課程的教學(xué)邏輯構建論文
教學(xué)是傳承社會(huì )文化，傳遞生產(chǎn)經(jīng)驗和社會(huì )生活經(jīng)驗，增進(jìn)人們的知識和技能，影響人們的思想觀(guān)念的活動(dòng)，教與學(xué)是一個(gè)緊密聯(lián)系的系統，其過(guò)程與人的思維規律密不可分[1]。合理的教學(xué)程序應與教學(xué)基本規律相適應，同時(shí)又必須符合邏輯認知的規律，根據學(xué)生認知過(guò)程的規律組織教學(xué)有助于提高教學(xué)效果[2]。
邏輯學(xué)是研究思維的規律和形式的科學(xué)，教學(xué)邏輯是教學(xué)法中的重要組成部分。從教學(xué)論看，教學(xué)邏輯是一種應用性邏輯，教學(xué)邏輯有助于教師優(yōu)化教學(xué)設計，加深對教學(xué)規律性的認識，為教學(xué)內容的確立以及教學(xué)方法的選擇提供方向指導[3]。每一個(gè)學(xué)科的教學(xué)都有自己的形式、內容和方法，無(wú)論如何選擇教學(xué)的形式、內容和方法，都離不開(kāi)教學(xué)內在邏輯的規約與引領(lǐng)[4]。教學(xué)邏輯是教學(xué)系統中主客體關(guān)系的動(dòng)態(tài)轉換邏輯，有利于教學(xué)雙方的相互呼應和分享，有助于教學(xué)效果和教學(xué)效率的提高[5]。
《GIS原理及實(shí)驗》課程知識點(diǎn)龐雜，理論集成度高，實(shí)踐操作性強[6]。如何有效的組織教學(xué)活動(dòng)，取得更好的教學(xué)效果是該課程教學(xué)中的難點(diǎn)。傳統的教學(xué)過(guò)程對教學(xué)邏輯的關(guān)注較少，理論與實(shí)踐在教學(xué)過(guò)程中常常會(huì )出現脫節的情況，教學(xué)效果差強人意。因此，本課程的教學(xué)實(shí)踐改革從《GIS原理及實(shí)驗》課程的特點(diǎn)出發(fā)，嘗試從邏輯學(xué)的角度，完善教學(xué)方案，優(yōu)化教學(xué)手段，科學(xué)設計實(shí)驗，以期達到理論與實(shí)踐相統一的教學(xué)目的，增強學(xué)生對理論知識的理解，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。
二、《GIS原理及實(shí)驗》的課程特點(diǎn)
1.銜接基礎課與實(shí)踐課的關(guān)鍵性課程
《GIS原理及實(shí)驗》課程通常開(kāi)設在地理學(xué)、城市規劃、景觀(guān)規劃等相關(guān)專(zhuān)業(yè)，其專(zhuān)業(yè)課程體系大致可以分為學(xué)科基礎課程、專(zhuān)業(yè)基礎課程和綜合實(shí)踐課程三個(gè)模塊[7]�！禛IS原理及實(shí)驗》課程的學(xué)習要求具備基本的數學(xué)、地理學(xué)和相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)科思維和素養，同時(shí)，在綜合實(shí)踐課程的教學(xué)過(guò)程中GIS是必不可少的理論和工具的支撐[8]。所以，GIS課程是聯(lián)系學(xué)科基礎課程，鞏固專(zhuān)業(yè)基礎課程，支撐后續綜合實(shí)踐課程的重要環(huán)節[9]。
2.高度集成理論知識與實(shí)踐操作的應用型課程
