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气象景观在中小学气象科普中的应用

作者

宋美伦

河南省气象科学研究所 450000

引言

气象景观作为一种自然现象,不仅是大自然的艺术杰作,更蕴含着丰富的气象知识。中小学阶段是培养学生科学素养、激发探索兴趣的关键时期。气象科普作为科学教育的重要组成部分,对学生了解自然规律、认识地球环境有着不可替代的作用。然而,以往传统的气象科普多为枯燥的理论知识及简单的图表讲解,无法真正吸引孩子们的目光,使其全身心投入到气象知识探索当中。而气象景观则具有独特的魅力优势,且以直观、生动且极具视觉冲击力的形式呈现气象现象,既可瞬间抓住学生的好奇心,又可激发学生对气象现象背后原理的探究欲望。因此,将气象景观巧妙应用于中小学气象科普当中,可打破传统科普的局限,为中小学生开启一扇全新的、充满趣味的气象知识大门,引领其在欣赏自然美景的同时,深入理解气象科学的奥秘,最终助力其气象科学素养实现显著提升。

1 气象景观的概念及特点

1.1 概念

气象景观是大自然当中由各种气象要素及天气现象相互作用、组合而成的,可被人们直接感知且具有一定观赏价值与美学意义的自然景象。例如,常见的雾凇、彩虹、云霞等,均属于大气状态在特定时空条件下的直观呈现。

1.2 分类

气象景观种类繁多,具体可分为以下几种:

云景类。诸如卷积云、积雨云等各种形态的云朵

光象类。诸如彩虹、海市蜃楼、佛光等,此类气象景观与光的折射、反射等光学原理密切相关;

水景类。以暴雨、暴雪、雾、霾、霭等最为常见

冰雪景类。主要是指由冰雪形成的景观,诸如冰挂、雪

1.3 特点

整体而言,气象景观表现在以下特点:

动态变化性。气象景观并非固定不变,而会随时间、天气等快速变化。例如一朵云在几分钟内会变换不同形状,彩虹在出现一段时间后便会消失;

季节性。很多气象景观均表现出明显的季节性规律。例如,彩虹多发于夏季雨后阳光明媚时,雾凇多出现在冬季寒冷且水汽充沛时;

地域性。由于各地的气候条件、地形地貌等因素不同,气象景观呈现出明显的地域性特征。其中沿海地区更易出现海市蜃楼等与海洋大气相关的景观;而高山地区则更易出现云海、佛光等景观;北方寒冷地区以冰雪景观最为常见;

美感与观赏性。大多数气象景观均具有较高的美感与观赏性。诸如色彩斑斓的彩虹、造型奇特的云朵、朦胧的雾霭等,不仅可以吸引大众的目光,激发大众审美情感,还可使其在欣赏的同时感受大自然的神奇与美妙。

2 气象景观在中小学气象科普中的实践应用

2.1 在课堂教学中的应用

2.1.1 在导入环节的应用

可利用气象景观的图片或视频资料导入气象知识课堂教学内容。例如,在讲解云的分类时,可先播放一段展示不同形态云朵的视频,如鱼鳞状的卷积云、高大威猛的积雨云等,使学生在观看视频过程中产生浓烈的好奇心,后顺势引出本节课讲解的云的分类知识。采用这一方式既可迅速抓住学生的注意力,又可为整堂课的教学奠定良好的基础。

2.1.2 在讲解过程中的应用

可结合气象景观对气象原理进行讲解。例如,在讲解光的折射原理时,可引导学生回忆见到彩虹的经历,后详细讲解阳光穿过雨滴如何经过折射、反射与色散,最终在天空中形成七彩圆弧。以上与实际气象景观相结合的讲解方式,可加深学生对抽象的光的折射原理的理解与掌握。

2.1.3 在课堂讨论中的应用

组织学生就气象景观展开课堂讨论。例如,在讲解完暴雨的形成原理后,可让学生分组讨论日常生活当中遭遇的暴雨景观有哪些特点,并思考暴雨特点与其形成原理之间的关系。这一方式不仅可加深学生对气象知识的理解,还能培其观察能力、思考能力与团队协作能力。

2.2 在课外实践活动中的应用

2.2.1 气象景观观测活动

可组织学生开展气象景观观测活动。一般选择在学校操场、学校周边等合适区域,定期安排学生仔细观察天空中的云、日出日落时的云霞、雨后彩虹等气象景观。在观测当中,引导学生记录各种景观出现的时间及其相对应的形态、颜色等信息,并尝试结合所学的气象知识初步分析此类景观。例如,观察云时,引导学生根据云的高度、形状等判断天气的变化趋势;观察彩虹时,引导学生思考彩虹出现的条件以及与阳光、雨滴等之间的关系。通过开展此类观测活动,既有助于学生将课堂学到的气象知识应用于实践观测,又可提升其实践操作能力及对气象科学的浓厚兴趣。

2.2.2 气象景观摄影比赛

还可定期举办气象景观摄影比赛,鼓励学生使用手机或相机记录下身边的气象景观。可结合地域与季节设定不同的摄影比赛主题,例如最美云霞、暴雨瞬间等等。在比赛当中,学生为拍摄优秀的作品,均会仔细观察气象景观的特点,并争取最佳的拍摄角度与时机。通过这一方式不仅可培养学生的摄影技巧,使其在拍摄当中更加深入地了解气象景观所蕴含的气象知识。另外,通过评选优秀作品并展示,还能在校园营造一种热爱气象科学、欣赏气象景观的良好氛围。

