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“应用气象学方法”课程正是应用气象学专业最重要的专业基础课之一,在专业培养目标中起到了非常重要的作用。本课程是兼容基础理论、专业知识以及仪器应用为一体的课程,主要介绍应用气象调查研究与考察、试验观测、环境模拟试验、“3S”技术、统计分析以及数值模拟等方法。通过课程讲授和试验实习使学生具有较强的动手能力和分析问题、解决问题的能力;也使学生把所掌握的知识与先进的科学技术相接轨,使学生系统掌握各类方法的原理、步骤、适用范围以及应该遵循的原则,可为学生今后走上工作岗位从事应用气象学研究及业务服务工作奠定良好的理论与实践基础。可见“,应用气象学方法”是一门综合性、实践性、应用性强的课程,对学生动手能力要求很高。因此除了理论教学外,课程实习是该课程必要的实践环节,以加深学生对各类方法的理解和掌握,提高学生分析问题与解决问题的能力。通过应用气象观测试验、环境模拟试验、作物长势遥感监测、统计分析方法的实习,进一步加深学生对各种应用气象方法原理的理解,熟悉和掌握各种方法的工作步骤,增强学生的实验技能和基本操作技能,全面提高学生解决实际问题的能力,为今后从事科学研究和业务服务打下坚实基础。
1案例教学法
案例是在实践中寻找带有普遍性、代表性的典型事例,通过分析研究总结案例的普遍规律,从而提高认识能力和实践能力。因此,案例的最大价值在于提供真实而典型的素材,它不仅可提炼出一系列事件共同特征,还能反映个别案例在特殊情况下所反映出的特殊表现。案例教学法是将案例讨论的方法运用到教学活动中,根据教学目标和教学内容的需要,通过设置一些具体案例,引导学生参与分析、讨论、表达等活动,让学生在具体的问题情境中积极思考、主动探索,以提高教与学的质量和效果,培养学生认识问题、分析问题和解决问题等综合能力的一种教学方法[2]。
2案例的甄选
实践中的案例为数众多,如何选择恰当的案例,是决定案例教学效果的好坏的主要因素之一。甄选案例时必须与所讲授的理论内容密切相关,涵盖“应用气象学方法”的三个重要方法,即试验、模拟和统计,在此基础上,选择贴近科学研究、业务服务的实际要求,具有典型性、代表性、新颖性等特点的好案例[3]。
3案例教学实例
案例教学的目的之一就在于使学生理论联系实际,提高实战能力。必须精心选择那些具有代表意义的,能够反映应用气象学典型方法和手段的案例,使学生在案例探究过程中掌握所涉及的理论知识。例如,在农业气象研究中,分期播种是一种重要的研究手段,它可以利用自然条件下气象要素的周期性时空变化特征,设计若干试验水平和试验强度。因此,在这个环节设计案例“水稻低温冷害指标鉴定中,试验分期播种试验设计”,这个案例需要学生熟悉和掌握分期播种、关键期、光温特性等多个农业气象的概念,通过这个案例的实践和思考,使学生能够灵活应用书本知识,做到融会贯通。
4教学的组织
根据案例的特征、班级的人数等具体情况,本课程的案例教学主要采用小组分工协作、组长协调负责的形式进行[4]。将所有学生按5-8人一组分成若干小组,每个小组推选1名组长,负责组内人员的分工职责,组内成员分工合作,最后由小组统一提交一份实习报告。在组织学生课程实践的相互交流时,要求充分调动每位学生的积极性,通过启发和引导,开拓学生的思路,鼓励必要的争论和创新观点。
