關(guān)鍵詞:氣象 特色 科普 天氣 觀測 科學家
一、校園氣象科普的意義
《義務(wù)教育小學科學課程標準(2022年版)》中提到,教師要加強實踐探究過程的指導(dǎo),注重引導(dǎo)學生動手與動腦相結(jié)合,增強學生問題意識,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力。氣象觀測具有很強的實踐性,對培養(yǎng)學生的實踐能力具有很重要的作用。開展校園氣象科普不僅可以引導(dǎo)學生像科學家那樣做,提升學生的科學素養(yǎng),更能給學生生活帶來切身的指導(dǎo)性,從而提高防災(zāi)減災(zāi)能力,以及對人與自然和諧相處的認知能力。
二、開展校園氣象科普的方法
1.成立校園氣象科普領(lǐng)導(dǎo)小組
校園氣象科普離不開學校的支持,學校成立了以校長為組長,副校長為副組長,筆者為主要成員的氣象科普領(lǐng)導(dǎo)小組,對氣象科普活動進行整體規(guī)劃,并將活動命名為“清清氣象”。
2.組建校園氣象科普教師團隊
全校性的氣象科普一定離不開大部分教師的支持和幫助,根據(jù)科普活動的需要,我們組建了氣象科普教師團隊:科學組教師負責氣象站建設(shè)及管理、科普教育方案整體設(shè)計、氣象社團運營、氣象科普活動組織策劃及氣象校本課程設(shè)計等主要任務(wù);各年級組長負責本年級的氣象科普活動組織和學科融合案例設(shè)計;各班主任組織學生參與氣象科普活動;學校后勤團隊負責相關(guān)后勤保障。
3.校園氣象科普硬件建設(shè)
(1)氣象觀測站 要讓學生像氣象學家那樣觀測天氣,必須要有基本的氣象觀測站。氣象觀測站一般包括人工氣象觀測站和自動氣象觀測站。早期的氣象觀測基本上都是使用人工氣象觀測站,主要對氣象六大要素(溫度、濕度、風速、風向、氣壓、降水量)進行觀測。對于培養(yǎng)讓學生“像科學家那樣做”來說,人工觀測階段是必須要經(jīng)歷的。因此,學校先建立了校園人工氣象觀測站,在學生掌握了基本的人工觀測技能后又建立了自動氣象觀測站,讓學生將重點放在對氣象數(shù)據(jù)的分析上。自動氣象觀測站觀測的要素更多,且觀測數(shù)據(jù)可通過電腦或手機查看,學生也可直接通過電子顯示屏查看實時的天氣數(shù)據(jù)。
(2)氣象活動室 校園氣象活動室是學生開展課堂學習實踐和社團成員開展活動的重要場所,同時兼顧自動氣象觀測數(shù)據(jù)采集、保存人工觀測記錄簿和觀測資料、開展觀測數(shù)據(jù)分析等功能。最初由于條件有限,我們使用普通教室開展社團活動。氣象科普產(chǎn)生一定效果后,學校建設(shè)了專用的校園氣象活動室。
(3)氣象科普實踐基地 校園氣象科普實踐基地包括學校種植園及氣象探究實踐場地等。利用學校種植園地,讓學生了解植物的生長繁殖與氣象要素的關(guān)系,結(jié)合氣象觀測數(shù)據(jù)引導(dǎo)學生開展氣象探究活動。利用學校場地,構(gòu)建水循環(huán)、溫室等展示和實踐環(huán)境,采用多種方式布置和展出含有氣象元素的展品等,營造校園氣象探究的氛圍。目前,校園種植園已投入使用,產(chǎn)生了積極的效果;溫室等實踐環(huán)境也在規(guī)劃中。
4.校園氣象科普軟件建設(shè)
(1)氣象科普方案及管理制度 為更好地開展校園氣象科普,科學教師團隊制訂了氣象科普方案及管理制度,包括整體實施方案、具體活動方案、氣象科普工作管理制度、觀測制度、值班制度、儀器檔案管理制度等。國家標準氣象站每天觀測的時間要求至少3次(8:00、14:00、20:00),根據(jù)我校具體情況,將觀測時間設(shè)定為每天10:00和16:00,這2個時間點是大課間,基本不影響學生正常上課。為保證數(shù)據(jù)的可比較性,這一觀測時間規(guī)定將一直延續(xù)下去。
(2)氣象社團 氣象社團根據(jù)學生興趣成立,主要負責校園氣象站的日常運行和維護,日常觀測、記錄、數(shù)據(jù)分析,深入學習氣象知識,參與或組織氣象科普活動。目前我校氣象社團主要以3—4年級學生為主,科學教師輪流擔任氣象社團指導(dǎo)教師,每周至少開展1次社團活動。
