,往往最后得到错误的结果。
2 招聘实务
在招聘实务过程中,面试官和招聘人员除了要避免以上所谈到的心理学效应之外,本文作者还谈到了几个重要的心理学概念,以期对于候选人的甄选与评估更科学准确,同时能支持企业长期的用人发展战略和人才长远储备。
2.1 情绪智力
情绪智力是指监察自身和他人的感情和情绪的能力,区分情绪之间差别的能力,以及运用这种信息以指导个人思维和行动的能力。通常包括以下五个方面:一是认识自己的情绪的能力;二是妥善管理自己的情绪的能力;三是自我激励的能力;四是认知他人的情绪的能力;五是人际关系的管理的能力。这是因为情绪智力高的员工,往往智商也较高,在完成工作任务和处理人际关系方面的综合能力较强。简单而言,情绪智力高的员工工作绩效会更好。在人才招聘和甄选过程中,有效评估和识别候选人的情绪智力,为人处事,对于组织的人际和谐以及工作绩效有着至关重要的作用。
2.2 心理契约
这一概念在20世纪60年代初被引入管理领域,这一概念强调在员工与组织相互关系中除了正式雇用契约规定内容之外,还存在着隐含的非正式未公开说明的相互期望,它们同样也是决定员工行为的重要因素。心理契约是美国著名管理心理学家施恩(E.H.Schein)正式提出的。他认为,心理契约是“个人将有所奉献与组织欲望有所获取之间以及组织将针对个人期望收获而提供的一种配合”。在企业招聘过程中,挑选那些可能和企业形成良好心理契约的优秀候选人,不仅关乎企业绩效的达成,也关乎员工能否长期留任。
2.3 心理资本
心理资本在通常意义上作为积极性的一个核心心理因素,尤其强调符合积极组织行为标准的心理状态,是超越于人力资本和社会资本之上、能够通过有针对性的发展和培训来获得的竞争优势。心理资本不同于传统的人力资本和社会资本,它强调六个内容:自我效能感/自信、希望、乐观、幸福感、情绪智力、韧性。这六大领域曾经被识别作为今天组织行为管理中最有积极意义且对组织绩效最有贡献的方面,这其中,自我效能感、希望、乐观和韧性都可以称为心理资本。在某些职位的甄选和招聘中,考察候选人是否具有某种岗位职责所必需的心理特性,这是除了基本的职业技能之外,可以为企业带来无形经济效益和成长潜力的心理能量。
[摘要] 目的 探讨老年高血压危象的急救抢救方法与改进措施。 方法 选取2006年1月~2012年2月肇庆市第二人民医院急诊科抢救治疗的老年高血压危象患者130例为研究对象,对其临床资料进行回顾分析。其中2006年1月~2009年11月入院的患者65例为对照组,行常规未改进的急诊抢救;2009年12月~2012年2月入院的患者65例为观察组,行快速平稳降压、吸氧治疗、预防惊厥、防治脑水肿等改进抢救措施。统计改进前后急诊抢救的总有效率,比较改进后患者经抢救治疗前后的心率、血压、血钾、血糖、尿素氮、白细胞计数、谷丙转氨酶含量水平的差异。 结果 ①观察组治疗总有效率为89.23%(58/65),对照组治疗总有效率为73.85%(48/65),差异有统计学意义(P < 0.05)。②观察组治疗1 h、停止急诊救治后收缩压与舒张压均明显低于治疗前,差异均有统计学意义(P < 0.05)。观察组治疗1 h、停止急诊救治后心率与治疗前比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。③观察组患者急诊抢救后血钾、血糖、尿素氮、白细胞计数、谷丙转氨酶含量水平与治疗前比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。 结论 老年高血压危象患者的急诊抢救应以快速平稳降压为原则,同时依据患者靶器官的损伤程度制定个体化的针对治疗,并积极给予吸氧治疗等改进措施,能显著提高治疗有效率,保障患者生命安全。
[关键词] 老年高血压危象;急诊抢救;改进措施
[中图分类号] R544.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2014)03(a)-0041-04
Research of emergency treatment and improvement for elderly patients with hypertensive crisis
HUANG Yongmou
The Second People's Hospital of Zhaoqing City, Guangdong Province, Zhaoqing 526020, China
[Abstract] Objective To analyze the crisis first aid treatment and improvement of elderly patients with hypertensive crisis. Methods 130 elderly patients with hypertensive crisis treated in the Second People's Hospital of Zhaoqing City from January 2006 to February 2012 were retrospectively analyzed in this study. 65 patients from January 2006 to November 2009 were chosen as control group, they were treated with conventional emergency rescue; 65 patients from December 2009 to February 2012 were selected as observation group, they were treated with rapid and smooth drop in blood pressure after admission; oxygen therapy was given before the emergency treatment; convulsions and brain edema were prevented. The total efficiency of the emergency rescue was analyzed before and after improving. The difference in levels of heart rate, blood pressure, serum potassium, glucose, urea nitrogen, white blood cell count and alanine aminotransferase were compared before and after improved emergency treatment. Results ①The total effective rate in observation group was 89.23 % (58/65), the total effective rate in control group group was 73.85 % (48/65), the difference was statistically significant (P < 0.05). ②Systolic blood pressure and diastolic blood pressure in observation group 1 hour after treatment, after a full stop of emergency treatment were all lower than those before the treatment, the difference was statistically significant (P < 0.05). The difference of heart rate in observation group among 1 hour after treatment, after a full stop of emergency treatment and before the treatment was not statistically significant (P > 0.05). ③The difference of serum potassium, blood sugar, urea nitrogen, white blood cell count, glutamic-pyruvic transaminase level in observation group before and after the emergency treatment was not statistically significant (P > 0.05). Conclusion Providing rapid and smooth drop in blood pressure are the important treatment principles in emergency treatment for elderly patients with hypertensive crisis. Developing individualized treatment for patients based on the degree of target organ damage, giving oxygen therapy and other improvements can significantly improve the treatment efficiency and protect the safety of patients.
[Key words] Elderly patients with hypertensive crisis; Emergency treatment; Improvements
不同日期内连续3次测得血管收缩压不低于140 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)、舒张压高于90 mm Hg的60岁以上患者,符合老年高血压的临床诊断标准[1]。老年高血压危象则指的是患者遭遇负性诱因后短时间内引发的血压急剧升高,收缩压高于200 mm Hg、舒张压高于120 mm Hg的危险现象。急诊抢救是在紧急情况下帮助挽回生命、提高后续治疗成功率的重要因素,目前关于老年高血压危象的急诊抢救方法还尚存争议[2],各项老年高血压危象方面的临床急诊救治与处理工作也有待完善。老年高血压危象发病急、临床病症特殊,患者常会同时遭受机体重要脏器如心脏、肾脏、脑部或视网膜等功能器官的损害[3]。所以老年高血压危象患者的急诊抢救必须及时,同时还应重视患者的特殊病理或生理特点,依据不同的发病机制进行个体化治疗,尽可能降低患者病死率与致残率。本研究选择急诊抢救治疗的老年高血压危象患者为研究对象,对其治疗效果进行评估,同时分析其急诊抢救的改进措施,现报道如下:
