“地质学基础”理论课教学方法研究

张庆辉，程 莉，朱 晋，赵 捷，武羡慧

包头师范学院 资源与环境学院，内蒙古 包头 014030

教学方法

“地质学基础”理论课教学方法研究

张庆辉，程 莉，朱 晋，赵 捷，武羡慧

包头师范学院 资源与环境学院，内蒙古 包头 014030

本文研究完全学分制下“地质学基础”理论课的教学方法，结合具体教学内容等实例，分析了授课学时数随学分减半的情况下，要完成教学任务应该坚持“以学生为中心，以教师为主导”的教学原则，在此基础上应该采取将复杂问题简单化、简单问题精细化、抽象问题形象化、特殊问题典型化、一般问题规律化、规律性知识扩展化等教学方法。

教学方法；地质学；理论课；启发式教学

完全学分制［1］是一种把必须取得的毕业总学分作为毕业标准的一种教学管理制度，它要求按照培养目标和教学计划中各门课程及教学环节的学时量，确定每门课程的学分，设置必修课和选修课，规定各类课程的比例，以及准予学生毕业的最低总学分。完全学分制可激发学生的学习积极性、主动性和独立性，有利于因材施教，有效开发学生的潜能，充分体现“以人为本”的教育思想。完全学分制下的基础课程授课学时量也同时减少，如地理科学专业基础核心课“地质学基础”由原来的64学时下调到32学时。在“地质学基础”授课学时数随学分减半的情况下，选定哪些内容作为核心授课内容，既显示了教师的教学技巧、教学艺术，也考验着教师的教学智慧［2］。如何在现有的学时内，将“地质学基础”教学内容整体优化［3］，使学生仍然能够掌握要点、把握重点、突破难点并了解学科发展的最新成果，是完全学分制下需要研究的重大课题。目前有关此方面的专题研究较少，因此，本文针对完全学分制下“地质学基础”理论课授课内容安排及其教学原则、教学方法等进行较为全面细致的研究，以期在完全学分制下为专业课程教学和课程建设提供科学参考。

一、“地质学基础”授课内容安排

笔者结合多年的教学经验和地质学学科专业知识的构成特点，在完全学分制下对课程内容的结构安排采用细化的内容（如表1）。表1中的课程内容在授课中重点讲授第一章～第七章，并有五次实验课与重点理论内容相匹配；第八章～第十五章，以学生结合网络学堂自学为主，教师指导为辅，授课内容中尽量多给学生介绍国际上地质学科的最新科技成果。笔者认为，在完全学分制下完成对“地质学基础”核心内容教学既要坚持基本的教学原则，也要采用科学的教学方法。

二、教学原则

完全学分制下基本的教学原则应该坚持“以学生为中心，以教师为主导”，该原则在教学实施过程中体现为如下内容。

1.以学生为中心

“以学生为中心”的丰富内涵应该表现为学生的自动性学习和自主性学习。

（1）自动性学习。自动性学习表现为学生对学习具有浓厚的兴趣。兴趣孕育希望，兴趣滋生动力，兴趣是人们力求认识某种事物或从事某种活动的心理倾向。美国心理学家布鲁纳曾指出：“学习的最大刺激是对所学知识发生兴趣”，能够有效激发起学生学习的内部动机和热情［4］。大学生从“要我学”转变为“我要学”，从“学会”转变为“会学”。积极主动的自动性学习能够激发学生掌握学习策略的动机，而学生能有效运用学习策略则进一步能够促进学习自我效能感的提升，促进学习动机增长［5］，当遇到困难时就表现出顽强的钻研精神，并将学习视为一种日常生活中不可缺少的乐趣，正如孔子所说“知之者不如好之者，好之者不如乐之者！”

表1 “地质学基础”教学内容安排与学时分配

（2）自主性学习。学习的主体是学习者，布鲁纳“发现式学习”的核心思想也是鼓励学生自主学习、自主探究［6］。只有学习者的学习自主性得到调动，积极发挥学习的自觉性和主动性［7］，教师的主导性才能体现［8］。教学活动中学生要想成为真正的主体，成为学习的主人，就一定要积极主动地参与到学习实践中去，而教师成为教学活动的组织者和学生学习的指导者，让学生拥有足够多的时间和空间对自己做出客观正确的自我评价［9］，从而对自己的行为进行自我激励、自我控制、自我调节，形成健康的心理品质，使自己的注意力、意志力和抗挫折能力不断提高，在学习方面从“被动依赖”向“自主学习”转变［10］，从而推动教学方式由“以授为主”向“以导为主”转变。

