課程的教學(xué)邏輯構(gòu)建論文
教學(xué)是傳承社會文化，傳遞生產(chǎn)經(jīng)驗和社會生活經(jīng)驗，增進人們的知識和技能，影響人們的思想觀念的活動，教與學(xué)是一個緊密聯(lián)系的系統(tǒng)，其過程與人的思維規(guī)律密不可分[1]。合理的教學(xué)程序應(yīng)與教學(xué)基本規(guī)律相適應(yīng)，同時又必須符合邏輯認知的規(guī)律，根據(jù)學(xué)生認知過程的規(guī)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(guī)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(yīng)用性邏輯，教學(xué)邏輯有助于教師優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，加深對教學(xué)規(guī)律性的認識，為教學(xué)內(nèi)容的確立以及教學(xué)方法的選擇提供方向指導(dǎo)[3]。每一個學(xué)科的教學(xué)都有自己的形式、內(nèi)容和方法，無論如何選擇教學(xué)的形式、內(nèi)容和方法，都離不開教學(xué)內(nèi)在邏輯的規(guī)約與引領(lǐng)[4]。教學(xué)邏輯是教學(xué)系統(tǒng)中主客體關(guān)系的動態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯，有利于教學(xué)雙方的相互呼應(yīng)和分享，有助于教學(xué)效果和教學(xué)效率的提高[5]。
《GIS原理及實驗》課程知識點龐雜，理論集成度高，實踐操作性強[6]。如何有效的組織教學(xué)活動，取得更好的教學(xué)效果是該課程教學(xué)中的難點。傳統(tǒng)的教學(xué)過程對教學(xué)邏輯的關(guān)注較少，理論與實踐在教學(xué)過程中常常會出現(xiàn)脫節(jié)的情況，教學(xué)效果差強人意。因此，本課程的教學(xué)實踐改革從《GIS原理及實驗》課程的特點出發(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(shè)計實驗，以期達到理論與實踐相統(tǒng)一的教學(xué)目的，增強學(xué)生對理論知識的理解，提高學(xué)生的綜合實踐能力。
二、《GIS原理及實驗》的課程特點
1.銜接基礎(chǔ)課與實踐課的關(guān)鍵性課程
《GIS原理及實驗》課程通常開設(shè)在地理學(xué)、城市規(guī)劃、景觀規(guī)劃等相關(guān)專業(yè)，其專業(yè)課程體系大致可以分為學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和綜合實踐課程三個模塊[7]。《GIS原理及實驗》課程的學(xué)習(xí)要求具備基本的數(shù)學(xué)、地理學(xué)和相關(guān)專業(yè)學(xué)科思維和素養(yǎng)，同時，在綜合實踐課程的教學(xué)過程中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(chǔ)課程，鞏固專業(yè)基礎(chǔ)課程，支撐后續(xù)綜合實踐課程的重要環(huán)節(jié)[9]。
2.高度集成理論知識與實踐操作的應(yīng)用型課程
GIS是一門應(yīng)用性較強的技術(shù)學(xué)科，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于市政工程、企業(yè)決策、資源管理、國土規(guī)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(chǔ)理論構(gòu)成了《GIS原理及實驗》課程教學(xué)中的基礎(chǔ)理論內(nèi)容，理論知識集成度高，教學(xué)內(nèi)容緊湊;同時作為相關(guān)專業(yè)本科教學(xué)體系中重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程和實踐課程，學(xué)生未來進入專業(yè)領(lǐng)域的重要的工具課程，實踐操作性強[9][10]。
三、《GIS原理及實驗》課程教學(xué)邏輯構(gòu)建
1.教學(xué)內(nèi)容的邏輯化
學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中必須掌握的知識和技能構(gòu)成教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)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(jié)構(gòu)的展現(xiàn)要符合認知的規(guī)律;教學(xué)內(nèi)容的組織需要有承上啟下的聯(lián)系;教學(xué)內(nèi)容的講解過程概念明確、符合邏輯。《GIS原理及實驗》課程教學(xué)內(nèi)容的邏輯化從教學(xué)整體設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容重組和教學(xué)內(nèi)容組織3個方面進行(圖1)。
