哲學在“普通地質學”教學中應用實踐

陳 蓉，楊可珍

貴州大學 礦業學院，貴州 貴陽 550023

一、引言

在“普通地質學”以及“地質學”、“地質學基礎”、“地球科學概論”、“煤礦地質學”等相關學科的課程教學過程中存在“三多”現象：描述性的內容多，記憶內容多，涉及的學科多，與經典學科（如物理學）相比，顯得結構松散、條理不夠清晰、推理也不夠嚴密。所以必須對講授內容進行必要的梳理編排、調整歸并，講授時力圖做到論述嚴謹、推理嚴密、條理清晰、層次分明，同時還注意知識的連貫性，注重知識的前后聯系和對比[1]。由此針對學科教學的特殊性，將哲學的有關理論和思想應用在教學中，對于學生理解基礎知識、串聯各章節教學內容、建立地質空間與時間概念、增強學習興趣、保證教學質量以及提高綜合素質等方面都可以起到積極作用。

馬克思的辯證唯物主義哲學包括辯證的方法和唯物主義的觀點。前者要求：（1）從事物的互相聯系和制約中去研究事物；（2）從事物的發展、變化中去研究事物；（3）從量變到質變中去研究事物；（4）從對立斗爭、對立新舊質變和統一中研究事物。后者的觀點：首先世界本質上是物質的；其次世界本質上是運動的，它們由一種形式變成另一種形式；最后世界本質上物質為第一性，意識為第二性。辯證的方法和唯物主義的觀點兩者融為一體稱為“辯證唯物主義”，這是正確的思想觀和方法論。

愛因斯坦指出“如果把哲學理解為最普遍和最廣泛的形式中對知識的追求的話，那么，顯然，哲學就可以被認為是全部科學研究之母”。事實上，哲學在不斷地為科學提供理論思維的基本范疇和邏輯規則。比如，物質、運動、時間、空間、原因、結果、現象、實體等，既是基本的哲學概念，又貫穿了全部科學發展的始終[2]，當然包括地質科學。

二、物質與運動

在地學教學中哲學思想隨處可見，從宏觀到微觀，由現象到本質，貫穿始終。如現今“普通地質學”課程大多使用汪新文主編的《地球科學概論》教材，用哲學來詮釋整本書僅僅圍繞兩個問題開展論述：一是地球物質客體，二是地質運動，也就是物質與運動。前者包括第一章宇宙中的地球，第二章地球的外部圈層，第三章地球的內部圈層，第十章地球的資源,第十一章地球的環境；后者由第四章地質年代與地質作用，第五章風化作用與剝蝕作用，第六章搬運作用與沉積作用，第七章巖漿作用與變質作用，第八章構造運動，第九章地球的動力系統，第十二章地球的起源與演化組成[3]。第一節課便可以將該門課的構成用物質與運動兩個基本的哲學概念向學生交代清楚了，簡明扼要，抓住教材本質，將結構松散的各個章節，應用哲學的思想把它們膠結成為一個整體，使學生對課程做到心中有數。

關于地球物質客體，隨著地學認識的不斷進步不斷獲得其性質、內容、作用、地位等方面的認識變化，比如關于地球的形狀，從最初認為地球是平的，演化到球形，再到橢圓球形，最后確認為是梨狀，經歷了相當坎坷和漫長的一個時期。一方面說明了地球存在的物質客觀性，同時也佐證了認識論中實踐、認識，再實踐、再認識的過程。地球具有非均衡性，它是地球物質存在、運動和變化的基礎。地球物質客體的非均衡性表現在許多方面。舉幾個例子，第一，地球的外部圈層結構有對流層、平流層、電離層和磁層；地球的內部圈層結構包括了地殼、地幔和地核。無論是地球的外部還是內部，圈層結構的存在表明地球物質的不均衡。第二，地表的兩大結構單元大陸和海洋，大陸由山地、丘陵、平原、高原和盆地組成；海洋由大陸邊緣、大洋盆地和大洋中脊組成。這也是地球的非均衡性，并且在我們日常生活范疇是可以接觸和感受到的。第三，教材中在講到地殼的物質組成—礦物與巖石時，我們應該清楚正是由于地球物質的非均衡性，地殼中的92種元素在不同的空間和時間，依托各種地質作用，才形成了金銀銅鐵等礦產。從宏觀、中觀到微觀空間上的收放，使學生對地球物質客體的認識變得生動起來，增強趣味性。當然這只是一種思維上的引導和啟發。