GIS是一門(mén)應用性較強的技術(shù)學(xué)科，目前已經(jīng)廣泛應用于市政工程、企業(yè)決策、資源管理、國土規劃、水利水電、交通運輸、環(huán)境保護及檢測、旅游管理等方面[6]，具有明顯的多學(xué)科交叉的特征，這些交叉學(xué)科的基礎理論構成了《GIS原理及實(shí)驗》課程教學(xué)中的基礎理論內容，理論知識集成度高，教學(xué)內容緊湊;同時(shí)作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)體系中重要的專(zhuān)業(yè)基礎課程和實(shí)踐課程，學(xué)生未來(lái)進(jìn)入專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的重要的工具課程，實(shí)踐操作性強[9][10]。
三、《GIS原理及實(shí)驗》課程教學(xué)邏輯構建
1.教學(xué)內容的邏輯化
學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中必須掌握的知識和技能構成教學(xué)內容，教學(xué)內容的邏輯化要求教材的編排要符合邏輯思維的發(fā)展;知識結構的展現要符合認知的規律;教學(xué)內容的組織需要有承上啟下的聯(lián)系;教學(xué)內容的講解過(guò)程概念明確、符合邏輯�！禛IS原理及實(shí)驗》課程教學(xué)內容的邏輯化從教學(xué)整體設計、教學(xué)內容重組和教學(xué)內容組織3個(gè)方面進(jìn)行(圖1)。
首先，從專(zhuān)業(yè)培養要求、社會(huì )培養要求和專(zhuān)業(yè)依托平臺出發(fā)，對課程教學(xué)進(jìn)行整體設計，考慮課程的延伸、課程的承上啟下、課程內容編排的前瞻和聯(lián)系，優(yōu)化教學(xué)內容、突出專(zhuān)業(yè)特色和優(yōu)勢教學(xué)資源，明確專(zhuān)業(yè)定位。其次，在明確專(zhuān)業(yè)定位的基礎上，制定教學(xué)大綱。選擇一本內容全面、思路清晰、適合學(xué)生特點(diǎn)的教材作為主要教材。根據教學(xué)大綱的要求，將課程教學(xué)內容模塊化，使學(xué)習的脈絡(luò )、知識結構更清晰。課程授課的時(shí)間安排，以及教材內容教學(xué)的順序根據教學(xué)整體設計的要求進(jìn)行調整。最后根據教學(xué)實(shí)施的反饋，總結、修正教學(xué)內容，使教學(xué)體系不斷完善。
2.教學(xué)方法的邏輯化
教學(xué)方法是為實(shí)現教學(xué)目標，在教學(xué)過(guò)程中運用的方式和手段。常用的教學(xué)方法主要有說(shuō)明式教學(xué)法和探究式教學(xué)法兩類(lèi)，主要包括講授、觀(guān)摩、討論、實(shí)驗等。說(shuō)明式教學(xué)法要求教師講解清楚知識之間的聯(lián)系，知識的合理性、明確概念及其聯(lián)系，使學(xué)生能應用所學(xué)知識去解決問(wèn)題;探究式教學(xué)注重啟發(fā)性、實(shí)踐性，強調學(xué)生的親自參與和體驗。學(xué)生根據知識之間的邏輯聯(lián)系建立知識邏輯結構，能運用已學(xué)的知識去發(fā)現問(wèn)題、發(fā)現規律、解決問(wèn)題。
3.教學(xué)語(yǔ)言的邏輯化
教學(xué)語(yǔ)言是教師教學(xué)內容呈現的主要手段，要求教學(xué)語(yǔ)言必須符合邏輯規律，即語(yǔ)言表達要符合同一律、矛盾律和排中律的邏輯要求。首先，教學(xué)中概念表達要明確。講解過(guò)程中，概念必須保持同一;在論證、思維過(guò)程中，論題必須保持同一，避免出現轉移論題或偷換論題的邏輯錯誤;在講解過(guò)程中必須保持語(yǔ)境自身的同一。其次，教學(xué)內容的講解必須前后保持一致，避免出現邏輯上的錯誤;最后，教學(xué)過(guò)程中注意教學(xué)語(yǔ)言的明確性，教學(xué)過(guò)程中明確概念的內涵和外延，對容易混淆的概念進(jìn)行辨析，并在教學(xué)中準確使用。
四、《GIS原理及實(shí)驗》教學(xué)邏輯處理策略
1.合理安排教學(xué)，邏輯層次認知化處理
