地理科學精選(九篇)
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第1篇：地理科學范文
錢學森在20世紀80-90年代逐步完成了總結全人類研究的科學體系。概括起來分11個門類、5大巨系統、4項建設（圖1、圖2、圖3、表1），下面分別表述原著與解解的內容。
附圖
圖1錢學森論人類的知識體系
Fig.1ThestatementofhumanknowledgesystembyQianXuesen
錢學森將當今人類對科學知識的體系，分為數學科學、自然科學、地理科學、社會科學、建筑科學、軍事科學、人體科學、思維科學、行為科學、系統科學與美學11個體系。對上述人類知識體系解讀，可以將自然科學、社會科學和地理科學作為客體世界的主要研究對象；而人體科學、思維科學和行為科學作為人類主體的主要研究對象；建筑科學界于客體與主體科學之間；軍事科學實際上是指謀略科學（包括經濟、政治、軍事等），是在掌握所有科學基礎上的智慧較量；美學是縱貫于各個學科的；數學科學與系統科學是橫貫于各個學科的。因此有以下的科學分類網絡系統（圖2）。
附圖
圖2科學分類的網絡體系
Fig.2Thenetworksystemofscienceclassification
在五個開放的、復雜巨系統中（圖3），地理系統與星系系統、社會系統、人體系統、人腦系統并列，其中的物理、地理、事理、人理、腦理中的“理”都是指研究的“規律”。
錢學森提出的社會主義總體設計部（表1）中，除了政治文明建設、物質文明建設、精神文明建設外，特別提出地理建設，筆者將其修改為地理系統工程，并增加了人口、科教、城鎮、資源、災害、產業。
表1社會主義建設的系統結構（略有修改）
TablelThesystemstructureofsocialismconstruction
附圖
2地理信息科學
20世紀70年代以來，隨著航天技術的迅猛發展，來自外層空間的遙感、遙測、定位、通訊信息海量地增加；隨著計算機技術的迅猛發展，處理與解決這些海量數據的能力大幅度地提高。地理信息系統、地理專家系統、管理信息系統、輔助決策系統應運而生，使得地理信息科學首先獲得發展的機會。正是地理信息科學這門用高新技術武裝起來的技術科學的發展，帶動了整個地理科學的建立與發展。
附圖
圖3五個開放的復雜巨系統
Fig.3Fiveopencomplexgiantsystem
地理信息科學的主要內容就是天地信息一體化網絡系統，包括航天信息網絡系統（外層空間衛星之間的信息網絡）、地面的網絡系統、天地之間的網絡系統三部分，是有線網絡與無線網絡連通的一體化網絡系統。1998年筆者發表了“航天信息與地理信息一體化網絡系統及其應用”的論文[5]，2002年又發表了“論地理信息科學的發展”[6]一文。兩篇論文基本上代表了地理信息科學的創始與發展，當前各行各業都在進行數字化或信息化的建設，實際上都是天地信息一體化網絡中的部分子網絡或子系統。地理信息科學中最重要的原創性的成果是遙感信息模型與地理信息編碼模型。
隨著遙感信息的大量獲取，數學家以模式識別為工具對遙感信息進行圖像處理與分類，使用的數學工具主要是數理統計的方法，把遙感信息看成是沒有成因關系的隨機變量；物理學家則把獲取遙感的物理過程視為遙感信息的成因，因此采用反演的方法，使用輻射傳輸方程為主的數學工具，事實上不承認地理現象的不確定性；大多數地理學家將遙感信息當成系列成圖的基礎信息，快速、準確地制作系列地圖。地圖是符號系統，其信息量遠不可與遙感信息量比較，地圖學家把遙感信息轉化成符號系統的系列圖譜。遙感信息模型則是將地理復雜現象中的非遙感信息轉變為歸一化的影像信息，與遙感信息一起用方程、統計與相似準則結合，也即演繹邏輯、歸納邏輯與類比邏輯結合；確定性與不確定性（包括隨機的不確定性、模糊的不確定性、灰色的不確定性、分形的不確定性）辯證統一；圖像與方程（一個像元或一個圖斑、一個方程）耦合；抽象思維與形象思維互動而建立起來的一種地理復雜信息模型[7-9]。這種信息模型只有在遙感技術的推動下才有可能產生。這種信息模型是遙感信息與地理信息連接的紐帶。地理信息系統本來就是為了制作地圖而創建的，因此地圖學家將從遙感中提取的系列地圖存入地理信息系統，是順理成章的。但是這種地理信息系統無論空間分析功能多么強大，也不可能進行模型計算，外掛、內嵌種種方式都不可能解決直接進行模型計算問題。系列地圖存入計算機的圖形庫時，信息又是冗余的，因此帶來一系列與計算機技術發展格格不入的疑難，最為典型的是數據挖掘，數據挖掘說明存在數據庫中的信息有冗余。遙感信息模型的運算要求地理信息系統可以直接進行模型計算，由此地理信息編碼模型應運而生[10,11]。傳統的地理信息系統以圖形的疊合(Overlay)為主；而能夠進行遙感信息模型運算的地理信息系統則以像元或圖斑中的多位編碼的抽取(Extract)為主。這又是完全相反的途徑。地理信息編碼模型還是地理定量信息與定性信息轉化的紐帶，也是地理信息系統中屬性庫與地理專家系統中知識庫聯系的橋梁。
總之，天地信息一體化網絡系統是開放的復雜巨系統，研究這個巨系統的地理信息科學的內容遠遠超過了3S(RemoteSensing,GlobalPositioningSystem,GeographicalInformationSystem)的范圍，而是以天地信息一體化網絡系統為核心的天—地—人—機系統。地理信息科學雖然是從屬于地理科學的技術科學，但是地理信息科學的誕生與發展是引領地理科學成長的核心力量，因此本刊更名時，將地理信息科學與地理科學相提并論，突出了地理信息科學的重要性。
3地理系統工程
地理系統工程當前尚未被廣泛認識，已經認識到的也僅僅是系統工程在地理學中的應用。當地理信息科學中的模型在實踐中應用時，必然會涉及地理系統工程的可操作性。地理遙感復雜信息模型的建立，可以進行定量預報和回溯，因此為地理系統工程打下了工程的基礎。國民經濟的主戰場主要包括人口、資源、生態、環境、災害、城鎮、基建、產業等8個方面，這8個方面是互動的。中國的人口問題、西部開發問題、21世紀水資源問題、能源問題、洪旱災害問題、環境問題、生態農業問題、城鎮體系問題、基建布局問題、產業結構動態調整問題以及相互之間的協調發展問題，無不屬于地理系統工程。
地理現象是復雜現象，地理系統是開放的復雜巨系統。當研究西部開發時，如果國家各個部門各行其是，石油開發只考慮石油開采與輸送管道；交通只考慮公路建設；鐵路只考慮鐵路建設；水利只考慮南水北調問題；城鎮建設只考慮城市規劃等，那么整體的西部地區有可能產生許多事倍功半的現象，例如修了公路沒有物資運輸；城市居民結構不盡合理；勞動力與產業結構不配套等。錢學森的社會主義總體設計部就是要把地理系統工程與政治文明建設、物質文明建設、精神文明建設系統地結合起來，地理系統工程僅是其中的一個子系統。而人口、資源、生態、環境、災害、城鎮、基建、產業是地理系統工程中的子系統。人口中的數量、素質、結構、分布是人口系統中的要素；資源中的礦產資源、水資源、生物資源、土資源、大氣資源等又是資源系統中的子系統；大氣環境、水環境、土環境、生物環境、地質環境是環境系統的子系統；交通、鐵路、航運、航空、供排水、供電、供氣、供暖、電訊、電視、計算機網絡是基礎建設系統的子系統等。系統嵌套系統，分層次子系統與交叉子系統，構成完整的、開放的、復雜的巨系統。
