渐进式开展气象科普活动引导学生“像科学家那样做”

关键词：气象 特色 科普 天气 观测 科学家

一、校园气象科普的意义

《义务教育小学科学课程标准（2022年版）》中提到，教师要加强实践探究过程的指导，注重引导学生动手与动脑相结合，增强学生问题意识，培养他们的创新精神和实践能力。气象观测具有很强的实践性，对培养学生的实践能力具有很重要的作用。开展校园气象科普不仅可以引导学生像科学家那样做，提升学生的科学素养，更能给学生生活带来切身的指导性，从而提高防灾减灾能力，以及对人与自然和谐相处的认知能力。

二、开展校园气象科普的方法

1.成立校园气象科普领导小组

校园气象科普离不开学校的支持，学校成立了以校长为组长，副校长为副组长，笔者为主要成员的气象科普领导小组，对气象科普活动进行整体规划，并将活动命名为“清清气象”。

2.组建校园气象科普教师团队

全校性的气象科普一定离不开大部分教师的支持和帮助，根据科普活动的需要，我们组建了气象科普教师团队：科学组教师负责气象站建设及管理、科普教育方案整体设计、气象社团运营、气象科普活动组织策划及气象校本课程设计等主要任务；各年级组长负责本年级的气象科普活动组织和学科融合案例设计；各班主任组织学生参与气象科普活动；学校后勤团队负责相关后勤保障。

3.校园气象科普硬件建设

（1）气象观测站 要让学生像气象学家那样观测天气，必须要有基本的气象观测站。气象观测站一般包括人工气象观测站和自动气象观测站。早期的气象观测基本上都是使用人工气象观测站，主要对气象六大要素（温度、湿度、风速、风向、气压、降水量）进行观测。对于培养让学生“像科学家那样做”来说，人工观测阶段是必须要经历的。因此，学校先建立了校园人工气象观测站，在学生掌握了基本的人工观测技能后又建立了自动气象观测站，让学生将重点放在对气象数据的分析上。自动气象观测站观测的要素更多，且观测数据可通过电脑或手机查看，学生也可直接通过电子显示屏查看实时的天气数据。

（2）气象活动室 校园气象活动室是学生开展课堂学习实践和社团成员开展活动的重要场所，同时兼顾自动气象观测数据采集、保存人工观测记录簿和观测资料、开展观测数据分析等功能。最初由于条件有限，我们使用普通教室开展社团活动。气象科普产生一定效果后，学校建设了专用的校园气象活动室。

（3）气象科普实践基地 校园气象科普实践基地包括学校种植园及气象探究实践场地等。利用学校种植园地，让学生了解植物的生长繁殖与气象要素的关系，结合气象观测数据引导学生开展气象探究活动。利用学校场地，构建水循环、温室等展示和实践环境，采用多种方式布置和展出含有气象元素的展品等，营造校园气象探究的氛围。目前，校园种植园已投入使用，产生了积极的效果；温室等实践环境也在规划中。

4.校园气象科普软件建设

（1）气象科普方案及管理制度 为更好地开展校园气象科普，科学教师团队制订了气象科普方案及管理制度，包括整体实施方案、具体活动方案、气象科普工作管理制度、观测制度、值班制度、仪器档案管理制度等。国家标准气象站每天观测的时间要求至少3次（8：00、14：00、20：00），根据我校具体情况，将观测时间设定为每天10：00和16：00，这2个时间点是大课间，基本不影响学生正常上课。为保证数据的可比较性，这一观测时间规定将一直延续下去。

（2）气象社团 气象社团根据学生兴趣成立，主要负责校园气象站的日常运行和维护，日常观测、记录、数据分析，深入学习气象知识，参与或组织气象科普活动。目前我校气象社团主要以3—4年级学生为主，科学教师轮流担任气象社团指导教师，每周至少开展1次社团活动。