2.以教师为主导

“以学生为中心”有了内涵丰富的自动性学习和自主性学习这个前提，就非常需要“以教师为主导”的另一个基本原则。“以教师为主导”的核心内容表现为严密组织教学过程和构建和谐师生关系，笔者根据多年的教学经验和教学效果认为，要严密组织教学过程就要实施精细化管理，构建和谐师生关系就要对学生实施启发式教学。

（1）实施精细化管理严密组织教学过程。

作为大学课程的主讲教师，必须具有严谨治学、敬业爱教、诲生不倦等良好师德［11］和从严执教、勤奋思考、奋进创新［12］等教学作风。完全学分制下学时数少，教师上课前要布置学生先预习，对上课时的课堂结构、内容安排、时间安排、学生自学安排等都要有非常明确、细化的教学目标；每节课PPT课件文字内容安排与图片的匹配等都要精心设计、巧妙安排、严密组织，使之都成为激发学生学习兴趣的题材，这样才能体现出教师的主导作用。因为地质学研究的对象是地球，从研究内容看，研究对象从微观的显微世界到宏观的宇宙空间［13］，既有从显微镜下通过岩石薄片对矿物的鉴定，岩石微观结构的观察等，也有地球在太空中运动时，各星体之间对地球万有引力合力的变化导致地球上大气圈、水圈、岩石圈运动规律剧烈变化的状况；地质学本身独具的特点诸如时间上的漫长性（以万年为单位）、空间上的广阔性（以每百平方公里为单位）以及地质学的实践性等决定了地质学是一门实践性较强的学科。所以学习地质学不仅要讲透地质学的基本理论，使学生掌握矿物、岩石、地质构造等基本理论，在实践方面应掌握矿物的鉴定、岩石的分类和命名、地质构造应力性质的分析和显微镜、地质罗盘及GPS的基本操作方法等。因而，管理精细、组织严密地教学过程对学生本身也是一种素质教育，教师通过该过程充分发挥自身感染力的作用，以饱满的热情授课，以自己的人格魅力［14］影响学生，使学生得到知识的充实感和交往的满足感，并在愉快的情绪中把智力活动由最初发生的快乐感和兴趣点，引向积极而紧张的思考，最终成为学习的情感动力［15］，从而使学生学会学习［16］。

（2）实施启发式教学构建和谐师生关系。

教师既是学生精神的熏陶者、人格的影响者、道德的体现者，也是知识的传播者、智慧的启发者。启发式教学［17］是建立和谐师生关系［18］的方式之一，它要求教师由传统的“权威”角色转变为学生的帮助者、引导者、组织者、促进者和知心朋友；为学生的学习营造一个轻松、愉悦、民主和谐的环境，充分发挥学生的主观能动性，让学生通过经历、体验和感悟，积极主动地获取知识，形成技能和正确的情感态度价值观［19］，有利于培养学生的创造性思维［20］和批判性思维能力［21］。例如学习岩石时首先了解岩石中辉长岩、辉绿岩、玄武岩等命名依据及沉积岩、变质岩的命名原则，在此基础上再进一步探索其物质组成及形成过程等等，该过程中教师的任务是引导学生举一反三，激起他们探究问题的热情，并进一步提高学生鉴别事实，发现普遍规律，正确、清晰地进行推理和有效解释结论的能力。因而启发式教学通过引导学生思维，调动学生思维，激发其学习热情，培养独立思考能力和促进学生个性得到良好的发展［22］的同时，还帮助学生树立学习信心，激发他们的学习兴趣，消除思想障碍，建立起民主和谐的师生关系。

