趙龍，孫淑瑞，韓劍萍，詹晨，鄧小菲，陳浩

問題-探究式教學(xué)模式在高校計量地理學(xué)課程中的應(yīng)用

趙龍1，孫淑瑞2，韓劍萍1，詹晨1，鄧小菲1，陳浩1

（1. 綿陽師范學(xué)院 資源環(huán)境工程學(xué)院，四川 綿陽 621006；2. 北京語言大學(xué) 中華文化研究院，北京 100083）

為克服傳統(tǒng)教學(xué)方式在高校計量地理學(xué)課程中的弊端，以綿陽師范學(xué)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(yīng)用”的問題-探究式“四步曲”教學(xué)模式，并通過對比是否實施該教學(xué)模式的２個年級的學(xué)生考核成績以及對該教學(xué)模式受眾學(xué)生的問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該教學(xué)模式的應(yīng)用成效良好，學(xué)生的各項考核成績均有提高，并且集體內(nèi)部學(xué)習(xí)效果差異程度減??；該教學(xué)模式對原本學(xué)習(xí)狀況相對欠佳的學(xué)生的幫助尤為顯著，并得到了其受眾學(xué)生的主觀認(rèn)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(jìn)，以優(yōu)化教學(xué)模式，提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量．

問題-探究；教學(xué)模式；情景創(chuàng)設(shè)；問題引導(dǎo)；計量地理學(xué)

計量地理學(xué)是地理、環(huán)境等專業(yè)重要的方法論學(xué)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(xué)和環(huán)境科學(xué)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(yīng)用實踐提供重要的理論指導(dǎo)[1]．計量地理學(xué)對學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的要求較高，加之課程內(nèi)容體系復(fù)雜、教學(xué)課時偏少、實踐教學(xué)薄弱等情況[2-4]，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師教授和學(xué)生學(xué)習(xí)都存在較多問題，教師重理論、滿堂灌、少互動、缺啟發(fā)，學(xué)生缺興趣、厭理論、畏計算、少應(yīng)用．這種消極的教授和學(xué)習(xí)狀況亟待改變．問題-探究式教學(xué)模式是根據(jù)教學(xué)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(xué)生的求知欲、創(chuàng)造欲和主體意識，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一種教學(xué)模式[5]，該教學(xué)模式對解決計量地理學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)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(xué)院環(huán)境類專業(yè)的計量地理學(xué)課程設(shè)計了問題-探究式教學(xué)模式，并對是否實施該教學(xué)模式的２個年級學(xué)生的考核成績進(jìn)行比較，對該教學(xué)模式的受眾學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，進(jìn)而分析其應(yīng)用成效，以期為優(yōu)化教學(xué)模式和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果提供幫助．

1　計量地理學(xué)課程的現(xiàn)存問題

綿陽師范學(xué)院以教學(xué)型、應(yīng)用型、地方型和師范型為辦學(xué)定位，所開設(shè)的環(huán)境類專業(yè)為工學(xué)專業(yè)，旨在培養(yǎng)環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用型專門人才．計量地理學(xué)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(xué)中存在以下主要問題：

1.1　課時安排偏少，學(xué)生基礎(chǔ)薄弱

計量地理學(xué)涉及概率論與數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)和“3S”技術(shù)等學(xué)科，對學(xué)生的數(shù)學(xué)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(xué)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(xué)生補充相關(guān)的基礎(chǔ)知識．同時，計量地理學(xué)課程本身內(nèi)容體系復(fù)雜，而目前只有36學(xué)時的理論課時，為避免出現(xiàn)在有限的學(xué)時內(nèi)要完成超量的教學(xué)內(nèi)容而導(dǎo)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(xué)生將知識學(xué)多、學(xué)透，要解決這一問題，就需要由教學(xué)管理部門進(jìn)一步統(tǒng)籌優(yōu)化專業(yè)課程體系．

1.2　教學(xué)模式老舊，教學(xué)效果欠佳

在傳統(tǒng)的計量地理學(xué)教學(xué)方式中，為了完成既定的教學(xué)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(dǎo)的方式，首先介紹某種計量方法的原理和推導(dǎo)過程，然后結(jié)合例題演示該方法的應(yīng)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(xué)模式不能有效地體現(xiàn)環(huán)境類專業(yè)的特點，學(xué)生會將之與高等數(shù)學(xué)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(xué)生對課程的興趣度與重視度，進(jìn)而導(dǎo)致教學(xué)效果欠佳．

1.3　考核方式單一，應(yīng)用效果不佳

目前，計量地理學(xué)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(xué)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(xué)生不必要的復(fù)習(xí)負(fù)擔(dān)（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(yīng)用，限制了試題所能考查知識點的覆蓋度和應(yīng)用性．

