史理结合式地学通识教育的理论与实践研究

徐继山，曹丽文

中国矿业大学 资源学院，江苏 徐州 221116

教育论坛

史理结合式地学通识教育的理论与实践研究

徐继山，曹丽文

中国矿业大学 资源学院，江苏 徐州 221116

地学通识课是一种涵盖范围很广的课程形式，当前教育环境的变化造成教育领域出现“三重三轻”的不平衡发展现象。以“史”为经，以“理”为纬，将教学知识体系置于“历史—理论”的坐标背景上，能够有效地优化课程结构、促进教学效果。“史理结合式”的教学方法应贯穿于教学实践各项环节中——精编讲义、活化方法、实际训练、多项考查。该研究旨在探讨地学教育的理论与方法，是实现“史理并进、文工交融、知行合一”的教育理念的有益尝试。

地学史；地学原理；通识教育；地学革命；教学方法

印度教育家克里希那穆提说，教育就是释放人的心灵，使人在知识的学习中成为完整的人［1］。通识性教育的理念，正以打破传统教学制度的壁垒为初衷［2］，在不同专业之间、不同学科之间架起一道桥梁，使受教者能够自由地获取更为全面的知识［3］。探索特定课程的本质及其实现形式，是实现专业领域通识教育目的的直接手段。地学教育的定位，在于认识“人地关系”［4］，以应对和化解愈加突出的环境、能源、灾害等现实问题。现代地学基本原理是科学革命后的产物，相对性、多元性、假说性又成其理论气质［5-6］，相应地，地学教育就面临着新一轮的变革。本次研究以地学通识课程为研究对象，结合“一史一理”的方法（即地质学史与地质学原理），探讨地学类通识教育课程的授课方式，并对教学实践效果进行考察与分析。

一、地学通识课的教学现状

地学通识课是一种涵盖范围很广的课程形式，它并未形成一个特定的定义，一般认为，它是直接或间接地以地球科学的普遍规律为认识对象的一类“课程群”。所谓“通”，就是通晓地学知识，它具有一定的横向普遍性；所谓“识”，就是形成独特的地学认知，它具有一定的纵向延伸性；学科的广度和深度决定了此类课程的独特价值。由于地学门类众多、方向繁杂，交叉、融合、派生现象又十分普遍［4］，造成地学通识课无所适从的局面。目前在国内外高校中开设了各种课程，包括地球科学、天文学、地质灾害、工程地质与水文地质、人文地理等不同方向。这些课程的授课对象包括地学专业学生，也面向非地学类专业学生，与其说它是一种全新的学科形式，不如说它是一种对传统教学的反思和突破（图1）。其教学目的在于:通过通识教育实践，促进教育受众（学生）形成对地球系统的宏观认识，并在联系自身专业的基础上，在主观世界中构建整体地球观。从当前教学环境来看，国内地学通识教育存在着“三重三轻”的问题。

图1 地学通识课对传统学科的突破

1.重理轻史

从国内外高校地学类课程结构来看，多涉及地学知识、理论的讲解，而缺少对地学发展史的贯通，容易造成静态的学习观。比如，在国内大部分高校中设置的“地球科学概论”课程（其授课对象比较广泛，具有一定的代表性），因为该课程所解决的问题并非是单一而明确的，相反地，它以系统阐述有关地球的基本知识为主要目的，包括各种地质作用、地球结构组成、地壳或岩石圈的运动规律等基本内容，所以具有很强的通识性［7］。如果将组成该课程的知识点重新“打散”—按照知识的时间属性进行分类，则可以看到，仅有绪论及“大地构造”等章节含有历史因素，而其余90%以上则为“说理性”成分（以理论讲解为主）。从某种意义上讲，理论是一种历史的产物，而知识点都应该是时间的函数，即知识的状态为:k=f（t）。尤其对地学这一学科而言，既古老又年轻—新旧理论争论、更迭现象十分普遍，如花岗岩的成因、大陆漂移—板块构造说的发展，等等。如果去掉知识的时间属性—相当于时间t趋向于0（即历史逼近于现代），这固然可以省却许多课时，但同时也限制了学习者的知识视野，极易造成静态的、固定的理论观。可以说，传统课程大都建立在确定论的基础上，即潜在地认为理论是大抵不变的；而通识课的基础正是对确定论的“反叛”，它建立在怀疑论与不确定性的基础上，并赋予理论以宏观气度。对于地学类课程而言，知识点是一定理论、历史背景下的产物，应当将其置于二者构成的“坐标系”中，才能完整地呈现出地学知识的整体面貌。