邏輯層次認知化就是在呈現邏輯層次時(shí)要符合學(xué)生的認知心理規律，即合理的教學(xué)節奏。教學(xué)活動(dòng)層面，綜合考慮學(xué)生的身心發(fā)展過(guò)程，學(xué)習的過(guò)程，認知結構[11]。課程安排、教學(xué)內容編排做到層次分明：先理論知識，再到實(shí)驗活動(dòng)，實(shí)踐創(chuàng )新。教學(xué)活動(dòng)具有針對性，教學(xué)內容由淺到深，由單一結構到多重組合。
圖2《GIS原理和實(shí)驗》課程設置和教學(xué)內容編排
《GIS原理及實(shí)驗》安排在主要的學(xué)科基礎課程和專(zhuān)業(yè)基礎課程基本結束，綜合實(shí)踐課程開(kāi)設前開(kāi)設，一般為二年級或三年級上學(xué)期。此時(shí)學(xué)生具備基本的專(zhuān)業(yè)學(xué)科思維和素養，而后續的綜合實(shí)踐課程又需要GIS課程作為工具支撐。同時(shí)針對GIS實(shí)踐操作性強的特點(diǎn)，在重視理論教學(xué)的同時(shí)保證實(shí)踐教學(xué)，GIS原理與GIS實(shí)驗課程的開(kāi)設同時(shí)進(jìn)行，并且在教學(xué)模塊上做到相互對應。
理論教學(xué)內容主要以GIS基本理論、數據模型、空間數據管理和分析作為教學(xué)重點(diǎn)，同時(shí)補充空間分析和空間制圖方面內容;GIS實(shí)驗教學(xué)則應以地理空間數據管理、空間數據處理和分析、規劃設計的應用為主。具體的教學(xué)內容錯位開(kāi)展，理論教學(xué)進(jìn)度稍快于實(shí)驗教學(xué)進(jìn)度。通過(guò)合理安排理論課程與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節，使學(xué)生學(xué)習能夠循序漸進(jìn)的進(jìn)行，從而有效提升教學(xué)效果(圖2)。
2.模塊化教學(xué)，邏輯層次顯性化處理
邏輯層次顯性化處理包括知識呈現過(guò)程，知識的聯(lián)系，問(wèn)題解決的思維策略、方法的邏輯層次。邏輯層次的顯性化，有利于學(xué)生對知識的理解和邏輯思維能力的提升。
運用模塊教學(xué)[12]，將教學(xué)內容分成幾個(gè)獨立的模塊進(jìn)行講授，然后用一個(gè)綜合的作業(yè)或者實(shí)驗將幾個(gè)模塊聯(lián)系起來(lái)，兼顧理論基礎與實(shí)踐操作。GIS實(shí)驗課程根據理論教學(xué)模塊可相應分為：基礎綜合練習、軟件應用基礎、空間數據管理、空間分析入門(mén)四個(gè)模塊，每個(gè)模塊設置3～4個(gè)實(shí)驗，模塊之間安排綜合性實(shí)驗或設計型實(shí)驗將其相互聯(lián)系起來(lái)。其中，基礎綜合練習模塊用于引導學(xué)生入門(mén)，同時(shí)復習和鞏固相關(guān)基礎課程知識;軟件應用基礎模塊主要針對GIS模型的建立、屬性數據的管理，將理論與具體實(shí)踐相結合;空間數據管理模塊主要針對空間數據采集、維護、輸出等方面;空間分析入門(mén)模塊通過(guò)實(shí)例分析和操作練習，介紹和空間分析的概念，學(xué)習基本的操作，為后續的綜合實(shí)踐課程的開(kāi)展打基礎。在以驗證型實(shí)驗為主的基礎上增加綜合性實(shí)驗和設計型實(shí)驗的比例，使實(shí)驗項目結構更合理，實(shí)驗安排循序漸進(jìn)、相互聯(lián)系、兼顧理論基礎與實(shí)踐操作。
3.重視實(shí)驗設計的預設與生成
教學(xué)過(guò)程中將說(shuō)明式教學(xué)法與探究式教學(xué)法相結合，重視基礎概念的傳授，實(shí)驗設計的預設與生成關(guān)系，引導學(xué)生自覺(jué)發(fā)現問(wèn)題，探究、解決問(wèn)題，提高學(xué)生的思維能力和綜合實(shí)踐能力。
