问题驱动法在地学专业课程教学中的应用

黄兆辉，夏敏全，谭 勇，赵东升，李光云

一、问题驱动法的目的与意义

关于当前课程教学存在的弊端，有学者将之归纳为教条化、模式化、单一化和静态化四个方面［1］。现代教育强调以教材、教案内容作为教学的核心，然而授课的重点则多以全堂灌输式讲授为主，缺少启发和互动，从而造成学生的被动学习，长期以往就会消磨学习的积极性，以致缺乏学习兴趣。而对于当代理工科大学生来说，专业课程所学内容将是他们今后从事相关工作的重要基础，如何培养学习兴趣和专业认同感，是影响其后续学习及工作的一个重要因素。采用问题驱动法，开展启发式和探究式教学，调动学生内心求知欲，自发地去学习，是我国教育尤其是高等教育的一个重要发展方向。

问题驱动法是一种建立在建构主义学习理论［2］基础上的教学法，以教师启迪为主，调动学生兴趣，在真实问题情境下，进行尝试探索、获得知识的过程。在这种教学方法中，问题是学习的中心，一切学习都围绕问题而展开，贯彻于整个课堂教学过程，教师要利用学生渴望成功的心理，驱动学生在学习过程中聚焦知识、提出问题、解决问题，从而获得成就感、激发后续学习的兴趣和动力。以问题作为驱动力，在该门课程的学科教学中，引导学生自主、探究、合作式的学习，应是基本的策略和方式。

二、问题驱动法在地学专业课程教学中的实施

地学专业分支众多、与其它学科交叉点较多、内容丰富且复杂，且不同的地学课程有不同的学习特色，因此在课堂教学和实践教学过程当中，要尽量避免枯燥乏味的灌输式讲解教学，强调对地学本科生教育加强启发式和探究式学习［3］，调动学习积极性，培养博学、勤思、爱动手的专业学习素质，树立从事地学专业工作的职业志愿。下面以地学专业课程教学为例，阐述问题驱动法的几个关键环节和步骤：

(一)创设情境，聚焦现实问题

仅以教师作为自我主导，或者单纯迎合学生的课堂都不算是良好的教学情境。教学情境乃是由教师预设、师生共同生成并与教学内容呈现及教学组织相关联的情境［4］。地学专业课堂的教学情境应该是由教师预设，师生共同合作完成的教学过程。而教师对课堂的预设起着十分重要的作用，关乎整个课程教学的成功与否。

“学而不思则罔，思而不学则殆。”作为一门综合性、实践性较强的学科，地质学课程不仅要求学生掌握较为抽象的基本概念、基础知识，还要培养学生的逻辑思维能力和几何空间转换能力。因此，教师需要将实习时所带回的第一手资料，最新前沿的热点地质问题，以及搜集到的更多的相关图片和信息，运用先进的教学辅助手段，以更加直观形象的方式传递给学生。例如，在学习“构造地质学”课程的地质作用章节中，众多枯燥呆板的概念容易让初步接触专业课程的学生提不起精神，而如果利用多媒体播放诸如BBC国家地理频道等有关深谷长峡、风蚀雅丹、喀斯特岩溶、赤壁丹霞等天成地貌以及地震、海啸、火山等壮观场景的图片和视频短片之后，呈现出有关问题的专业背景情景，学生的兴趣大增，此时，适时发问可以启发学生去思考、探究有关地球内外动力地质作用的内涵。另外，还可以通过追踪热点话题创造情景，如三峡大坝、印尼海啸、汶川地震等具有现实性、实践性的问题,可以作为学生关注的焦点，由此展开有益的讨论和学习，提倡学生在趣味盎然的课堂上提出更多有创见的问题，建议学生课后通过图书馆查阅资料和点击有关互联网信息等方式去更加深刻地理解这些知识，鼓励优秀的学生总结知识框架和提出自己的简介并撰写具有一定水准的学术论文，从而可以使教学取得了良好的效果。