首先，從專業(yè)培養(yǎng)要求、社會培養(yǎng)要求和專業(yè)依托平臺出發(fā)，對課程教學(xué)進行整體設(shè)計，考慮課程的延伸、課程的承上啟下、課程內(nèi)容編排的前瞻和聯(lián)系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、突出專業(yè)特色和優(yōu)勢教學(xué)資源，明確專業(yè)定位。其次，在明確專業(yè)定位的基礎(chǔ)上，制定教學(xué)大綱。選擇一本內(nèi)容全面、思路清晰、適合學(xué)生特點的教材作為主要教材。根據(jù)教學(xué)大綱的要求，將課程教學(xué)內(nèi)容模塊化，使學(xué)習(xí)的脈絡(luò)、知識結(jié)構(gòu)更清晰。課程授課的時間安排，以及教材內(nèi)容教學(xué)的順序根據(jù)教學(xué)整體設(shè)計的要求進行調(diào)整。最后根據(jù)教學(xué)實施的反饋，總結(jié)、修正教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)體系不斷完善。
2.教學(xué)方法的邏輯化
教學(xué)方法是為實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)過程中運用的方式和手段。常用的教學(xué)方法主要有說明式教學(xué)法和探究式教學(xué)法兩類，主要包括講授、觀摩、討論、實驗等。說明式教學(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(yīng)用所學(xué)知識去解決問題;探究式教學(xué)注重啟發(fā)性、實踐性，強調(diào)學(xué)生的親自參與和體驗。學(xué)生根據(jù)知識之間的邏輯聯(lián)系建立知識邏輯結(jié)構(gòu)，能運用已學(xué)的知識去發(fā)現(xiàn)問題、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、解決問題。
3.教學(xué)語言的邏輯化
教學(xué)語言是教師教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)的主要手段，要求教學(xué)語言必須符合邏輯規(guī)律，即語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。講解過程中，概念必須保持同一;在論證、思維過程中，論題必須保持同一，避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)移論題或偷換論題的邏輯錯誤;在講解過程中必須保持語境自身的同一。其次，教學(xué)內(nèi)容的講解必須前后保持一致，避免出現(xiàn)邏輯上的錯誤;最后，教學(xué)過程中注意教學(xué)語言的明確性，教學(xué)過程中明確概念的內(nèi)涵和外延，對容易混淆的概念進行辨析，并在教學(xué)中準(zhǔn)確使用。
四、《GIS原理及實驗》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(xiàn)邏輯層次時要符合學(xué)生的認知心理規(guī)律，即合理的教學(xué)節(jié)奏。教學(xué)活動層面，綜合考慮學(xué)生的身心發(fā)展過程，學(xué)習(xí)的過程，認知結(jié)構(gòu)[11]。課程安排、教學(xué)內(nèi)容編排做到層次分明：先理論知識，再到實驗活動，實踐創(chuàng)新。教學(xué)活動具有針對性，教學(xué)內(nèi)容由淺到深，由單一結(jié)構(gòu)到多重組合。
圖2《GIS原理和實驗》課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容編排
《GIS原理及實驗》安排在主要的學(xué)科基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程基本結(jié)束，綜合實踐課程開設(shè)前開設(shè)，一般為二年級或三年級上學(xué)期。此時學(xué)生具備基本的專業(yè)學(xué)科思維和素養(yǎng)，而后續(xù)的綜合實踐課程又需要GIS課程作為工具支撐。同時針對GIS實踐操作性強的特點，在重視理論教學(xué)的同時保證實踐教學(xué)，GIS原理與GIS實驗課程的開設(shè)同時進行，并且在教學(xué)模塊上做到相互對應(yīng)。
理論教學(xué)內(nèi)容主要以GIS基本理論、數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)管理和分析作為教學(xué)重點，同時補充空間分析和空間制圖方面內(nèi)容;GIS實驗教學(xué)則應(yīng)以地理空間數(shù)據(jù)管理、空間數(shù)據(jù)處理和分析、規(guī)劃設(shè)計的應(yīng)用為主。具體的教學(xué)內(nèi)容錯位開展，理論教學(xué)進度稍快于實驗教學(xué)進度。通過合理安排理論課程與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生學(xué)習(xí)能夠循序漸進的進行，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(xiàn)過程，知識的聯(lián)系，問題解決的思維策略、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(nèi)容分成幾個獨立的模塊進行講授，然后用一個綜合的作業(yè)或者實驗將幾個模塊聯(lián)系起來，兼顧理論基礎(chǔ)與實踐操作。