齐 童,刘永顺,聂保峰,彭 年
首都师范大学 资源环境与旅游学院,北京 100037
理论实践结合法在地质学与地貌学教学中的应用
齐 童,刘永顺,聂保峰,彭 年
首都师范大学 资源环境与旅游学院,北京 100037
理论实践结合法就是以教学大纲为本,课堂理论讲授为基础,野外实地考证为主导方法,提高学生认知能力和创新能力为目的,多种野外教学环节为手段,以确保教学质量为目标的教学方法。
理论实践有机结合;野外实践;创新能力;教学方法
地质学与地貌学是高等院校地理科学、城市环境与规划、旅游管理等专业重要的专业基础课。地球表面物质与能量的相互作用、相互制约、相互转换离不开地质学与地貌学的理论与实践。地质学与地貌学的学科特点决定了在教学环节的设置上不同于数学、物理、化学等其他自然科学。即地质学与地貌学教学强调课堂教学和室内实验的同时,特别突出野外教学实践在落实教学大纲、培养学生发现问题、分析问题、独立解决实际问题等方面的作用。在20年的教学实践中,尽管地质学与地貌学教学大纲几经修订,教学时数分别由144学时、72学时减少到现在的48学时,我们始终坚持遵守教学大纲的基本要求,突出学科本身的性质和特点,基本保持了野外教学实习的时间不少于总教学时数的1/3。用实践验证理论,用理论指导实践是我们20年从事地质学与地貌学课程教学,强化野外实践重要性,不断创新与探索的结果。
理论实践结合法就是以教学大纲为本,课堂理论讲授为基础,野外实地考证为主导方法,提高学生认知能力和创新能力为目的,多种野外教学环节为手段,以确保教学质量为目标的教学方法。
20年来,根据教育部对地理科学等相关学科课程设置的要求,结合专业以及培养方向调整,我们先后6次调整和修订地质学与地貌学教学大纲,略去了与基础课程不相适应的矿床学、地震学等章节,放到大三之后开设相应的选修课。缩短了教学总时数,与此同时,根据新形势、新专业的特点,新增加了反映本学科最新理论成果和具有本区域特点的内容,如沉积相理论、火山喷发理论、沙源发生学理论等。在此基础上,如何贯彻理论与实践的结合与统一,如何使学生用理论指导实践,在实践中印证理论,培养学生的创新思维和创新能力是我们修订大纲始终坚持的一项重要准则。体现在教学时数上给予充分保证,在教学思想、教学理念上贯穿于每一主要章节。地质学与地貌学是地学领域基础性、骨干性的学科,具有众多深厚的理论,不仅对国家经济建设具有指导意义,而且对其他相关学科起着指导性、示范性的作用。特别是地质学与地貌学课程都在本科一年级开设,灌输地学思想的时空观、理论联系实际的思维观、判断地学现象复杂性的发展观,突出学科特点是我们制订和修订教学大纲中遵循的重要准则[1]。在教材的选用、野外实习教材的编写、实习基地的选择以及教学内容安排上无不体现了这些原则。
课堂讲授的目的是为学生打下扎实的理论基础。我们根据教学内容和教学难点将课堂讲授的知识点归为四类:概念、一般理论、重要理论、室内实践。分别采用了不同的教学方法和手段。
在概念的讲授中,主要采用对比的方法,例如火山岩与变质岩、风化作用与剥蚀作用,学生一时很难搞清概念的确切内涵,通过对比,学生就较为容易区别相似概念的相同点和不同点,增强了对概念的深度理解。一般理论,在地质学与地貌学中主要是物质成分和地貌类型的分类。例如,矿物的分类、三大类岩石的分类、地质构造的分类、风沙地貌的分类等等。通常学生对这一部分的理解总是注重都分了哪几类、叫什么,而不注意分类的依据。因为学生对地质现象和地貌体的时空观缺乏理性的认识,针对教学内容和学生的认知规律,我们利用短途野外实习选取最典型剖面,理论联系实际解疑释惑。结合课堂讨论,使学生充分认识一般理论的指导意义和理论联系实际的重要性[2]。重要理论涉及地质学与地貌学宏观现象的认识。例如大地构造学说、板块构造学说等。我们利用图片、幻灯、多媒体等现代声像手段启发学生。与此同时,在实习基地,利用华北地台天然模型剖面,采用以点带面法,让学生掌握重要理论的指导意义和地质现象的区域特征。室内实习既是课堂授课的重要环节,也是野外实证的基础。使用显微成像等现代化教学手段和已有的教学成果是在实践中摸索的提高教学效率、保证教学质量的有效方法。以往学生室内实习观察矿物和岩石都是凭肉眼,有些岩石学微观特征例如辉绿结构、辉长结构仅凭肉眼是无法观察到,就更谈不上理论印证实际。肉眼鉴定与镜下观察相结合,在不增加教学时数条件下,很好得解决了学生学习过程中的难点问题,增强了学生的学习兴趣和信心。