研究開放復雜巨系統的方法，首先是將系統分解為多層次的子系統，明確其中的交叉子系統；其次是從定性到定量地確定子系統中各個要素與指標體系；第三是根據指標（相似準則）建立模型進行預測預報；最后是檢驗該巨系統的效益與效率。當前大多數是分別研究人口、資源、生態、環境、災害、城鎮、基建、產業等子系統，在一個地區全面研究區域地理系統工程的有效實例不多，區域經濟地理的研究還遠遠夠不上地理系統工程。筆者曾在2000年底提出中國水資源、水災害、水環境、生產用水、生活用水統一解決的洪水充分利用，全國水系網絡化與渤海淡化的地理系統工程，中國科技報曾進行報道，之后筆者在“21世紀黃河系統工程方略”一文中進行闡述，首先所能進行的研究是虛擬地理系統工程。全國水系網絡化與渤海淡化是21世紀的世紀工程，尚需有識之士共識，廣泛地深入研究，進一步的論證。如果沒有以高新技術武裝起來的地理信息科學的支撐，研究復雜的地理系統工程就是空想，然而所幸的是人們已經掌握了地理信息科學的許多關鍵技術，地理系統工程的實踐指日可待。
4理論地理科學
地理信息科學一方面可以進一步為地理系統工程提供研究方法與手段；另一方面又為理論地理科學提供技術基礎。從遙感信息模型發展到地理復雜信息模型再到地理數學[8]，為理論地理科學奠定了堅實的基礎。
理論地理科學中首要的是建立開放的復雜巨地理系統的理論；其次是地理類比的廣義相似理論[13]；第三是一般地理復雜模型理論與地理數學；第四是地理數學在部門地理—部門子地理系統工程與區域地理—區域地理系統工程中的應用。理論地理科學如果不能指導部門子地理系統工程的研究和區域地理系統工程的研究，那么就失去了理論意義。
如果沒有以高新技術武裝起來的地理信息科學的支撐，研究理論地理科學也是空想，然而所幸的是人們已經掌握了地理信息科學的許多關鍵技術，理論地理科學的建立指日可待。
5地理科學在可持續發展信息社會中的作用
地理學的發展經歷了“地理環境決定論”、“人類中心主義”，然后達到了地理科學的可持續發展的階段。地球上人類消耗的資源、能源是極其不平衡的，按照發達國家的水平，一個地球是滿足不了全人類的需求的。可持續發展只有在信息社會中才能實現，人類一方面需要依靠科學技術開發資源，如太陽能的利用，靠基因工程使綠色植被更多地利用太陽輻射，靠納米技術直接轉化太陽能為電能；另一方面是靠信息技術節省資源、能源，如天地信息一體化網絡系統就是信息社會的重要支柱之一，靠航天技術獲取外層空間信息源，靠計算機技術建立信息網絡。由此可見，地理信息科學在可持續發展信息社會中的作用[14]。隨著地理信息科學的發展，地理系統工程與理論地理科學的發展，將為國民經濟的主戰場做出重要的貢獻。
由上分析，可見地理科學與地理信息科學已經被廣泛共識，地理系統工程與理論地理科學的發展尚不夠充分，因此本刊更名為“地理與地理信息科學”是適時的，是既有繼承性又有發展性的；是既有前瞻性又有現實性的。在這里我們希望地理科學界的同仁，切不要輕視技術，高新技術恰恰是新理論、新應用的強大推動力。
【參考文獻】
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第2篇：地理科學范文
新時期的地理科學，與資源管理、生態環境保護、自然災害監測、人口調控等問題有著密切的聯系。面對著日益嚴峻的的環境形勢，人與環境的協調發展已經成為當前地理科學研究的重點內容。地理科學的可持續發展，與生態環境保護有著重要的聯系。在當前的環境形勢下，人口增長、環境惡化以及資源面臨枯竭，使新時期的地理科學面臨著不小的挑戰。生態可持續建發展已經成為地理科學的核心內容。地理科學的可持續發展，能夠對于世界環境、人口、資源等問題進一步的掌握和了解，才能有效的投身于環境建設當中去，以實現人與環境和諧發展的目標。地理科學涉及到地球表層的各個領域和方面，自然環境的保護，資源可持續利用，綠化建設，防治自然災害，與此同時還和社會、經濟的發展有著密切的聯系。因此，環境科學的可持續發展對于環境、社會、經濟有著重要的影響，是促進其良好發展的重要基礎。
二、地理科學可持續發展的創新思路
可持續發展是新時期地理科學的核心內容，所探究的內容是人類生存與發展的地理環境。樹立可持續發展觀念。立足于人與環境之間的關系，根據地理學的區域性，分析地理區域的特征與差異，具有很強的規律性。地理科學所研究的內容，包括人口、資源以及環境多個內容，而可持續發展則可以有效解決這些難題。地理科學的可持續發展，涉及到生態環境、能源、工業、農業以及社會生產活動，將人與環境緊密的聯系在一起。在新的發展時期，地理科學的可持續發展思路也需要進一步的創新，以帶動環境、社會、經濟的可持續發展。
(一)地理科學的系統化發展
新時期地理科學的核心價值觀念已經確定，全面圍繞著可持續發展的方向進行研究。而人與自然的關系是研究的的主要內容。隨著社會的發展和進步，人與自然之間的關系也發生了微妙的變化。人們對于自然環境保護意識有了明顯的提高，更加著重與自然環境的和諧發展。除了人與自然環境的關系之外，新時期的地理科學還涉及到人與社會、經濟的密切聯系。根據社會和經濟的快速發展，地理科學的理論內容需要進行相應的完善，趨向于系統化的發展。無論是生態環境的保護還是社會經濟的建設，都將朝著可持續方向發展。在經濟全球化的大背景下，地理科學形成了世界范圍內的系統化發展，將綜合性學科的作用充分的發揮出來，對于全球環境的可持續發展來說具有重要的意義。生態環境的可持續建設以及社會環境的可持續發展都是立足于地理科學的基礎之上進行的，人與自然環境之間的協調統一是地理學科可持續發展的宗旨。新時期地理科學的系統化發展，在人與環境和諧統一的主題下進行有效的延伸與拓展，以可持續發展為核心價值理念，充分發揮發揮地理科學的重要價值。
(二)高新技術的應用
科技是時展的標志，而對于新時期的地理科學而言，科學技術的應用更是可持續發展的重要推動力。計算機應用技術以及遙感是地理科學應用最多的的技術。隨著科技的發展和進步，開始有更多的高新技術得以開發和應用。在地理方面，航空攝影是最常用的技術手段，利用衛星、遙感以及傳感系統，能夠獲取更加全面真實的生態環境信息，以更好的掌握當前環境的實際情況。高新技術的應用，將地理科學的發展與研究推向了一個全新的高度。在技術的推動下，地理科學的逐漸呈現社會化發展的趨勢。地理信息系統的建立，將科學地理與社會生活緊密聯系在一起，能夠有效解決社會環境當中的實際問題。從某種意義上來說，這是地理科學的有效延伸。社會環境與自然環境一樣，都屬于生態系統當中重要的部分，相互依存，不可分割，對于自然環境的保護具有重要的意義。生態環境建設迎來了新的曙光。高新技術的應用，將地理科學的可持續發展更好的落實到實踐當中，而不是局限于理論。社會、經濟、人文、科技都沿著可持續發展的方向前行。人與自然環境之間的關系更加明確，環保意識有了顯著的提升。在可持續發展趨勢帶動下啊，生態環境建設進入了嶄新的階段，同時也為社會經濟未來的發展創造了良好的條件。地理科學的可持續發展，實現了對生態環境的保護，以更好的保護我們的生存環境。基于可持續發展的背景下，地理科學的重要價值能夠真正的體現出來，為建設我們美好的家園而努力。
三、結論
第3篇：地理科學范文
關鍵詞:高中地理；實踐活動；實踐探究
地理學包含的范圍及其廣泛，就其在高中階段就在自然方面考察地質學、地貌學、巖層學、礦物學、氣象學、氣候學、水文地理學、土壤地理學、冰川學、火山學、地震學等方面。高中考擦人文方面是必修二中的所有，比較簡單，考察農業、工業、社會為主。學生在獲取這些知識，教師都可以帶領學生們進行一些實踐探索。學生在生活中就可以掌握、了解宇宙、大氣、海洋、陸地的一些自然現象，還可以在農村中去了解農業，城市中去感受工業。俗話說：實踐出真知。通過實踐，學生掌握知識更加準確、深刻。
一、教師帶領深入實踐