運動這個概念在地球科學概論中表現為地質作用。地質作用由外力地質作用和內力地質作用組成。在汪新文主編的《地球科學概論》教材中，外力地質作用包括風化作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用和成巖作用。第五章風化作用與剝蝕作用和第六章搬運作用與沉積作用專門論述外力地質作用。內力地質作用包括巖漿作用、變質作用、構造作用等，第七章巖漿作用與變質作用、第八章構造運動、第九章地球的動力系統專門論述的是內力地質作用。第十二章地球的起源與演化則包含了內力地質作用和外力地質作用。運動兩個字地球科學概論用了6個章節來進行概述。地質作用是地質現象的靈魂，是打開地學奧妙的一把金鑰匙，在地質學中具有舉足輕重的作用。如果進一步深入學習研究，比如第八章講的地質構造，同行都知道在地質學中，設有地質構造專業，大學四年專門學習構造運動以及相關知識，說明掌握地質運動規律的重要性。人類文明社會發展離不開礦產資源。然而，任何一種礦產的形成都是地質作用的產物，地質作用將分散的礦物相對富集、埋藏成為礦產。運動中的物質與物質的運動，兩者相輔相成、相伴而生，這也是需要給學生樹立的一個物質與運動的基本觀點。

三、時間與空間

時間與空間構成了宇宙。宇宙在空間上是無限的，在時間上是永恒的。宇宙中存在著各種各樣的天體，而這些物質又處于永恒的運動之中[4]。這是地球的宇宙環境，地球是宇宙中的一個特殊天體，地質研究實際上是緊緊圍繞著時間與空間開展的。比如我們的地層學就是專門研究物質在不同的時間與空間堆積的科學。

時間是運動的測度，地球圍繞太陽公轉一圈為一年，地球自轉一圈為一天。地球存在有大約46億年的時間，在這漫長的時間里，發生了許多地質事件。地質學研究的地質上的時間如寒武紀是指5～6億年前的一段時期，志留紀是由Parakidograptus acuminatus筆石生物出現起直到Monograptus untiformis筆石生物出現為止的一段沉積時間[5]。學生對地質年代的理解，比較熟悉的是侏羅紀，因為美國的大片《侏羅紀公園》中的恐龍給大家留下深刻影響[6]。古生物時間研究生物起源、發生、發展直到滅亡且與地質事件古環境聯系。放射性時間研究放射性同位素物質存在與放射性過程；磁性時間研究地磁場物質的存在形式和變化過程等等。時間是運動著的物質的存在形式，這是時間的本質。不同的地質時間和特定的礦產相聯系，比如在地史中的三個時期——古生代的石炭紀、二疊紀，中生代的晚三疊世和侏羅紀，以及新生代的第三紀是地史中我國重要的成煤時期。我們尋找煤礦得從這些含煤地層的研究開始。中生代是最重要的成油期，全球已經知道的509個大油田，中生代占65%左右。另外槽臺學側重從古生代開展了地學時間的研究；板塊構造理論則將其研究時間側重放在石炭紀之后；李四光的地質力學是從中生代著眼建立理論體系；地質事件中的周期、旋回、脈動、韻律等等都是揭示事物真相的途徑。把握好“時間”兩個字對于地質學來說同樣具有舉足輕重的作用。

沉積時間的“紀”依賴于地質沉積物“系”而存在，地質沉積物實體要占據一定的空間。關于地學認識的空間尺度小到晶胞大至全球都在研究范疇，可以分為不同級別，如宏觀地質研究有全球級、半球級、區域級和地域級。空間上的地學十分精彩，如外力地質作用中的物理風化作用和化學風化作用在地域上各有不同，物理風化作用集中在高寒、干旱和生物稀少地區，化學風化作用往往發生在多雨潮濕、植被繁茂生物多樣等地區。地質構造在空間的展布：我國一級的北北東向大地構造具有很明顯的空間分布規律又稱新華夏構造體系。全球的地震帶、構造活動帶、巖漿分布帶等，在空間上也有明顯的規律性以及相互的聯系。礦產分布在空間的分布規律：富鐵礦主要集中在南半球，貧鐵礦主要集中在北半球；石油一半分布在中東；金剛石85%在非洲，其中扎伊爾占有一半；金礦主產于南非。中國也一樣，鐵礦、煤礦、石油主要產于地殼相對穩定的地區，有色金屬多在地史上構造活動較強的地區。

地質教學與學習過程中，我們應該清楚地認識到，時間與空間是一對聯合體世界上不存在沒有時間的空間，或者是沒有空間的時間。地學中的空間分布與時間順序緊密相連，礦產分布規律亦表現在時間和空間兩個方面。