地学专业不乏深刻而有趣的话题，入门课程“地球科学概论”课中可以展示出一系列的图片、动画、视频等资料，诸如：浩瀚星空的深邃魅力、地球纪年史上海陆变迁的沧海桑田、生物和人类起源的神奇万端，以及形成壮阔盆地、景秀山川的构造运动。而在“地史学”“古生物学”这两门地质学专业课程中，通过一个又一个的设问，让同学们感受天地洪荒、探索生命印迹，成为地质学教学中培养学生的感性认知，拓展学生自我认知能力，开拓专业思维视野的有效手段。同时，也将直观性、知识性与实践性很好地融合在一起，激发了学生将理论知识转化为实践的兴趣，也能更好地培养学生带着问题去思考的习惯。

(二)分层教学，驱动问题生成

不同层次的学生应采用不同的问题驱动方式。针对客观实际，如果在教学过程中按照传统“一刀切”的教学模式，就很难活跃课堂，获得良好的教学效果。比如大学一年级新生就不能和已经学习了几年专业课、有一定学科基础的毕业生设置一样的教学情境，哪怕是在同年级同专业里头，平时关注地质问题比较多、有一定学习兴趣的学生与看专业书籍比较少、缺乏学习动力的学生，也不得不区别教学。因此，在班级教学中，用整齐划一的教学目标来要求基础知识不一样的学生，用一个统一的标准来衡量不同的个体，这种方法是极不科学的。

在大学地质课程教学中，应根据学习对象的不同情况，以及不同教学科目的要求，采用不同的教学方法。（1）区别备课。教师在备课时，应根据学生现有的知识水平设计一些可能提出疑问的“点”，让学生在其中“生成”问题，带着问题去思考、查找解决方案，以此引导教学。（2）分层设疑。根据学生学习基础的不同层次，教师应加强对学生共性和个性问题的设置。对于普遍存在的问题，教师通过统一启发引导来解决；对于部分或者个别存在的问题，教师则可尝试“个案解决法”，即鼓励他们分层钻研，个体解决。（3）分别激励。教师对学生的激励，打破了传统教学模式下学生被动学习的弱项，激发了学生学习的潜能。针对不同的学生，在解决问题前应采取不同的奖项设置，这样才能促使他们“得其所想”，获得最佳发展。不同的方法都是为了达到同一个目标：充分调动不同层次学生的学习积极性、主动性，力争使每一名学生都受到关注，都能全面、充分、自由地发展。

教师是实施课堂教学的第一资源，教师“因材施教”的教学方法是激励学生可持续学习的重要保证。在今后的教学发展中，教师需花费更多的精力在根据学生的不同层次设置创造性的活动上，在采用问题驱动法中，问题既要有一定的层次针对性，也要兼顾整体的普适性，只有这样才能真正使教师角色从知识的机械“讲授者”，逐渐转变为知识交换者、问题催发者和激励思考者。

(三)学践结合，互动解决问题

地质学专业课程是一门实践性很强的课程，不仅需要通过课堂理论教学使学生了解基本概念、本质、相互关系以及主要性质指标，掌握地质勘探的基本知识，而且需要实地实习，通过观察地形地貌、运用仪器进行实地测量，并将结果进行整理和分析的过程，来培养学生将所学知识运用到实践中去的能力。

问题驱动法在理论教学和实地考察之间搭建起了相互贯通的桥梁。（1）课堂生成问题。在课堂上对书本知识的学习中，学生对于地质知识只具有粗浅的认识，课本教材对褶皱节理、断层、面理、线理等要点，有图片展示与简单的文字说明。学生初步知道这些“是什么”，然而“为什么”的想法则存在于脑海中。（2）实践解决问题。在实习过程中，学生能够更加直观形象地接触到地球的真实面目，开拓了课程学习的广阔视野，加上教师各种地质构造形成的条件、原因及影响因素，许多在课堂上难以找到答案的“为什么”终于得以解决。（3）理论实践相互促进。实习基地亲眼目睹的地质现象、实习过程中采集到的地质标本，加深了学生对书本中难以观察到的知识的印象。教师再在课堂上把已经认识的地质现象的运动过程加以推演，“从实践中来，到实践中去”，理论促进实践，理论和实践相互结合，相互促进，使教学获得良好效果。