高中地理課程研究的對象主要是我們所處地球或所屬區域的地理環境，例如天氣，水循環，氣候等，還有我們的人文環境，包括農業的特點，要求；工業的地理位置選擇等，地理跨越自然學科和社會學科的這一特點要求老師必須帶領學生走出課堂和書本，融入自然，融入社會。在高中階段教學，任何時候都不能與課本脫離，教師在帶領學生進行地理實踐活動時，要結合教材，設計實踐活動方案。例如：剛開始學習地理時，主要是學習簡單的比例縮放，圖標，方位等。這時候老師可以帶領學生觀察校園，讓學生繪制出學校的平面圖。加強學生對方位空間的理解。再有學習水循環章節時，分別在晴天和雨天帶學生外出，讓學生觀察地面上的水是怎樣蒸發變成水蒸氣，水蒸氣最終如何形成水滴下落，流入地下的水會最終匯集在哪里，還可以帶學生分別觀察鄉村和城市中水的匯集速度，和匯聚地。這樣學生很快就會學會這一章節內容。比如，城市的水下滲難，鄉村的水下滲容易，城市的水經常積聚在一起，形成水災，而鄉村則的雨水很快就流入地下。讓學生進行一下對比和分析原因，學生很容易就得出城市硬化面積大，水不容易下滲，常引發洪澇災害。而鄉村綠化面積比較大，雨水容易下滲。學生在實踐中提出自己的問題和看法，然后設計解決方案。
二、小組自由組織實踐學習
高中相比較初中和小學而言，自主學習更加重要。早晚自習的設定就是為了讓學生自主學習，在地理學習中，有些實踐活動的開展，老師沒有辦法帶領每個學生進行。這時候要求學生自主組隊去生活中實踐探索。學生之間可以根據需要分成若干小組，在課外約定時間一起去從事地理實踐活動，比如在學習農業這一章節時，農村的孩子可以分別帶領一些城市的孩子去農村觀察，掌握農業生產的時間、條件。城市的學生可以帶領學生去一些商場觀察，掌握商業的地理位置條件、人群密集度等。如若家住黃土高原，學生分組去看黃土高原的水土流失現狀，并提出各自小組的解決方案，老師可以進行評估，鼓勵學生向這方面前進。秦嶺、淮河一帶的學生，可以在不同季節考察這條線的地理位置，冬天觀察是否真的是在它南方的區域不結冰，而北方結冰。觀察它一月的溫度是否接近于0度，觀察它南北的植被是否是熱帶亞熱帶常綠闊葉林與溫帶落葉闊葉、針葉林。觀察它是否是旱地與水田地區分布分界線等等。每一個小組可以選擇一項進行觀察、研究。
三、實踐評估
對學生實踐評估對高中地理科學實踐探究活動的考察與指導，教師在評估學生的實踐探究活動時，可以了解學生對地理知識的掌握情況，有些學生掌握的速度更快及深度更廣，可以讓這些學生幫助一下那些掌握速度較慢，理解力較差的學生，讓學生共同進步。其次，評估活動也有一定的準則，地理綜合實踐活動方案必須符合新課標要求，設計科學具體細致且可操作性、實踐性強，老師們在開展社會實踐活動時要掌握這一條評價標準。評估中要關注活動的選擇與設計價值；活動過程中學生的體驗與收獲；活動的成功及社會效益；活動過程中的創新性和實踐性的體現情況；小組成員之間的配合。通過對地理科學實踐活動的評估，讓每個學生都了解自己不長處和不足，下一階段的實踐活動的改進。例如：在學生考察城市商業中心的地理位置選擇的實踐活動中，城市的孩子對這項實踐活動比較有感覺，農村的孩子對這方面的理解少一點，這時候在評估時就不能一下定結論，而應該在下一次實踐活動時城市學生帶領鄉村學生共同參與實踐活動后再做評估。
四、結論
高中地理科學實踐活動，是適應教學改革的內容新注入的生氣，以往的地理只注重傳授學生課本上的內容，讓學生死記硬背，而實踐活動則是讓學生在理解的基礎上掌握地理書本上的內容。現階段，老師在實踐活動上要加強改進，培養學生自主選擇，主動探究，學以致用的能力。老師對實踐設計得目標要明確。
作者:劉瑋 單位:信豐縣信豐中學
參考文獻:
第4篇：地理科學范文
關鍵詞:地理科學;GIS;教學方法;實踐教學
中圖分類號:G64
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2010)19-0259-02
0 引言
地理信息系統(Geographic information systems,GIS)是利用計算機技術實現地理信息采集、管理、分析和表現地理空間數據(Geo-spatial data)的系統,實現空間決策支持。地理信息系統的定義是由兩個部分組成的。一方面,地理信息系統是一門學科,是描述、存儲、分析和輸出空間信息的理論和方法的一門新興的交叉學科;另一方面,地理信息系統是一個技術系統,是以地理空間數據庫(Geospatial Database)為基礎,采用地理模型分析方法,適時提供多種空間的和動態的地理信息,為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統。
1 GIS與地理教學
既然GIS是地理科學專業的一門專業必修課,與地理科學有著千絲萬縷的聯系。
1.1 GIS課程的特點
(1)GIS是多學科集成、滲透性強的學科。作為一門交叉性強的學科,還需要有厚實的計算機,地理,數學,測繪等學科知識作為鋪墊。
(2)GIS是理論性和應用性并重的學科。GIS理論與GIS技術并存,理論需要技術的支撐,技術需要在理論的基礎上改進。
(3)GIS具有發展速度快,內容更新快的特點。
GIS經歷了實驗室GIS、企業化GIS和社會化GIS三個發展階段,社會化的GIS以廣泛提供地理信息服務為其特征,GIS應用和其他應用緊密結合在一起,已經成為人們日常生產和生活不可分離的一部分。
1.2 GIS在地理教學中的地位
地理學是一門研究人類賴以生存的空間科學。由于地球表面具有非均一性、空間變化的復雜性,又由于地表上的事物極其多樣,所以地理學的研究對象極為復雜。對于地理學家,以下三個問題是最基本的:(1)地理空間中地理現象發生的地點;(2)現象的特征;(3)各種現象之間的空間關系。要回答這些問題,地理學家必須處理各種描述地理現象的地理數據,而這些數據的最大特點是具有空間位置。因此,在地理研究中,形成了具有悠久傳統歷史的空間分析理論與方法,它為地理信息系統提供了有關空間分析的基本觀點與方法,成為地理信息系統的基礎理論依托。而地理信息系統的發展也為地理問題的解決提供了全新的技術手段,并使地理學研究的數學傳統得到充分發揮,地理信息系統的產生和發展與地理學有著十分密切的關系。
1.3 課堂教學內容
對于從未接觸地理信息系統理論、技術的地理本科學生來講,對地理信息系統這門課可以說腦子是空白的。在第一堂課上就要把這個名詞給學生講解清楚,并把地理信息系統的產生由來、發展過程及主要是用來解決和回答那些問題一一給學生介紹明白。
對于地理信息系統這門課程,我們給學生建立一個整體的概念,即建立一條主線,并沿著這條主線進行逐次分解教學。而且還要在講課過程中穿插更加易懂的實例來進行解釋。例依據地理信息系統的內容,我們可以將GIS生產過程簡單的用一個示意圖來表示。如圖1能夠較好反映整個地理信息系統的縱橫脈絡,按照這個框圖能夠使講課思路條理清晰,可以引導學生沿著這條主線,明白各部分的內容、目的、聯系與區別,正確把握本門課程的結構知識。除了用這樣的框圖外,還需要引進一個實例來講解,比如我們要劃分旅游景區的是否開放區域,我們可以在框圖的基礎上,用實例來進行講解。
1.4 多媒體與傳統方式相結合進行課堂教學
現代化教學設施的應用確實能為教學提供一些傳統教學方法不可比擬的優勢,可以減少大量的板書時間,大大增加教學內容,可以使一些教學內容更加生動、形象和直觀,可以通過圖、文、聲、像等多種方式同時刺激學生的視覺、聽覺和觸覺等多種感官,提高學生的接受和理解能力。一方面,現代化教學方法和傳統教學方法有機結合。
課堂授課時,應根據授課內容,選擇多樣合理的表達方式,以提高效果。課堂上一味地追求使用現代化的教學設施,將課堂講授內容不加區別地用投影儀顯示,時間一長,就會使學生眼睛疲勞、感覺單調乏味;因此,對于需要掌握的推導過程,用傳統的手工方法,減緩授課節奏,可以使學生印象更深,效果更佳。另一方面,現代化教學手段的應用易劃整為零。課堂上要把握好各類教學手段的使用方法和方式.
