高中地理天文学基础课程思政实施路径研究
作者: 成爱芳 郭明华[摘 要] 课程思政教学是各级各类学校落实学科育人的重要途径之一。课程是人才培养的基本单元,挖掘和发挥各门课程自身所蕴含的思想政治教育元素并有机融入教学,是实现思想政治教育与专业知识体系学习有机统一的关键。在论述高中地理选修Ⅰ天文学基础课程思政建设必要性的基础上,通过对课程地位和内容的深刻剖析,从课程内容的四大模块出发,基于思政元素融入、具体构建方法和预期效果等多角度提出天文学基础课程思政具体实施路径、研究结果,从而为高校地理师范生和一线中学地理教师的课堂教学提供参考。
[关键词] 天文学基础;课程思政;中学地理;教学研究
[基金项目] 2023年度陕西省高等教育学会重点研究课题“人才强国战略下高中地理教学渗透国家安全教育的路径研究”(XGH23008)
[作者简介] 成爱芳(1982—),女,陕西渭南人,博士,内蒙古师范大学旅游学院讲师,主要从事地理课程改革研究;郭明华(1978—),男,内蒙古呼伦贝尔人,硕士,内蒙古师范大学旅游学院助理研究员(通讯作者),主要从事思想政治教育研究。
引言
学校开展课程思政的根本目的和意义就是要体现各个学科的育人价值,即每个学科、每位教师都要肩负起培养有道德的人、有正确价值观的人、有爱国情操的人、有社会责任感和民族自豪感的人的神圣责任。2017年版高中地理课程标准将天文学基础课程作为一门新增加的内容纳入了选修课程体系,由此可见这门课程的重要性[1]。作为高校地理师范生和从事中学一线教学的地理教师,有必要清楚如何有效在天文基础教学中融入课程思政元素,进而体现本门课程思政育人的价值。要能够精确地提炼出高中地理选修1天文学基础课程的思政元素,就要理解本课程的地位,并熟悉本课程的内容结构。
一、课程地位分析
2019年6月,国务院办公厅发布了《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》。意见要求推行普通高中新课程改革和高考综合改革,全面提高普通高中教育质量,并提出从德育、综合素质培养、社会实践渠道拓宽和综合素质评价等多方面构建全面培养体系[2]。2020年5月,教育部印发了《普通高中课程方案和各学科课程标准》修订版[3]。这些指导性文件将会成为我国未来十余年高中课程改革实践、教学变革及高考综合性改革的重要参考。中学地理课程改革最为显著的特点是突出了课程学习的实践指导意义和实践能力的培养,同时注重从学科引领角度塑造学生的世界观、人生观和价值观。
2017年版2020年修订的《普通高中地理课程标准》包含9大选修模块内容,分别是天文学基础、海洋地理、自然灾害与防治、环境保护、旅游地理、城乡规划、政治地理、地理信息技术应用和地理野外实习[4]。与2003年版、2017年版课程标准的选修模块内容设置相比,新标准删掉了旧版标准的“宇宙与地球”内容,而把该内容设置在新版的必修1课程。新课标下增加了三个选修模块内容,分别是天文学基础、地理野外实习和政治地理[5]。天文学基础作为新增加的内容,其重要性不言而喻。天文学基础自身课程内容并未列入高中地理学业水平等级考试和高考,仅仅是面向高中阶段对天文学有极大兴趣的学生或未来选择进一步求学深造天文学相关专业的学生。学习本课程的目的是使学生初步了解地球所存在的天体系统,尤其是与人类密切相关的地月系、太阳系和银河系;了解宇宙的起源及发展演化,掌握基本的天体观测手段,增强学生对广袤宇宙的认知和对天文科学的兴趣。
二、课程内容分析