2.重工轻文

在教学内容上，地学教育多注重技术主义的灌输，少有人文精神的熏陶，这与本学科的创立初衷是相悖的。世界是统一的，认识世界的知识也应是综合而系统的［8］。由于认识手段的局限，人类对于世界的认识采用的是“截取”片段的方式进行的，比如各种门类、专业、方向的划分，这便人为地割裂了世界之间的联系。推究起来，最大的割裂就是人文与理工之间的断层—不仅表现在学科的体系划分上，更表现在执教者、受教者的主观意识中缺少必要的人文精神。什么是人文精神？它着眼于人的发展［9］，是整个人类在改造自然世界过程中，形成的对主体—人的本质不懈思考的、长期的沉淀与结晶。当代人文精神至少包含三层含义:一是以人为目的，它提示着学科的最终目的是为了解决人类发展遇到的问题；二是以人为本，学科的发展依赖于人类思维的全面进步；三是以人为辨（反思），这一点是对工具主义教学观的突破。反思人的本质问题，不仅是人文专业的职责，更是每一个人不可推脱的使命。将人文精神与工科教育结合起来，就是把客观反映和主观追求结合起来，就是把当下发展与长远发展结合起来，就是把社会健康进步与人的全面发展结合起来。

3.重知轻行

在教学方法上，多注重细节知识的阐释，而少有直接的或间接的实践手段作为补充。与其他学科不同，地学具有强烈的实践性。所谓地学实践，是指人们有目的有计划地定性描述地质客体，获取地质学事实的探索性活动［6］。它具有两种形式，即野外观察和室内试验，由于地球客体的巨大性和实践主体的局限性，造成实践活动只能是片面的、区域的、局部的，这也是引发地学中的学术争论的原因。鉴于地学的实践性，在教学方式的选择上，应当注意在教学过程中对这种实践性的展示。由于地学教育的变革与分化，造成实践性课程的大量流失；另一方面，学生自身的地学素质也有下降趋势（包括身体素质和心理素质）［10］，从而导致“知”与“行”的分离。以上这些消极现象，是当今地学通识教育乃至地学教育中所呈现出的主要问题，同时也是本次研究的初衷。

二、史理结合教学的理论分析

科学的历史是由一系列科学思想的巨大变革构成的，被称之为科学革命［11］，它象征着理论内核—范式的更迭。当前地学的发展正处在一个大变革时代，如系统地球、数字地球、定量地学等［12］，催生着新的地球观的诞生。地学思维，从客观实在到理论形态遵循着模型“活化”的过程［13］，这也促成了地学思维的鲜明特征—宏观性、复杂性与猜测性。纵观地质史的发展脉络，地学教育就是在地学思维的影响下的教育活动。以史为经，以理为纬，抓住一个点（史理结合），可以更好地透视当前地学教育存在的问题。

1.经—地学历史

地学是以地球为研究对象的基础学科，主要研究地球系统及其物质组成、内部构造、地质环境和地质作用等内容［14］。从历史视角来看，地质学的发展大致经历了四个时期［15］，即稗史时代（18世纪中叶以前）、英雄时代（18世纪中叶至1830年）、经典时期（1830年至20世纪中叶）和现代时期（20世纪中叶以来）。随着人类生存、生产空间向自然界扩张，人类对地球的研究尺度（如大气圈、岩石圈）也在逐渐增大。相关地学知识可以追溯到远古时期，但将地学作为一门科学进行研究，却始于18世纪中叶。这是因为地学因兼蓄他科而成之为一科，同时需要一定时期的知识积淀，如勘探技术促进了构造地质学的发展，显微镜技术促进了矿物学的发展。地学也在争论中取得进化，如著名的水火之争、均灾之争、涨缩之争、固活之争等，这些假说的存在，正说明地学长期处于“不成熟”状态，而在一定的背景知识上做出宏观解答（如地球的成因或变化），无疑对促成地学的思维、学习与教育活动，有着重要的借鉴价值。显然，在以培养特定专业技能的传统教育领域中，是无法完成对地学历史进程的“照看”的；对于地学通识课而言，则有必要认真梳理地学历史，以揭示地学革命的本质、规律与动力。

2.纬—地学原理

从地学的理论构成来看，它是一个庞杂的学科群，涉及地球不同深度、尺度、范围，乃至不同圈层上概括出来的基本原理。由于地学事实从观察到陈述具有含有“伪成分”，使其所构成的地学理论带有定性性、假说性、综合化的特点［16］。科学始于问题［17］，地质学理论的进化也依循着“问题→试探性理论→排除错误→新问题”的基本发展脉络（图2），即从地学问题出发，提出试探性的解释理论，再上升为一般具体，并进行验证，如将中国区域大地构造理论（地洼说、断块说、波浪镶嵌构造说等）应用于全球，经过排除错误、修正等步骤，才能成为“可接受”的理论（非确真性理论）。需要指出的是，一个地质问题可以衍生多种试探性的理论，进而产生诸多方面的新问题（图2）。从发展方向来看，地学理论也具有广义化的发展趋势［18］，即地质学中某个假说或理论试图进化为广义的完备状态，以说明更为宏观的尺度，从而获取理论的“统治资格”，如板块构造之于地球起源，花岗岩成因说之于热液成矿理论。可见，地学通识课应以地学原理为研究对象，并进行跨课程、跨学科、跨专业的融合，并在反思中寻求突破与创新。