對于一些應用模型,算法之類,我們還需要用傳統的方法進行推導。但是在展示一個GIS的功能應用就可以用多媒體,更加形象生動。
1.5 GIS技術的實際應用
GIS技術的應用,狹義來講,GIS的軟件操作,也是地理課程教學中不可替代的重要組成部分。應用GIS技術手段解決地理學問題,是地理學研究方法上的一次質的飛躍。近年來,隨著計算機技術特別是軟件技術的發展,GIS已經與其它技術相融合成為一門綜合性的技術。GIS的教學不僅僅是讓學生了解一些理論和發展趨勢,更重要的是讓學生通過更多的實踐學習,培養自己利用現代高科技技術手段獲取地理信息、運用地理信息、處理地理信息的能力,為今后的工作和研究作技術上的準備,因此GIS實踐教學是課程教學中不可替代的重要組成部分,其課堂實驗教學時數應該占到總課時的三分之一甚至于一半以上。
實習具體內容有:(1)GIS工具型軟件的使用和基本操作練習(可以選擇多個軟件,讓學生進行分析比較它們的異同);(2)空間數據的采集和編輯(針對不同的數據源進行采集);(3)空間數據結構的轉換和多源空間數據的融合;(4)屬性數據庫的建立;(5)簡單地理信息查詢系統的建立;(6)設計與建立用戶界面和簡單應用系統(將計算機編程語言與GIS工具軟件相結合)。
我們在教學中可以采取理論與實踐相結合,采取演示驗證實驗教學法。也就是理論課的教學和實踐課的教學穿行,這種實驗教學方法一方面是教師的演示教學使學生初步了解使用技術的基本步驟和方法,另一方面是學生自己多操作、多運用,驗證教師的使用技術,訓練最基本的實驗方法和技能,最終達到熟能生巧。這樣可以使學生更好的理解GIS的基本理論、基本知識和基本的技術方法,熟悉GIS工具軟件的使用和操作方法。同時也培養了學生的學習興趣。
2 GIS教學中存在的問題
2.1 從學生方面
學生對于理論知識總是有種恐懼感,覺得這些知識過于晦澀難懂,或者由于太抽象,很難運用于實踐,于是忽視了對理論知識的掌握。在剛開始學習一門新的課程時,由于新鮮感的原因,會對課程產生濃厚的興趣,但在經過一段時間后,特別是當這門課程理論知識很多,比較抽象難懂時,學生往往會逐漸失去學習的興趣。作為一門多種學科交叉的課程,地理信息系統中大量的理論知識涉及了測量學、地圖制圖學、計算機科學、地理學、管理科學、數學等。大部分理論知識難免枯燥,晦澀難懂。
2.2 對老師而言
現在學校的地理專業基礎課程設置存在缺陷。地理信息系統的邊緣性與交叉性意味著其教學過程離不開相關學科基礎理論的支撐,GIS的基礎理論涉及計算機專業、測量遙感專業和地理專業。
計算機科學與計算機應用是所有從事理工科專業的學生都必須學習的課程,在GIS系統開發方面具優勢;測繪遙感專業在數據獲取、處理、加工和顯示方面有測繪和制圖的優勢,在GIS建立數據庫,保證數據質量方面有特色;地理專業在GIS空間分析、綜合決策等方面有自己的長處。
地理專業基礎課設置體現了地理學綜合性與區域性的學科特點,開設了與GIS直接相關的高等數學、統計學、地圖學與遙感技術等專業基礎課,為GIS課程教學打下前期基礎。當前存在的關鍵問題是這些基礎課程安排的課時偏少,實驗課時更少,達不到GIS課程教學的基本要求,尤其是計算機專業課程,沒有開設基礎語言、數據庫技術、多媒體技術和網絡技術等基礎理論課,很難掌握GIS的基本原理,更本談不上系統開發。此外,忽視GIS課程與專業基礎課的銜接,排課先后順序倒置。
3 教學反思
不同于GIS專業的學生,地理科學本科學生學習GIS似乎是憑空蓋樓,不要地基只要高層。因此,我們只能盡最大努力讓學生去理解去應用。
3.1 多與學生進行溝通
由于GIS固有的特點,在教學過程中教師與學生必須進行多方面的溝通,比如,可以采用錄象、網絡、E-mail、BSS等方式實現師生交流,讓教師可以得到學生的反饋意見,及時的調整教學方案。用學生更加易懂的方式進行講解。
3.2 采用啟發式的教學方式
在教學過程中要想方設法調動起學生的學習積極性,提高他們的學習興趣,使學生變被動學習為主動學習。通過運用多種教學方式,比如啟發式教學,這是一種鼓勵學生提出問題,思考問題的方法。在啟發式教學中,教師用通俗簡單方法啟發學生,讓學生建立一定的自信心,不被問題嚇倒,不怕失敗,并嘗試去分析問題,解決問題。
3.3 重視實驗環節
學習地理信息系統課應重視實習環節,可以說實習環節組織的好壞直接影響學習的效果,切實摒棄重理論、輕實踐的錯誤教學思想,否則學生對地理信息系統的理解僅停留在一個感性認識上。
3.4 教學過程多采用形象化的例子
教學過程多采用形象化的例子,這也是教GIS幾年來學生最大的期望,特別是針對我們地理科學學生高中學習的文科,大學歸到理科以后,對他們來說最大的難點。了解到學生學習的興趣點,在教學過程中多用形象化的例子,收到了很大的效果。
3.5 做到及時總結
在教完一屆學生后,要將這門課的知識進行歸納、捋順,找出教學中存在的不足及需要改進的地方,了解學生對本門課反映的熱點問題、難點問題,為以后教學的改進奠定基礎。
4 結語
針對目前GIS教學過程中存在的問題進行了探討,并且提供了一些可以借鑒的經驗。在教學過程中不斷探索新的方法,特別是適合地理本科學生學習的教學方法,是一個持續的過程。在總結經驗學習先進知識的基礎上進行歷練。相信地理本科的學生也一樣會學好GIS。
參考文獻
[1]鄔倫,劉瑜,毛善君.GIS專業本科教學探討――北京大學教學實例[J],地理信息世界,2004,4(2):27-30.