高中地理天文学基础课程共包含四部分教学内容,分别为天体观测、太阳系和地月系、太阳与恒星世界、银河系与宇宙。本课程旨在帮助学生形成对天文现象的正确认识,激发学生探索宇宙奥秘的兴趣,从而让学生从高中开始就逐步建立科学的宇宙观。标准对该课程具体内容的介绍共设置了10项[1],主要有:(1)在星图、天球仪上认识主要星座,辨认四季星空的主要星座,描述一些星座的地理导向意义;(2)了解现代天文学工具;(3)简述太阳系的发现和起源;(4)运用太阳系模式图和其他资料,描述太阳系的结构和行星运动特征;(5)运用图表、软件等资料,简述地月系的组成及其运动特征;(6)观察并描述月相、月食、日食、潮汐等现象,并运用图表等资料解释其成因;(7)绘制太阳大气的圈层结构图,说明太阳活动及其对地球的影响;(8)运用图表等资料,描述恒星概况,说明其演化过程;(9)观察并运用图表等资料,描述银河系的外貌和结构,说明其演化过程;(10)说明“宇宙大爆炸”假说的主要观点,描述宇宙的基本组分。这10项内容可以归纳为四大模块,分别是:(1)“天体观测”,主要涉及认识和观测星空;(2)“太阳系和地月系”,主要涉及太阳系的演化历史及结构,太阳系有关天象成因理解及观测,并会运用相关软件模拟太阳系天体运行和基本天象;(3)“太阳与恒星世界”,主要涉及由恒星的演化进一步认识人类生存的基本能量来源——太阳的“生命历程”,了解太阳大气的圈层结构,理解太阳活动对地球环境的可能影响;(4)“银河系与宇宙”,主要涉及由银河系的外貌、结构及演化进一步了解星系和宇宙演化[4]。
三、课程思政元素构建与实施
针对前述提到的天文学基础课程包含的四大模块内容,逐一构建每一个模块下在具体教学过程中可以融入的思政元素,并对融入的具体教学方法和教学预期成效进行评价。天体观测模块主要是在观测中培养学生理论联系实际的能力,践行地理学科核心素养——地理实践力,在理解理论与身历其境的观测中体会什么才是正确的宇宙观和地球观。学生在前期的专业必修课学习中已经对地球的运动、地球的宇宙环境等天文学基础知识进行了专项重点学习,如何把前期的专业学习基础应用于实践,如何把前期所学的必修知识与选修课堂上的拓展知识建立联系,如何形成学生自己对中学天文课程实践的思考,观测实践是其中必不缺少的一个重要环节。学生在观测中可以体会宇宙的广阔、浩瀚与地球的渺小,体会人在宇宙中的微不足道,思考生命存在的意义,反思个人一生的存在价值,衡量如何正确处理人类与地球环境之间的关系,探索宇宙环境变化对地球和人类生存的影响,建立正确的生命观、生存观和生活观。
本模块主要从三个角度开展思政元素融入天文学基础课堂:一是以人类自古以来对未知领域的探索永不停歇、永无止境为切入点。教师大量搜集从古至今与宇宙探索有关的典型案例,如500米口径球面射电望远镜(FAST)的建设历程、地位及取得的成就;从美国“空间大天文台计划”看空间天文望远镜在宇宙探索中的意义。教师在讨论案例和现实观测的过程中,让学生体味科学家的智慧以及在推动人类认识未知宇宙中的热爱、执着、奉献甚至牺牲精神,从而激发学生对地球之外的宇宙空间的好奇心、探索欲,并理解科学探索是艰辛而永无止境的历程,理解科学家的伟大以及对人类社会发展的重要作用。二是立足宇宙空间角度评价地球的地位以及对人类社会的意义。教师可以通过解释宇宙中不同天体的类型、数量及特征,通过数据类比、案例分析与星空模拟等多手段结合的方式,让学生认识地球在浩瀚宇宙中所处的地位,从而树立对广袤宇宙的好奇心,建立对宇宙空间不同天体及物质的想象力,同时引导学生拥有仰望星空的人生态度,并提醒学生在仰望星空的同时要拥有脚踏实地的现实行为。学生在此过程中能够拓宽视野、开阔心境,能够放眼宇宙、放下小我,从而拥有更大的世界。三是以人类对宇宙认知手段的多样化为切入点,从裸眼观星到望远镜观测以及航天器太空探索等观测技术发展的时间线为案例依托和讨论点,让学生认识观测或探测手段的不断发展对人类认识未知宇宙的意义,同时让学生明确科技不断发展与创新对推动人类社会进步的意义。
在太阳系与地月系模块,本部分主要以地球的自然卫星——月球为切入点,以人类探月发展历程和月面地貌观测为思政元素融入点。在人类探月发展历程方面,通过案例分析和课堂讨论的方式,以早期的月球探索、人类首次登月、我国的探月工程及未来的载人登月等四阶段不同的探月主题为时间线进行介绍,让学生真切感受到人类在月球探索方面的艰辛历程、不屈精神以及对未知领域探索的巨大勇气和超强动力,同时也让学生认识太空探索过程中不同国家之间经济、科技等方面的差距,从而让学生树立远大目标,在知差距、勤奋进中勇毅前行,提高思考问题的广度,放眼世界与国家,拥有爱国意识和危机意识。在月面地貌观测方面,教师可从月球表面不同形态地貌的成因角度出发,引出问题并激发学生的想象力和探索欲,讨论月貌成因的可能方面,结合月面夜间观测的现实震撼,类比月表和地表地貌类型和成因的异同之处,让学生真切感受到祖国大美河山的壮丽,认识到地球之外还有更广阔的空间等待人类探索。