地质学与地貌学研究方法首先以观察地质和地貌现象为基础,野外考察是认识室内学习内容,验证所学知识的最好课堂,也是地质学与地貌学研究的基本手段。在多年的教学实践中,首先,我们确保野外教学时数,以保证对实习区域的地质和地貌现象有一完整的认识。由我们命名的秦皇岛柳江中国北方地质实习基地面积约240km2。在较小的区域范围内荟萃了新太古代至新生代中国华北地区在漫长的地球演化过程中的地壳运动、岩浆活动、沉积环境变化及生物进化等各种地质现象之精华,构成了独具特色的华北地台的“窗口”。如此之多的地质和地貌现象不可能二三天和二三条路线所能完成。我们制定了6条地质实习路线,从地层、岩石、构造、古生物、地质发展史多层面的认识实习区域的地质、地貌特征。在同类院校与同类专业中实习时数是最多的。
其次,我们编写了一套实习区域地质、地貌、旅游地学资源等方面的实习教材,并配有化石手册、岩石镜下观察录像片、路线指导等辅助材料。教材结合地理科学专业的特点,从基础性、实践性、区域特点出发,牢牢把握地质学与地貌学在地理学科体系中专业基础课的定位,不仅突出地质学与地貌学本身学科的特点,更加突出地强调学习地质学与地貌学是为地理学服务,为学生建立地理学科体系的时空观打下良好的野外观察自然、认知地学现象的基础。教材根据区域地质学与地貌学的特点,设计了九条实习路线。对每条实习路线设置了若干点位,明确在每一点位上的观察内容,学生应做的工作、野外教学的基本要求。
最后,在国家地理教学示范中心地质与地貌实验室,有实习区域完整的地层、古生物、岩石标本、地质、地貌模型、航空遥感资料。学生在野外实习前,都要在老师的指导下预读实习地区资料,读地质图,观看视频,熟悉实习区域地质、地貌特点,做好野外实习的准备工作[3]。与此同时,每年实习,业务老师都必须先行踩点、走线,掌握本次实习的路线和内容。对于新实习点,实习老师集体备课,统一观点和讲解方法。现已作为一项野外教学实习必不可少的教学环节和规范纳入野外实习课程标准中。实践证明,提高野外实习教学质量,与教师的专业水平有关,更与教师的职业道德与奉献、敬业精神有关。不管平日工作多忙,实习老师都先于学生2~3天提前到达实习区域。
在实习教师指导下,学生每天按照野外实习工作程序认真做好野外记录、量测、画图和工作小结,专业实习教师每晚都坚持批改。第二天出队前,要对前一天的实习内容进行总结。每一天的实习内容都有定位、量测、观察、绘图、分析、讨论、总结、独立完成等能力方面的要求。实习结束前,学生都要提交一份实习报告,报告格式统一标准,题目内容可以由教师提出,也可由学生自定,在地质实习结束前完成。与此同时,地质学与地貌学课期末成绩考核中野外实习的内容至少占考试内容的1/4。所以,学生每天观察的内容、小结、实习报告作为学生考核和获得学分的依据。
大自然是学习地质学与地貌学最好的课堂,野外地质和地貌现象随处可见,错综复杂,学生难以建立观察这些现象正确的时空观念和思路[4]。在实习中,我们引导学生首先建立科学的观察思维,从现象的尺度入手,不同地质和地貌现象尺度不同,认知、观察、分析所用的方法也就不同。有些岩石结构、矿物成分等微观尺度的问题,主要运用启发式教学。像华北地台这类宏观尺度的问题就应运用阅读地质图和遥感图像并利用实习地区地台天然模型综合分析方法讲解。引导学生举一反三,最终让学生提出自己的观点,培养学生独立分析解决问题到学生提出问题并能自己解决问题的能力。