在案例教学的过程中,适当地进行点评是很有效的教学办法,可以将学生在不足的问题或遗漏的重点指出来,引导他们结合案例中的任务、环境、事件进行细致的分析;针对学生在案例教学中的积极提问,适时地给予表扬,同时给予一些解决的办法,鼓励学生通过查阅资料自行解决问题,从而吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣。
一、气象灾害基本情况
全市主要遭受了局地暴雨洪涝、干旱、风雹灾、雷电、低温霜冻、病虫害等气象灾害及衍生灾害,气象灾害具有影响范围广、强度大、损失严重、多灾并发等特点,部分地区经济损失巨大,其中局地暴雨洪涝、干旱灾害尤为严重。
二、应对工作总结评估
(一)工作经验及成绩
1、加强气象应急管理体制机制建设。为规范气象灾害应急管理工作,提高保障公共气象安全及突发灾害天气的能力,按《省气象灾害应急预案》、《市气象灾害应急预案》的要求,制定完善《市低温雨雪冰冻灾害应急预案》、《市重大气象灾害预警应急预案》,加强预案管理工作。2012年,市政府成立了气象灾害防御领导小组(当政办函〔2012〕19号),我局内部建立了气象应急队伍,由各部门业务技术骨干组成并开展现场气象应急服务工作。“政府主导、部门联动、社会参与”的气象灾害防御体系日趋完善,全市共发展气象协理员和信息员185人,建立气象信息服务站1个。
2、气象应急保障能力明显提升。建立2套国家级自动气象观测站、20个区域自动气象站、1套CMACast卫星接收系统、1个GPS/MET观测站、1套土壤湿度自动测量仪等。常规观测资料传输及时率达100%,本级站及区域站数据传输及时率均达99%以上。观测精度和自动化水平明显提高,观测时效明显提升,信息网络和技术保障能力明显增强。
3、积极做好应急处置工作。
(1)加强观测,紧密跟踪灾害性天气
密切监视各次天气过程,实时监测灾害天气发生发展情况。充分利用卫星、雷达、气象台站、自动站、土壤水份观测系统,对干旱、暴雨洪涝、寒潮、大风、沙尘等灾害性天气进行实时监控,预报服务人员24小时应急值班,密切监视每一小时的天气变化,对自动站、区域自动站数据进行分析,适时灾害落区预报。
(2)做好灾害性天气预报,及时预警信息
市气象台及时与市气象台进行会商,加强预报服务指导,积极做好短时、临近预报预警,及时预报,实时灾害天气临近预警。据统计,2014年,共专题气象服务27期1300多份,气象旬月报36期1200多份,农业气象服务信息5期,天气预警信息28期,预警短信近万条。并通过电视、广播、报纸、电话、手机短信、传真、网络等方式,及时将预警信息传达到救灾一线及公众手中。
(3)加强组织领导,及时启动应急预案
加强气象灾害应急组织领导,按照《市气象灾害应急预案》,及时启动应急预案,充分发挥了气象应急服务在防灾减灾中的“发令枪”、“消息树”作用。
(二)存在的问题
1、气象应急响应工作机制需要进一步优化。现有的合作机制存在效率不高、应急联动响应不到位的弱点,气象应急的社会管理和公共服务职能发挥不足。
2、社会参与气象灾害防御的程度有待增强。目前气象灾害高风险区内的公众和单位缺少对防灾减灾的认识,缺乏基本的防御避灾常识,公众灾害风险意识差,基层各级应急管理人员缺乏系统的有关气象应急方面的培训和教育,忧患意识薄弱,气象应急处置能力不强等。
三、工作建议
(一)创新气象应急管理机制,提高各类突发事件防范和应对的工作效率。进一步研究和优化部门间的合作模式,加快形成和建立部门之间互联互通、实时充分共享应急信息交换机制,实现各有关部门包括应急工作信息以及应急科学数据的互联互通和广泛应用。
