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摘要：本文簡單回顧了我國校園氣象站的發展歷程及其現狀，闡述了校園氣象站的選址原則和基本組成，論述了以氣象教學和科普為主要任務的校園氣象站在深化、補充課本知識，培養學生科學品質素養等方面的作用，以及開展氣象科普活動的自身優勢，探討了為確保校園氣象站后續長期穩定運行的對策建議，提出了點源帶動四周的校園氣象站推廣方式。

關鍵詞：校園氣象站；教學；科普

校園氣象站是在學校校園中修建以氣象教學和科普為主要任務的氣象觀測站，一方面，校園氣象站的各種觀測儀器可以給學生提供進行實習實踐氣象及相關科學知識的平臺，可以鞏固課堂教學效果，提高學生動手能力，滿足地理教學的實際需要，另一方面，校園氣象站是氣象科普的優秀載體，對氣象知識的宣傳和普及有其自身的優勢，可通過近距離參觀校園氣象站及相關設施，將氣象科學知識直接形成適宜學生群體的科普形式，豐富學生課余生活，推進氣象科普的發展。另外，校園氣象站還可成為學校一道亮麗的人文景觀，優化學校的科技教育環境，增強校園的現代化教育氣息。

1我國校園氣象站的發展和現狀

我國的校園氣象站誕生在20世紀30年代初，竺可楨先生和一批優秀的科學家、教育家為我國校園氣象站的誕生營造了適宜的環境和條件，初衷是啟發培養學生對天氣和氣候現象的興趣愛好，為我國萌芽中的氣象事業培養人才，推進氣象科學的持續發展。20世紀六七十年代，隨著《關于教育工作的指示》文件的，教育革命推動校園氣象站的大發展，全國建起數量可觀的校園氣象站，但由于受當時經濟和技術條件的限制，校園氣象站基本都是單個氣象觀測站，主要以測量溫度、濕度、風速、風向、氣壓、雨量等基本氣象參數為目的，通過觀云識天氣和解讀氣象諺語等方式來了解天氣和氣候現象。個別校園氣象站的觀測數據進入到國家氣象監測網系統，為補充天氣實況的觀測密度起到了一定的作用[1]。20世紀90年代后，隨著新版《地面氣象觀測規范》頒布后，使校園氣象站的儀器設備和安裝運行都逐步接近氣象部門的標準要求，大大促進了校園氣象站的規范化建設和發展[2]，新世紀后，地面自動氣象觀測站進入校園氣象站，其普及和發展使我國校園氣象站建設上了一個新臺階，2003年，臺灣在臺北市各行政區的60所中小學率先安裝了地面氣象自動觀測站，并組成了全球領先的微觀氣象網，網站能同時獲得60所學校的實時氣象數據和歷史氣象資料。在香港地區由新界翁佑中學發起的“香港聯校氣象網”，組織香港地區30多所有地面氣象自動觀測站的學校參加并組網。為提高資料的規范性和準確性，由香港天文臺、香港城市大學大氣實驗室統一集中收集各校氣象站的數據，并上傳專門網頁公示，共享數據資源，還會定期組織開展一系列氣象科學探究活動。[3]近10余年，隨著我國教育發展，對基礎教育課程的改革不斷推進，中小學科學、地理等課程標準中明確提出了要求掌握地球、天氣、氣候等科學知識的要求，提高學生的科學素養成為科學教育目標之一，以此為背景，涌現出一定數量以氣象科普為特色的校園氣象站，并由此開展了形式多樣的氣象科普活動。[4]經過半個多世紀的發展，我國的校園氣象站基本上形成了地面氣象人工觀測站、地面氣象自動觀測站和地面氣象綜合觀測站等基本規模格局，目前還沒有實現大規模的聯網。