第5篇：地理科學范文
關鍵詞:地方高校;轉型發展;地理科學;GIS技能;四維一體
隨著計算機科學與技術、地理科學、測繪科學等相關學科的發展,地理信息系統(Geographical InformationSystem,GIS)作為對空間信息進行采集、存儲、管理、分析、可視化以及的技術和工具,受到廣泛的重視,發展迅速。GIS技能的培養對于地理科學專業學生掌握現代地理學研究方法和手段,解決地理學相關問題,提供了良好的專業素養和專業基礎,對地理科學專業應用型人才培養,具有重要的意義。
一、研究背景及意義
黨的十報告提出要加快發展現代職業教育,推動高等教育內涵式發展。十八屆三中全會決定提出,要深化教育領域綜合改革,加快現代職業教育體系建設,深化產教融合、校企合作,培養高素質勞動者和技能型人才。根據教育部對新建地方本科院校進行分類管理和構建高等教育職教體系的戰略部署,貴州工程應用技術學院結合貴州省、畢節試驗區產業結構調整與發展需要和學校實際,由單一的傳統類師范院校向多科型應用技術大學轉型發展。
作為傳統師范類專業的地理科學專業,在此背景下,如何培養適應地方經濟社會發展所需的地理科學類高級應用型技術人才,是地理科學專業轉型發展所必須回答的問題。本文以貴州工程應用技術學院為例,探討了傳統地方高師類院校地理科學專業學生GIS技能培養教學改革,為地方高校轉型發展中地理科學專業轉型發展提供了思路和參考。
二、地方高校轉型發展中地理科學專業GIS技能培養現狀分析
在地方高校轉型發展中,貴州工程應用技術學院與其他轉型發展中的地方高校一樣,存在著諸多問題。主要體現在以下幾個方面。
1.師資隊伍整體水平不高,結構不合理問題較為突出。我校地理科學專業自1990年開始籌建,1993年開辦地理教育專科專業,2006年開辦地理科學本科專業。本科辦學時間短,其中負責GIS課程教學的專任教師兩人,且均為中級職稱,由于我校地理科學專業一直致力為地方培養地理教育工作者,對于GIS技能的培養重視不夠,學生掌握GIS技能,解決地理學相關問題的能力還相對比較薄弱。
2.學生基礎差、底子薄,缺乏學習的主動性和自覺性。我校地理科學專業學生85%來自貴州省畢節市,另有10%左右來自貴州省其他地州市。由于畢節地處烏蒙山區集中連片特困地區,基礎教育較為薄弱,學生對于現代信息技術掌握水平較低。而GIS技能的培養依托計算機應用能力,而學生計算機應用能力較弱,又打消了學生學習的主動性和自覺性。學生信息技術能力的短板制約了學生GIS技能的提高。
3.教學儀器設備不足,課程體系不夠完整。目前我校地理信息系統實驗室教學設備主要是計算機以及相關專業軟件。其中2010年得到中央財政支持新購置實驗用計算機45臺,其他如工程掃描儀、繪圖儀、全站儀等設備均購置于2003年前后,設備較為老舊,部分已不能使用。對于地理科學專業學生來說,GIS課程一般開設于第五學期,作為GIS的前期課程和后續課程大部分以選修課形式開出,部分學生避難就易,導致GIS課程不能很好地與其他課程形成良好的學科體系。學生在學習過程中,往往只是學習了GIS基礎課程,不能很好地將其應用于解決地理科學問題。
4.考核機制不健全,與社會應用相脫節,無法學以致用。GIS課程考核在2009、2011版教學大綱中,考核方式主要是閉卷考試,學生成績最終由平時成績(平時作業、提問、考勤等)×10%+期中測試(一般采取開卷考核方式)×20%+期末閉卷考試×70%組成。由于考試形式的限制,閉卷考試試卷主要考查學生的理論知識掌握情況,無法真正體現學生實踐及應用能力,同時期中測試多采取開卷考核方式進行,期中測試成績與期末考核成績相差較大,部分學生也只是臨近期末考試前突擊背誦,導致出現考完即忘、無法深入理解的情況。
5.課程實驗教材使用不合理,缺乏合適的實驗素材。GIS課程是實踐性較強的課程,GIS實踐能力是GIS技能培養的重要方面,實驗教學是決定GIS課程教學質量的關鍵步驟,同時也是學生能力培養的重要環節。我校地理信息系統實驗教程采用的是2000年高等教育出版社出版的《地理信息系統實習教程》,該教程版本較為陳舊,實驗內容不太適應于當今GIS技術的迅猛發展,并且多以基礎性、驗證性實驗為主,與實際生產中GIS應用相脫節。由于缺乏較為實用的實驗教程,學生無法通過實驗教程掌握相關實踐知識和能力。
三、GIS技能培養模式及教學改革探究
基于我校地理科學專業學生的實際情況,結合我校轉型發展以及地理信息系統和地理信息系統實驗課程教學的實際情況,在現有條件下,明確人才培養目標,通過理論與實踐相結合的教學方式,以培養應用型、技能型地
理科學人才為導向,積極引導學生拓寬視野,通過鼓勵學生參與大學生課外科研活動、全國GIS技能大賽等方式,努力提高學生實際動手能力,培養學生解決實際問題的能力。 1.構建了“理論+實驗+實踐+應用”的四維一體課程教學模式。為提高學生的動手能力,改革教學手段和方法,以GIS技能培養為目標,從GIS理論與實踐教學相結合的角度,構建了旨在促進學生專業理論學習和實踐素質培養相結合的“GIS四維一體教學模式”,即“理論+實驗+實踐+應用”的課程體系下多層次、多模式的教學改革和實踐。
“GIS四維一體教學模式”實現了理論是基礎、實驗是保障、實踐是重點、應用是根本的地理類高素質應用型和技能型人才培養模式。在理論課堂教學方式上,打破了傳統的灌輸式和過分偏重講授的教學方法,采取了講解、演示、課堂討論、案例教學等多種形式相結合的教學方式;實施互助式學習、啟發式教學等教學模式啟發學生的思維;注重理論聯系實際的教學方法,培養學生學以致用,引導學生培養創新、創造能力。在實驗課堂教學過程中,注重理論與實驗相結合的教學方法,用實驗進一步驗證理論,使學生通過實際動手操作,進一步理解和掌握理論知識,達到理論指導實驗,實驗促進理論知識的掌握的目的。在實踐環節,主要是通過積極引導學生申報各級各類大學生課外科研活動項目,鼓勵學生參加諸如全國GIS技能大賽等方式,讓學生學有所用。通過實踐環節,進一步加深對理論和實驗知識的理解和應用。
2.教學方法與教學手段的改革。GIS理論課程通過設計制作相關多媒體課件,輔以圖片、視頻等多媒體素材,使學生可以直觀獲取專業知識。通過啟發式教學、互動式教學,及時將學生學習信息反饋給教師。授課過程中積極將本學科相關實際應用、發展現狀及研究熱點問題穿插于教學過程,使學生不止學習了書本知識,還了解了其具體應用和發展的情況,加深了學生的理解,提高了學生的學習興趣。
3.構建系統化的實踐教學體系,強化實驗課教學,增強學生的實踐能力。在GIS教學中選擇較為權威、優良的理論教材的同時,注重實驗教材的選取。實驗課教學,以理論課程中的有關內容為主線,時間安排也一般與理論課教學穿行,目的是使學生加深理解理論課堂教學中的相關理論、知識和基本技術方法,并熟悉GIS軟件工具的使用與操作等。4.綜合運用多渠道拓展學生思維。充分利用多媒體技術、網絡技術等,將幾個專業網站、論壇與學生一起分享,及時將本專業、本學科相關新聞和熱點問題與學生進行交流和探討,促進學生和教師之間的交流,開拓學生的視野。