(二)加强气象应急保障体系建设,增强处置气象灾害的能力和水平。进一步推进气象预案体系建设,努力解决预案的可操作性和针对性。
(三)加大气象防灾减灾知识宣传和科普的力度,增强群众防御气象灾害意识和能力。
四、典型案例--“5.14”暴雨风雹灾害
(一)天气概况
5月14日18时10分至19时10分左右,我市玉阳办事处、坝陵办事处、玉泉办事处等五个镇处遭受雷雨大风和冰雹灾害,局部地区冰雹达到1厘米,最大风力25.8米/秒,玉阳城区1小时降雨量高达72.1毫米。
(二)灾情及影响
1、人口受灾情况。此次灾害人口受灾重灾区集中在城区三个办事处,全市受灾人口136000人,紧急转移安置2300人。
2、房屋受灾情况。据统计全市房屋进水1200户,揭顶1800户。坝陵办事处的及坝陵桥社区560户房屋进水,850户房屋屋顶被揭。
3、农田受损情况。受灾农田面积54000亩,成灾面积26200亩。绝收面积6300亩。
4、基础设施损毁情况。此次灾害造成电力、水利、交通等基础设施不同程度损坏,城区大面积停电,主干道被淹,2万多居民出行受阻,部分机关厂矿办公楼门窗吹垮,冲毁通村公路12处,吹倒大树76棵,冲断树枝560棵,吹倒公共汽车站台11个。城区主要街道大道漫水到50厘米,沿街130多户商铺进水,坝陵办事处工业园区部分厂房进水。玉阳东门楼社区23户商铺被淹。
关键词:气象为农服务;探讨;防灾减灾
中图分类号:S513 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160432192
东港市是全国百强县,是辽宁省农业经济和水产养殖较为发达地区,位于辽东半岛东南端,属南温带湿润地区大陆季风气候,北部有山区,南部地势低洼。在全球变暖的大背景影响下山洪泥石流、台风、渍涝、风暴潮等气象灾害发生频率较大,每年都因气象自然灾害而导致人员伤亡和经济损失。随着农业技术水平的不断提高,农业成为气象因素较为敏感的行业,同时对气象服务也提出了更高的要求[1]。如何提高气象为农服务能力,如何防灾减灾趋利避害,使气象部门在合理开发农业资源依靠气象科技振兴农业经济发挥了重要作用。
1 东港市农业发展现状
东港市是一个农业大市,2010年农业生产总值694,654万元。全市共有耕地面积8.53万hm2,粮食作物总产量422,000t,其中水田5.33万hm2;旱田耕地面积4.53万hm2。全市水产品生产总量374,579t,从事海水捕捞船舶3,741艘,年捕捞量107,500t;海水养殖面积48,472hm2,年产量225,517t;淡水养殖面积6,181hm2,年产量41,137t。
2 东港市主要气象灾害
东港市地处辽东半岛,临江、临海气候复杂多变,山洪、泥石流、台风、渍涝、风暴潮等气象灾害发生频率较大,每年都因气象自然灾害而导致人员伤亡和经济损失。2012年8月3日,受台风“达维”影响,全市遭受暴雨强风袭击,造成直接经济损失3832万元,其中农业经济损失达2228万元。
3 东港市气象为农服务工作存在的问题及不足
3.1 气象为农服务基础薄弱,服务产品单一,缺少高学历,专业化的服务人才,技术力量薄弱
气象为农服务的顺利开展,需要完善的基础设施支撑,这样才有提供可靠服务的硬件保障,目前气象部门的基础设施现代化程度较低,从而很大程度制约着为农服务的水平和成效。
3.2 宣传教育缺位