三、教学方法

完全学分制下，在已经确定地质学课程的教学内容和教学原则前提下，对教学方法的研究有如下较详细的内容。

1.复杂问题简单化

地质学本身就是一个独立的大专业，而如何让学生在有限的32个学时内掌握地质学基础的精髓，就需要高度概括，提炼其知识精髓。教师在教学中应该指导学生学习地质学时抓住四个字：“矿”、“岩”、“构造”。“矿”指掌握矿物的基本性质及最常见八大造岩矿物橄榄石、普通辉石、普通角闪石、黑云母、白云母、正长石、斜长石、石英等最基本的物理性质和鉴定方法；“岩”指掌握三大类岩石（火成岩、沉积岩、变质岩）最主要的矿物成分、结构和构造、最常见类型及其命名原则；“构造”是地质构造，主要指掌握褶曲与褶皱、节理与断层根据力学性质进行的基本分类及其形成机理。作为“教书育人”者，我们既需要有“复杂问题简单化”的思维，更需要有“简单问题精细化”的行动。

2.简单问题精细化

对地质学基础中复杂的知识点进行提纲挈领式［23］的学习，就需要将核心内容学懂学精，所谓面面俱到不如一面独到，要达到此效果就要体现出钻木取火的精细化学习精神。比如在火成岩实验课上观察的标本有超基性岩中的金伯利岩（角砾云母橄榄岩）、橄榄岩，基性岩中的玄武岩、辉长岩，中性岩中的安山岩、闪长岩和粗面岩、正长岩，酸性岩中的流纹岩、花岩斑岩、花岗岩，还有火山岩、火山弹。鉴定这些岩石都是在完成矿物学实验的基础上，从岩石的颜色、矿物成分、结构、构造来对岩石进行分类和定名，即根据岩石的主要颜色和次要颜色来确定两种主要矿物的成分，再根据矿物成分来确定岩石类型，根据结构构造确定成岩深度，最后准确定名。整个实验作业都做得非常精细，使学生以掌握最常见造岩矿物的基本特征为基础，以鲍文反应系列为桥梁，弄清楚火成岩的类型划分与命名根据，类似操作程序同样运用于沉积岩、变质岩的实验课中，并能较容易地根据沉积岩、变质岩的岩石学基本特征进行岩石、类型划分和岩石定名，能够取得举一反三、触类旁通的学习效果。

3.抽象问题形象化

地质学的基本概念、基本理论对地理科学专业本科一年级新生初次接触并学习时都感到非常抽象，这就需要教师在教学中寓教于乐，努力营造和谐宽松的课堂氛围，让学生都怀着轻松愉快的心情主动参与学习，极大地调动学生学习的兴趣和主动性。如学生上完矿物实验课后，仍感到矿物是工业的原料，似乎与日常生活的距离遥远。因而，在做完矿物学实验后就及时给学生布置电子版作业“宝石资源地理特征”，指导学生通过网络资源收集宝石学材料，让学生任选10个自然宝石，介绍宝石的化学成分、矿物学性质、宝石学性质、宝石的自然成因及其主要产地，作业中要附宝石原料图片和宝石首饰工艺品图片各1张。使学生在完成作业的过程中运用矿物学知识不但了解、认识了宝石，还轻松、快乐地完成了作业［24］，应用、复习了矿物学知识并预习了岩石学基础知识，使学生充分感受到矿物与生活的密切关系。这种将抽象问题形象化、专业内容生活化［25］的教学方法，既改善了学生的知识结构、扩大了学生的视野，也培养了学生发散性思维能力、提高了学生实践操作的技能［26］。

4.特殊问题典型化

学生在掌握了光泽与透明度、解理与断口等矿物基本物理性质的概念后，可以将一些特殊问题典型化，如白云母具有一组极完全解理，冰洲石（方解石）有三级完全解理，正长石因两组解理正交（解理夹角90°）而得名，斜长石因两组解理斜交（解理夹角94°或86°）而得名，黄铁矿的光泽是所有金属矿物中最有代表性的强金属光泽，等等。还如一些核心内容中最关键的专业名词如地质学、地壳、地幔、矿物、岩石、火成岩（岩浆岩）、沉积岩、变质岩、岩石的结构与构造、向斜、背斜、节理、断层等，授课时匹配相应的英文单词或精练的英文短句，使学生在学习专业课的同时，还不断扩大专业英语词汇量，极大地提高了学生对专业课和英语的学习兴趣，达到了一举两得、事半功倍的效果，这种将特殊问题典型化的教学方法加深了学生对专业知识的影响［27］，极大提高了学生的学习兴趣和学习效率。