2.2.3 气象景观与地域文化相结合的实践活动

不同地区的气象景观与地域文化存在一定的差异。可组织学生开展气象景观与地域文化结合的实践活动。例如,北方冬季冰雪景观壮观,可组织学生了解冰灯节、雪雕展等冰雪景观在当地文化中的体现,并探究冰雪景观形成的气象条件。而南方云雾缭绕较为常见,可组织学生了解云雾在当地文化中的含义,以及云雾形成的气象条件。通过开展与地域文化相结合的实践活动,有助于学生全面了解气象景观及与之相关的地域文化,拓宽其视野,培养其文化素养。

3 思考与探索

3.1 气象景观应用于中小学气象科普存在的问题

3.1.1 安全保障存在隐患

将气象景观应用于中小学气象科普时,安全保障存在诸多隐患。一方面,在组织气象景观科普实践活动中,学校及相关部门未能充分考虑到天气变化的不确定性。例如,暴雨极易引发洪涝,雷电易引发雷击事故,若学生未能充分做好户外防护,极易危及其生命安全;另一方面,未能充分考虑场地的安全性。例如,在组织学生登山观测云海等活动时,山路可能崎岖难行,若缺少专业向导,则极易迷失方向;而且缺乏合适的登山装备,也极易发生摔倒、受伤、迷路等意外情况。而且,部分学校在组织实践活动时,未能充分考量学生个体的身体状况,部分学生可能存在恐高、体能差等问题,却仍参与登山观测活动,导致安全风险显著增加。

3.1.2 时间安排不合理

时间安排不合理是气象景观应用于中小学气象科普中的一项突出问题。首先,学校教学任务繁重且课程安排紧凑。将气象景观引入课堂教学时,教师往往无法精准把控时间。一旦花费过多时间展示气象景观图片、视频或讲解其背后原理,就极易挤占其他重要教学内容的讲授时间,影响整体教学进度,导致学生无法系统学习完整的学科知识;其次,课外实践活动的时间安排也面临着诸多挑战。通常情况下,气象景观观测等实践活动多在课余时间或假期开展,但学生课余时间多被作业、辅导班等占据,致使很多有意义的气象景观观测活动难以找到合适的时间开展,学生也无法充分参与,进而影响了其亲身实践深入了解气象景观及相关知识的机会。

3.1.3 资源整合不到位

一方面,教学资料资源匮乏。部分学校缺乏丰富多样的气象景观图片、视频等素材,教师在讲解气象景观相关知识时,仅能通过简单的口头描述或有限的几张图片,无法让学生直观、全面地感受气象景观的魅力及特点,对学生深入理解气象知识极为不利;另一方面,外部合作资源欠缺。很多学校均未能与当地气象部门、公园、景区等构建有效的合作关系,致使学生缺少实地观测气象景观的优质场所,也无法获得专业的气象指导。

3.2 对策建议

3.2.1 强化安全保障措施

首先,在开展气象景观科普实践活动之前,必须制定完善的安全预案。针对不同气象景观观测活动,必须制定详细且严明的规定与细则。例如,暴雨观测必须明确远离河流、低洼地带等危险区域;其次,针对学生开展全面的安全教育。详细告知学生在开展各类活动中可能遇到的危险,并教授其基本的避险方法,如暴雨时如何避开水流湍急处,雷电天气如何正确避雷等,登山时如何保持平衡、防止摔倒等;除此之外,选择安全的活动场地至关重要。其中暴雨观测应首选有遮蔽且地势较高的安全地点;登山观测则应挑选正规、成熟且有安全保障的登山路线,以保障学生在安全的环境下感受气象景观,以期实现气象科普与安全保障的平衡。

3.2.2 合理安排时间

在课堂教学方面,教师必须精心设计教学环节。提前规划好引入气象景观内容的时间节点与时长,以确保既可利用气象景观激发学生得学习兴趣,又可在规定时间内完成既定教学任务,以保障正常教学进度。对课外实践活动而言,学校也必须提前统筹规划。结合学校的教学安排、学生课业负担与假期特点等,制定详细的实践活动时间表。可适当协调减少部分不必要的作业或辅导班安排,为学生留出充足的时间参与气象景观观测等实践活动。同时,活动时间安排应尽可能灵活,以适应不同学生的时间需求,使更多学生都有机会亲身感受气象景观在气象科普中的魅力。

3.2.3 强化资源整合

首先,学校应强化教学资料资源的收集与整理。可安排专人负责通过网络搜索、与其他学校资源共享、购买专业素材库等多种途径,广泛收集各类气象景观的高清图片、精彩视频以及详细的文字介绍等资料,并做好分类整理,构建校内专属气象景观教学资源库,为教学使用等提供便利。其次,积极拓展外部合作资源。学校应主动与当地气象部门、公园、景区等联系并建立长期稳定的合作关系。可邀请专家到校开展讲座、提供最新气象资料及仪器设备展示等;也可定期组织学生在当地公园、景区等开展实地观测活动,并配备专业讲解人员,使学生在实地体验中更好地学习气象景观知识,最终助力气象科普效果实现显著提升。

参考文献:

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作者简介:宋美伦(1990.3)女,汉,河南省郑州市人,研究生,工程师,从事气象科普教育工作