相关机构受人力财力及管理体系等方面因素的影响,缺少气象知识在农民中的宣传和教育,使农民缺乏气象科学知识,致使懂得气象科学知识的人员较少。
3.3 气象信息更新及不够及时
气象信息的时间性较强,如果气象信息传递得不够及时,农民不能够及早的获取气象预报信息,就没有足够的时间为防御气象灾害做好准备。
3.4 气象服务信息服务渠道不完善
农村主要通过电视、广播、电话及互联网等渠道获取气象信息,主动获取气象信息的农民比较少,再加上目前基本设施不到位、服务网络不健全等问题,气象服务无法直接延伸到农户、延伸到地头,当出现暴雨、台风及寒潮等灾害性天气预报时,通常是通过各级政府层层传递到农村,但很难及时进行传递。而且冰雹、雷电等灾害发生的时间往往只有几min或几个h,因此,不能够及时将这些灾害性的预报传递给每一位村民。
3.5 服务产品不适应
在进行群众调研过程中,不少基层干部和农民代表认为,当前气象服务产品单一、粗浅,不适应农业生产、经营的新需要[2]。目前气象预报以常规晴雨、温度、风向风速为主,其它气象要素基本不作预报;产品指导性不强,针对不同行业、品种、低于和具体农时农事的专业、专项产品不多,对重要天气过程的影响评估和影响后的追踪、延续服务不够,服务效果不明显。
4 东港市气象为农服务工作发展对策和建议
4.1 人才及设备与气象为农服务工作的顺利开展息息相关
现阶段,气象工作中设备及人员问题仍然存在,要想使这一现状得到改变,就必须气象部门要引进先进设备,重视人才培养,提升相关人员的技能,加大培训力度,要走出去引进来,多去学习兄弟单位服务经验充实自己的服务技能,从而使其技能水平得到有效提高。
4.2 加大气象宣传力度
通过和农业、植保、水利等部门联合开展讲座培训,将气象为农的重要意义和为农服务的典型案例,使农民真正认识到气象可以使农业收入取得事半功倍的效果,田间管理离不开气象,病虫害防治离不开气象。通过气象日和防灾减灾日进行气象宣传,使农民认真对待气象部门提供的气象信息和对农作物不同生育时期提供的农事建议。
4.3 采取多种手段对农村气象信息的传播渠道进行完善
与广播电台、电视台、有线电视台建立重要天气信息的绿色渠道,及时插播关键性的气象预报、突发性的雷电、暴雨等预报、预警,为气象灾害的防御提供充足的时间保障。
4.4 拓宽气象服务信息服务渠道
在农村建立专用气象预警系统,将在村委会和人员密集地区设立气象信息电子显示屏与气象警报接收机、手机短信和在各村24h待机的受控高音喇叭相结合,以确保信息能够及时及接收。
4.5 与农民专业合作社、专业大户、涉农企业进行双向沟通
第一时间了解农民朋友的需求。在省科研所的指导下完善水稻生产全过程的农业气象条件分析、预报、防灾等富有特色的精细化专题服务产品。定期开展农田调查,了解作物生长状况和发育过程,及时开展针对性特色服务。针对东港市农业生产结构和气候特点,创新开展特色农产品服务。加强重要天气过程的影响评估和影响后的追踪,做到服务的延续性。
5 结 语
农村的气象服务工作是一项长期、复杂、艰巨的工程,加强和完善农村的气象服务工作,是今后气象部门的重点和难点,深入推进气象为农服务工作建设还面临许多新情况、新问题和新挑战,需要农民提高对农业气象防灾减灾的认识,需要各级政府和有关部门规划切实可行的政策和方案,也需要各个气象部门的积极配合,以更好更快的解决农村气象服务工作中的问题,是气象工作更好的为农服务。
参考文献
[1] 邹俊丽,张艳,王太生.岱岳区农业气象服务工作调研与研究[J].安徽农学通报,2012,18(9).