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2006年1月~2012年2月肇庆市第二人民医院急诊科抢救治疗的老年高血压危象患者130例为研究对象。全部研究对象收缩压均高于200 mm Hg、舒张压均高于120 mm Hg,均存在头晕头痛、恶心烦躁、胸痛心悸、呕吐多汗、视物模糊等临床症状,符合2005年《高血压防治指南》中的临床高血压危象的诊断标准。2006年1月~2009年11月入院的65例患者为对照组,2009年12月~2012年2月入院的患者65例为观察组。观察组男37例,女28例;年龄60~87岁,平均(71.21±5.67)岁;病程5~32年,平均(19.82±8.01)年;急诊抢救时间30 min~6.5 h,平均(2.28±1.01)h;高血压危象的诱因:情绪激动因素12例,未按时服药因素25例,天气因素9例,饮食因素3例,劳累因素13例,其他3例。对照组男35例,女30例;年龄62~85岁,平均(68.79±6.02)岁;病程6~31年,平均(20.01±7.75)年;急诊抢救时间28 min~6.5 h,平均(2.34±0.98)h;高血压危象的诱因:情绪激动因素10例,未按时服药因素26例,天气因素10例,饮食因素1例,劳累因素12例,其他6例。两组患者性别、年龄、病程、急诊抢救时间与发病诱因一般资料比较,差异均无统计学意义(P > 0.05),具有可比性。
1.2 急诊抢救方法与改进措施
其中对照组患者行常规未改进的急诊抢救;观察组患者入院后行快速平稳降压、吸氧治疗、预防惊厥、防治脑水肿等改进抢救措施。急诊接诊后患者取半卧位安静休息,首先询问高血压史,尽快明确高血压病史与血压上升程度的相关性。患者转入监护室后,保持其呼吸通畅并给予常规面罩吸氧与心电监护,维持血氧饱和度高于95%。迅速为患者建立1条或多条静脉通道,同时行血压与心率的连续测量,测量间隔为5 min。准确测量患者血压,详细询问患者降压药的应用情况,了解其日常血压控制状况。另外,要尽早对患者行快速的体格与血液生化检查,仔细判断靶器官的受损情况;还要应用心电图、超声心动图详细检查是否合并心绞痛、心肌梗死与脑卒中等心脑血管系统病变。
全部患者的救治均以静脉滴注降压药为主,静滴速度由静脉泵控制,如有需要可辅以口服或舌下含服给药。针对患者具体情况制定个体化的降压目标:常规降压目标为
单纯高血压危象、合并急性心力衰竭、心肌梗死及肺水肿的老年患者应用硝酸甘油静滴降压,若需口服给药或舌下含服则选用卡托普利片降压;治疗时依据患者血压实时测量值调整给药剂量,硝酸甘油的剂量范围为5~20 mg的药物溶于100~250 mL的生理盐水中,滴注速度为4~25 μg/min,卡托普利的选用范围为25~50 mg。合并脑出血或肾病终末阶段的患者:将12.5 mg乌拉地尔稀释在适当体积的生理盐水中后静脉推注,再以25 mg的剂量溶于适量生理盐水中静滴;合并脑梗的患者:选用5 mg尼卡地平溶于适量生理盐水中静滴;合并主动脉夹层的患者:应首先在15~30 min内使血压下降至正常水平,然后选用合适剂量与浓度的乌拉地尔、尼卡地平或硝普钠(避光)静滴。给药0.5 h后每隔10~15 min测量1次患者血压,尽量确保全部患者于治疗1 h内动脉血压的平稳下降,且下降范围在20%~25%。患者接受治疗2~6 h后,当其收缩压稳定降至140 mm Hg左右,舒张压稳定下降至90 mm Hg左右时,撤去静脉给药系统,维持口服给药治疗。此时的口服降压药种类与剂量的选用可参照患者平日里经常服用的降压药和给药剂量,帮助实现初始治疗24~48 h后的正常血压水平的恢复。治疗过程中若出现呼吸困难者行气管插管辅助患者呼吸;出现颅内压的显著上升时,及时给予20%浓度的甘露醇快速静滴;出现惊厥则给予苯巴比妥钠或合理剂量的安定镇静。救治同时观察记录患者临床症状与体征的动态变化,实施记录不良反应的发生情况。
1.3 疗效判定与观察指标
选用中国医学科学院心血管病研究所制定疗效判定标准,分为显效、有效和无效。显效:治疗后,患者收缩压降低≥40 mm Hg,舒张压降低≥20 mm Hg为显效;有效:治疗后,患者收缩压降低≥15 mm Hg,舒张压降低≥7.5 mm Hg;无效:治疗后,患者收缩压降低
1.4 统计学方法
采用统计软件SPSS 13.0对数据进行分析,正态分布计量资料以均数±标准差(x±s)表示,两独立样本的计量资料采用t检验;重复测量的计量资料采用方差分析,两两比较采用LSD-t检验。计数资料以率表示,采用χ2检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 改进前后急诊救治效果的比较
观察组患者应用改进后的急诊救治方法,抢救结束后平均血压均有所下降。其中44例老年患者治疗后平均血压值较治疗前有较大幅度下降,达到显效标准;14例患者血压下降趋势达到有效标准。治疗总有效58例,总有效率为89.23%;急诊救治无效例数7例,治疗无效率10.77%。对照组患者急诊救治总有效率为73.85%(48/65),显著低于观察组,差异有统计学意义(P < 0.05)。见表1。
表1 改进前后急诊救治效果的比较[n(%)]
2.2 急诊救治前后观察组患者血压与心率变化
观察组患者治疗1 h后收缩压与舒张压均明显低于治疗前,差异有统计学意义(P < 0.05);患者停止急诊救治后,收缩压与舒张压较治疗前均有大幅度下降,差异有统计学意义(P < 0.05)。患者治疗1 h后心率随着血压的降低而出现加快现象,停止急救治疗后心率加快现象消失,与治疗前比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。见表2。
表2 急诊救治前后观察组患者血压、心率的变化情况(x±s)
注:P1表示治疗1 h后与治疗前各指标比较的统计学结果;P2表示停止急诊救治后与治疗前各指标比较的统计学结果;1 mm Hg = 0.133 kPa
2.3 急诊救治前后观察组患者血常规、血液生化与肝功能的检查结果
观察组患者急诊抢救后血钾、血糖、尿素氮、白细胞计数、谷丙转氨酶含量水平与治疗前比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。见表3。
表3 急诊救治前后患者血常规、血液生化与肝功能变化的比较(x±s)
2.4 不良反应
观察组患者在急诊抢救过程中,有10例老年患者出现口干、面赤症状,另有5例患者用药1 d后仍伴随头晕头痛体征,但能耐受,无需停药或降低给药剂量;3例出现脑部供血不足,对症处理后症状减轻。
3 讨论
3.1 老年高血压危象的急诊抢救原则
老年高血压危象的发病急,病情凶险临床总死亡率高。该病发病原因复杂,症状多样,常伴随多种靶器官不同程度的不可逆性损害[4]。对于老年高血压危象患者来说,急诊抢救若不及时,则这种不可逆性损害极有可能累及到其他重要的功能器,提高患者死亡风险[5]。已有众多文献研究指出,急诊降压抢救能明显降低老年高血压危险病死率,降低患者继发心脑血管系统疾病风险,对其预后与疾病恢复具有重要意义[6]。对于老年高血压危象的急诊抢救需要注意的是:不能盲目地迅速降压。这是因为老年高血压危象患者动脉血压在短时间内下降过快、下降幅度过大时,极易刺激血栓形成,引发脑部缺血等负面效应。所以,急诊抢救老年高血压危象患者时,应充分依据患者的个体化差异,按照其临床特点选取适当的降压速率、合理的降压药应用时间,以保证尽早尽快的将血压把控在合理范围内,降低患者死亡风险。本研究遵循了以上降压原则,依据患者血压动态变化情况,适时调整降压药的给药剂量。同时还参考患者不同靶器官的损害程度,选取适当种类的降压药物,制定了恰当的降压目标与血压控制标准。
3.2老年高血压危象急诊抢救的改进措施
降压药种类选择的改进:临床治疗老年高血压危象时,常首先考虑选取符合患者具体情况的降压药物静脉滴注[7]。这是由于老年高血压危象患者发病急剧,病情凶猛,口服给药途径难以及时达到降压目的,增加患者病情进展风险[8]。本研究在急诊抢救老年高血压危象时,仍遵循了以上治疗法则,优先考虑静滴降压药物。但本文的改进措施为:参照患者不同靶器官的损害,选取不同的降压药静滴;同时依据患者血压降低的实际状况,选取不同的给药剂量。这种改进措施实现了患者血压的平稳下降,达到降压目标的同时降低了心脑血管疾病的发生风险。
降压目标的改进:高血压危象的初始抢救降压目标常设定为恢复患者正常血压[9-10],本研究制定的目标与以往不同。本研究在抢救临床老年高血压危象患者时,初始目标定为患者血压的平稳控制,逐步实现血压的稳定下降。这种降压目标的设定,是为了更好的调控降压速度与范围,降低患者死亡率,尽最大可能地避免或降低靶器官的损害。
急诊救治流程的改进:本研究选取的65例老年高血压危象患者,其急诊抢救流程均得到了规范化管理。全部研究对象在急诊抢救同时,加强了吸氧治疗,极大程度地发挥了氧疗对救治的重要作用。这是因为急诊抢救高血压危象患者时,脑组织会随着血压的下降而急需氧气供应[11-13],缺氧环境极易导致脑组织不能耐受,引发并发症甚至死亡[14-17]。本文研究资料表明,经过规范化的急诊抢救治疗后,患者收缩压、舒张压显著降低的同时,患者的不良症状也获得了缓解,该结果就证实了吸氧治疗的不可或缺性。
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改革开放以来,随着我国综合国力的不断增强,各种大型体育赛事纷纷在我国举办,除却全运会,在我国召开的洲际运动会就有东亚运动会、亚运会,特别是即将召开的2008年北京奥运会更是全人类的一次体育盛会,而在这之后,又将在广州召开亚运会。可以说,在我国召开的一连串的体育盛会极大地推动了体育气象学的发展。以北京奥运会为例,特别在气象与地震研究方面提出了具体的要求,即根据奥运会期间北京地区的气象和地质特点,针对可能发生的气象和地震灾害,开展相关的气象保障和地震预测技术研究,形成可靠的对策预案,为奥运会顺利进行提供气象和防震保证;重点开展奥运会气象保障科学技术试验与研究;奥运会期间灾害天气预警及对策预案研究;奥运期间的地震预测及应急预案研究等。为此,作为“十五”国家科技攻关计划“奥运科技专项”第一批课题,《奥运气象保障技术研究》课题攻关组开始了认真细致的研究工作。