图2 地质学理论的发展模式

3.点—史理结合

对于地学通识课而言，知识的定位尤为重要—它能够使学习者从深层把握地学课程的内涵。地学知识“生长”于一定历史条件下，定位一种知识，则必须将其置于“历史—理论”的坐标系下。如图3所示，地学知识是一个不断增长的曲线（是数量、深度等综合考量的定性结果），它所涉及的时间长度应当无限接近地球的历史。人类认识手段和视野是有局限的，这决定了“相对客观”的认识只能延伸到地球历史的某一时刻（te）—在此点之前的部分属于猜测性认识，在此点之后者则属于学科内的内容（因为具有相对固定的常规性手段）。图3显示了学科发展曲线是波动地上升的，即在某一个时间内（如t0、t1、t2、t3等），地学理论发生了剧烈变动，即所谓的“地学革命”，如16世纪初哥白尼关于地球观的理论（图3，t0），18世纪维纳、赫顿等人的成岩成矿学说（图3，t1）、19世纪莱伊尔提出的“地质渐变论”（图3，t2），20世纪初魏格纳关于大陆漂移的假说（图3，t3），极大地促进了地学理论的发展［19］。因此，地学历史与地学原理的结合在理论是必然的，在实践中也是可行的。

图3 地学知识（理论）随历史变化曲线

三、史理结合教学的实践应用

史理结合式的教学方法可以概括为“一个目的、两条主线、三个原则、四个环节”，即把塑造人的全面素质作为教育的最终目的，以地学发展史、地学原理（主要是地质学原理）为主线，以“贴近课堂、贴近自然、贴近学生”为教学原则，并将其贯穿于教学准备、实施、训练、考查等各项环节中。

1.在教案编写上围绕一个“精”字

教学准备是教学过程最初的、也是最长的一个环节，其物质性的成果表现为教案的形式。从某种意义上讲，教案就是对教育功能的丰富展开。对于地学通识课而言，可利用的备课资源多而繁，因此，如何抽丝剥茧，编撰出精致的教案显得尤为重要。在教案收集阶段，要分门别类进行寻找，并在寻找中捕捉新的灵感，以适应通识教学的授课形式，不仅要收集地学理论知识，也要收集地质学史、地质学家传记、地质知识、地学研究前沿与热点问题等方面的知识；在教案编写时，要对课程整体进行梳理，采用“通俗化”的语言风格进行编写，以适应非地质专业的教授与学习。

2.在教学方法上把握一个“活”字

教学方法是教学活动具体实施所依据的方式，具有一定的经验性和可复制性。如何做到对教学方法的灵活使用？大概有三个方面:其一，多方借鉴通识教育方法，包括地学专业内和地学专业外的，甚至人文学科的讲解方式也可以吸纳，比如从地质学家谈大地构造学说、从科技发展谈地学发展、从玉石文化谈矿物岩石学等，较成型的方法还有故事式、说理式、辩论式、演绎式、归纳式等，不一而足。此外，还要综合使用多媒体、模型试验、现场观摩等表现形式，增强教学效果，比如，地球演化过程的模拟、人类进化的模拟、造山作用试验，等等。

3.在练习方式上抓住一个“实”字

地学学科与其他学科相比，拥有一个很大的不同，即在于它的实践特点。一方面地学知识来自现场的、野外的实践活动，另一方面地学知识的习得也必然依赖于地质实习。需要指出的是，“实习”包括室内的和野外的，同样也包括其他间接性的实习。实习的本质，就是人与地质体之间的“行为（人）—作用（地）”的互动，凡是能够触发这种互动并形成主体深刻认知的，都应当作为实习方式。这种间接的实习可以通过观看、动手等上机操作实现出来，比如电脑交互式操作（模拟勘探、建矿等）。

4.在考查方式上做到一个“多”字

考查环节是通识教学实践的最后一个环节，同时也是新一轮教学的起点，它起着对整个教学过程的总结和反馈的作用，并与其他几个环节构成一个闭合的环路（图4）。所谓考查，指的是通过对学生习得情况的分析，综合评价教学实践活动对教学功能的达标情况。由于通识教育具有开放性的特点，相应地，考查方式也不宜单一化、形式化和固定化，而宜采取多种考核方式，如现场考核、课堂考核、课外考核、成果考核。即使是某种形式的考试，也应当采取较为温和而宽松的形式，以使学习者从课程中习得的综合素质客观地显现出来。考查结果是否是能力或素养的体现，在于考查方式是否可取，即创新性。在考查的最后，应将教学研究的理论成果与实践效果进行总结、分析与评价，形成教改成果。此外，在适当的条件下，吸收学生作为教学活动的发起者，有利于“寓学于教、寓教于学”的有效发挥。