雷电是大气中的一种放电现象。雷电灾害是“国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一,我国每年因雷电灾害造成人员伤亡为3000~5000人,财产经济损失达70~100亿元。贵州省也是一个雷电灾害比较严重的省份,据省防雷减灾办公室不完全统计,2000年以来,全省发生雷击灾害事故1016起,人员伤亡617人,直接经济损失数亿元。其中,雷击死亡人员90%以上在农村,城市以设备损失为主。
为了强化气象为农服务,更好地发挥气象部门防灾减灾社会管理职能,支持西部贫困山区农村防雷减灾工作,中国气象局2010年在河北、浙江、重庆、江西、湖南、广西、四川、贵州、云南、陕西等10省进行了农村防雷减灾示范工程建设[6],随后还将陆续增加示范工程项目。为了使今后我省农村防雷减灾工程建设达到预期的雷电防护效果,本文从一起典型案例分析入手,通过示范工程基本情况介绍,指出我省农村防雷的技术难点,根据农村防雷实践经验,提出农村防雷工程技术措施,为山区防雷技术人员提供参考。
2典型案例
2.1事故概况
2007-07-05T17:30左右,贵州省某县发生一起农户人家遭受一死一伤的雷击伤亡事故,据伤者事后叙述:两人种地过程中遇到雷雨天气,即回家做饭,事故发生时,死者站立在堂屋门口,伤者站靠在厨房门口(图1);一道闪电后两人随即倒地,约半小时后伤者苏醒,感觉全身遭受电击一般不能动弹,稍事手可以活动后,找出手机告知家人“遭受雷击”,家人及村支书当即带人到现场,并报请县气象局、县公安局现场勘查,经县公安局法医现场堪验,死者前胸、后背各有一个圆形黑印,胸部黑印比后背大,直径约30cm,黑印外沿呈树枝状,为典型雷击死亡特征,当即判定死者死亡原因为雷击。
2.2现场基本情况
在接到事故情况通报后,省防雷减灾中心即派出技术人员到现场调查了解情况:该户人家居住在山坡上,距离山顶约10m,整个房屋长约10m,宽7m,高3m(平面图如图2所示),屋顶中间有一枝高5m的避雷针,避雷针引下线(φ12圆钢)由屋后沿墙接入地(实测接地电阻8Ω),避雷针针旁边3m放置有1.5m口径的电视卫星接收天线,卫星信号线绑扎在天线后,由死者位置门框上进入室内;该户人家四周树木较多,电源由厨房旁边木质树干架空送到房屋屋檐下(图3)。通过技术人员现场检查发现,卫星天线高频头、卫星接收机、电视机已经损坏,避雷针针尖有电击痕迹。
2.3原因简析
从事故现场勘查及伤者讲述情况分析:此次事故应是一起典型直击雷击事故,雷电直接击在屋面避雷针上,由于卫星信号线绑扎在避雷针脚(距针脚0.5m),雷电流在入地过程中产生的高电位通过卫星信号线进入室内,将卫星接收机、电视机一并击坏;死者(身高约1.7m)站立在信号线下,头部距离信号线约20cm,伤者头部距离信号线约1m,该高电位对两人产生旁侧闪击,造成一死一伤。
查询当日雷达回波及闪电定位资料,发生事故前后10min时段,当地10km范围内出现过一次最高强度在50dBz的雷雨天气过程,闪电定位资料显示,在事故地点5km范围内出现130次闪电记录,最大雷电流强度58kA。
从地形方面看,该户人家坐落在靠近山顶位置,处于雷雨路径的迎风面,地面为贵州典型黄粘土,土壤电阻率低,属于易遭受雷击部位,也是造成本次雷击事故的因素之一,加之屋面避雷针安装不规范,出现雷击伤亡事故在情理之中。
3贵州山区农村特点概述
3.1地形地貌特点
贵州全省东西长约595km,南北相距约509km,总面积为17.6万km2,占全国国土面积的1.8%。地形上,全省地势西高东低,自中部向北、东、南三面倾斜,平均海拔1100m左右;境内山脉众多,重峦叠峰,绵延起伏,山高谷深,山顶到山脚落差最高达400m;地势地貌方面,贵州属于典型喀斯特地貌,土层薄、石头多,风化石、风化土、土夹石(石多于土)情况比较普遍;农村居住点土质较好的地方,四周地形基本是呈马蹄形且位于山谷的半山腰,北面是进风口,南面是出风口,这种特殊地形使得贵州农村雷击事故率高。