2体育气象学的学科结构
2.1学科基础
体育气象学的基础主要包括气象学、数学、物理学、生理学等。气象学是体育气象学的根基。气象学可以简单地被定义为研究大气和大气现象的科学。这些大气现象我们统称为天气,因为天气是我们周围环境的主要因素,所以,影响着人类的各种活动。在气象学上,大气的物理性状主要以气象要素来表征,如气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量、能见度等。气象学的领域很广,其中就包括研究大气的本质,从而能解释大气现象,寻求控制其发生、发展和变化的规律;进而应用这些规律,通过一定的措施,为预测和改善大气环境服务(如人工影响天气、人工降雨、消雾、防雹等),使之能更适合于人类的生活和生产的需要。数学是体育气象学中数量分析的基础,最常使用的是统计数学(包括数理统计、回归分析、非参数统计、体育统计等)、组合教学(主要研究存在性、计数、构造、优化等问题)、数学规划(包括线性规划、非线性规划、动态规划、目标规划等)、随机过程和模糊数学等。物理学是研究宇宙间物质存在的基本形式、性质、运动和转化、内部结构等方面,从而认识这些结构的组成元素及其相互作用、运动和转化的基本规律的科学。在物理学的基础性研究过程中,形成和发展出来的基本概念、基本理论、基本实施手段和精密的测试方法,已成为其他许多学科的重要组成部分,并产生了良好的效果。具体到体育运动,在各种气象要素影响下,对一些运动器械运动规律的物理学研究具有重要的意义。生理学作为生物科学的一个分支,是研究生物机体正常生命活动规律的科学。在各种气象要素影响下,从生理学的角度出发,可以探讨体育运动的生理学本质,能够进一步认识人体机能活动、训练的基本规律,清楚体育运动对人体机能发展变化的影响;掌握不同年龄、性别,不同运动项目和不同训练水平运动员的生理特点,从而科学的指导体育锻炼和运动训练,更好的为体育实践服务。
2.2学科属性
有关体育科学体系的研究已经很多了,尽管研究、分类的角度不同,但是,体育自然科学类学科是各研究中所共有的。并且,已经有研究将体育气象学纳入了体育自然科学学科。[7]体育自然科学学科是由体育科学与自然科学的某些学科门类(力学、物理学、化学、医学等)或学科(解剖学、生理学、生态学、气象学等)相互渗透而形成的一组学科。这些学科具有明显的边缘性,它们既是体育科学的分支学科,又是自然科学某个学科门类的分支学科。因此,体育气象学是气象学在体育运动领域的具体运用;同时,它又是应用气象科学的分支学科。换一个角度思考,体育气象学是硬科学还是软科学?软科学相对硬科学,正如软件相对硬件,软件和硬件都是计算机科学词汇,没有软件,硬件的潜力就无法发挥出来。虽然作为自然科学的气象学(它也是一门硬科学)已经建立了自己的理论、方法系统,但是体育学与气象学决不是简单的结合,体育气象学的理论命题可以追溯到它的基础学科中去,但它不是这些基础学科的原有命题,而是将这些学科的理论重新阐释后运用到气象环境影响下的体育运动中去。因此,体育气象学作为自然学科更需要自己的软科学。软科学的任务之一就在于人们如何认识和开发利用硬科学。要真正认识体育气象学这门科学,还需要从这门学科的外部环境和内部结构以及它的发展规律性去认识它,要达到这个目的,单靠本学科的知识是远远不够的。所谓外部环境,就是一门学科所处的社会条件和科学基础,其中也包括了这门学科与社会环境相互作用的关系,要弄清楚这些,需要了解社会和科学发展的基本规律,这些都属于软科学的范围。所谓内部结构,指的是一门学科所包含的几个主要部分,这几个部分是如何通过复杂的反馈关系而紧密地结合成一个有机整体,这也是软科学的范畴。另外,还要搞清科学认识的发展规律,使我们能够找到正确的途径,深入到问题的实质,这些都是软科学的范围。当然,软科学的范围不止这些,如果我们不具备相关的知识,很难正确地弄清科学探索的方向,发挥已有成果的效益和组织好一门学科。因此,体育气象学横跨硬科学和软科学,集众多学科于一体,来充实自己的体系。
2.3研究领域
体育气象学的研究领域目前主要分为两个大的领域:一是举办大型体育赛事的适宜时间和地点的研究、以及赛事期间天气保障方面的研究,这个领域主要运用天气学的各种知识(当然也用到了数学的统计知识),这是体育气象学最直接、最本质的研究领域,可以看作宏观领域;二是气象要素对运动项目、运动成绩、运动员机体以及运动器械施加影响方面的研究,这一领域用到了物理学、气象学、生理学等多种基础学科知识,随着科技的不断进步,研究越来越精细,可以看作微观领域。
2.4体育气象学的发展重点
2.4.1体育气象学的基础理论
体育与气象组成了一个复杂系统,其中包含着许多复杂性。大气是环境中变动性最大的,因此,气象规律性十分复杂;同时,在气象现象对体育的影响过程中,运动器械、特别是人体机能的变化规律更是异常复杂,不综合、系统地研究这些基本的东西,就很难弄清楚气象对体育影响的实质问题。
2.4.2体育气象学的研究方法
在多数情况下,体育气象学的研究所要解决的问题虽然是一个单学科问题,但在研究中要借助相关学科的高技术手段来测试用经典或常规方法无法获得的指标、数据或分析处理纷繁复杂的各种信息,得出单一学科研究无法得到的一些全新结论。目前的问题在于,体育专业的研究人员对气象知识知之甚少,而气象专业的研究人员又不了解体育,所以,在使用资料和分析研究方法方面常存在一些问题。例如,关于统计方法的使用,无论选用气象统计方法还是体育统计方法,必须要考虑气象要素是相互影响、相互制约的。所以,偏相关统计就不适合于用来分析气象要素,因为偏相关的原则是被选取的最优因子与被舍弃的因子无关,而逐步回归的方法则比较适合气象要素的分析。所以,寻求适合体育气象学的研究方法是未来体育气象学发展中需要认真关注的。
3结论
1讲好绪论
绪论是对全书的高度概括和总结。讲好绪论部分是激发学生学习兴趣和了解农业气象学课程内容的关键。农业气象学绪论首先给学生一个关于这门课程组成结构的整体介绍,首先让学生了解气象学、农业气象学的基本概念;农业气象学研究的对象、任务和方法;在此基础上会重点介绍与农业生产关系密切的光、温、水、气等气象要素的变化规律、相互关系以及对农业生产的影响;然后是与农业生产关系密切的灾害性天气及其防御措施;最后介绍农田小气候、设施小气候的特点及其调节措施。通过绪论的学习使学生认识到本课程环环相扣的结构及其与实际生活的密切关联,开始对农业气象学产生浓厚的兴趣。
2引用农谚,运用实例深入浅出讲授理论
气象学是研究大气中所发生的各种物理过程的本质及其变化规律的科学,可以形象地把大气比喻为“天气变化的舞台”,水汽是“天气变化的主角”,太阳辐射则是“天气变化的动力”。正是由于各种气象要素在天气变化的舞台上既相互联系、又相互制约,所以在不同的条件下错综复杂地结合,才表现为各种复杂的天气和气候。根据土壤温度垂直分布的特点,把土壤深层比做夏天的“电冰箱”,冬天的“保温箱”。利用这种特点进行深贮藏,使蔬菜水果等农副产品越冬过夏、果树枝条安全过冬,不失为既省事省电、省钱、保鲜,又调节市场供求关系、提高农副产品价值的一种有效途径。这种形象比喻,对学习理论起到了提纲挈领的作用。又比如,在讲雾、云的形状和特点时“,早上有雾,晌午晒布”能很好说明辐射雾多预兆晴天的特点。用“天上鲤鱼斑,明日晒谷不用翻”来说明透光高积云的特点。又如,在讲解锋面天气时“,一日黄沙三日雨,三日黄沙九日晴”能形象说明冷锋过境的天气特点。在讲锋面气旋时,首先从三国时诸葛亮借东风火烧赤壁谈起,在简单介绍这场经典战役时,巧妙地将两军的布阵位置、东风的由来与锋面气旋的结构联系起来,学生能快速准确地把握该天气系统内各个区域风向的差别以及降雨产生的具置。这样在兴趣提升的同时,会激发学生主动思维,这时再让大家共同讨论,教师最后补充完善,知识点的掌握就会非常牢固。
3应用多媒体技术提高教学质量
当前,多媒体技术应用于课堂教学,已成为现代化教育手段发展的新趋势。在农业气象教学中,对于难以表达的、学生难以理解的抽象内容、复杂变化过程,多媒体演示手段都能予以解决,使学生容易掌握,既可增加课堂教学的生动感,又可利于知识的获取,从而突破教学的重点,淡化教学的难点。例如,在讲解引种时,各地光照时间长短的变化规律是很重要的内容,引种及新品种推广必须清楚各地光照时间长短的变化规律,光照时间长短的变化直接受当地太阳高度角大小的影响,而太阳高度角的变化比较抽象。运用多媒体来模拟太阳光线照射到地球上的变化情况就可以使抽象的太阳高度角的变化具体化、形象化、生动化、直观化,从而使学生轻松了解光照时间随季节、纬度不同引起的变化规律。讲解锋面天气时,运用多媒体展现锋面移动过程,就可以很轻松的示范锋面降雨的过程。而在讲灾害性天气时,利用多媒体再现如“干热风”、“龙卷风”、“台风”等各种灾害性天气的发生情况,同学们可以很直观地看到灾害发生时所带来的损失,就可以充分理解抗灾防灾的重要意义,也大大提高了防灾意识,就可以主动去了解当地经常发生的气象灾害及发生规律,以便及时地采取措施,防御灾害,以减轻灾害带来的损失,从而达到预期的教学效果。
4注重实验,增强学生动手能力
关键词:交叉学科;水文气象;课程建设
学科交叉是优势学科的发展点,新学科滋生的源泉,是获得科技创新的重要突破点。近年来,发展交叉学科已经成为许多高校培养新世纪创新性人才的首要策略和途径。关于交叉学科的定义,刘仲林等认为交叉学科是两门或两门以上的学科相互结合、彼此渗透交叉而形成的新学科。这是目前接受最为广泛的定义。
1水文气象交叉学科的可行性
1.1气象学和水文学存在互补性、递进性
气象学是把大气当作研究的客体,从定性和定量两方面来说明大气特征的学科,通过研究大气的变化规律,并最终对天气做出合理的预报,预报的对象包括降雨、气温、气压、风速等。水文学是研究地球大气层、地表及地壳内水的分布、运动和变化规律的学科。通过测验、分析计算和模拟,预报自然界中水量和水质的变化和发展。可以看出,气象学是水文学的上游学科,水文研究的地表水资源来自于大气降水,且地表水资源的演变直接受到气候条件的影响,气象学为水文学的研究提供有力的边界条件。
1.2社会急需人才的紧缺促进该交叉学科的发展
近年来,各种水文气象极端事件频发,如城市内涝,北京2012年的“7.21”暴雨;2016年7月连续暴雨导致湖北多个城市严重内涝,损失严重;如干旱,自2009年,水资源丰富的西南五省却持续干旱;2016年北方春季持续性严重干旱,等等。中国正处于经济快速发展阶段,经济的发展、财富的积累和人口的增加都需要更高的防洪抗旱安全保障。但是若要应对上述种种极端水文气象事件,单靠气象学科或者水文学科已无法培养出适用的人才。社会急需既懂气象又懂水文的专业人才。因此,必须加强水文、气象学科之间的交叉和整合,这是社会发展的需要。