5.一般问题规律化

如前面所述，岩石鉴定、分类和定名都遵循特定的鉴定程序，是将一般问题规律化的典型体现。除此之外，还如褶曲的形态分类在地质学教材［28］中有3大类32种，褶皱的组合类型有2大类9种。笔者授课时重点从构造地质力学成因的角度将褶曲分为向斜和背斜，将褶皱分为复向斜和复背斜。同样节理和断层都重点学习和掌握力学成因分类。构造应力按力学性质分为张应力、压应力和扭（剪切应力）应力，处于构造应力场中的岩层在不同力学性质如张应力、压应力和扭（剪切应力）应力作用下分别形成张节理、剪节理，进而为学习断层作好铺垫。不同力学性质的应力分别形成正断层、逆断层、平推断层和枢纽断层。褶曲和褶皱、节理和断层的其他分类都是在力学成因基础分类之上的扩展和细化，让学生在课外的综合复习中根据力学成因的规律性逐渐消化理解并提高学生的地质思维能力［29］。这种将一般问题规律化的教学方法极大减轻了学生的学习负担，还能抓住核心内容。

6.规律性知识扩展化

规律性知识扩展化在教学中表现为对学生所学知识的应用与深化，同时也使学生意识到地质学在地理学科中交叉与协同［30］的重要性。比如学习李四光地质力学体系时，向学生重点讲解纬向构造体系和新华夏构造体系，授课时通过电脑中的“画图”工具分别打开电子版《中国地图》和《世界地图》，用该图边讲解边在图上画出构造体系的位置。在此基础上深化和扩展的内容以欧亚板块为主要区域，以我国疆域为核心区域，通过构造体系形成的地貌格局，进一步简要分析“山（山系）、盆（盆地）、原（高原和冲积平原）”等地貌布局特征，使学生认识地质力学体系的应用意义，如地球第三极青藏高原的崛起，改变了北半球的大气环流特征，使天山-兴蒙地槽系和秦祁昆仑地槽系之间的区域成为北半球干冷空气南下的通道，干冷空气流动的同时还形成了黄土高原。地质力学体系也决定了我国主要水系黄河、淮河、长江、珠江等流域主体走向呈东西方向，使河流上游成为水电资源区，下游冲积平原成为发达的农业区，其中新华夏构造体系中的沉降带是煤炭石油等能源带，隆起带是金属-非金属矿产资源带。总之，李四光地质力学体系决定了我国地貌的基本格局，进而影响了我国大陆大气运行的基本特征、水系的走向和水电资源、农牧业、工业、交通地理等布局，为学生后续各学期专业课学习打好了基础，也使学生明白“地质学基础”在专业课体系中的“基础核心地位和作用”。

四、结论

完全学分制下地理科学专业基础核心课“地质学基础”授课学时数随学分减半的情况下，教学内容安排上应该将矿物、三大类岩石和地质构造中的褶曲与褶皱、节理与断层及李四光地质力学体系作为讲授的核心内容。在完成这些核心内容的教学过程中，首先要坚持“以学生为中心，以教师为主导”的教学原则，其中，“以学生为中心”的内涵是学生在课程学习过程表现为自动性学习和自主性学习；“以教师为主导” 的内涵是教师要实施精细化管理严密组织教学过程，对学生实施启发式教学构建和谐师生关系。在此基础上的教学方法是将复杂问题简单化、简单问题精细化、抽象问题形象化、特殊问题典型化、一般问题规律化、规律性知识扩展化。在对教学内容进行科学安排的基础上，有了科学的指导原则和科学的教学方法，可培养学生养成良好的思维习惯，掌握地质科学最基本的工作方法并树立投身科学研究的正确态度。

［1］ 陈媚.高校学生管理模式与完全学分制的系统耦合性及对策分析［J］.福州大学学报（哲学社会科学版），2011，（3）：107-111.

［2］ 高岩.教师个体教学哲学的缺失与建构［J］.现代教育管理，2012，33（2）：83-86.

［3］ 宋召军，李月，胡绍祥.《普通地质学》课程教学内容整体优化的初步思考［J］.南昌教育学院学报（高等教育），2011，26（2）：48-49.