3.2雷电气候特点
贵州是受印度洋暖湿气流影响的省份,气候在不同地区和高度的差异比较明显,具有“一山分四季,十里不同天”的气候特征,山高谷深,积雨云顺山谷移动、沿坡而上,云层低、地闪多。根据贵州省雷电监测网2006—2009年监测资料统计,全省年平均地闪次数达60多万次[1],年平均地闪密度10.4次/(a·km2),年平均雷暴日51.9d,属于典型高雷暴省份,也是雷电灾害严重区域,根据省防雷减灾中心不完全统计,全省平均每年雷击伤亡人数在2人以上的农村村庄不少于20个。
3.3农村住宅特点
受历史原因及贵州经济落后因素影响,我省农村村庄多数驻扎在半山腰马蹄形地方,有土、有水、有树,适宜耕种,但交通不便,村民住宅多以木质结构瓦房为主,其次是砖混结构住宅(如本次事故住宅),电源线路都是通过木质树干架空入户,电视信号通过卫星天线直接入户到接收机,即是砖混结构住宅也没有任何防雷装置,砖混结构柱筋也仅有4根φ8钢筋,且为绑扎浇注,房屋基础也没有钢筋等接地体。本次我省的5个防雷工程示范点现场的地形、地貌、建筑、设施等均是这种情况,给工程设计施工带来较大的困难。
4农村防雷工程应注意的问题
4.1地形地貌
建设完成的农村防雷工程示范点均是具有贵州山区农村气候、环境、地形、地貌特点的村庄,地形呈马蹄形、四周是山、积雨云从风口进入穿村庄而过,土质较好且土壤电阻率低,雷电灾害严重。
4.2村民住宅
从现场调查的情况统计分析,示范工程项目村庄木质结构住房约占60%,30%是新建砖混结构预制板房,10%为旧砖混结构预制板房(类似事故案例),所有建筑物没有任何防雷装置,电源线路均是架空入户,电视信号多为卫星接收天线信号。
4.3存在的技术难点
按照GB50057-94(2000)《建筑物防雷技术规范》,类似村庄村民住宅属于第三类防雷建筑物,住宅密集地方家家相连,砖混结构、木质结构住房均无法按照GB50057-94(2000)安装防直击雷击装置,特别是木质结构住房,在住房上安装防直击雷击装置后反而可能出现雷电反击伤人安全事故。作为电源、卫星信号线路,架空路径较长,布线不规范,安装电涌保护器十分困难,而且整体经费也不允许。
5技术对策
通常情况下,防雷工程设计思路是:按照GB50057-94(2000)《建筑物防雷设计规范》技术规定,为建筑物设计安装防雷装置。但对贵州农村山区这种特殊地形、地貌、气候特点,经济落后情况下的村民简陋住宅,基本无法进行设计安装,甚至安装后可能带来新的雷击事故隐患,因此,经过农村防雷实践的成功经验,结合参考文献[2-5]介绍,认为我省农村山区采用区域防雷技术,才能达到良好的预期防护效果,即:
①不使用保护范围的概念进行直击雷防护设计,而是根据当地雷暴活动的路径规律和雷击选择性,在适当的位置安装避雷针,利用避雷针引雷入地。
②在村民居住区域进风口高处安装独立避雷针,提高其引发上行雷和截击下行雷;在区域住宅区周围、雷暴活动的路径上适当位置、下风区安装一定数量的避雷针。
③安装的独立避雷针作用是引雷,因此,高度20m即可,不必装得很高。
6农村防雷成功案例
贵州省遵义市习水县桃林乡,地形、地貌属于典型高原盆地地形(乡民居住在盆地中心山包上),带电雷雨云进入后滞留时间长,并不断闪击放电,除乡政府办公大楼有一枝避雷针外,全乡没有任何防雷装置。从1985—2000年15a间,全乡雷击死亡共35人,平均每年死亡2人以上;雷声一响,家家关门闭户,街道上空无一人,当地群众几乎到了谈“雷”色变的程度。2001年7月,贵州省防雷减灾办公室技术人员经过现场勘查,根据该乡地形和气象环境特点,采用区域防雷技术方法,为该乡设计并安装了14座避雷塔,到2009年止该乡未出现人员雷击伤亡事故,不仅消除了当地居民雷电恐惧心理,也初步获得了贵州农村山区区域防雷技术经验,为目前新农村防雷示范工程打下良好的技术基础。