在教學(xué)實(shí)施環(huán)節中充分運用啟發(fā)式、研究式、互動(dòng)式教學(xué)模式開(kāi)拓學(xué)生思維，訓練學(xué)生的能力。通過(guò)事先讓學(xué)生自學(xué)教材，教師于每次教學(xué)前提出問(wèn)題，讓學(xué)生在實(shí)驗操作的過(guò)程中去體驗、嘗試和解決，最后在實(shí)驗結束時(shí)總結評述，達到驗證原理、解決問(wèn)題與開(kāi)闊思路的目的。從而全面調動(dòng)學(xué)生學(xué)習積極性，培養學(xué)生創(chuàng )新能力和自學(xué)能力。
同時(shí)，教學(xué)中引入錯位教學(xué)法和案例教學(xué)法，擴展學(xué)生的思維、強化技能訓練，增強學(xué)生對理論知識的理解，提高綜合實(shí)踐能力，從而達到理論與實(shí)踐相統一的教學(xué)目的。錯位教學(xué)法將教師與學(xué)生角色轉換[13]，通過(guò)“教師設置問(wèn)題”——“學(xué)生收集材料，解答問(wèn)題，課堂講解”——“教師歸納評價(jià)”三個(gè)環(huán)節進(jìn)行。在具體教學(xué)安排上，從認知規律出發(fā)[7]，與模塊教學(xué)相對應，錯位教學(xué)法主要應用在基礎綜合練習模塊。在學(xué)生掌握了GIS基本理論相關(guān)知識后，針對地理數據的收集、地理信息提取、簡(jiǎn)化、數字表達等相關(guān)內容，設置實(shí)驗項目，由學(xué)生分組進(jìn)行材料收集，問(wèn)題解答及課堂講解，最后由教師進(jìn)行歸納評價(jià)。案例教學(xué)法是以有代表性、典型性和新穎型的案例為教材，對案例提供的客觀(guān)事實(shí)和問(wèn)題進(jìn)行分析、研究，作出判斷和決策的一種理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方法[14]。在教學(xué)內容上以面向應用為主，收集資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護、城市規劃建設、土地管理等工作中的實(shí)例，整理成案例素材庫，用于實(shí)驗教學(xué)。
4.教學(xué)效果評估，完善教學(xué)體系
《GIS原理及實(shí)驗》課程教學(xué)目標的重點(diǎn)是培養學(xué)生的應用能力，教學(xué)效果評估的著(zhù)眼點(diǎn)是學(xué)生對理論知識的理解和實(shí)際操作技能水平的高低。每次教學(xué)過(guò)程要求學(xué)生撰寫(xiě)實(shí)驗報告，教學(xué)結束前組織學(xué)生進(jìn)行上機考試，從事先提供的試題庫中隨機選取題目現場(chǎng)操作，根據操作結果結合實(shí)驗報告、課后練習的情況對教學(xué)效果進(jìn)行綜合評價(jià)，既可更為全面、客觀(guān)地評價(jià)學(xué)生學(xué)習效果，同時(shí)反饋的信息亦可用于總結和修正教學(xué)內容，完善教學(xué)體系。
五、結語(yǔ)
每一門(mén)學(xué)科都有不同的教學(xué)目的和教學(xué)要求，因而每一門(mén)學(xué)科的教學(xué)邏輯方法也不盡相同，因地制宜，選擇合適的邏輯方法，遵循思維的邏輯規律，才能使教學(xué)質(zhì)量得到提高。在教學(xué)中對邏輯規律的掌握和恰當運用不僅能提高教師的教學(xué)水平，而且也有助于促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，最終提高教學(xué)質(zhì)量。
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