2　問題-探究式教學(xué)模式設(shè)計

為克服傳統(tǒng)的計量地理學(xué)教學(xué)方式的不足，不少學(xué)者對其教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等進(jìn)行了思考[7-11]，在理論課程和實踐教學(xué)方面都進(jìn)行了探索，構(gòu)建了多種教學(xué)模式[12-14]．本研究針對綿陽師范學(xué)院環(huán)境類專業(yè)的計量地理學(xué)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(yīng)用”的問題-探究式“四步曲”教學(xué)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．

第2步，探究問題．學(xué)生根據(jù)已有的知識對該問題進(jìn)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(xué)生獨立思考，而較復(fù)雜的問題建議學(xué)生分小組討論．在學(xué)生探究之后，由學(xué)生主動或教師抽問的方式給出該問題的解決方案．方案是否合理可行，也是由教師和學(xué)生共同探究而定的．教師根據(jù)該計量方法本身涉及的關(guān)鍵知識點事先設(shè)置好一系列遞進(jìn)式問題，然后引導(dǎo)學(xué)生一起探討所給方案是否能解決這一系列問題，如果能解決，則該方案可行；如果不能解決，則重新調(diào)整方案，直至該方案能通過．通常，一種新的計量方法由于涉及新的思維方式或知識點，學(xué)生給出的方案需要多次調(diào)整才能通過．方案的調(diào)整過程是該教學(xué)模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，教師在該環(huán)節(jié)中的作用主要是引導(dǎo)，而不是簡單下結(jié)論．教師的引導(dǎo)可分為正向引導(dǎo)和反向引導(dǎo)，其中反向引導(dǎo)的目的在于讓學(xué)生通過對所犯錯誤的思考而加深對知識點的理解．

第3步，梳理思路，歸納知識．通過第2步的多番探究，學(xué)生在教師的引導(dǎo)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(xì)化該思路中涉及的每一個知識點．該過程也是以學(xué)生為主體，教師引導(dǎo)和補充．

圖1　問題-探究式教學(xué)模式

第4步，知識遷移，專業(yè)應(yīng)用．為了強化學(xué)生對新的計量方法的理解，并體現(xiàn)出其專業(yè)應(yīng)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)素材．

問題-探究式“四步曲”教學(xué)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(xué)模式在2019級環(huán)境類專業(yè)計量地理學(xué)課程中首次實施．為評價該教學(xué)模式的應(yīng)用成效，對比了未實施該模式教學(xué)的2018級和實施了該模式教學(xué)的2019級環(huán)境類專業(yè)學(xué)生的考核成績，并對2019級學(xué)生進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)差為指標(biāo)，對比2018級和2019級環(huán)境類專業(yè)學(xué)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(xué)模式的應(yīng)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(xué)與工程專業(yè)和為四川省“深度貧困縣人才振興工程”服務(wù)而專門開設(shè)定向培養(yǎng)人才的資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)．本研究在對比2個年級學(xué)生的課程考核成績時，不僅會對比環(huán)境類專業(yè)總體學(xué)生的成績，還會進(jìn)一步分專業(yè)對比，以分析該教學(xué)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(xué)習(xí)效果的影響程度．

從成績的均值來看，2019級總體學(xué)生的各項成績都高于2018級總體學(xué)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(xué)模式對提升學(xué)生效果有積極作用，尤其是對定向生大有裨益．

圖2　問題-探究式教學(xué)模式實施前（2018級）后（2019級）學(xué)生考核成績均值比較

從成績的標(biāo)準(zhǔn)差來看，2019級總體學(xué)生的各項成績標(biāo)準(zhǔn)差都低于2018級總體學(xué)生的各項成績標(biāo)準(zhǔn)差（見圖3），總成績、考試成績和平時成績的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)差都低于2018級定向生的各項成績標(biāo)準(zhǔn)差，總成績、考試成績和平時成績的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)差相對2018級非定向生總成績和考試成績的標(biāo)準(zhǔn)差分別有小幅度增高，而平時成績標(biāo)準(zhǔn)差有明顯降低．由此可見，該問題-探究式“四步曲”教學(xué)模式對減小集體內(nèi)部學(xué)習(xí)效果的差異程度有積極作用，對平時學(xué)習(xí)效果的提升尤其明顯．

圖3　問題-探究式教學(xué)模式實施前（2018級）后（2019級）學(xué)生考核成績標(biāo)準(zhǔn)差比較

3.2　學(xué)生問卷調(diào)查

為了從學(xué)生的主觀角度進(jìn)一步了解該問題-探究式“四步曲”教學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)計量地理學(xué)的基本情況和對該教學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)計量地理學(xué)的基本情況在調(diào)查學(xué)生學(xué)習(xí)計量地理學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)計量地理學(xué)課程的基本情況 （%）