2校園氣象站的選址和組成

常規氣象站的觀測場選址要求是四周兩百米內無障礙物的位置，遠離高大建筑物、樹木、湖泊、河流等，場地應該水平平坦，盡可能保持自然草層，大小應為25m×25m，或16m×20m兩種規模。如果受條件限制，校園氣象站根據學校實際情況，因地制宜選擇合適的地方，觀測場大小以滿足儀器設備的安裝為原則，既要便于學生觀測又要具有代表性。校園氣象站常規配備有自動氣象觀測儀器、人工觀測儀器和觀測值班室等。自動氣象觀測由計算機控制，自動進行氣象觀測和數據傳輸收集，全天候自動記錄并輸入計算機，實現觀測數據的存儲、上傳和查詢，并由專業軟件進行數據的處理和顯示，大大提高了氣象觀測的時空密度。人工觀測有效彌補自動觀測省略了學生動手環節的缺陷，常規配置儀器一般有：溫度計、濕度計、風向風速計、氣壓表、雨量器、日照計等，可通過人工觀測操作，直接獲取氣溫（最高、最低、干球、濕球）、地溫（深層地溫、淺層地溫）、濕度、氣壓、雨量等基本天氣要素的準確數據。以上儀器的配置盡量符合國家氣象局規定的常規氣象站的標準要求，確保記錄的資料詳實可靠，可供查閱全年、全月、全天任意時間的氣象資料，有保存和使用的價值。觀測值班室是值班學生的工作室，是搜集氣象數據的中心，可放置室內觀測儀器、工作臺、文件柜、配電箱等。一般建在觀測場北面，保證有較開闊的視野，能觀察觀測場的全貌，便于隨時監視觀測場的整體情況和天氣變化，面積在10平方米左右，考慮到校園氣象站參與學生人多的情況，條件允許時可適當增加工作面積，為學生提供寬敞的活動空間。另外，避雷設備必備，而且必須達到氣象行業的防雷技術標準，避免氣象站被雷擊，防止學生受傷；為確保氣象儀器的安全正常工作，在校園氣象站四周最好安裝高一米左右的圍欄，進門處設置觀測標牌，對場地進行醒目的標識。

3校園氣象站的作用

（1）校園氣象站客觀上起到鞏固、深化、延伸、補充課本知識的作用。從知識層面分析，課本上介紹的氣象知識理論性強，模式固定，知識凝結，而校園氣象站是學生在學習掌握了氣象科學知識后很好的實踐平臺，了解各天氣要素的觀測方法和工具，自主進行氣象觀測獲得實時數據，掌握天氣要素的含義及特點，在實際的觀測中運用課本知識，使學過的知識得到進一步的鞏固和深化，在實踐操作運用中，將理性凝結知識釋放，變更為實踐知識。在實際觀測中還會發現天氣現象是復雜多變的，所遇到的問題常常會超出課本上的知識，在思考及解決非常規問題的過程中拓寬知識視野，使課本的知識得到延伸和補充。（2）校園氣象站是基于氣象專題的科學探究平臺。校園氣象站不僅可以進行常規的氣象觀測、還可為科學探究教學活動的開展創造良好的學習環境支撐，校園氣象站提供的各種儀器設備是師生獲得各類氣象要素數據的重要工具，通過觀察、實驗、記錄等方式，是科學探究獲取直接數據證據的重要渠道，通過預設的氣象探究主題或開放式探究-由學生自行設計特色氣象主題，在具體探究主題的實踐過程中不斷演練重復科學探究的步驟：提出問題，做出假設，獲得證據，解釋結論，交流共享。再一次次探究的過程中，掌握科學探究方法，激發科學探究的興趣，提升訓練科技技能，使學生的科學能力在探究中得以培養和提高。（3）校園氣象站有益于學生科學品質的培養。在以培養科學素養為目標的科學教學中，校園氣象站提供的氣象儀器和氣象數據，在儀器的使用和數據的采集記錄過程中對良好科學品質和正確科學態度的形成起到潛移默化的作用。首先，氣象觀測是一項對技術要求較高的工作，要求學生在觀測時對氣象儀器的操作嚴格按照規定的方法操作，嚴謹有序，一絲不茍，否則就會影響氣象數據的準確性和可靠性。另外，氣象觀測是一個堅持不懈的長期過程，不是一朝一夕就能完成，每一天在固定時間觀測，不能間斷，有順利也有困難，尤其在惡劣的天氣，更需要意志堅定,始終如一的堅持。再則，一些氣象觀測項目，例如：云量，云高等，在暫時儀器配備不完備的情況下，還需要依賴主觀判斷取得數據，這就要求學生把實事求是作為自己行動的指南。將自己已有的知識、理論和經驗與實際觀測相聯系。綜上所述，校園氣象站的氣象觀測過程有益于培養學生一絲不茍的態度，堅持不懈的精神，實事求是的方法等科學品質。（4）校園氣象站是氣象科普的重要途徑。氣象氣候與人類的社會生活關系密切，各類強度大，頻率高的氣象災害給人們的日常生活帶來不便甚至生命財產造成巨大的威脅，例如：暴雨、冰雹、臺風等，因此，大力宣傳和普及氣象知識，推廣氣象科普具有重要意義，可以加強民眾對自然氣象災害的認識和了解，提高減災防災的意識和能力。校園氣象站相比國家正規氣象站，在氣象科普中具備其自身獨特的優勢，可接待大批學生長時間近距離的參觀，允許進行課堂講解，開展實習實踐。每年在“3.23世界氣象日”，“5.12全國防災減災日”組織學生參觀氣象站，發放宣傳材料，播放氣象影視資料等形式，推廣氣象知識的傳播，還可針對區域氣候特征，開展地區針對性氣象災害的科普知識專題講座，有的放矢的強化防災應對能力，逐步形成氣象科普的校園氛圍，充分發揮校園氣象站的宣傳平臺作用。