2水文气象交叉学科的课程设计
交叉学科的设置和发展依托于交叉课程的建设,本文将以二门特色课程的建设为例,说明水文气象学科的设置思路。
2.1普通水文气象学
普通水文气象学是水文气象学科中重要的一门专业主干课。该课程的目的在于讲述气象学在水文问题上的应用,培养学生通过气象学与水文学相结合的手段来解决水文问题中与大气有关的自然现象。通过该课程的学习,学生初步掌握水文气象学的基本概念,理解水文气象学中的重要理论依据、主要的研究内容、研究技术和方法,以及了解当今常用的一些水文气象耦合模型和一些迫切需要解决的与国民经济生产实际密切相关的应用问题。
2.2水文气象集合预报
水文气象集合预报是水文气象交叉学科发展中设置的一门专业课程,具有较为明显的学科交叉性。水文预报的重要输入条件是降雨,而降雨的预报则来自于气象学,同时,地面条件的改变也会对局部的气象背景要素产生影响。通过课程学习,可以掌握水文预报和降水预报的相关技术,掌握水文气象集合预报的基本原理和方法,了解水文气象集合预报的发展趋势和应用进展,带领学生接触到目前国内外的学术热点和难点问题,培养学生的学习兴趣和探索精神,并进一步提高联系实际、分析问题与解决问题的能力。
3水文气象课程建设存在的问题
3.1师资和教材资源缺乏
对水文气象专有人才的培养在国际上只有4家研究机构涉及,国内更是很少,目前只有南京信息工程大学一家。虽然近年来从事该领域研究的教师人数已有一定的规模,但是能将研究成果转化为本科教学内容却需要一定时间的积累,而且由于涉及多学科领域,对教师的要求相较于传统专业要高,一般需要有较长的留学经历。而目前的相关教师储备不足。
3.2教学和考核方式较为陈旧
水文气象方向课程的考核方式仍以笔试为主,占总体成绩的70%;虽然会辅以报告、作业的形式,但分数比例较低,不能有效突出学生在课堂上的参与度和平时的表现,无法考核出学生对这门课程的真实掌握程度和学生对这门课程的理解,需要对考核方式进行改革。
4水文气象交叉学科的发展对策
水文气象学紧贴国际发展前沿,水文与气象的交叉和整合是气象学科和水文科学发展新的增长点,水文气象专业人才的培养关乎到国民经济的健康发展和人民生命财产的安全,建设水文气象方向的专业课程是社会发展的需要。
4.1培养教学人才,加强教材建设
加大对教师出国进修的资助,通过与国际著名水文气象研究机构的合作和交流,提升教师的科研水平和在该研究领域的影响力。将知识结构相似的教师组成课程组,通过不断的交流和碰撞,进行知识的更新,以提升教师的教学水平。课程组是高校教学团队建设的有效载体,课程是学科与专业、教学与科研的联系纽带,也是推进新兴课程建设和发展的有效途径。
4.2改革教学方式,提高课堂效果
水文气象学与目前国家发展中的减灾防灾关系密切,因此对学生解决实际问题的能力有一定的要求。该课程的教学需以实际问题为案例,对其进行分析、建模、求解及实施。因此,传统的教学方法不再适应,需结合新的教学方法,比如:案例教学法、兴趣教学法、启发式教学法、合作式学习、双轨教学法及其研究性教学法等双向交流教学方法。而且,实际问题内容多,板书影响教学效果,需借助于多媒体课件,演示复杂大信息量的内容。
参考文献:
《农业气象学》属应用气象学范畴,是气象学与农业科学相互交叉形成的一门边缘学科,主要讲述了气象学的一些基本概念、原理、方法和这些原理方法在农业科学中的应用。《农业气象学》这门课程涉及到数学、物理学、化学、地理学、生物学等多学科知识,对学生的知识面要求较高,所以,大多数学生在学习这门课程中,普遍感到比较难学。因此,如何提高《农业气象学》课堂教学效果,使学生不再感觉气象学是个难学的课程,是一个很值得探讨与深思的课题。以下是笔者在教学过程中总结出来的提高课堂教学效果的一些方法。
1课堂教学中存在的问题
笔者在教学过程中发现,许多学生在学习本课程时,都觉得难学、难懂,在与学生交流过程中发现了其中的原因:(1)由于该课程的多学科性,使得许多同学难以适应。如前所述,农业气象学涉及的学科较多,课程内容相对难以理解,再加上现在的大学生对气象学所涉及的众多学科的知识涉及程度不深,因而学习起来常常感到力不从心。(2)在整个农业气象学课程体系中,始终贯穿“变化”的思想,与学生的固有思维方式相冲突。对大多数学生而言,有规律的、固化的东西比较容易理解记忆,而对于处于变化中的事物难于掌握。而《农业气象学》中大气科学部分研究内容要用变化的思维方式去理解记忆,这恰恰是学生的弱点。(3)教学方法单一,讲课内容枯燥无味,学生在上课过程中没有兴趣,提不起精神,这也是学生感觉难学的原因之一。
2几种教学方法的应用及效果为了提高《农业气象学》这门课程的教学效果,笔者在教学过程中,不断研究与摸索,积累了一些有益的教学方法与经验,取得了良好的效果。
2.1实例教学法
相信绝大多数教师在讲课过程中都会穿插实例来对理论知识进行讲解,也会收到一定的效果,但是,如果举例生动形象,且是大家都熟悉的事例,那么就会使教学效果更上一层楼。例如本课程中,大气稳定度部分是难点,它分3种情况,其中之一就是稳定大气,就是有一团空气在某一平衡点受到外力作用后,离开平衡点到达新位置后,其具有返回平衡位置的趋势,具有这种属性的大气就是稳定大气。怎么理解它呢?我们可以举例,稳定大气就像弹簧一样弹,当我们人为将弹簧一端从平衡位置拉到一个新位置后,弹簧具有返回平衡点的趋势,相反,将弹簧从平衡点压缩到一个新位置后,弹簧也具有返回平衡位置的趋势,稳定大气就像被拉伸或被压缩的弹簧一样。这样,我们就会对稳定大气产生一个感性的认识,理解就会更加深刻了。
2.2互动式教学法
互动式教学法就是师生之间就某一问题进行探讨交流,以期使学生对问题的看法更加深刻,同时也有助于提高学生学习的主动性与积极性,对培养学生的学习兴趣很有意义。比如就全球气候变化之类的问题,大家都熟知但又不是非常理解的问题,可以进行更深层次的探讨与交流,这种教学方法比单一的“填鸭式”教学更有效果。
2.3角色转换教学法
角色转换,顾名思义,就是学生和教师位置对调,让学生也体验一下当教师的角色。我们事先给学生布置一个与所学课程紧密相联的一个问题(知识点),给他们一定的准备时间,然后让学生走上讲台,发表自己对该问题的看法,同时,可以和讲台下的学生进行互动交流。这种教学方法的优点是,可以使学生主动地熟悉教材中的理论知识和主动的查阅相关文献,来充实自己所讲内容,变被动学习为主动学习;在此过程中可以发现学生所具有的某些潜能,如语言组织能力、表达能力、临场发挥应变能力等;可以极大地激发学生学习本课程的兴趣。现在的大学教育倡导素质教育,我们要在课堂上给他们一个展示自我风采的舞台,在有限的课时要求条件下,尽量给学生创造机会,使学生知道为什么学习和学习什么。
2.4多媒体技术应用于教学
多媒体在教学上的应用发展很快,它具有信息量大、图文并茂、动静结合等优点,运用在教学过程中,对提高教学效果有很重要的作用。笔者在运用多媒体进行教学的过程中,在加大信息量的同时,注重分清主次。因为在教学中,有的学生不分主次,忙于记笔记,对所讲述内容不能很好的去理解,这时,就要提醒学生哪部分需要掌握,哪部分需要了解,这样,学生就会有的放矢,可以达到多媒体教学应有的教学效果。
2.5理论与实际相结合
结合理论课程教学实际,为提高学生的动手能力,由教师拟定题目或由学生自由选题开展“课程论文”活动,极大地激发了学生的学习研究积极性和主动性。把同学分成若干组,每组一个题目,从查资料、定方案、做实验、写论文到小组交流会形式的小答辩(答辩委员会由学生代表组成,教师是顾问),学生们表现出极大的热情。该环节可以使学生综合掌握、运用学到的知识,充分挖掘了学生学习潜力,激发了他们的主动性,提高了他们对理论知识的实际应用能力,使他们对教材上理论知识的理解更加深刻,同时也培养了同学们的团结协作意识,既提高了教学效果,也提高了学生们的综合素质。
“应用气象学方法”课程正是应用气象学专业最重要的专业基础课之一,在专业培养目标中起到了非常重要的作用。本课程是兼容基础理论、专业知识以及仪器应用为一体的课程,主要介绍应用气象调查研究与考察、试验观测、环境模拟试验、“3S”技术、统计分析以及数值模拟等方法。通过课程讲授和试验实习使学生具有较强的动手能力和分析问题、解决问题的能力;也使学生把所掌握的知识与先进的科学技术相接轨,使学生系统掌握各类方法的原理、步骤、适用范围以及应该遵循的原则,可为学生今后走上工作岗位从事应用气象学研究及业务服务工作奠定良好的理论与实践基础。
可见,“应用气象学方法”是一门综合性、实践性、应用性强的课程,对学生动手能力要求很高。因此除了理论教学外,课程实习是该课程必要的实践环节,以加深学生对各类方法的理解和掌握,提高学生分析问题与解决问题的能力。通过应用气象观测试验、环境模拟试验、作物长势遥感监测、统计分析方法的实习,进一步加深学生对各种应用气象方法原理的理解,熟悉和掌握各种方法的工作步骤,增强学生的实验技能和基本操作技能,全面提高学生解决实际问题的能力,为今后从事科学研究和业务服务打下坚实基础。
1.案例教学法
案例是在实践中寻找带有普遍性、代表性的典型事例,通过分析研究总结案例的普遍规律,从而提高认识能力和实践能力。因此,案例的最大价值在于提供真实而典型的素材,它不仅可提炼出一系列事件共同特征,还能反映个别案例在特殊情况下所反映出的特殊表现。
案例教学法是将案例讨论的方法运用到教学活动中,根据教学目标和教学内容的需要,通过设置一些具体案例,引导学生参与分析、讨论、表达等活动,让学生在具体的问题情境中积极思考、主动探索,以提高教与学的质量和效果,培养学生认识问题、分析问题和解决问题等综合能力的一种教学方法。
2.案例的甄选
实践中的案例为数众多,如何选择恰当的案例,是决定案例教学效果的好坏的主要因素之一。甄选案例时必须与所讲授的理论内容密切相关,涵盖“应用气象学方法”的三个重要方法,即试验、模拟和统计,在此基础上,选择贴近科学研究、业务服务的实际要求,具有典型性、代表性、新颖性等特点的好案例。
3.案例教学实例
案例教学的目的之一就在于使学生理论联系实际,提高实战能力。必须精心选择那些具有代表意义的,能够反映应用气象学典型方法和手段的案例,使学生在案例探究过程中掌握所涉及的理论知识。例如,在农业气象研究中,分期播种是一种重要的研究手段,它可以利用自然条件下气象要素的周期性时空变化特征,设计若干试验水平和试验强度。因此,在这个环节设计案例“水稻低温冷害指标鉴定中,试验分期播种试验设计”,这个案例需要学生熟悉和掌握分期播种、关键期、光温特性等多个农业气象的概念,通过这个案例的实践和思考,使学生能够灵活应用书本知识,做到融会贯通。