5.改革考試考核方式。為科學反映教學的效果,將學生學習過程的考查與最終考試掛鉤,將理論和實驗考核相結合。學習過程中的考查主要以學生出勤率、課后作業為主、課程筆記、讀書筆記、科技論文等為主;期末考試命題改變了以往只考查理論部分,現在的考試過程中增加了實際應用能力的考核以及學科發展方向、研究熱點問題的考核。
第6篇：地理科學范文
關鍵詞：風水原理；探究；運用
中圖分類號：G623.45 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）04-181-01
長期以來，風水因其迷信、愚昧、光怪陸離的形色，而被當成糟粕，為文化人所不齒。
隨著現代科學的發展和對我國古代民族文化的反思，風水理論中有價值的東西，越來越引起國內外人士的重視。
風水理論來源于觀察和改造自然的體驗，其本質不在于它庸俗可笑的表達方式，而在于它展示的優良結果。
我們甩開巫術、迷信乃至神秘色彩，不難發現，風水在研究天地人關系過程中，凝聚著地理學、建筑學、心理學、天文學、美學的智慧，閃爍著現代科學的火花。
風水理論追求的陽基理想模式，認為龍脈是第一重要的，龍脈砂穴之樹木不能砍伐，土石不能亂動，龍脈是生存者的生命之源，人類的保護神，興旺發達的象征。這種以自然原貌為源泉的思想，支配人們將大面積自然生態環境留下來，保護了自然生態環境。
風水決定建筑基址的位置，對大環境有一定的要求，枕山要枕在龍脈上，來龍要山勢奔馳遠赴，才有生氣，才能興旺發達。這種將人文景觀擺在恰當的自然環境中，大大提高了景觀的藝術價值，給人留下了一種完整、自得的景觀美感，滿足了人們的審美趣味。
風水理論以山的入首處為建筑小環境，強烈地追求“三面環山，一面臨水，山環水抱”的陽基模式。山水隔離性強，有屏障作用，往往是最好的自然庇護休。這種閉合式地形，反映了居民對安全防御、優越環境的向往，精神上有所寄托。
風水講究“面屏”，房屋一般要面對秀麗的山峰，以達到人們追求吉祥、如意等美好愿望的心理要求。門前的山石以形似珍貴之物者為吉，形似兇晉之器者為兇，實際上這是對造型地貌的一種欣賞品評。
有學者將平地陽基理想模式概括為：背水、面街、人家。平洋莫問龍，水繞是真縱，南方平原以水為龍脈，形成水系縱橫，民宅于中的特有風光，實際上方便了居民淘米、洗菜、洗澡、排污等行動，也反映了陸上交通便捷于水上，因此水為背景，街為前景。
風水以坐北朝南的向法為最理想，門的最佳方位或東或南或東南，這實際上是對我國位于北半球的天文條件和位于季風區的氣候條件相適應，也恰恰符我國的地形特點，從而給住戶帶來了充足的陽光與良好的通風條件。門開東南，院墻低，可以盡早得到陽光的照射。寒冷的冬天，太陽高度角變低，陽光可長時間進入北屋；而炎熱的夏天，因太陽高度角變大，北屋又不易被直射入內。夏季盛行東南季風，從東南門入院，以反時針方向旋轉并形成上升氣流，將院內潮氣帶走。而冬季盛行西北和偏北風時，又有高大北屋阻擋，強勁的寒風不易進入，保證了院中暖氣聚積。這種布局既方便了居民采光，又保持了空間氣流暢通，是對小氣候的利用和改造。
風水的水口理論認為：“源宜朝抱有情，不宜直射關閉，去口宜關閉緊密，最怕直去無收。”說的是不要在河水出山口、出海口的沖積扇頂點或三角洲頂點搞建筑，以免因坡隆突緩，流速驟減，河沙淤塞河道而造成災難。“凡到一鄉之中，先看水城歸哪邊，水抱邊可尋地，水反邊不可下”，即是說村落要定在水環抱的一邊，亦即河的凸岸，也就是古人所說的“位”，在河床的彎曲處，由于主流線迫近凹岸以及河水橫向環流作用，使凹岸受蝕，凸岸堆積。這是富有科學意味的經驗總結，現代地貌學與風水理論的巧妙融合。
風水的“點穴”原理告訴我們，辯土石可知陽基之取舍，品水味可知地脈之美惡。凡石要細膩可鑿，土要堅實難鋤，石若剛燥，土若松散則不吉，這是典型的工程地質問題；水的味以香為貴，忌酸苦，喜清厭濁，冬宜溫夏宜涼，其中隱含著樸素的環境衛生學理論。
風水提倡入山首觀水口，凡水來處謂之天門，水去處謂之地戶，并以“天門”、“地戶”界定整個村址的范圍。水的出口距村莊的遠近，通常一里至六、七十里不等，但實際中，一般的村落都保持在一、二里。這樣的規定，為一村發展規模的預測提供了直觀的具體依據，考慮了土地的承載實力和現代建筑學的給水排水，協調了村落與自然的“環境容量”。
風水對村周綠化的態度，有其合理的見解。“村鄉之有樹木，擾人之有衣服，稀薄則怯寒，過厚則苦熱。”風水理論最反對伐樹，但又掌握尺度。這樣根據具體情況進行間伐，疏密相間，既避免了水土流失，又在景觀上體現了開合相隨的章法。
人類總是追求與自然界一樣的生機勃勃，渴望把自己和諧統一于大自然的懷抱之中。民宅中的天井，既是通風見陽光之所，又是排水的最佳出處，故風水有一些特殊的規定：天井栽樹木者不吉，長久積水者不吉，既忌太狹致黑，亦忌大闊散氣，井內之水必會于吉方，總放出口，不能散亂。這里含有的實用特性，保證了住屋的明亮潔凈保證了排水系統的井然有序。
第7篇：地理科學范文
[關鍵詞]地理 教學 科學素養
(一)地理科學素養的涵義
所謂地理科學素養，是一個人由訓練和實踐而獲得的地理知識、地理技能、地理能力、地理意識、地理情感等的有機構成與綜合反映。地理科學素養既能內化為隱性的素質，又可外顯為具體的行為，是學習者經過學習后所養成的比較的心理品格，包括地理知識、地理觀點、地理方法、地理能力、地理態度和情感等構成要素。具體來說，我們把地理科學素養可以概括為地理科學知識和技能、地理科學方法和探究過程、地理興趣和地理科學精神、地理科學與社會之間的關系。
(二)教師培養學生地理科學素養的途徑
1．地理教師的科學素養是主要影響因素。河北省對中學地理教師地理科學素養情況的調查顯示：中青年的地理教師是培養學生地理科學素養的中堅力量，這些教師都能正確理解基本的地理科學的觀點和地理基本術語，但不同學歷的地理教師的地理科學素養有一定的差距。統計結果還顯示：教師的學生觀、人才觀和教育觀對教學的影響很大，大部分的地理教師具有很好的學生觀、人才觀和教育觀。通過對他們常用教學方法的調查發現，在平時的教學教育的活動中，教師強調師生的互動，在明確學生是教育的主體的同時，也能積極地發揮地理教師的主導作用，教學中注重從學生的實際水平和需要出發，努力培養學生對知識的興趣，注意在教學中運用引導和探索的方法來培養學生對周圍環境和大自然的探索和創造的愿望。
2．樹立新型的師生觀。教師與學生、教學和認知是一對不可分割的矛盾體，新課程要求建立民主平等的師生關系，其實是要求教學要民主，改變“師道尊嚴”，這對傳統的師生觀產生了極大的沖擊。掌握話語的主動權和掌握教學資源是傳統教師的習慣做法和固有的心態。
(1)克服教師中心主義。在培養學生地理科學素養的教育教學的工作中，要強調師生的互動，而這種互動的過程是要通過地理教師的調動和引導來完成的，所以要克服在傳統的教學中的以教師為主的教學作風，自覺地把自己放在和學生平等的地位上，樹立以學生為主體的教育理念，這樣才能調動學生的積極性，更好地抓住學生的心理。在平時地理教學中，我們要時刻本著“尊重學生的個性，師生共同探究，幫助學生發現問題，深入思考，掌握學習地理知識的入門的鑰匙”的原則。