（3）气象课程 为更好地指导气象社团成员深入学习气象知识，掌握气象观测技能，科学教师自主开发了“气象基础”校本课程。课程由一体化的13个教学设计和配套的13个课件组成，共13个主题，分别是“走进气象”“温度”“风”“湿度”“气压”“降水量”“云”“我是小小观测员”“光照”“强对流”“气旋”“雾霾”和“我是数据分析师”。第1课“走进气象”为起始课，通过小组活动、讲述、观看微视频等教学方法让学生了解什么是天气、气候及气象，并简单了解气象发展史、气象学家，知道常用气象要素。第2—7课分别介绍几个主要观测的气象要素。通过前面的学习，社团成员掌握了基础的气象要素相关知识，从第8课开始观测实践。第9—12课为其他天气现象，是拓展性学习。从第8课到第12课，授课时间大约1个月，因此第13课“我是数据分析师”旨在让学生根据过去1个月的天气数据，学习分析气象数据，寻找天气变化的规律。每课内容不是单纯的讲授，而是理论学习与实验、活动或实践等相结合，让学生深入学习气象知识，掌握气象相关技能，同时避免枯燥无味，形成严谨的科学精神。

（4）气象科普活动 气象科普活动包括常规的社团活动和全校性科普活动。常规社团活动包括每日气象观测、记录、分析，以及每周社团活动。全校性气象科普活动是以世界气象日、全国科普日、科技活动周等为契机开展，目前已经开展过的活动包括线上科普讲座、二十四节气系列活动、看云识天气摄影解说大赛、气象科普作品展示、人工增雨现场观摩、科普论文征集、高温天气下“大地煎蛋”探究、“万物生·春”活动、探秘高空气球、气象摄影大赛、气象谚语书法大赛、气象谚语诠释大赛、气象电影周、气象科普展板制作及科普交流活动等20余种。通过开展系列气象科普活动，营造了浓厚的校园气象科普氛围，学生的学习兴趣开始变得浓厚起来，科学探索意识也逐渐增强。经常能听到校园里有学生讨论当天的天气怎么样、天上的云属于什么云，下雨的时候，学生不再根据雨滴的大小判断是大雨还是小雨，而是雨停后跑到气象站看看降水数据再判断。

（5）校园气象科普文化 校园气象科普文化作为气象元素的补充，有利于引导学生关注气象，营造实时关注气象、了解气象相关的人、物、事的氛围。

（6）气象融合课程 气象相关知识点包括气象要素、特殊天气、物候（动植物）、节气等。气象知识作为科学课的延伸，不仅与科学有关，还与其他各个学科都有一定的联系，我们组织各学科教师共同整理了每个学科与气象相关的内容，并根据这些内容开展“气象+”学科融合资源建设，引导各学科教师在执教本学科内容时，关注、融入气象知识、技能，进而引导学生像科学家那样，将知识应用于实际生活或学习。例如，语文课文《春夏秋冬》《雷雨》《观潮》等，与四季变化、降水、节气等与气象知识相关；数学课的“统计图的选择”与气温等数据的统计分析相关。

三、校园气象科普的成效

学生从最初的很少关注天气，到能根据气象数据解释一些自然现象，他们的收获是显而易见的。在人工观测阶段，学生曾有些疑问，比如“为什么我们测的数据和气象局的数据有偏差呢？尤其是风速，差别比较大。”经过比较探究才知道，气象局的数据是飞机场附近（郊区空旷的地方）的观测站测得的，他们测的是10米高空处的风速，而清清气象站测的是距地面1.5米左右的风速，且观测地点在市区、周围都有建筑物的环境。气温和气象局测的数据也有偏差，清清气象站测的气温一般都比气象局的数据要高一些。通过查询资料，学生知道了这种现象叫“城市热岛效应”。

通过将观测数据做成折线图或柱状图，学生发现了更多关于气象的“秘密”。一张张表、一份份报告也在记录着他们的成长。正因为此，学生对气象更感兴趣了，探索意识也更强烈了。

从最初的一个想法——引导学生“像科学家那样做”，到后来展开全校性的气象科普，我们收获了很多意想不到的效果，学生、教师、学校在这个过程中都有了很大的成长。本人荣获了“全国优秀气象科技辅导员”称号，学校获得了“全国气象教育特色学校”和“安徽省科普示范单位”荣誉称号。

引导学生“像科学家那样做”，首先教师要像科学家那样观察、探究、思考，气象科普只是抛砖引玉的一种做法而已，且今后要走的路还很长，期待更多优秀的科技教育工作者一起同行。