在太阳与恒星世界模块,本模块主要表现为三大主题的思政元素:一是由恒星的生命演化周期预知地球人的潜在危机;二是太阳辐射对地球的意义;三是日食月食引发的科学与迷信之间的较量。本部分课程思政元素主要通过具体的案例分析来完成,如通过赫罗图的讲解明确宇宙中的任何天体都有其生命的演化周期,都会经历诞生、成长、壮年、老年、死亡的过程,任何事物都无法避免,包括我们所赖以生存的地球和太阳。太阳几乎是地球上一切能量的来源,占据地球所有能量来源的99.98%,太阳作为一颗恒星也有其生命周期,虽然太阳当前正处于其壮年时期,还可以维持目前的状态至少几十亿年。假如在遥远的某一段时间,太阳进入演化的末期,地球上会发生什么?让学生基于学过的恒星演化知识,充分发挥个人想象力,对以上问题进行讨论。最终让学生达到在明确恒星演化的阶段特征基础之上,理解地球与人类面临的潜在危机。在日食月食引发的科学与迷信之争方面,教师以近年来发生在世界各地及我国的日食月食天象为案例,结合日食月食原理的讲解和星空模拟软件对特定时间、特定地点发生的日食月食现象进行模拟,从而帮助学生理解不同类型的日食月食发生的过程,让学生认识到日食月食的发生是日月合朔和日月相望于黄白交点附近,地球、月球和太阳三个天体位置变化引发的地球或月球的影子挡住了地球上的人们看太阳和月球的视线,从而产生的自然天象,与迷信、灾祸无关,从而激发学生的科学思维,消除迷信思想,进而培养学生探究真理、热爱科学的精神。
在银河系与宇宙模块,本部分课程思政建立的核心目的是激发学生探索宇宙未知世界的好奇心,培养学生的科学探索精神。该部分主要依托两大课程思政元素:一是宇宙大爆炸假说,二是星系结构与类型。在宇宙大爆炸假说方面,通过观看视频和课堂讨论的方式,让学生明确虽然该假说是一个在科学界引发无数次探索与争论的重大命题,但它仍然被视为解释当前宇宙起源与演化的重要基石。随着科学探索的不断深入和科技发展水平的提高,该学说在不断质疑中修订和完善,从而让学生意识到人类对宇宙的探索永无止境。科学探索不仅需要创新,还需要坚持精神和持之以恒的信念。在星系结构与类型方面,通过图片展示不同发展阶段星系的结构差异及不同类型,学生在教师引导下总结星系的演化过程。同时,以银河系的结构为例,通过数据类比的方式,展示宇宙中与银河系结构类似的星系和结构不同的星系的数量,让学生从数据中体味宇宙究竟有多大,从而让学生明确银河系在宇宙中的地位,进而激发学生探索宇宙奥秘的好奇心和对天文未知领域探索的强烈愿望。
结语
理解高中地理天文学基础课程的学科育人价值,明确本课程从哪几个角度开展课程思政是论文的核心所在。只有有效地设计中学一线课堂的思政环节,才能使得天文学基础课程的育人价值内化于心、外化于行。论文依据2020年修订版高中地理天文学基础课程的9条内容要求,从四大模块基于思政元素、构建方法和预期效果等多角度提出天文学基础课程思政的具体实施路径。研究结果对基础教育育人体制改革和中学地理一线课堂实践有一定的参考价值。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准(2017年版2020年修订)[M].北京:人民教育出版社,2020:6-17.
[2]国务院办公厅.关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见:国办发〔2019〕29号[A/OL].(2019-06-19)[2023-10-29].https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2019-06/19/content_5401568.htm.