(2)與學生建立一種民主、平等的師生關系。在傳統的教學活動中，教師是主動者、支配者，學生是被動者、服從者。學生要聽從教師，教師也要管住學生，師生不能在民主平等的氛圍里爭論問題，這種情況極大地挫傷了學生創新能力的發揮。因此，要建立一種民主平等的師生關系，才有利于學生創新和探究能力的培養。教師要從充分尊重學生的思想、意見、情感、體驗和行為方式，使學生能充份表現自己，這樣才能充分挖掘學生各方面的潛力，培養出真正具有地理科學素養的公民。
3．形成正確的教材觀。
(1)教師要深入認識《地理》教科書。教材是學校培養人才的一個重要的資源，但它不是唯一的資源。教科書只能保證最基本的學習的知識，而對于地區差異和學校差異性的具體內容，并沒有很好的顧及到。因此在課堂上教師不僅要傳授教科書和教參上的知識，還要將教師本人所掌握的知識融進課堂。所以，從教學改革的趨勢上看，教科書在整個的教學過程的相對作用在降低。
(2)教師要把自己的教材觀擴展到相應的地理課程資源。地理科學本身研究的范圍很廣泛，只有盡可能地豐富地理教學內容，開展生動活潑的教學才能較好的完成地理課程的教學任務，這一點僅僅依靠地理教科書是不可能完成的。地理課程資源包括地圖、資料、教學軟件、標本和模型等。教師在教學中應依據教材和課程標準的要求，盡量把這些地理課程資源整合到課堂教學的過程中來。
4．建立科學的評價觀。地理學習評價主要有促進學生發展，引導地理教學，反饋地理教學，激勵學生學習，發揮學生自主學習的作用等功能。現在的評價中主要存在以下問題：過分強調學習評價中的甄別和選拔的功能；評價的形式和標準單一；評價的內部結構設置不合理，不能全面的評價學生的學習；評價沒有達到激勵學生更好、更深入學習的作用等。
對地理科學素養的評價，必須做到：①在評價地理知識的同時要注重地理技能的評價。②在評價結果的同時要更加重視地理學習的探究過程的評價。③在評價的內容上要逐漸地增加一些地理課本知識和能力以外的東西，延伸到地理科學態度和精神的方方面面。④適當的擴大參與評定的主體，除了教師、同學以外，還可以是家長和其他的社會人士，可以利用評價的手段督促學生更好的關注身邊的社會環境，形成關注重大問題的社會人意識。
總之，評價的目標要與地理科學素養的培養目標一致，不同階段和目標的評價的側重點不同，評價的主體、評價的標準、評價的情境和評價的解釋方法一定不同。
第8篇：地理科學范文
關鍵詞：氣象學與氣候學；教學內容；實踐；探索
中圖分類號：P4-41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）17-0146-02
一、引言
專業基礎課是學生素質教育的重要環節之一。《氣象學與氣候學》是高等師范院校地理科學專業重要的專業基礎課之一，作為自然地理學的重要組成部分，課程教學目的在于讓學生了解大氣科學的基本知識，理解各種常見的大氣現象產生和發展的機理，掌握常用氣象觀測的基本技能和氣候統計資料的分析方法，為學生將來的中學地理教學或科學研究工作奠定牢固的專業基礎。學好該門課程不僅有利于地理師范專業學生學習其他專業課，而且對今后從事中學地理教學有很大的指導作用，是培養和提高學生的專業科學素質、科學思維和研究能力的核心課程之一。為提高地理科學專業人才培養的質量，十分有必要對氣象學氣候學的教學進行深入探索。結合自身的教學實踐，作者對《氣象學與氣候學》課程教學內容進行了適當優化，并提出了一些建議。
二、根據專業和學生特點，合理安排教學內容
地理科學是研究地球表層自然要素及人文要素相互作用、關系及其相互作用的科學，其所面對的是開放的復雜地球表層巨系統，包括了自然、人文、區域的綜合內容，跨越了自然科學與社會科學的研究，研究內容之間相互滲透，融合貫通。因此，地理科學專業的氣象學與氣候學應有鮮明的綜合性和地域性。《氣象學與氣候學》課程內容涉及知識門類多，知識信息量大。氣象學與氣候學是一門物理機制較強的學科，學科空間概念很強，公式很多，相對抽象。地理科學專業學生文理兼招的特點，有些學生數理基礎較差，對公式的理解相對吃力，教學內容的設置、組織需要考慮到不同層次學生理解能力。鑒于高等師范地理科學專業學生畢業后多數從事中學地理教學，因此教學內容還應與中學基礎教育接軌。
教學內容還要根據要求和學生未來可能從事的職業連接起來，教學內容既有基礎知識，也要涉及到地理科學領域研究的新成果和國內外形勢發展，比如一些當前熱點研究話題，如氣候變化問題、極端天氣事件、海洋酸沉降問題等，在拓寬學生知識面的同時又加深了對課程知識的理解，也能夠增加學生的科學研究興趣。
《氣象學與氣候學》授課內容可劃分為兩大類，即理論教學和實踐教學兩方面，內容復雜，而課程的教學時數有限，須重新進行刪減、增設和整合，去粗取精，因此我們根據本課程的教學目標，確定教學內容和教學目標。重點要求學生對基本概念和基本理論有一個較好的了解，一方面為后續課程奠定良好的基礎；另一方面培養學生對氣象學與氣候學課程的興趣，提高學生運用氣象學與氣候學理論分析和解決現實問題的基本能力，培養學生對基礎科學問題的理解和科學思維能力。
三、理論教學內容設計
課程的教學內容是教學活動過程中最為核心的內容，是解決教師想要教什么和學生會學到什么的問題。如果教學內容選擇不當，不僅影響教學效果，而且還會直接影響教學目的的完成。教學內容的選擇與組織也是教師備好課以及組織好教學活動的前提。
1.重新架構教材內容。《氣象學與氣候學》課程是一個大氣科學這個學科的“濃縮版本”。學生使用的教材是由周淑貞教授主編、高等教育出版社出版的《氣象學與氣候學》（第3版）。氣象學與氣候學教學內容可分為三大知識模塊，即氣象學―天氣學―氣候學的知識結構，具體表現為：第一部分是氣象學的基本內容，研究大氣的組成和結構、大氣的熱能和溫度、大氣的運動以及大氣水分等等內容；第二部分是天氣學的基本內容，研究氣團、鋒和各主要天氣系統；第三部分是氣候學部分的基本內容，包括氣候成因、氣候帶和氣候型以及氣候變遷。各模塊之間比較松散、聯系不緊密，不利于學生的理解和掌握。
在實際教學中，筆者參照其他高校的做法，以當前氣候學研究的主題――氣候系統及其變化作為主線，將上述知識點貫穿起來，調整課程的教學體系。課程的知識體系結構為：（1）氣候系統；（2）氣候系統的熱力學過程；（3）氣候系統的動力學過程。具體的教學內容包括：①緒論，②氣候系統的熱力過程，③大氣動力學特征，④大氣中水分，⑤主要的天氣系統，⑥氣候系統主要過程，⑦氣候的分布規律，⑧氣候變化，等。按照上述結構，將原先氣象學―天氣學―氣候學的各知識點內容編排進去。學生在對氣候系統的熱力學、動力學特征以及水分的遷移轉化，天氣系統學習的基礎上，來認識氣候系統的各個主要過程、各子系統間的相互作用等，考察氣候的分布和變化。重新編排后各章節結構清晰，層層遞進，有利于引導學生在氣候系統的框架內，從整體和部分角度認知，對學生后續的自然地理學其他課程的學習也有很好的引導作用。
2.增加關于鄉土方面的知識。課程教學中要引導學生密切聯系實際，關心當地天氣、氣候變化及其影響，并對當氣候條件與資源的進行考察，能夠有效幫助學生掌握和了解相關知識點，也逐步培養學生運用所學知識來分析和解決實際問題的能力。相關的知識分散在個章節中進行，如利用《安徽資源環境》等教材，介紹氣候類型時適當選用安徽典型地區實例；講解氣候變化時介紹安徽省氣候變化特點；介紹氣象災害時，增加安徽省常見的氣象災害類型及防御措施（寒潮、臺風、暴雨、干旱等），有利于學生相關知識點的理解，不斷地增加學生進行地理學習的積極性和主動性，也有利于學生鄉土情感的培養。