4.教学的组织
根据案例的特征、班级的人数等具体情况,本课程的案例教学主要采用小组分工协作、组长协调负责的形式进行。将所有学生按5-8人一组分成若干小组,每个小组推选1名组长,负责组内人员的分工职责,组内成员分工合作,最后由小组统一提交一份实习报告。在组织学生课程实践的相互交流时,要求充分调动每位学生的积极性,通过启发和引导,开拓学生的思路,鼓励必要的争论和创新观点。
在案例教学的过程中,适当地进行点评是很有效的教学办法,可以将学生在不足的问题或遗漏的重点指出来,引导他们结合案例中的任务、环境、事件进行细致的分析;针对学生在案例教学中的积极提问,适时地给予表扬,同时给予一些解决的办法,鼓励学生通过查阅资料自行解决问题,从而吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣。
每次案例实践结束后,教师必须进行总结,从小组的实习报告中挑选出1-2份具有代表性的报告,采取学生自评、互评及教师考评,针对数据、方法、分析等几个方面对实习报告的内容进行评价,做到每学习一个案例都有收获。
实践证明,在应用气象学方法实践课程中开展案例教学,使学生们学到的不再是书本上的教条,而是活的知识以及思考和解决具体问题的能力和方法。案例教学让学生生动地体验到应用气象学研究的真实状况,加深对应用气象学一线业务工作的了解,使学生面对具体的研究任务、分析数据不再发怵,能够利用所学理论知识应用于实践,通过分析讨论找到解决方法,有利于培养社会需要的实战型人才。
参考文献:
1993年8月,英国爱丁堡世界医学教育高峰会议提出21世纪所期望的医生既要精通医学技术,又要具有仁爱精神。2001年国际医学教育专门委员会制定的《全球医学教育最低基本要求》也明确指出“敬业精神和伦理行为是医疗实践的核心”。2009年11月,在我国召开的“医学发展高峰论坛”上,医学科学与人文的整合成为达成共识的主要内容之一。在医学已发展到生物—心理—社会医学阶段的今天,医学人文精神已成为医学教育本身不可或缺的重要组成部分。对于智商高、专业强的七年制医学生医学人文精神的培养更是刻不容缓,因为医学人文精神的缺失成就不了高层次的医学人才。为了加强七年制医学生医学人文精神的培养,除了对其进行医学人文学科诸如医学哲学、医学伦理学、医学心理学、医学法学、医学社会学等的教育外,属于人文学科的英语教育在施行医学人文精神培养方面具有其他学科无可比拟的重要性。本文旨从医学人文精神的视角出发,探讨医学七年制公共英语课程设置改革的设想。
二、医学人文精神的内涵
中国医学科学院院长、中国协和医科大学校长刘德培先生认为:“医学按其使命来说,就是对人从生到死的全过程的关爱和尊重……把关爱和尊重人的理念和意识付诸于行动。这是医学人文精神最直接、最生动的体现……弘扬医学人文精神,我们的意思是说,不仅要治病,而且要关爱和尊重病人;不仅要关爱和尊重病人,而且要关爱和尊重作为病人的人;不仅要关爱和尊重作为个体的人,而且要关爱和尊重作为人类存在的人即人类本身。”从刘德培先生对医学使命和医学人文精神的诠释中我们可以知道:医学人文精神的内涵和核心即是关爱和尊重。这与中国传统医学伦理思想中的“医乃仁术”“大医精诚”以及西方著名的“希波克拉底誓言”中的“医学不分男女、不分贵贱,要为患者的幸福着想”所包含的是同样的内涵。如何在医学七年制公共英语教学中教育学生懂得关爱和尊重人以及怎样去实现这种关爱和尊重是教学改革亟待解决的新问题。
三、医学七年制公共英语课程设置改革设想
医学人文精神视角下的医学七年制公共英语课程设置改革应该致力于发展医学生的人文素质,即关爱和尊重人的理念和意识。因此,公共英语课程设置必须富有人文性。为改变传统倾向于技能训练的“精读+听力”的工具性课程设置模式,满足七年制医学生医学人文精神培养的需要,根据七年制医学生入学时英语基础普遍较好的特点,医学七年制一、二年级的公共英语课程设置可以借鉴一些英语专业课程设置的思路,改革为“综合英语+人文修养类课程”的模式,即每个学期均开设《综合英语》和一门人文修养类课程。笔者认为,起点高、文理科基础宽厚的七年制医学生比五年制医学生和研究生更有可能接受这些专业化的课程。这样的课程设置不仅可以激发七年制医学生的学习热情,不会让学生感到“英语教学或是流于形式、行同虚设或是陷于停顿、放任自流”,更可以把关爱和尊重人的理念和意识融入英语教学中,培养其医学人文精神。《综合英语》已得到教师和研究者们足够的重视,本文不再展开论述。本文的课程设置改革重点分析侧重文学文化内容的“人文修养类课程”。这类课程是公共英语教学回归大学教育之道,提高七年制医学生医学人文素养,实现“高层次”目标的最好途径。根据循序渐进、由浅入深的原则,“人文修养类课程”可依次开设《英语国家社会与文化入门》《英语影视赏析》和《英语文学作品赏析》。
第一学期开设《英语国家社会与文化入门》。该课程介绍英、美、加拿大、澳大利亚、新西兰等主要英语国家的社会与文化背景,让七年制医学生了解这些国家的地理、历史、政治、经济、社会生活和文化传统等方面的基本知识,增强他们对英语国家文化的理解力、辨别力和批判力,培养他们的文化意识和跨文化交际意识。
第二学期开设《英语影视赏析》。影视作品因其直观性、艺术性、趣味性、刺激性以及明星效应而成为众多大学生喜欢而且容易接受的一种教学材料。更重要的是,其本身蕴含着丰富的文化背景知识和人文精神,展示人的世界观、人生观和价值观,歌颂人性本善,批判人性丑恶,不失为对七年制医学生进行医学人文精神培养的绝佳材料。
第三、第四学期开设《英语文学作品赏析》。文学作品来源于生活,又高于生活;反映人生百味和跌宕起伏;叩问人的生存意义、人的价值和人的尊严;折射人生哲学;揭示人与自然、人与社会、人与自身之间的关系;通过创造不同的艺术形象颂扬美、善、爱,批判丑、恶、冷漠。因此,任何文学作品都具有某种程度的教育价值,即对人精神上的某种启示。笔者认为文学作品的教育价值包括生活教育价值,即丰富、充实、改进学生生活的经验,并激发其生活向上的勇气和对美好生活的向往;社会教育价值,即使学生在作品中体验到各种社会行为;情感教育价值,即增进学生关爱生命、敬畏生命、尊重生命的情感。文学作品的教育价值正是医学人文精神培养所需要的。因此,医学七年制公共英语课程中开设英美文学课程有利于启迪七年制医学生的心智,培养高尚的道德情操、锻造健全的心理素质、塑造完美人格,让自我感觉非常好的他们学会放下身段,正视自我,关爱他人,尊重他人。由于文学作品对七年制医学生医学人文精神的教益优势明显,故《英语文学作品赏析》课程开设两个学期。
四、结语
医学职业的崇高性决定了医学生必须是一个充满爱心的人、学会尊重、懂得关爱的人、具有人文精神的人。以“德、智、体全面发展的医学高层次专门人才”为培养目标的七年制医学生更应该是实践医学人文精神的典范。外语作为人文学科,具备培养医学人文精神的条件和内涵。因此,从医学人文精神培养的角度改革医学七年制公共英语的课程设置,第一,可以提高七年制医学生的英语学习主观能动性,使他们的英语语言综合技能得到更快、更高层次的提升;第二,可以使他们获得较广泛的人文、社会科学知识,拓宽他们的人文视野和思想疆域,这样他们日后成功的可能性会更大;第三,可以帮助他们养成完美的人文人格,使他们在未来的医学实践中不仅医术高明,而且能具备关爱和尊重人的人文精神,成为真正的医学大家。
参考文献:
[1]刘德培,陆莉娜.必须全方位多层次地弘扬医学人文精神[J].医学与哲学,2003,(3):5.
【关键词】普通气象学概论教学;现代启发式教学;创新教学;课程改革
普通气象学概论作为气象水文装备国防生的一门专业课程,它是将物理学的基本定律、基本方程应用于大气科学研究领域,研究大气中发生的物理过程、解释大气中的物理现象。与其他课程相比,它具有多学科交叉的内容体系、较强的逻辑性、抽象性和广泛的应用性,且对于初学者或非气象专业人员而言,教材章节之间隐晦的逻辑关系难以发现。目前普通气象学概论教学现状是:(1)课时安排较少,学员的学习积极性及主观能动性不高;(2)教学模式主要以讲授式为主,注重强调知识的系统性,且理论知识与学员实际岗位需求相差甚远;(3)学员仅满足于完成课堂学习任务,自我要求不高,以及达成的学习目标不够明确,缺乏学习兴趣和热忱,很少主动去发现和解决实际问题,这与培养适应军队信息化建设与联合作战需要的高素质气象水文装备人才的目标不相适应。那么如何在课时较少,课程内容理论化较强且较抽象的情况下,提高教学效果呢?笔者认为进行现代启发式教学,激励学员对本课程的学习兴趣和内在动机,促进学员积极思维,并精心设计符合学员认知结构的现代启发式教学流程调动学生学习的主动性和积极性,注重学以致用与用以促学,培养学员生成发现问题及解决问题的能力,同时更要掌握发现问题及解决问题的途径,才是关键所在。
一、现代启发式与传统启发式教学的联系与区别
启发式教学法简而言之就是教师在教学过程中依据学习过程的客观规律和学生的认知结构,引导学生积极主动地获取和掌握知识的一种教学方法。它自我国古代的孔子,西方的苏格拉底开始,至今已有两千多年的历史。随着社会进步,科学技术传承、创新、发展,人们又赋予它以新的内涵,因此形成了一种新的教学理念,即“现代启发式教学”。现代启发式教学不是对传统教学的忽视和批判,而是继承与创新;它继承了传统启发式教学的精要所在:注重学生主体地位,重视个体差异,启发诱导并因材施教,同时又丰富和发展了传统启发式教学。那么与传统启发式教学相比,现代启发式教学到底有什么创新之处?对比结果[1]见表1。从表1中不难看出现代启发式教学是一种符合现代教学规律的培养教育人的教学思想、原则和方法。它立足学生的认知水平,既注重知识的传授,又注重能力培养,让学生积极主动地获取知识、发展能力,真正成为学习的主人,达到会学、创造性地学。借用我国近代伟大的教育家叶圣陶话说“教师的教学,不在于要学生搬去可以致富的金子,而在于给学生点金的指头。教师不是给学生大量灌输知识,而是将开发文化宝库的钥匙交给学生。”
二、理清教材内容,挖掘贯穿全书的隐晦逻辑