1趣味教学法
前苏联教育学家苏霍姆林斯基曾说过“所有智力方面的工作都要依赖于兴趣”[1]。兴趣是学习动机中最活泼、最积极的因素,也是学习的源动力之一。马斯洛的层次理论也指出:满足个体的基本需要,有助于更高层次的需要的激发。兴趣是学生的内在动机,只有在具有内在动机的情况下学习,学生才能在学习活动过程中或学习活动结束时获得快乐和报偿,从而使其他方面的需要也获得满足。趣味教学法的运用可以适时地激发他们对知识的渴望,将社会外部需求转化为个体内部需要,形成持久的、积极的学习动力系统。因此精心选择一些与教学内容相关又有趣的内容,如引入古诗、谚语、歌谣及历史典故、事例等,不仅可活跃课堂气氛,使课堂教学充满情趣,让学生在轻松愉快的氛围中掌握所学知识,并且还可提高学生的综合素质,学以致用,开阔思维,增强分析问题和解决问题的能力。
1.1古诗
成功的课堂教学离不开生动形象的课堂语言。因此在教学中根据所讲内容选择较为贴切的古诗融入其中,不仅可以激发学生的学习兴趣,达到良好的教学效果,同时也可以让学生享受课堂语言美、诗境美,提高文学修养,陶冶情操。如在讲到“气温的垂直分布”时引入白居易的“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,正好可印证对流层气温随高度而递减的基本特征,因为桃花的开放与气温的高低有关。再如,用王之焕的“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”,可帮助学生了解我国西北地区是无法受到季风影响的:玉门关地处贺兰山以西,而我国大部分地区降水主要是由来自太平洋的夏季风带来的,夏季风跨越两道大的山脉屏障,经过长途跋涉后至此已成强弩之末(“春风不度玉门关”),因此西羌一带降水稀少,多是戈壁沙漠,使杨柳无法安家[2]。还有“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙”则是江淮静止锋所致梅雨天气的生动写照。
1.2谚语歌谣
为帮助学生识别云及了解其对天气的指示意义,在教学中如果配以云图再加上一些谚语,就可使教学效果明显提高:如“瓦块云(高积云),晒煞人”;“鱼鳞天(卷积云),不雨也风颠”;“天上灰布悬(雨层云),雨丝定连绵”;“日晕三更雨,月晕午时风”等。在讲物候与节气时适时引入廿四节气歌谣和谚语(如“谷雨前,好种棉”),既可让学生容易记住各节气名称,了解一年四季中月、露、风、云、花、鸟推移变迁的过程,也懂得了“不违农时”、科学生产的道理。抽象深奥的物候学知识,用生动的形式展现,学生容易对其产生兴趣,也符合人们由表及里认识事物的过程。
1.3历史典故事例
三国演义中的“火烧赤壁”、“草船借箭”等家喻户晓的故事都与气象有关,在讲季风时就可适时引入“火烧赤壁”的故事:我国冬季一般盛行偏北风,但在一些特殊天气形势下也可能出现偏南风。学识渊博的诸葛亮就是成功预测出了这种特殊天气形势,帮助周瑜大败曹操的[3]。再如历史上有名的“奥林普”案件[4]———1912年英国奥林普轮船以飞快的速度赶超另一只船时,两船像磁石一样地并列相撞的悲剧,罪魁祸首就是“气压差”。通过这些实例,大大激发了学生学习气象学知识的兴趣,同时也开阔了学生的视野,培养了其创新思维的能力。还有1998年发生在长江流域的特大洪水,可谓百年不遇,大家记忆犹新。在讲西太平洋副热带高压时引入该事件———是太平洋副热带高压活动异常所致。这样就更加深了学生对副热带高压的印象,从而取得了良好的教学效果。
2情境教学法
情境教学,就是为了达到既定的教学目的,根据教材内容和学生的特点,采用多种教学手段,引入或创设与教学内容相适应的具体情境,让学生置身于特定的教学情境之中,引起学生的情感体验,激活其思维,使其积极参与到教学活动中来,从而提高教学实效的。具体创设情境的方式有多种,笔者结合气象学课程的特点,主要做了以下几种尝试。