由表1可見，有80%以上的學(xué)生是重視計量地理學(xué)這門課程的，同時認(rèn)為其難度可以接受；有77.8%的學(xué)生認(rèn)真聽課的時間比例在60%以上，有98.6%的學(xué)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(xué)生是有學(xué)習(xí)意愿的，學(xué)習(xí)態(tài)度也是端正的，同時具備相應(yīng)的知識基礎(chǔ)．另外，有60%以上的學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時主要注重“思路和方法”的學(xué)習(xí)，并認(rèn)為“老師引導(dǎo)、啟發(fā)，師生頻繁互動”是最好的課堂教學(xué)方式，這表明學(xué)生的學(xué)習(xí)方法是有效的，而且認(rèn)同互動式的教學(xué)方式．有50%以上的學(xué)生認(rèn)為“難以將課程知識與專業(yè)問題結(jié)合起來”是學(xué)習(xí)該課程最大的阻礙，這表明學(xué)生有強烈的意愿尋求方法論學(xué)科的專業(yè)應(yīng)用價值，同時也反映在計量地理學(xué)教學(xué)中設(shè)置專業(yè)性問題的必要性．

3.2.2學(xué)生對問題-探究式“四步曲”教學(xué)模式的評價在調(diào)查學(xué)生對問題-探究式“四步曲”教學(xué)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(xué)模式在計量地理學(xué)課程中的實踐 （%）

由表2可見，所有學(xué)生都感知到了教師在授課過程中有意采用了問題-探究式教學(xué)模式，并且有97.2%的學(xué)生愿意參與這些探究性的問題互動；所有學(xué)生都認(rèn)為教師設(shè)置的探究性問題數(shù)量合適，其中有47.2%的學(xué)生認(rèn)為這些探究性問題“較難，但能引導(dǎo)我思考”；在對該教學(xué)模式的總體評價方面，即該模式對學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)性和幫助程度方面，分別有86.1%，100%的學(xué)生對該模式的實施持肯定態(tài)度，認(rèn)為采用該模式對學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)性強，對課程學(xué)習(xí)幫助很大．

4　結(jié)語

問題-探究式“四步曲”教學(xué)模式首次應(yīng)用于計量地理學(xué)課程中，且取得了良好效果，其受眾學(xué)生與未實施該教學(xué)模式的學(xué)生相比，各項考核成績均有提高，且集體內(nèi)部學(xué)習(xí)效果差異程度減小，實現(xiàn)了集體的共同進(jìn)步．同時，該教學(xué)模式也得到了受眾學(xué)生的主觀認(rèn)可．

然而，針對計量地理學(xué)課程，該教學(xué)模式仍有需要持續(xù)改進(jìn)之處：（1）需要不斷補充課程章節(jié)重要計量方法所創(chuàng)設(shè)的情景，情景的創(chuàng)設(shè)需要注重學(xué)科專業(yè)性的多樣化，以便該教學(xué)模式在地理科學(xué)等其它專業(yè)中的實施；情景的創(chuàng)設(shè)還要注重趣味性，以便提高學(xué)生參與的積極性．（2）需要探索與該模式匹配的課程考核形式，克服傳統(tǒng)的閉卷考試對該課程考核的不利約束，以實現(xiàn)教學(xué)與考核的合理銜接，綜合提高學(xué)生的專業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)科建設(shè)和發(fā)展．

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Implementation of question-inquiry teaching model on the college course of quantitative geography

ZHAO Long1，SUN Shurui2，HAN Jianping1，ZHAN Chen1，DENG Xiaofei1，CHEN Hao1

（1. School of Resources and Environmental Engineering，Mianyang Teachers′ College，Mianyang 621006，China；2. Institute of Chinese Culture，Beijing Language and Culture University，Beijing 100083，China）

In order to overcome the defects in traditional teaching model in college course quantitative geography，a case from environmental speciality in Mianyang Teachers′ College was taken and a four steps question-inquiry teaching model was established，which includes establish situations with questions，inquiry into questions，order the thoughts and points and transfer new knowledge for professional application．Based on the comparison of the course scores of the students who obtained this teaching model and who didn′t and the result of questionnaire survey on the former students，it was revealed that this teaching model was effective．Implementing this teaching model has improved the course sores，reduced the learning achievement disparities within study groups．It is especially helpful for the oriented training students whose study status was not as good as the others．Subjectively，this teaching model was affirmed by the students．It is suggested to make some continuous improvements in situation establishment and corresponding assessment forms in order to optimize this teaching model and enhance the cultivation quality．

question-inquiry；teaching model；situation establishment；question guide；quantitative geography

1007-9831（2022）03-0105-06

P21∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.03.023

2021-12-06

綿陽師范學(xué)院教學(xué)改革研究項目（Mnu-JY20055）

趙龍（1990-），男，四川蘆山人，講師，博士，從事計量地理學(xué)的應(yīng)用研究．E-mail：zljcx512361@126.com