秦皇岛柳江及海滨地区地层发育齐全,地质和地貌类型典型,特别适用于地质学与地貌学课实习。柳江中国北方地质实习基地每年都接待有近百所院校实习。我们特别强调实习基地的建设对野外教学实习任务的完成、规范教学过程、量化教学质量、培养学生能力都起着非常重要的作用。稳定的实习基地,没有因教学以外的其他因素所干扰,在课堂教学时数大幅减少的情况下,并没有大量减少野外实习的学时数,与此同时,还保证了实习内容没有减少,确保了野外实习的教学质量。稳定的实习基地,可以积累资料和研究成果,有利于对实习区域地质和地貌现象深层次的认识,有利于提高教师的专业水平[5],有利于与兄弟院校交流与对比。稳定的实习基地,可以减少不必要的人力精力的付出,基地提供了较好的后勤保障服务,使实习队能够一心一意专注于教学工作。实习基地还配有多媒体教室,学生在完成内业工作的同时,利用晚上时间组织讨论课,进行小组之间的交流。
地质和地貌野外实习不仅可以认识自然,还能在实习过程中认识社会,了解实习区域的社会、经济发展和发展中存在的不足,实施国情教育。看到不足的方面,如实习区片面追求经济利益,兴建了许多水泥厂而导致空气污染严重。结合地理专业的特点,引导学生如何更好地运用所学专业之长去解决这些问题,既激发了忧国忧民的爱国主义情怀,也巩固了专业思想和所学知识的用武之地。在明长城通过的实习点,更是发挥地理科学自然人文交叉综合的学科优势,在修建明长城过程中,古人充分利用了地貌学的拐点原理,依地形特点修筑长城,学生感叹古人的聪明才智,潜移默化的激发了爱国之情。与此同时,在青龙县花场峪抗日战争纪念馆建立了爱国主义教育基地,每年实习,学生参观纪念馆,接受爱国主义教育。与当地希望小学的孩子们互动,赠送学习用具,奉献爱心。在专业实习中的社会实践活动得到了学校的充分肯定,现在,新的本科培养培养方案中,特将社会实践的1个学分与地质地貌实习2个学分合并。
总之,多年的教学实践,使我们认识到以下几点:
(1)理论实践有机结合法不是简单现象的求解法,而是科学的思想、哲学精神之集合。不是简单因果关系的推断,而是事物本质的客观阐释。不是一二年教学过程的简单总结,而是多年教学实践推演下的真知,是教学过程的积淀升华。
(2)地质学与地貌学有其自身的学科特点,对知识的认知过程环节多,而理论实践有机结合法正是把诸多教学过程与环节衔接起来的有效方法,学生能学到知识,掌握能力,思索创新。
(3)野外教学实践是课堂理论教学、室内实习教学效果的一面镜子,它既能查找其他教学环节的不足,也能发现其他教学环节遗留的问题。在自然中解释在自然中归纳的理论问题比在课堂内解决在自然中归纳的理论问题更容易找到客观的答案。
(4)理论实践有机结合法在今后的教学实践中还应不断探索并创新。野外教学手段应不断跟上时代的步伐,野外实习基地应该辅有室内实验室,配备野外数据采集装备,配备笔记本电脑、数码相机、数据采集终端,配备便携式分析仪器,以保证野外教学实践质量不断提高。
[1] 齐童,郑怀文.秦皇岛地区地质地貌野外考察与区域旅游资源[M].北京:首都师范大学出版社,2010:81-89.
[2] 宫辉力.地理学教学研究改革与实践[M].北京:北京大学出版社,2008:195-199.
[3] 周鼎武,张绍聪,张复新,等.地质学实践教学新体系[J].中国地质教育,2006,(4):47-53.
[4] 肖军,朱蓓,曾佐勋.周口店野外地质实习中的教学方法探讨与实践[J].中国地质教育,2006,(2):68-70.
[5] 常华进.地理科学专业“地质学基础”课程教学的体会与思考[J].中国地质教育,2012,(1):60-63.
Title: Application of Combining Theory with Practice in the Course of Geology and Geomorphology
Author(s): QI Tong, LIU Yong-shun, NIE Bao-feng, PENG Nian
combination of theory and practice; field practice; creative ability; teaching method
G642
A
1006-9372(2014)04-0083-03
2014-05-20。
北京市自然科学基金(8142008)。
齐 童,男,副教授,主要从事景观评价、景观地理学、地质地貌等教学和研究工作。