2.1创设现场观察情境
气象学是一门季节性、随机性和实践性很强的课程。大气(或天气)现象的发生,并不一定与教学计划同步,特别是一些灾害性和不常见的天气,如冰雹、扬沙、雾淞和雨淞等的出现更是如此。因此在整个教学过程中,就特别注意抓住时机,引导学生进行现场观察,并进行针对性地讲解,让学生弄明白它是什么、怎样形成的及其对农林业生产的影响等问题。这种教学方法直观,印象深刻,既让学生更容易掌握知识,也有助于培养其良好的观察习惯。
2.2创设问题情境
在教学中,尤其在导入新课时教师设置一些精当的问题,对于启迪学生思维,激发其学习兴趣,具有十分重要的作用。如在讲“季风”内容前,先提出问题:为什么本地冬季多刮偏北风,而夏季则以偏南风为主?自然会引发学生进行思考,并以一种想要知道答案的迫切心情,投入到课堂学习中,听讲的注意力高度集中,学到的知识就很牢固。
2.3创设媒体情境
充分利用多媒体,把图、文、声、像有机结合起来,在教学中展示给学生,以吸引学生的注意力。气象学中有很多可以借助多媒体的内容,如对林学类专业的学生,在“绪论”的教学中,通过播放“沙尘暴”课件:狂风呼啸、乌云翻滚、飞沙走石,一时间,树木被刮倒、折断,有的甚至连根拔起———这些画面,让人不寒而栗,学生的心被紧紧揪住了;接着提出问题引导学生思考:为什么在我国西北地区经常出现这种“沙尘暴”天气?这种天气现象会造成什么样的后果?可以采取什么措施减轻其危害?这样的方式,不仅使学生更形象更直观地感受沙尘暴给人类带来的危害,同时认识到作为一个未来的林业工作者所肩负的重任,及“三北”防护林体系工程的生态意义,不仅激发了学生对本课程的学习兴趣,更加明确了其立志林业的远大理想。
3探究型教学法
现代教育理念不排斥课堂教学,但更强调以人为本,注重开发和挖掘人自身的潜能,重视人自身的价值及其实现。教学中给学生提供一个宽松的个性生长空间,鼓励他们在课外时间根据教师设置的问题查阅资料、独立思考、深入钻研和积极探索[5],对掌握的信息进行选择和判断,快速更新知识,从而使教育的过程真正成为学生自主自觉的活动和自我建构过程。在具体的教学实践中,可采用设疑、讨论或辨论等方式进行。例如,在讲到“大气温室效应”时,联系当今全球的热点问题给学生布置如下探究型学习任务:①全球气候变暖的主要原因是什么?②气候变暖会带来什么后果?③联合国有什么应对措施?④我们每个人该怎样做?学生就会带着这些问题通过各种媒体查阅和收集相关资料,并进行分析和探索。通过这种探究型教学活动的开展,使学生获得了一种亲身参与研究探索的体验,激起了他们探索、创新的欲望;培养了学生收集、分析和利用信息解决问题的能力;养成了严谨、求实的科学态度和不断追求的进取精神;增加了他们对社会的责任感和使命感,学会关注人类与环境的和谐发展,形成积极的人生态度。
4案例教学法
案例教学法就是一种运用典型的事实材料进行教学的方法。具体地说,就是通过引导学生对案例进行分析研究,将教学内容、原理典型化、具体化,使学生由个案的特殊性推出具有普遍性规律的结论。因此,案例教学改变了过去的结论式教学为过程教学,展示了知识从发现到形成的过程和思路,既有助于培养学生的思维能力,同时也能使教学效果得以改善。
如对“霜冻及其防御措施”的内容,运用案例教学的过程如下:
首先,展示案例———1999年5月,在云南昆明世博园准备开园前夕,突遇昆明市多年未遇的低温及降雪,气温降至0℃以下,园内准备展示的珍稀植物面临低温伤害,这对正常开园带来了极大威胁。此时有关负责人立即召集多方专家紧急研究对策,于低温来临的夜晚,在园内的很多地方,用锯沫、硫磺等物质进行熏烟燃烧,配合覆盖、灌水等措施,使园内的植物免遭低温的伤害,保证了顺利开园。