普通气象学概论是研究地球大气中的各种现象及其演变规律,这些现象包括物理的、化学的以及人类活动对大气的影响,以及如何利用这些规律为人类社会和经济发展服务。它实际上是物理学领域中一些最基本的理论或中心理论与大气科学领域的交叉,其中包括静力学、动力学、声学、光学、电学(电荷,电流和电场)、电磁学(电磁辐射与电磁波)和热力学等。课程教材依据学科架构章节安排如图1所示,从图1中可以看出,教材是根据学科自身的体系来阐述普通气象学概论的主要内容,即熟知的“大气科学+”的结构,物理学的各个基本领域只是其中一个加数,比如“大气科学+”与动力学,简单组合就构成大气动力学基础,注意这里“大气科学+”与“+大气科学”尽管两者模式主体不同,但语义和内涵一致。虽然这种教材章节结构安排能够满足学科知识的系统性和完整性,但是考虑到学员的现有认知程度,接受知识方式、特点及困难程度,在演讲式或讲授式教学模式下很容易导致学员为学而学,单纯为完成任务而学的状态。故第一步必须理清教材内容,挖掘出适合初学者从事物外部入手,由简单到复杂,由表及里探索知识的隐晦逻辑,然后在这个隐晦逻辑的指引下安排教学内容顺序;并同时考虑学生的“最近发展区”,造成已有认知结构与所学普通气象学概论知识之间中等程度的不符合,以维持学生探究知识的兴趣和热情,形成国防生学员学习知识和发展能力的最佳教学结构。课程内容教学顺序调整如图2所示。可见图2明显区别于图1,它给出了一条气象知识由浅入深、由表及里的认知逻辑。即对于初学者,首先学习和了解气象领域的基本物理量、概念及方程,建立气象专业的相关背景知识和基础概念,这部分内容对应着教材的大气概述章节;在此基础上,学习和研究普通气象学中最简单的科学问题,也就是静止条件下大气状态的变化和平衡规律问题。更进一步,考虑到静止大气不能刻画千变万化的运动大气,所以必须研究大气运动的相关问题,研究大气运动从最简单的水平运动开始,这部分对应教材的大气动力学内容,然后研究大气的垂直运动问题,即大气热力学。在认识这些基本规律后,需要研究导致天气和气候演变的基本物理过程,即辐射过程,对应于大气辐射学。除却以上宏观科学规律外,还需要以热力学和动力学为基础研究云微物理学,它是人工影响天气的理论基础,即在特定的天气背景条件和适当的云物理条件下,通过人工干预的方式对局部大气微物理过程进行影响,使天气向人们期望的方向发展,从而达到趋利避害的目的。最后,结合大气中的光学、电学、声学等自然现象,阐明其物理本质。综上而言,改善后的教学顺序存在一条逻辑主线,它对初学者认识和把握普通气象学概论课程有重要意义。
三、把握认知结构,精心设计现代启发式教学流程
当前现代启发式教学更多的是一种教学理念,并无固定的教学流程或模式供借鉴,笔者站在非气象专业初学者的立场,依据学员的认知结构,接受知识的方式、特点及困难程度,并结合《普通气象学概论》教学内容提出了一种适合非气象专业国防生学员现代启发式教学理科教学模式,流程如图3所示。它分为情景与意境创设、问题设计与引入、学员独立思考、阶梯式激发、主动获取与吸收、误区与盲区扫除、归纳与总结以及转化与应用8个环节。下面结合课堂教学过程来阐述每个环节的具体应用。1.情景与意境创设:捷克教育家夸美纽斯曾说:“一切知识都是从感官开始的”。由此可见,直观展现教学内容所表征的实际事物或者实际事物的相关背景可以使抽象的知识具体化、形象化,有助于学生感性认识的形成,并促进理性认识的发展。因此课堂教学实施的第一步就是结合教学目标,研究教材内容,根据每节课的内容、知识体系和学员起点,创设与当前学习内容相关的具有一定难度,需要学员努力克服,而又是力所能及的学习情境,激发学生的内在学习动机和热情,引导学员带着明确的求知欲望进入课堂。例如,在绪论中如何引导学生认识气象学时,可安排学生观看《后天》和《龙卷风》等电影建立学生关于气象灾害的感性认识或通过再现2016年6月24日发生在江苏盐城阜宁地区的强龙卷和2016年9月15日莫兰蒂超强台风登陆厦门等造成较大数量亡人和巨大经济损失的实际气象灾害事件催生学员的学习情感和求知欲。2.问题设计与引入:格兰特•威金斯说:“问题乃是通向理解之门”,即在所创设的情境框架下,依据教学目标选择与当前教学内容密切相关的专业热点、敏感性事件、事例或课题作为问题设计的核心内容,让学员面临一个需要立即去解决的问题。例如,在针对地转风问题设计时,引入1986年4月26日切尔诺贝利发生核爆炸引起放射性物质扩散事例,试问距离切尔诺贝利以东2600公里的哈萨克斯坦会不会遭受核污染?如果会大约是什么时候?通过上述问题的设计与引入,学员立即面临一个需要解决的问题。3.学员独立思考:“学起于思,思起于疑”,由教员向学员提供解决该问题的有关线索,引导学员独立思考,就是要使学员懂得思考些什么,怎样去思考,如何判断思考是否正确,如何归纳及利用思考得出的正确结果等,即通过“愤”“悱”情境催化,提高学员提出问题、分析问题和解决问题的能力。例如,上例核污染事件,学员需要思考自己应该用哪类知识认识和解决这个问题,以及现在自己是否具备相关知识,进一步刺激和催化学生的好奇心。4.阶梯式激发:对于自然科学而言,通常仅通过学员独立思考较难有效直面问题矛盾,尤其对于一个比较有价值的命题,其内容往往过于抽象或过程太过复杂,对于大部分学生而言都存在一定的思维难度,因此对这类问题的启发往往最考验授课教员的内功。阶梯式激发正是解决这类问题的有效途径,即将比较复杂的命题分解成若干个难度由浅入深、循序渐进的小问题,对于分解成的每一个小问题独立启发,各个击破,从而使原问题得以解决,并从不同层次激发学员的思维积极性,让学员在类比、辨析、迁移中学会解决问题的方法。例如上面核污染事件阶梯式分成运动学问题、风压定律问题、地转风计算问题,通过3个小问题的解决,原问题就迎刃而解了。5.主动获取与吸收:在实施现代启发式教学过程中,教员结合讲授过程,必须给学生提供专门的机会进行知识“组装”,即综合训练。这一阶段是完成由教员启发转向学员自我启发的关键,是学员由“学会”到“会学”的转换。教员可以通过和学员一起设计“自我提问”,使学员按一定的程序自己提问启发自己,促进学员生成主动获取与吸收知识的能力。6.误区与盲区扫除:在课堂教学中,教员对于学员的思考过程,不能简单仅给予“对”或“错”的回答,而要结合大多数学员对于思考问题的综合反馈,从中发现学员思维过程中的缺陷,然后给予恰如其分的指正。这样,学员才能真正发现自己的问题所在,避免同样的错误再次发生。与此同时,对于学员在思考问题时有意识地运用科学的思维方法时,要及时给予表扬和鼓励,促进学员良好思维习惯的形成。例如,实施大气状态方程教学时,试比较在同温同压下,干空气密度、水汽密度及湿空气密度的大小,大部分学生会得出错误的结论,需要教员发现学员思维过程的盲区,并恰当的启发,促进学员理性思维的形成。7.归纳与总结:教员应当结合课堂教学目标,引导与协同学生把现代启发式教学所得到的结果组织成一个可理解的、有用的结论,并把它与相关信息结合起来,纳入到学员的原认知结构中,而且应使学员体会到获得成功的喜悦感,增进学生的智力开发,帮助学生获得批判性思维与自主学习能力。8.转化与应用:学以致用,用以促学。转化与应用对现代启发式教学提出了更高的要求,本环节主要依托任务启发的方式,结合课后习题及前沿热点事件,巩固和提高学员发现问题及解决问题的能力,同时掌握发现问题及解决问题的途径。如以往在普通气象学概论教学中教员会布置有关专业方面的课程论文,大部分学生结论浮在表面,本环节尝试将学生按单位所在地或工作岗位分组,让学生自行搜集普通气象学在军事装备、业务工作和生活需求等方面的实际应用,并根据所学知识和查阅文献凝练出科学问题以及提出针对性的解决办法,这样学以致用、用以促学的方式极大地调动学生的积极性,有效提升学员解决实际问题的能力。
四、结语
本文主要结合普通气象学概论教学实践,从教材内容、教学目标和学员的实际知识结构出发,提出了一种有效进行普通气象学概论教学现代启发式教学改革的思路。总体而言,在理科基础教学过程中采用现代启发式教学已经是大势所趋,值得在各种不同的课程中去应用和实践。另外现代启发式教学需要耗费教员大量的创造性劳动以及对教师的要求较高,因此需要教员在日常教学工作中注重积累、不断总结和逐步完善,特别是挖掘大气科学中高影响敏感事件和前沿热点问题,灵活运用到教学过程中,以取得更好的教学效果。
参考文献:
1农业经济学
在农业经济学中,见载有:光绪二十四年五月(1898年7月)第36册藤田丰八译的《农工银行法》,后在第37册续完;光绪二十四年九月(1898年10月)第47册陈寿彭译的《农利丛谈》,后在第48册、第49册连载;光绪二十七年三月(1901年5月)第140册今关常次郎著,吉田森太郎译的《农业经济篇》,后在第141册、第142册、第143册连载。《农利丛谈》一文中指出,农业获利颇丰,鼓励人们从事种植业,并用实际调查数据来证实棉田之利,认为:“今试以二千万亩之棉子,计其每年所得之息,约可二千五百元。若他国棉田七千五百万亩,则每年裒积其出产利益,可得一万二千三百七十五万元矣。
此中之益,所差净利,约至十万万元。惟是种植者,聚积如此之多,约估每年所运三百万吨之棉子,以出洋。其国应得厚利,亦将近于十万万元,岂不佳乎?此吾人所以少闻其农功失利者”。据此,农田之利已不言而喻,“农功失利者”更是闻所未闻。光绪二十四年九月(1898年1O月)第47册《农业保险论》一文论述了保险事业的由起,天灾人祸不可避免,而保险业意在拯救人于殃祸之中,已成立的有“帝国生命保险公司”、“日本生命保险公司”、“明治火灾保险公司”、“职工保险公司”、“帝国海上保险公司”等。各种保险公司蔚然而起,看似保险之事业已完备,但作者认为,“余特以保险事业之最切急者,未起为憾焉。最切急者为何?农业保险是也”_6]。并且,对农业保险事业的重要性及迫切性作了阐述:“世之立说以农为重者,谓本邦以农立国。鉴于国家所由创建,与应朝理财之法,日不可不以农业建国本,余非偏重农业,而轻视他业者。然深知农业不可废弛,又国民之业农者居大半,故欲扶掖振作之,以裨国家,为之讲便宜保安之法,殆当今最急之务也。屋宇府库贾物,得托保险,而农人独无所托产业,以保安全。是余所以主张农业保险事业,而不已也”6。
文中所涉“农业保险”一词,中文前所未有,实为一次全新的突破,把金融领域的一种安全措施运用于农业之中,从而注入中国传统农业管理拓新的理念。《农业经济篇》一文对农业经济学作了概述:“农学为应用诸种学科于农业之一种科学,世所已知,然则农业经济学,亦为应用于农业之一种理财学而已。农业经济之农业与理财学交涉,与农艺化学之农业与化学交涉,形同而旨异。农业经济学之发达,尚不如农艺化学,范围经界,分别术严。农业经济之本体,可分为二部:一属社会,主研究小作料地租等社会通行之原则;一属各人,主探求农场设备管理等各人营业之知识。
农业经济学有此二部,始得完全之组成”。由此可知,农业经济学尚属一门新兴学科,是农业与经济学交叉所形成的。这是之前综合性期刊所未曾涉及的。因此,“修农业经济学,必须有理财学之观念,以之审属社会之部”,而不只是“叙述属各人者为主”。除此,还对消费、价值、价格、劳力、资本、资产、生产要素等经济学概念作了详细的解释,并从生产、贸易、消费等经济学角度对农产品流通作了具体分析。这对转变传统农业形态,从自足性生产转向商品性生产和提高农业经济效益不无裨益。