图4 地学通识教学的实践环节

四、结论与展望

以上通过对地学通识课的现状进行分析，可以得出结合地学史、地学理论的授课方式（史理结合），是一个理论可行、实践有效的措施。教育与研究是统一的，从地学的基本原理与发展史的视角，研究当前地学教育中的知识构成、热点现象、科学问题，有助于完善地学的理论形态。以地学发展史为轴线，探讨地学的理论与教育，也是史理并进、文工交融、知行合一的有益尝试。在地学教育中，借鉴并吸收其他学科的理论成果、思维方式及教学方法，有助于扩宽专业视野、打通学科界限、更新教育理念。

［1］ 克里希那穆提.教育就是解放心灵［M］.北京:九州出版社，2010: 1-2.

［2］ Thomas Russell.The search for a common learning: General education（1800—1960）［M］. New York: McGraw-Hill，1962：13.

［3］ 路德维希·胡贝尔.通识教育与跨专业学习［J］.北京大学教育评论，2007， 5（4）: 92-101.

［4］ 毕孔彰，胡轩魁，李信义.对地学教育改革与发展的思考［J］.中国地质教育，2004，（1）: 1-8.

［5］ 孙荣圭.地质科学史纲［M］.北京:北京大学出版社，1984: 29-30.

［6］ 段联合，曹胜斌.论地质学的实践［J］.西北大学学报（哲学社会科学版），2004，（4）: 99-103.

［7］ 杨承运.地学教育现状及教学改革的一些思考［J］.中国地质教育，2000，（1）:26-28.

［8］ 王殿华.把人文精神融入地学教育—浅谈地学文化与地学创新［J］.中国地质教育，2003，（2）: 8-10.

［9］ 郝文武.当代人文精神的特征和形成方式［J］.教育研究，2006，（10）: 8-12.

［10］ 王登红.地学教育的困惑与契机［J］.中国地质教育，1995，（1）: 27-41.

［11］ 库恩.科学革命的结构［M］.北京: 北京大学出版社，2007: 9-20.

［12］ 赵鹏大.高等地质教育发展的新阶段与新任务［J］.中国地质教育，2005，（4）: 13-16.

［13］ 雷援朝，段联合，彭建兵.地质学的思维［M］.西安: 西安地图出版社，2000: 15.

［14］ 何起祥.地球科学思想的发展—历史的回顾与展望［J］.海洋地质与第四纪地质， 2003， 23（3）: 115-122.

［15］ 涂光炽.地学思想史［M］.长沙:湖南教育出版社，2007: 36.

［16］ 徐继山.地质学中的真伪之辩［D］.西安:长安大学，2009: 17-19.

［17］ 卡尔·波普尔.科学发现的逻辑［M］.杭州: 中国美术学院出版社，2008: 240-246.

［18］ 段联合，彭建兵，雷援朝.地质学事实和地质学理论的特点［J］.科学技术与辩证法，1995，12（2）: 19-21.

［19］ 吴国盛.科学的历程［M］.北京:北京大学出版社，2002: 185，477.

geoscience history； geoscience theory； general education； geoscience revolution； teaching method

G642

A

1006-9372（2015）02-0005-04

2015-03-03。

国家自然科学基金青年基金项目“华北典型长大地裂缝形成演化机理研究”（41302249）；中国矿业大学教改项目“结合地质学史的地学通识课程教学方法研究”；中国矿业大学教改项目“工程地质学基础精品资源共享课”；江苏省博士后基金项目“抽—蓄—渗水作用下地裂缝活动模型试验研究”（1402063C）；中国国土资源部专项基金项目“苏南平原区地裂缝成因机制及预警研究”（201411096）；中国矿业大学“优秀创新团队”（2014ZY002）以及中国矿业大学“江苏高校优势学科建设工程资助项目”的研究成果。

徐继山，男，讲师，主要从事地质工程、地质灾害及地学哲学的研究工作。

投稿网址: www.chinageoeducation.net.cn 联系邮箱:bjb3162@cugb.edu.cn

引用格式:徐继山，曹丽文.史理结合式地学通识教育的理论与实践研究［J］.中国地质教育，2015，24（2）:5-9.

Title: Study on the Method of Combining the History and Theory of General Geoscience Course

Author（s）: XU Ji-shan， CAO Li-wen