3.穿插相關地學熱點研究內容。《氣象學與氣候學》課程，新的研究方法、手段和成果不斷涌現。因而要根據地理科學與氣候學的學科新近發展和實際問題，更新教學內容，反映最新科學研究動態，重點是地球表層系統過程相關內容，立足于大氣圈，強調和其他圈層間的相互作用，關注全球大氣環境變化的新內容，如海洋酸沉降、碳循環、空氣污染等，增加全球變暖及其適應對策方面的知識，結合IPCC AR5報告，介紹當前全球氣候變化方面新的研究結果，并對全球變暖的應對措施進行分析，增強學生的科學研究能力和創新思維能力。“氣候變化的研究方法”這一部分的教學內容在不少教材中舍去，近年來具體的研究方法和代用指標的發展很快，地理科學專業學生就讀研究生后不少從事相關領域的研究學習。鑒于此部分內容較多，不能一一具體闡釋，教學中適當選擇一些代用指標研究案例進行講解，如黃土、冰芯、樹輪等指標的研究成果，增加學生學習興趣，還能與學生后續《地理調查研究方法》課程有效銜接起來。
四、實踐教學內容設計
氣象學與氣候學是一門觀測科學，教材中用來分析圖表的資料多來自實際器測結果。鑒于該門課程具有很強的實踐性，因此有效地開展該課程的實踐活動具有重要的意義。實踐教學分為實驗和實習，實驗的內容在實驗室及氣象觀測場地進行，實習內容一般選擇在綜合自然地理實習中進行。為了使學生牢固掌握氣象學與氣候學的基本理論，有一定氣象觀測和氣候資料統計整理的技能，進一步了解氣象學與氣候學在地理、環境、生態、資源等學科中的應用，教學中采取了以下三種設計方案：首先，氣象要素的觀測實驗。項目包括溫度、濕度、氣壓、風向、風速等氣象要素，內容涵蓋儀器構造原理、安裝、觀測方法、使用范圍等。教師首先對這些知識進行室內講解，此外，目前互聯網上相關的材料也很多，比如提供氣象觀測設備的生產廠家主頁通常會有詳盡的產品性能、原理、構成方面的介紹。根據課程進度適當安排學生到氣象觀測場地現場參觀，要求學生在實習過程中了解各種儀器的原理、結構和使用方法，學會借助儀器進行分析、處理，掌握必要的實踐技能，從而得出實習成果。對高師院校學生而言，這些內容的學習有利于他們指導今后的中學教學的一些課外活動。其次，扎實的地理要素統計分析等能力是每一名高師專業地理科學的學生應該具備技能。通過實習，提高學生對所獲取的數據的分析、統計、考察和判別的能力。實習數據來源不僅包括學生實測的數據，還包括網絡上的相關數據。目前氣象資料共享的科技資源平臺較多，權威的數據來源如中國氣象科學數據共享服務網。通過對這些平臺提供氣候、氣象資料的統計整理、分析和使用，進行對比分析和鑒別，掌握均值、總量、頻率、極值、變率等統計量的計算方法，加深對各類氣象參量的理解。
最后，雖然從事此課程學習的學生一般不會從事氣象預報業務，但天氣圖和衛星云圖的判讀和理解也十分重要，如鋒面、溫帶氣旋和反氣旋、熱帶氣旋等天氣系統等云圖的實習。除加強對這部分內容的講解外，以課堂實習和課后練習的方式加強學生對各種天氣圖和衛星云圖的認識。
五、小結
教學實踐中，我校《氣象學和氣候學》總課時共68學時，理論教學課時約60學時，實踐教學課時約8學時，根據理論課時進度，適當安排實踐環節教學。同時鼓勵學生申報各類大學生科研項目或參與科研項目研究，可以使學生在整體上對自然地理過程，特別是氣候系統有了更加深刻的理解，提高了學生的學習能力，為后續相應的學習內容奠定堅實的基礎，收到了較好的教學效果。
參考文獻：
[1]鈕志紅，袁理丁.專業基礎課與素質教育[J].高等工程教育研究，2002，（3）.
第9篇：地理科學范文
（一）培養學生對地理學習的積極性
在高中地理課堂教學中，筆者發現教材的很多內容和學生的實際生活基本沒有交集，學生對這些內容都十分陌生，學習起來比較吃力。用聯想記憶方法記憶這些內容的時候就會捉襟見肘。所以地理課堂教學沉悶枯燥，進而使學生喪失學習的積極性。但是通過引入鄉土地理資源可以幫助學生拉近和教材知識之間的距離，學生將教材內容和實際生活聯系起來，會覺得課堂很親切。通過將課堂學習內容和實際生活聯系起來，學生記憶起來就會比較輕松，理解起來也會比較容易。通過這樣的教學，課堂學習氛圍更加輕松和諧，學生的學習積極性也能慢慢地得到提高。
（二）促進新知識的學習
鄉土地理資源可以促進學生學習新知識。學生對自己生活的地方的河流交通、樹林植被還有當地的氣候特征必然有觀察和感受。這種觀察和感受深深植根于學生的大腦中，但還沒有形成系統的知識體系。在課堂教學中教師只要將專業知識和學生的生活常識結合起來就能讓學生順利地掌握教學重點，起到事半功倍的效果。
（三）促進學生實踐精神和探索精神的發展
鄉土地理資源的利用可以促進學生實踐精神和探索精神的發展。學生在地理知識的學習過程中不僅要接觸書本知識同時還要將課本專業知識和實際生活結合起來才能夠有真正的進步。地理教材內容也來源于實際生活，所以學生在課堂學習之后可以將課堂學習到的內容帶到生活之中去檢驗、驗證。在實際檢驗的過程中學生必然會遇到一些問題，學生通過查閱資料等方式獨立解決這些問題可以極大地提高自身的探索能力和實踐能力。
（四）培養學生的愛國情懷
在學習過程中學生通過對鄉土地理資源的了解從而更加深刻地了解自己的家鄉和祖國，慢慢地對國家的感情也會越來越深。鄉土地理資源和教材的結合讓學生從對國家寬泛的了解進入到比較細致的階段，這有利于培養學生的愛國情懷。
二、地理教學幫助發現鄉土地理資源
中學地理課程標準明確指出鄉土地理是中學地理學習的必修內容。由此可見地理課程對鄉土資源的開發利用具有重要的作用。由于鄉土地理資源豐富，因此在教學時要選擇性地使用。
（一）科學選擇利用鄉土資源
在地理教學中，鄉土資源的選擇一定要科學。所謂科學就是教師選擇的鄉土資源一定要對學生有教育作用，在選擇時一定要有科學依據。因此，教師在選擇鄉土資源時一定要保證選擇的內容要真實可靠。教學中用的教學內容要有利于學生相關能力的提高。比如在學習有關氣候內容的時候教師應該選取當地的氣候特征幫助教學，要科學精確地定義當地的氣候情況，教給學生嚴謹務實的科學觀念。
（二）注意資源選取的相關性
在地理教學中教師要注意選取和利用與教學內容相關的鄉土地理資源。教學目標的不同要求鄉土地理資源的選取也不同，學校所在地域的不同對資源的選擇也不同。所以教師在選取資源的時候一定要注意這樣兩個問題：
1．鄉土地理資源的選擇一定要和教學內容相匹配，同時也要和社會文化的發展相匹配。
2．鄉土資源的選取應該貼近學生的實際生活，不能讓學生感到陌生。總之，鄉土資源的選取要符合教學目標的要求，要和學生的實際生活緊密相聯。
三、將鄉土地理資源和高中地理教學結合
（一）引導學生深入
研究學生不僅僅需要學習課本知識同時還要對知識進行深入研究，發現書本知識背后的深刻價值。教師要引導學生利用鄉土地理資源對所學知識進行深入研究，并用科學的研究手段解決生活中的實際問題。
（二）在實際研究中促進教學