［4］ 潘立武，蒙春艳，何保锋.谈创新性学习的网络教学模式［J］.中国建设教育，2007，（2）：3-6.

［5］ 王静琼，朱祖德，张卫.大学生自主学习现状研究［J］.四川教育学院学报，2011，17（11）：47-52.

［6］ 尤肖南.主体间性视角下的师生关系模式［J］.湖北大学成人教育学院学报，2012，30（1）：26-59.

［7］ 黄成忠.论构建和谐师生关系与高校提高教育质量的关系［J］.前沿，2012，（4）：182-183.

［8］ 刘莉莉.元认知策略下的大学生外语自主学习能力研究［J］.辽宁师范大学学报（社会科学版），2011，34（6）：72-75.

［9］ 王丽.大学生自主学习能力培养的研究与实践［J］.潍坊高等职业教育，2011，7（2）：29-32.

［10］ 田双全.美国大学生自主学习的养成及其对我国大学教育的启示［J］.中国西部科技，2011，10（30）：57-59.

［11］ 孙宇，张园.大学文化视阈下的高校师德建设重塑［J］.黑龙江高教研究，2012，（3）：84-86.

［12］ 蔡运龙.高校地理教学中的“创新方法”［J］.中国大学教学，2009，（9）：8-12.

［13］ 程先富.地理科学专业地质学教学方法初探［J］.安徽大学学报（自然科学版），2005，28（2）：38-41.

［14］ 张意忠.教授人格魅力的生成与提升［J］.现代教育管理，2011，32（8）：90-93.

［15］ 于存洋.从学习策略谈大学新生的学习指导［J］.中国管理信息化，2011，14（23）：102.

［16］ 杨同毅.大学课程的生态角色、作用与课程建设［J］.中国大学教学，2010，（6）：21-23.

［17］ 李景信.启发式教学原则与高校教学方法改革［J］.广东培正学院学报，2007，7（1）：70-74.

［18］ 杨娜，方智娟.构建以人为本和谐师生关系的理论思考［J］.广西青年干部学院学报，2011，21（6）：59-61.

［19］ 邱秀芳.高校和谐师生关系的构建策略［J］.教育探索，2012，（1）：127-128.

［20］ 程捷，岑况，田明中，等.新世纪地质学本科人才培养的方式与挑战［J］.中国地质教育，2005，（1）：16-18.

［21］ 张杨，张立彬.美国高校学生批判性思维能力的培养模式探究［J］.世界教育信息，2012，（1）：46-50.

［22］ 苏红.美国州际教师核心教学标准及其特征［J］.世界教育信息，2012，（1）：20-26.

［23］ 杨凤根，骆祖江，侯玉宾，等.从基础地质学教学入手培养大学新生学地质的兴趣［J］.中国地质教育，2009，（1）：32-35.

［24］ 陈蓉，董敏，唐晓慧.《地球科学概论》教学方法探讨［J］.教育文化论坛，2011，（5）：106-108.

［25］ 王跃恒，李应求.关于以学生为中心的线性代数教学研究［J］.中国大学教学，2011，（8）：59-61.

［26］ 杨亚南.加强高校研究型教学的策略初探［J］.武汉航海职业技术学院学报，2007，2（1）：35-37.

［27］ 高抒.高等教育国际化与我国地学教育前瞻［J］.中国大学教学，2011，（12）：26-27.

［28］ 宋春青，邱维理，张振青.地质学基础（第四版）［M］.北京：高等教育出版社，2011，（5）：160-217.

［29］ 倪金龙，郭全军，郭颖，等.地质思维时空观的培养与建立——以“构造地质学”课程教学为例［J］.中国地质教育，2011，（4）：89-92.

［30］ 叶汝坤.部门自然地理协同教学的理论与实践研究［J］.钦州学院学报，2009，24（6）：56-59.

teaching methods； geology； theory courses； heuristic teaching

G640

A

1006-9372（2015）01-0088-05

2014-11-05。

包头师范学院校级重点课程“地质学基础”建设项目（BTTCW1241002）。

张庆辉，男，教授，主要从事自然资源开发的教学及研究工作。

Title： Theoretical Teaching Methods of Geology Basis

Author（s）： ZHANG Qing-hui， CHENG LI， ZHU Jin， ZHAO Jie， WU Xian-hui