2农业物理学与农业化学
在农业物理学方面,光绪二十六年十一月(1901年1月)第128册有藤田丰八译的《电气助长》;光绪二十八年四月(1902年5月)第178册有沈译的《光线与植物之关系》;光绪三十一年十二月(1906年1月)第3l5册有《渔业上电话机之应用》等。《电气助长》一文提及:“通电气于植物种子,则大助其生长云。今据俄国电气工艺会所实验,通电气之种子,比普通种子有二倍至六倍之收获,且通电气于地中之根,则胡萝卜马铃薯亦比通常者,可大数倍云”l_8。实验证明,电磁波有助于植物生长,能够增加产量。将电学原理运用于农业,是为一次全新的尝试。《光线与植物之关系》一文论述了日光对植物生长的重要作用:“植物必得日光乃能长养,此在稍窥植物学、气象学之门径者,无不知之原。夫光线之作用能在植物体中造生物质叶绿,因之而有分炭教养之机能。光线大宗固仰给于日,然月光虽微,亦为日光之助。若电光,则利大害亦大。惟日光中之中位波长者,即黄赤色为最宜于植物之生育也”9,指出光线的作用在于能在植物体中形成叶绿素,使之发生光合作用,合成有机物,在保持大气中氧气含量和碳循环的稳定等方面也有重要作用,并将日光与月光、电光相比较得知,惟日光最宜于植物生长。而且,法国巴黎对光线作用的实验成绩也表明,“凡植物受日光多者,收获亦多”。从中可知,日光是植物生长所必须的条件,与此同时,植物释放出大量的氧气,有益于人类。绿色植物光合作用是最为普遍、规模最大的反应过程,是农业生产的基础,在理论和实践上都具有重大意义。在农业化学方面,光绪二十九年十二月(1904年1月)第241册有《论农艺化学之进步》;光绪三十年四月(1904年5月)第254册有泽村真的《农艺化学实验法》等。《农艺化学实验法》一文介绍了各种成分的实验法,谈到植物灰分实验时指出:“农用植物之灰,通常成自硅酸、磷酸、硫酸、铁、石灰、苦土加里曹达盐素,含满俺者甚稀,欲验植物之无机分,即检以上之成分,先烧其植物为灰,灰之含量由植物而大异。故所同量之灰之植物量,由种类而不同。
依分析表,知植物之灰含量。据计算,采生五瓦灰之植物,干燥细切人坩埚,在灯上灼之。其初坩埚不掩盖,至烟不生乃施盖,时时开之,以换空气。因植物种类而灰色不白,宜将坩埚离熠放冷,滴下强硝酸石灰,更灼之,则酸化炭素灰为白色,灰粗白色则行次试验”l。植物之灰含有硅酸、磷酸、硫酸等无机化学成分,检验这些成分时,首先将其烧成灰,不同的植物,灰之含量不尽相同,而所含的无机成分也有所差异。依照文中所提到的实验方法,检验植物中的成分,对其成长所需补给的肥料进行核实,从而合理地施肥。同时,还对土壤、肥料、植物有机成分、尿、牛乳、酒类、水等物质进行实验,检验其各种成分,以有效利用。
3农业气象学
在农业气象学方面,光绪二十九年四月(1903年5月)第216册中川源三郎的《农业气象学》,后在第217册、第218册、第219册连载;光绪三十一年三月(1905年4月)第287册的《论农业天气预报之必要及霜害之预防》,后在第288册、第289册、第290册连载。《农业气象学》一文对农业气象学作了概述:“农业气象学者,所以考察气象,乃关于农事者之一分科也。其旨归在讲明外界现象之性质,及变化之定则,以究气象所及土地及植物之实效,兼示应用气象之方法”Il。将气象学作为农学学科中的一个分支,考究气象对土地、植物的实效,并指出气候是农业的制约性因素,“凡气候之于一切业务,甚重且大”_l,就中国农业,尤直受制于天候,不可须臾离。故“古来农家所当忧苦者,唯在天候良否。然则农产物之丰歉,唯气象为之,决非农家所能左右之者。故当气候不宜,虽穷培养之力,常获之半,且不可望,人皆知之。夫如是,则农事与气象,其相关也甚大矣。虽然气象之良否,人无奈之何,不得不委之天,但审此等所以关植物,其有益者,务讲利用之方,其有害者,必究防遏之策,是农家之急务”_l。
气候的变化直接影响农作物的收成,人之力亦无可奈何,由此认为,“农事与气象,相关甚大”。进而,气象学成为人们迫切了解的知识,“气象学者,理学之一分科,专究大气之状态及其现象,则其学之所及太广,且施之农务。其要件亦甚多,气象元素,所附于地面及植物之效用。农产物基于气象变化之病害,随气节变迁,应气候变化,而变更耕作及植物之方法,及必用天气,与不用天气。预知之于未发之前各方法等,是也欲讲求此等事理,则农学之外,必须知气象学之大要”l}_一。气象学用之于农业,是农学与理学二者的结合,诸气象元素形成植物生长的自然条件,气候变化对农业发展产生了决定性的作用。因此,“气象之农事”为论究农学这一学科的重要组成部分。对气象元素的性质、变化规律、对植物的影响以及气候与农作物的关系都作了详细的论述,并附之图表加以形象地说明,从而使农家深刻认识到气象学的至关重要性,并运用气象学知识更好地服务于农业。
《论农业天气预报之必要及霜害之预防》一文指出农业对于天气的依赖性,认为农业与天气关系尤为密切,大多受天然力的制约,植物生长的五要素,即空气、湿气、光、热、土壤,除土壤外,均变化无端,而又非人力所及,所以,农业受天气变化的影响较大,直接制约着农业的生产。此外,对天气之概念以及变化的原因也作了科学的阐释:“天气者,谓于一定时限,大气中之情态,大气中之情态构成天气者,主予空气之温度、风、湿度、雨雪量、晴晦是也。此等事项,时时变化,不知所及,而占大气中情态变化之一大原因者,空气之运动是也,而大气则常运动,其原因由于地球上所受太阳温热之分量各地不同故也”¨。并且,详细说明大气运动的原理,从地理学、气象学的角度,对天气变化、大气运动作了合乎科学原理的分析。基于天气变化无常,农业受自然环境影响较大,故寄望于天气预报的产生,预测天气之法也逐步改进。“从来气象学上,预测天气,则以低气压为搅乱天气,乃变化之主因,故由此推察天气。
然近年德国气象学家芬别辨耳氏,则唱由低气压不如由高气压,视其配布以预测天气,其法更精确云。其说以为低气压部位之发生及进行,极不规则,其变化极剧且频繁,故以之预测翌日天气,甚困难。高气压则反之,变化少而运动缓,且常在低气压附近,故其势力及于低气压之运动,变化上不少可制定低气压及于天气上之影响,重视高气压部位之配布,较为精确又可预知数日间之天气”E12]。此处解释了天气预报的预测原理、方法,依据“高气压部位之分布”,即可准确预测未来几日之天气状况,并指出,“利用天气预报,于农业上利益甚多”_l。在霜害预防方面的论述尤为突出:“晦天则霜不结,故以人工作等于晦天之状态,即可御之,亦即结霜后,以人工使徐徐融解,亦可免害”l_l引。鉴于结霜之原因,提出了多种霜害预防的方法,如遮光法、洒水法、熏烟法等,并且给予具体指导。据此,天气预报的重要性已不言而喻。
4农业生物学与土壤学
在农业生物学方面,光绪二十五年十月(1899年11月)第86册有佐佐木忠二郎著,山本正义译的《蚕体解剖讲义》,第87册、第88册、第89册、第90册、第92册、第93册均有连载,系统地介绍了蚕的身体构造,并对其各个部位作了剖析,不仅涉及眼、口、翅、听觉、视觉、嗅觉、呼吸等基本器官,而且对绢丝腺、神经、筋肉、神经、脂肪等组织也予以详细讲解。在谈及脂肪组织时,指出:“今解剖蚕体而捡之,有如木叶者,片片,是即脂肪组织也。其构造乃多角形之细胞,外有薄膜掩之,其一方有细柔如丝者,出而结着其体,又走有空气管。此管恒依其体之一定位置,与柔丝皆令其固结不动着也。如是形薄如瓣者,片片存于各部,脂肪所成之细胞中有核,寻常一核,亦有至二以上者。
此核之周围存脂肪,是核之内容,变化而为脂肪也”_l。对其形状、位置、结构作了剖析之后,又将其功用加以解释,“脂肪之用,乃食物消化后,以养其本体尚有余,则以此组织中,贮其养液,以供不时之用。故凡蚕及其他动物,果富此脂肪组织,即久不与食物,亦能生活。盖得于此组织中取养液也,若不与食物,即见衰弱者,必其体中脂肪减少故也”_】。由此可见,脂肪组织在动物体中的作用不容忽视,将食物贮存并转化为能量,得以使动物维持生活。从生物学原理对动物的各种生理现象进行解释,对生物体各种器官的系统阐释是中国传统农学所无法企及的,其科学性、合理性、全面性均胜出一筹。在土壤学方面,光绪二十五年九月(1899年10月)第82册即有池田政吉著,山本宪译的《土壤学》,并在第83册、第84册、第85册、第86册、第87册、第88册、第89册、第90册、第9l册、第92册、第93册连载;光绪二十七年四月(1901年6月)第144册有藤田丰八译的《耕地整理法》;光绪二十八年二月(1902年3月)第172册有金福兰格令希兰著,卫理口译的《农务土质论》等。《土壤学》一文,对土壤的概念做出了这样的解释:“土壤者,谓地壳所由成,盖岩石细末与有机物若干,混淆为一者。凡人生日用衣食居处所需之物,皆仰给焉。故审辨各事之关系土壤者。
为世间凡百作业之本。植物资大气与土壤以为养,然大气成分到处略同。故农家不必措意,土壤则不然。其成分性质及由来到处不同。母岩及其成生之形势亦大有同异。此农家精究土壤所以不可缓也。动物虽或食肉以生或食植物以生,或杂食肉与植物以生,族类不同。资生于土壤则一,而人亦然。土壤所含无机物质,生于岩石崩解”。对土壤的重要性以及成分、性质、来源均予以介绍,并对土壤作了不同的分类,依据土壤生成之状势分为原生土和输土两大类,输土又分为冲积地和漂转地。
由理学之性情将土壤分为砂砾、砂土、黏性土、壤土四类,进一步对土壤的性质、色泽及成质作了深入分析,并附有19张表,将不同土质的温度都作了全面的记载,除此,还对20种土壤作了理学及化学性分析,对农产物也有调查。其中,涉及了地质学、化学、物理学等众多学科。光绪二十八年六月(1902年7月)第185册刊载的《土壤改良论》一文强调了改良土壤的主旨:“土壤虽有天然生产植物之力,而其于理学上性状与化学上组成,常不免有缺憾,如山林原野有自然发生草木者,然而其质坚硬不能亟取植苗。此外,或则湿气不足,或则水分过多,或则含有毒物,与夫黏重轻松为质各殊要,无有适合希望者,于是不得不加种种人工,使天然之土壤近于所望之性状,是土壤改良之主旨也。
法固不一,要不外化学的与机械的作用,其由化学的作用者,即所谓施肥法以俟肥料论说之”l。这实际上是意识到,天然形成的土壤成分、性质均有所差异,必须通过各种人工法进行改良才能弥补其不足,使之符合种植的条件,可以通过化学与机械两种方式对其加以改进,包括使用施肥、耕锄(犁锄、耕耙、镇压、中耕)、客土法(以理学的性状及化学的成分相异之土壤,取自他地而混入此地)、植树法、烧土法、排水法等,从而变“不毛之地”为“肥沃之区”。
5肥料学