GIS實驗課程根據(jù)理論教學(xué)模塊可相應(yīng)分為：基礎(chǔ)綜合練習(xí)、軟件應(yīng)用基礎(chǔ)、空間數(shù)據(jù)管理、空間分析入門四個模塊，每個模塊設(shè)置3～4個實驗，模塊之間安排綜合性實驗或設(shè)計型實驗將其相互聯(lián)系起來。其中，基礎(chǔ)綜合練習(xí)模塊用于引導(dǎo)學(xué)生入門，同時復(fù)習(xí)和鞏固相關(guān)基礎(chǔ)課程知識;軟件應(yīng)用基礎(chǔ)模塊主要針對GIS模型的建立、屬性數(shù)據(jù)的管理，將理論與具體實踐相結(jié)合;空間數(shù)據(jù)管理模塊主要針對空間數(shù)據(jù)采集、維護、輸出等方面;空間分析入門模塊通過實例分析和操作練習(xí)，介紹和空間分析的概念，學(xué)習(xí)基本的操作，為后續(xù)的綜合實踐課程的開展打基礎(chǔ)。在以驗證型實驗為主的基礎(chǔ)上增加綜合性實驗和設(shè)計型實驗的比例，使實驗項目結(jié)構(gòu)更合理，實驗安排循序漸進、相互聯(lián)系、兼顧理論基礎(chǔ)與實踐操作。
3.重視實驗設(shè)計的預(yù)設(shè)與生成
教學(xué)過程中將說明式教學(xué)法與探究式教學(xué)法相結(jié)合，重視基礎(chǔ)概念的傳授，實驗設(shè)計的預(yù)設(shè)與生成關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生自覺發(fā)現(xiàn)問題，探究、解決問題，提高學(xué)生的思維能力和綜合實踐能力。
在教學(xué)實施環(huán)節(jié)中充分運用啟發(fā)式、研究式、互動式教學(xué)模式開拓學(xué)生思維，訓(xùn)練學(xué)生的能力。通過事先讓學(xué)生自學(xué)教材，教師于每次教學(xué)前提出問題，讓學(xué)生在實驗操作的過程中去體驗、嘗試和解決，最后在實驗結(jié)束時總結(jié)評述，達到驗證原理、解決問題與開闊思路的目的。從而全面調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和自學(xué)能力。
同時，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(xùn)練，增強學(xué)生對理論知識的理解，提高綜合實踐能力，從而達到理論與實踐相統(tǒng)一的教學(xué)目的。錯位教學(xué)法將教師與學(xué)生角色轉(zhuǎn)換[13]，通過“教師設(shè)置問題”——“學(xué)生收集材料，解答問題，課堂講解”——“教師歸納評價”三個環(huán)節(jié)進行。在具體教學(xué)安排上，從認知規(guī)律出發(fā)[7]，與模塊教學(xué)相對應(yīng)，錯位教學(xué)法主要應(yīng)用在基礎(chǔ)綜合練習(xí)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(shù)據(jù)的收集、地理信息提取、簡化、數(shù)字表達等相關(guān)內(nèi)容，設(shè)置實驗項目，由學(xué)生分組進行材料收集，問題解答及課堂講解，最后由教師進行歸納評價。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，對案例提供的客觀事實和問題進行分析、研究，作出判斷和決策的一種理論聯(lián)系實際的教學(xué)方法[14]。在教學(xué)內(nèi)容上以面向應(yīng)用為主，收集資源開發(fā)、環(huán)境保護、城市規(guī)劃建設(shè)、土地管理等工作中的實例，整理成案例素材庫，用于實驗教學(xué)。
4.教學(xué)效果評估，完善教學(xué)體系
《GIS原理及實驗》課程教學(xué)目標(biāo)的重點是培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力，教學(xué)效果評估的著眼點是學(xué)生對理論知識的理解和實際操作技能水平的高低。每次教學(xué)過程要求學(xué)生撰寫實驗報告，教學(xué)結(jié)束前組織學(xué)生進行上機考試，從事先提供的試題庫中隨機選取題目現(xiàn)場操作，根據(jù)操作結(jié)果結(jié)合實驗報告、課后練習(xí)的情況對教學(xué)效果進行綜合評價，既可更為全面、客觀地評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果，同時反饋的信息亦可用于總結(jié)和修正教學(xué)內(nèi)容，完善教學(xué)體系。
五、結(jié)語
每一門學(xué)科都有不同的教學(xué)目的和教學(xué)要求，因而每一門學(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(guī)律，才能使教學(xué)質(zhì)量得到提高。在教學(xué)中對邏輯規(guī)律的掌握和恰當(dāng)運用不僅能提高教師的教學(xué)水平，而且也有助于促進學(xué)生發(fā)展，最終提高教學(xué)質(zhì)量。
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