此外，实践性教学是培养集知识、能力、素质于一体的高素质人才的重要环节［5］。在结合实际的实践性教学环节上，除了统一安排学生到实习基地进行学习以外，还可以结合不同地区生源的地质特点，开展课外教学活动和地质勘探考察活动。以重庆地区的地质结构为例，可以让学生探究“巫山岩土构造分析”“‘天坑地缝’的形成原因”、“重庆地区山体滑坡现象综述”等问题。教师也可以布置“晶体矿物或化石样品采集”之类的寒暑假作业，这些活动既能激发学生自身潜能，又能开拓视野，增强实用性，且强化巩固了课堂所学的理论知识。

(四)总结测评，完善问题结论

在总结测评中，教学测评措施的制定必须重视教学目标的达成、教学过程的实施和运用的方式方法的收效。在考核学生时，在不同的学习阶段应采用不同的方式，弹性制测评。例如：在整个教学过程中，学生的学习态度、主动参与性占有极为重要的地位；课堂学习阶段，以考察资料搜集、基础知识的掌握情况为主；在野外实习阶段［6］，则可考量实地认知能力，评估野外实习实验报告；最终总结时，专题小论文、知识性的探讨则可作为评价方式之一。

对学生进行测评，应建立在学生提出问题、分析问题、解决问题的过程基础之上，把握如下方向和目的：（1）基础知识检测。地质学专业课程内容涉及广泛，概念的理解极为抽象，实践性要求也非常高。基础知识的检测应将理论考察和实践应用相结合，将课堂所学的知识和课外获取的知识、野外实习得到的知识同时进行考察。（2）系统性思维测评。地质研究需要运用全方位、多角度的系统性思维，在资料搜集的基础上进行背景追溯、成因探讨、趋势走向的纵横向整体性分析。而反演推理在地质分析中起着十分重要的作用。（3）处理问题能力考察。在该门课程学习过程中，学生通过观察现象，找到问题只是入门阶段，怎样查找各种证据资料，分析解决问题后得出结论，再通过什么样的理论或实例来证明观点，才完成了整个学习过程。学生观察事物、认识问题、研究问题的素质和能力在这个过程中不断体现出来，方法的正确与否、内容的全面与否、是否符合逻辑、主次是否分明等方面成为教师考核的要点。

成功的学习和学习动机有着密不可分的联系。“能获得成功”和“避免失败”两种心理感觉都能成为学习的动机。哈佛校长洛厄尔研究发现，试图获得成功的学生在受到失败的打击之后，依然坚持不懈，通过加倍的努力以获得成功；相比较而言，试图避免失败的学生往往禁不起挫折，一旦遭遇失败，学习的动机明显下降。因此，需要注意的是，教师在引导学生解决问题时，在效果测评上，不同类型的学生应采取不同的测评方式。最主要的是肯定学生的学习态度和主动性，使学生具有学习地质学专业课程的良好情绪。教育的目的是培养身心健康的学生，不能因为苛刻的评价标准而忽视了学生心理的健康发展。

三、结语

总之，问题驱动法在地质学专业教学中起着十分重要的作用。在课程学习之前，教师可以预设情境，借助多媒体、互联网等先进手段丰富教学环节，寻找契合的探究性热点问题，让学生带着问题开展学习；同时兼顾不同层次学生的知识水平，引导学生共性和个性问题的探讨和思考。激发学生自身潜能，驱动学生解决问题，在解决实际问题时强化巩固课堂所学的理论知识。而弹性制测评也将解决问题的能力作为测评标准之一。无论是课本教材知识的学习、课余实践课题的互动，还是野外实习过程、总结及测评，问题驱动法都能激发学生的学习兴趣和潜能，发挥学生自主学习的积极性，培养学生发现、分析和解决问题的能力。

[1]杨四耕.自主课堂的要义与操作[J].教育理论与实践，2002(10).

[2]刘艳凤，左桂鸿，付东辉.谈建构主义视阈下高师原子物理学教学的改革[J].教育探索，2012(3).

[3]柯潇，储祖旺.美国德州大学奥斯丁分校的地学教育变革趋势[J].中国地质教育,2009(4).

[4]张广斌.教学情境的结构与类型研究：结构功能主义视角[J].教育理论与实践，2010(5).

[5]栾光忠，等.地质学专业基础课的作用及其教学改革[J].中国地质教育，2004(2).

[6]黄兆辉，夏敏全，贾正元.石油地质基础独立实践教学探讨[J].重庆科技学院学报：社会科学版，2009(4).