(3)氣象課程 為更好地指導(dǎo)氣象社團成員深入學習氣象知識,掌握氣象觀測技能,科學教師自主開發(fā)了“氣象基礎(chǔ)”校本課程。課程由一體化的13個教學設(shè)計和配套的13個課件組成,共13個主題,分別是“走進氣象”“溫度”“風”“濕度”“氣壓”“降水量”“云”“我是小小觀測員”“光照”“強對流”“氣旋”“霧霾”和“我是數(shù)據(jù)分析師”。第1課“走進氣象”為起始課,通過小組活動、講述、觀看微視頻等教學方法讓學生了解什么是天氣、氣候及氣象,并簡單了解氣象發(fā)展史、氣象學家,知道常用氣象要素。第2—7課分別介紹幾個主要觀測的氣象要素。通過前面的學習,社團成員掌握了基礎(chǔ)的氣象要素相關(guān)知識,從第8課開始觀測實踐。第9—12課為其他天氣現(xiàn)象,是拓展性學習。從第8課到第12課,授課時間大約1個月,因此第13課“我是數(shù)據(jù)分析師”旨在讓學生根據(jù)過去1個月的天氣數(shù)據(jù),學習分析氣象數(shù)據(jù),尋找天氣變化的規(guī)律。每課內(nèi)容不是單純的講授,而是理論學習與實驗、活動或?qū)嵺`等相結(jié)合,讓學生深入學習氣象知識,掌握氣象相關(guān)技能,同時避免枯燥無味,形成嚴謹?shù)目茖W精神。
(4)氣象科普活動 氣象科普活動包括常規(guī)的社團活動和全校性科普活動。常規(guī)社團活動包括每日氣象觀測、記錄、分析,以及每周社團活動。全校性氣象科普活動是以世界氣象日、全國科普日、科技活動周等為契機開展,目前已經(jīng)開展過的活動包括線上科普講座、二十四節(jié)氣系列活動、看云識天氣攝影解說大賽、氣象科普作品展示、人工增雨現(xiàn)場觀摩、科普論文征集、高溫天氣下“大地煎蛋”探究、“萬物生·春”活動、探秘高空氣球、氣象攝影大賽、氣象諺語書法大賽、氣象諺語詮釋大賽、氣象電影周、氣象科普展板制作及科普交流活動等20余種。通過開展系列氣象科普活動,營造了濃厚的校園氣象科普氛圍,學生的學習興趣開始變得濃厚起來,科學探索意識也逐漸增強。經(jīng)常能聽到校園里有學生討論當天的天氣怎么樣、天上的云屬于什么云,下雨的時候,學生不再根據(jù)雨滴的大小判斷是大雨還是小雨,而是雨停后跑到氣象站看看降水數(shù)據(jù)再判斷。
(5)校園氣象科普文化 校園氣象科普文化作為氣象元素的補充,有利于引導(dǎo)學生關(guān)注氣象,營造實時關(guān)注氣象、了解氣象相關(guān)的人、物、事的氛圍。
(6)氣象融合課程 氣象相關(guān)知識點包括氣象要素、特殊天氣、物候(動植物)、節(jié)氣等。氣象知識作為科學課的延伸,不僅與科學有關(guān),還與其他各個學科都有一定的聯(lián)系,我們組織各學科教師共同整理了每個學科與氣象相關(guān)的內(nèi)容,并根據(jù)這些內(nèi)容開展“氣象+”學科融合資源建設(shè),引導(dǎo)各學科教師在執(zhí)教本學科內(nèi)容時,關(guān)注、融入氣象知識、技能,進而引導(dǎo)學生像科學家那樣,將知識應(yīng)用于實際生活或?qū)W習。例如,語文課文《春夏秋冬》《雷雨》《觀潮》等,與四季變化、降水、節(jié)氣等與氣象知識相關(guān);數(shù)學課的“統(tǒng)計圖的選擇”與氣溫等數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析相關(guān)。
三、校園氣象科普的成效
學生從最初的很少關(guān)注天氣,到能根據(jù)氣象數(shù)據(jù)解釋一些自然現(xiàn)象,他們的收獲是顯而易見的。在人工觀測階段,學生曾有些疑問,比如“為什么我們測的數(shù)據(jù)和氣象局的數(shù)據(jù)有偏差呢?尤其是風速,差別比較大?!苯?jīng)過比較探究才知道,氣象局的數(shù)據(jù)是飛機場附近(郊區(qū)空曠的地方)的觀測站測得的,他們測的是10米高空處的風速,而清清氣象站測的是距地面1.5米左右的風速,且觀測地點在市區(qū)、周圍都有建筑物的環(huán)境。氣溫和氣象局測的數(shù)據(jù)也有偏差,清清氣象站測的氣溫一般都比氣象局的數(shù)據(jù)要高一些。通過查詢資料,學生知道了這種現(xiàn)象叫“城市熱島效應(yīng)”。
通過將觀測數(shù)據(jù)做成折線圖或柱狀圖,學生發(fā)現(xiàn)了更多關(guān)于氣象的“秘密”。一張張表、一份份報告也在記錄著他們的成長。正因為此,學生對氣象更感興趣了,探索意識也更強烈了。
從最初的一個想法——引導(dǎo)學生“像科學家那樣做”,到后來展開全校性的氣象科普,我們收獲了很多意想不到的效果,學生、教師、學校在這個過程中都有了很大的成長。本人榮獲了“全國優(yōu)秀氣象科技輔導(dǎo)員”稱號,學校獲得了“全國氣象教育特色學?!焙汀鞍不帐】破帐痉秵挝弧睒s譽稱號。
引導(dǎo)學生“像科學家那樣做”,首先教師要像科學家那樣觀察、探究、思考,氣象科普只是拋磚引玉的一種做法而已,且今后要走的路還很長,期待更多優(yōu)秀的科技教育工作者一起同行。