4校園氣象站的運行及推廣

校園氣象站建在校園內，但又不同于其他教室外的課程資源，需要像國家正規氣象站一樣保持常年的氣象觀測記錄，風雨無阻，不斷地持續運轉，其維護和運行都需要后續資金和人力的投入做保障，為確保校園氣象站可以長期穩定的發展，后期配套的運行機制必須跟上。（1）建立學生氣象社團，按時觀測記錄。校園氣象站創建以后，由地理系教師任輔導教師專門負責，組織一個以學生和氣象愛好者為主體的氣象社團，首先對小組成員進行氣象觀測培訓，確保氣象觀測工作的質量，由培訓合格的成員每天在校園氣象站操作儀器、讀取數據，得到每天的氣象數據，如最高、最低氣溫，地表、地下溫度，干球濕球溫度，風向風速及氣壓等氣象要素，并且對獲得數據及時進行記錄和存檔。每隔一段時間對記錄的數據進行一次整理分析，討論和總結天氣氣候的發展變化。整個團隊應該分工明確、制度健全、有良好的責任制度，確保每一臺儀器設備的正常運轉，有問題及時修正，保證氣象觀測記錄的準確性和連續性。（2）合適教材的選取，編寫并推廣氣象校本課程。結合校園氣象站的觀測儀器，確定符合實際情況的氣象觀測要素，在實際工作中注重積累總結，逐步編寫出校本教材，使氣象知識的教學實踐有本可依，教材的編寫應體現以人為本、尊重學生的主體地位，強調學生動手實踐，力求增強教材的啟發性和趣味性。同時可突出地方特色，結合本地的氣候特征以及本地易出現的氣象災害。為保證校本課程的教學質量，選拔師德高尚且有專業特長的教師擔任校本課程的教學，請氣象局行業專家深入學校對教師進行教學內容指導，更新完善，力求精益求精。對教材編寫推廣工作中先進的個人及團隊給予表彰和獎勵，有效帶動整體工作質量的不斷提升。（3）創新團隊建設，不斷拓寬專業的深度和廣度。一支優秀的氣象團隊應重視人才的培養，因為專業人才隊伍的缺乏，也是制約校園氣象站發展的原因之一。構建合理的校園氣象站人才培養機制，建立專業人員隊伍培訓制度，隨著氣象觀測技術的進步，設備儀器升級，積極參與相應培訓，創造學習、交流、考察的機會，為后續校園氣象站工作夯實專業技術基礎。鼓勵院校師生參與組織校園氣象科普工作，在科普實踐活動中不斷提高策劃和組織管理等方面的能力，應重視科普講解人才的培養，不斷提高氣象科普的講解能力，隨著團隊綜合實力的提升，逐步擴大校園氣象站的社會影響力，走出大學校園，支持面向中小學生、農民、社區居民等不同群體開展氣象災害防御和應對氣候變化的氣象科普活動。（4）點源帶動四周的校園氣象站推廣方式。隨著“科教興國”戰略的實施，全面推進素質教育的進程中，氣象科學內容在教科書中內容比重不斷增加，氣象科學教育愈顯重要，越來越多的學校期望改善其配套的教學基礎設施，這也使校園氣象站的需求大幅增加。但是，另一方面，新增校園氣象站，其建設和運行都需要大量資金和人力的投入。對于目前沒有直接經濟收益的校園氣象站，投入一直處于較低水平，在一些地區明顯存在資金不足的問題，根據目前經濟和氣象學科普及欠發達地區的實際情況，可以在該區選擇適合的高校，先建立規范校園氣象站，以此為基礎點源，帶動和幫助附近中小學，一點輻射四周，而不是逐點加密的策略，解決資金不足問題。以此點源為平臺，為該地區社會公眾走近氣象、理解氣象、與氣象科研人員進行交流和溝通創造機會，為氣象科學知識的普及推廣營造良好的社會氛圍。

作者:劉秀娟 梁立鋒 單位:嶺南師范學院地理系