在肥料学方面,见载有:光绪二十三年五月(1897年6月)第4册王丰镐译的《论粪田》;光绪二十三年八月(1897年9月)第10册古城贞吉译的《论肥料》;光绪二十四年十二月(1899年2月)第57册原熙的《肥料篇》,并在之后每期连载,直至第80册续完;光绪二十八年五月(1902年6月)第183册梅原宽重述,伊东贞元译的《肥料效用篇》等。其中,《论粪田》一文将粪田置以学术的角度做出解释:“天下弃物,皆可粪田。草木之质,人畜之矢,物之毛骨,无不供用。今则由学问以精求田事,若化学植物性理诸名家,教导农人,变通新法,多用金石类以为肥料。如镁氧铝二、氧三、氮气磷氧五及钾质等不一,而粪溺等质,用处亦广。因粪中含杂质最多,易与植物化合。若兽粪海草鱼秽等,皆为粪田第一层之用,又有烘法,近甚通行。其理以植物发荣滋长,根柢生结,最喜熟气,盖热气蕴藏炭氧二,暗使改变,犹如以金类粪田耳。古时粪田有用骨类,或块或碎,未有一定。旋有人考得磨骨成粉,生长较易,迨理弼搿创得新法。用骨与硫氧三相和。于是,化学之法兴,获利益宏……现肥田料,大都以钙氧氮氧、钾氧氮氧、氮氢硫氧等,而推氮氢五及含氮养五之质为最佳。他如钾氧盐类,粪田亦肥甚,凡泥地及近河之区,内多含钾氧,若中心松散之地,宜肥以钾氧,如氮氧五、硫氧三、氢氯等,多寡不一”。
在中国传统农业中,已将“草木之质”、“人畜之矢”、“物之毛骨”作为肥料,认为举凡废弃之物都可以粪田,这些经验是从长期农业耕作中逐渐积累而成的,也只看到其肥田效果,却没有认识到这些物质作用的具体原理,对其中所含的多种化学元素更是知之甚少。这里,从学理的角度解释肥料中所含的化学元素及其特性,指出钙、钾、镁、硫、氮、氧、氯等多种元素富含在这些物质中,具有良好的肥力效果,并把其作用原理归结为“粪中含杂质最多,易于植物化合”。除此,还介绍了各种肥田之法,并强调不同的土质所含的元素皆有差异,要因地制宜,施以相应的肥料。《肥料篇》一文对肥料作了系统的论述,将施肥之必要性加以突出,一为还植物所吸养料于土壤,以防衰乏。“如斯植物养料,资天然供给,故山林原野所生,天然植物,毫不仰藉人工,由天然养料,繁生不衰,此等植物,若其一部,及全部枯死,则不但还所吸收养分于土壤,又能加给自大气中所得者,加以有动物死体排泄物等,委之地上,是以土壤次第得增加养料,故虽垦新地,不须施肥,而多收获者,职是故也。寻常田圃与此异趣,不关土壤肥瘠,又不问植物种类,与产额如何,悉夺其所产物,无以还付,故其土壤渐次衰乏,为之疲瘠,是其常也。世之农家,欲维持丰饶,以御乏竭,须还补植物所吸夺养料之几分于土壤,是所以有施肥之法也”。二为增加土壤生产力,使之品质佳良。“农家不独患地力衰乏,又须增加其生产力,并望发育完全,品质佳良,如农家所培养数种植物,比之土壤自能给者,知养料更可加多。是亦须施肥料之理也”【17]。三为肥料功效有数作用,“供给必须之养分于植物;使土壤之化学成分,应植物需用,以得适当之比率;宜溶解土壤中不可溶之成分;宜讲求改良土壤之理学性状;宜使土壤中有害物化为无害”。另外,还对肥料成分、施用法、类别、各植物所需肥料加以介绍,并对肥料性质作了详尽的分析,将其分为动物性肥料、植物性肥料、矿物性肥料、杂肥、间接肥料等。这些方法贴近实际,可操作性强,易被农事者接受,也大大深化了中国传统农学的科学内涵。
关键词 体验式教 传统实践教学 农业气象学
目前,在各高校中通过抓教风、学风、考风促进教学质量的提高,教学方法上也由原来的传统课堂教学、探究式教学、互动式教学、支架式教学、抛锚式教学,发展到现代多媒体教学和网络教学,不管何种教学方法,归根到底,就是通过教学过程达到既定的教学目标。体验式教学是目前高校推广的一种教学方法,指在教学过程中为了达到既定的教学目的,从教学需要出发,引入、创造或创设与教学内容相适应的具体场景或氛围,以引起学生的情感体验,帮助学生迅速而正确地理解教学内容,促进他们的心理机能全面和谐发展的一种教学方法。①国内诸多学者对体验式教学进行了研究,有很多教学经验值得借鉴。②③④⑤⑥农业气象学是一门实践性很强的课程,如果采用以教师为中心进行课堂讲授知识的方式,学生不但对所学内容理解不透彻,而且容易束缚学生思想,使学生缺乏创新精神和实践能力。因此,采取以学生为主体的体验式教学方式就显得非常重要。体验式教学不但能培养学生系统地掌握农业气象学的理论知识,而且还具备较强的实践创新能力,沟通与协作能力。
1 何谓体验式教学
(1)体验式教学内涵。体验式教学是指根据学生的认知特点和规律,通过创造实际的或重复经历的情境和机会,呈现或再现、还原教学内容,使学生在亲历的过程中理解并构建知识、发展能力、产生情感、生成意义的教学观和教学形式。
(2)体验式教学特征。体验式教学特征是尊重生命的独特性、善待生命的自主性、理解生命的生成性、关照生命的整体性。体验式教学中的师生关系是通过教学中的交往、对话、理解而达成的“我—你”关系,而不是单纯的“授—受”关系。
(3)体验式教学意义。体验式教学的意义是人解放自身的一种途径,是个体知识建构的基础和个体品德形成催化剂与心理健康的保障。
(4)体验式教学现状。国外体验式教学思想可追溯到古希腊时期的教学思想,夸美纽斯的教学思想、卢梭自然主义教学思想以及杜威经验主义教学思想。然而尽管国外体验式教学思想源远流长,但对体验式教学的研究甚少,主要集中在对体验式学习的探讨上,尤其是体验式学习模式的研究,这可能与国外教育研究的重心从教学方法转移到学习者有一定关系。
国内对体验式教学研究较晚,但发展较快。但对体验式教学还是停留在对体验式教学特征、价值及实现途径的探讨,少数学者开始关注体验式教学模式的建立。
(5)体验式教学核心。体验式教学法的核心在于激发学生的情感,不仅可以激发学生的兴趣,而且有利于培养他们的创造性思维。它力求在师生互动的教学过程中,达到认知过程和情感体验过程的有机结合,激情与明理、导行的相互促进,让学生在体验学习中学习有关的知识内容,领悟做人道理,选择行为方式,实现“自我教育”。同时在学习的过程中,体验认识提高的快乐,道德向上、独立创造的快乐,参与合作的快乐……从而使教学过程在学生主动、积极的体验中,生动、活泼地完成教学任务,实现教学目标。体验式教学的作用在于体验式教学以美为突破口,以情为纽带,以思维为核心,因而对培养学生的创新意识、创新思维有着独特的作用,教学也往往能收到事半功倍的效果。一句话,体验式学习就是以培养学生具有独立、自主、创新等主体精神为目标,以营造教学氛围、激发学生情感为主要特点,以学生自我体验为主要手段的学习方式。
2 体验式教学对策
2.1 利用互作原理
体验式教学要求教师创设的情境就是要使学生感到轻松愉快、心平气和、耳目一新,促进学生心理活动的展开和深入进行。欢快活泼的课堂气氛能够助长学生情感的高涨,加之欢欣鼓舞之时往往是知识内化和深化之时。
兴趣是学生主动探究的向导。教师可以通过多媒体,实物、挂图、趣味资料、音乐、生动的语言等手段,创设和谐、愉悦的学习氛围,架起学生已知经验、情感与书本学习之间的桥梁,激发学生的学习情感,唤起学生参与的欲望。
联合国教科文组织在《学会生存——教育世界的今天和明天》中明确指出:“教师的职责现在已越来越少地传递知识,而越来越多地激励思考,他将越来越多地成为顾问,一位交换意见的参考者,一位帮助发现矛盾论点而不是拿出现成真理的人”。因此,课堂应该是学生的,学生是学习的主人,教师的一切都是为了学生的一切,为了一切的学生。探究的问题是学生自己提出来的,解答疑问的方式是师生共同商量的,问题的答案是学生在已知经验的触碰下,共同合作探讨出来的,老师不强加给学生任何结论,也不用正确或错误来区分他们不同的知识概念,只是让学生在交互质疑辩证的过程中,澄清所生的疑虑,逐渐完成知识的建构,形成正式的科学知识。
2.2 利用直观原理
体验式教学所创设的情境,因其是人为有意识创设的、优化了的、有利于学生发展的外界环境。这种经过优化的客观情境,在教师语言的支配下,使学生置身于特定的情境中,不仅影响学生的认知心理,而且促使学生的情感活动参与学习,从而引起学生本身的自我运动。300多年前,捷克教育家夸美纽斯在《大教学论》中写道:“一切知识都是从感官开始的。”这种论述反映了教学过程中学生认识规律的一个重要方面:直观可以使抽象的知识具体化、形象化,有助于学生感性知识的形成。体验式教学法使学生身临其境或如临其境,就是通过给学生展示鲜明具体的形象(包括直接和间接形象),一则使学生从形象的感知达到抽象的理性的顿悟,二则激发学生的学习情绪和学习兴趣,使学习活动成为学生主动的、自觉的活动。
2.3 利用相似原理
相似原理反映了事物之间的同一性,是普遍性原理,也是体验式教学的理论基础。形象是情境的主体,体验式教学中的情境模拟要以社会生活中的具体形象和教学需要的形象为对象,情境中的形象也应和学生的知识经验相一致。体验式教学法要在教学过程中收入或创设许多生动的场景,也就是为学生提供了更多的感知对象,使学生大脑中的相似块(知识单元)增加,有助于学生灵感的产生,也培养了学生相似性思维的能力。
3 体验式教学在农业气象学实践中的应用
3.1 传统农业气象学实践教学存在的弊端
农业气象学是研究农业与气象条件之间相互关系及其规律的科学,它既是应用气象学的一个分支,又是农学的一门基础学科。农业主要是在自然条件下进行的生产活动。光、热、水、气的某种组合对某项生产有利,形成有效的农业自然资源;另一种不同的组合对农业生产有害,构成农业自然灾害。农业气象学的基本任务就在于研究这些农业自然资源和农业自然灾害的时空分布规律,为农业的区划和规划、作物的合理布局、人工调节小气候和农作物的栽培管理等服务,并开展农业气象预报和情报服务,对农业生产提供咨询和建议,以合理利用气候资源,规避不利气象因素,采取适当的农业措施,促进农业丰产,降低成本,提高经济效益。
传统的三天实践教学不管是农学、林学、园艺、植保、资环等专业,统一在气象站实习,观测记录气象数据,进行单纯的气象要素变化规律分析,严重地脱离农业生产,没有起到气象为农业生产服务的目的。
3.2 体验式教学在农业气象学实践中的应用
按体验式教学流程,根据不同专业学生实习之前,做好课前充分准备,选择合适的实习地点,写好实习和调查大纲,设置情境,林学专业的学生选择林地,农学、植保和资环专业的学生选择农田(稻田、棉地、烟地)、园艺专业的学生选择果园和花房等,中药专业的学生选择中药园,让学生将所学的气象知识用到各自的专业中,在生产中发现问题,解决问题,实习完毕进行总结评价,三天实习时间虽短,但达到了实习效果。
(1)学生深入到农田、林地、果园、花房、中药园等地,体会到农民的艰辛,农业存在的风险,在一定程度上农民还是靠天吃饭,农业气象条件在生产中的重要性,同时学生也受到一次艰苦奋斗的教育。
(2)进行平行观测,一边记录田间、林地、果园、花卉、中药园的小气候,一边调查农作物、果树植物、花卉、中药、林木的生育期,同时调查气象灾害,将获取的资料写成实习报告,要求每个学生提出一条生产建议。