四、聯系與比較

事物不是孤立的，而是相互聯系、相互作用的。認識事物重要的是探求其內在聯系。客觀世界各種事物的具體聯系豐富多樣。聯系的觀點不僅體現了唯物論和辯證法的統一，也體現了客觀規律性和主觀能動性的統一，是對唯物辯證法的創造性運用，充分體現了辨證思維方式[7]。

地質學中必須用聯系的觀點看待問題，比如對古生物的研究發現地層中有珊瑚化石，則可以確定該地區的沉積環境是水深在20米左右的見光帶淺水部位，水動力條件較弱，海水干凈清澈，將古生物的存在與它生存的環境聯系起來了，從生物種類來判斷沉積環境。意大利那不勒斯海灣海邊的3根大理石柱，每根柱子上都保留著同樣的地質遺跡：柱子下段約有3.6米在1533年努渥火山噴發時被火山灰掩埋柱面光滑；其上2.7米一段被海生生物石蠣等掘了許多小孔，說明這一時段地殼下降并淹沒在海水中，柱子上段5.7米，一直未被海水淹沒過，但是遭受風化，不甚光滑。18世紀中期，全柱露出海面，19世紀，地面又開始下降，柱腳又被淹沒在海水中。這是地球科學概論中說明地殼在作垂直運動最常見的一個實例，3根大理石柱表面的地質遺跡與地殼的上升與下降運動密切聯系了起來。

聯系和比較相互呼應，有比較才有鑒別。我們日常中講的陰陽、高低、黑白、大小、粗細等對應比較關系，在地學中也比比皆是：地表上有高山低谷，重力和磁力有正異常和負異常，構造運動中的背斜與向斜、正斷層和逆斷層，礦物中有暗色礦物和淺色礦物，巖石中的粗晶結構、細晶結構和微晶結構等等。在對比分析中可以發現規律，我們建立找礦模式、成礦模式利用已經發現的礦產在巖性、地質層位、沉積環境、構造條件、后期改造、地球化學特征等方面的相似性，可以發現新的礦產地如：浙江長興縣李家巷大型硅灰石礦，就是在參觀江西上高-新余月光山特大型硅灰石礦，并進行對比分析中發現的。在地球、環境與人的關系方面：我們通過對開放的地球系統圈層間強烈相互作用的歷史研究和比較，認為它是在不可逆地進化著，人們必須對均變期、災變期的地球變化引起高度警惕，作好應對和防護措施。通過對板塊構造、地震帶的統計研究，使我們進一步認識到在地震多發區帶，人們生產與生活應該具備哪些特殊要求，制定各種應對突發事件的措施與方案。通過人口與土地、礦產資源統計對比分析，面對我國資源短缺引起高度重視，采取合理對策。對陸地水資源的研究使我們更加珍惜水資源，深刻認識到水資源與人類唇齒相依的關系。人類是自然的產物，又是地球的改造者，啟發學生深層次地思考地球與人類生存息息相關的問題，如何保護地球求得地球的可持續發展，具有現實意義。聯系和比較的哲學思想是學習過程中的一個好方法，把所學的點滴知識串聯起來不僅便于記憶，更加強了理解和鞏固。

五、結論

地球物質客體是運動的；它占據一定空間，經歷了漫長時間；地球物質客體中的各個組成部分通過比較分析，可以發現其中存在廣泛聯系。在地學教學中應用哲學的概念、哲學思想串聯知識，將看似不相干的、支離破碎的章節和知識塊聯系起來、統一起來，便于理解、記憶和掌握，使學生所學的知識牢固扎實，其他學科也可以借鑒。學習是知識的獲得，當信息從一名知識較豐富的人（如教師）那里轉移到知識較少的人（如學生）那里時就發生了學習，同時學習并不是通過記錄信息而是通過解釋信息來進行[8]。學生是學習的主體，教師在教學中要起到正確的信息解釋和引導作用，良好教學方法的探索，在教學中能起到事半功倍的效果，使學生建立對學科的興趣、對知識的渴望、對社會和地球環境的高度責任感，以至于自覺地、主動地、積極地學習，使學習到達更高的境界。

[1]大學地球科學課程報告論壇組委會.大學地球科學課程報告論壇論文集[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]張功耀，曹志平.科學技術哲學教程[M].長沙：中南大學出版社，2002.

[3]汪新文.地球科學概論[M].北京：地質出版社，2011.

[4]李增學.煤礦地質學煤炭[M].北京：煤炭工業出版社，2009.

[5]王子賢.新編地學哲學概論[M].武漢：中國地質大學出版社，1989.

[6]陳蓉，董敏.《地球科學概論》教學方法探討[J].教育文化論壇，2011，(5)：106-108.

[7]李慧勤.關于鄧小平發展觀的哲學思考[J].中國地質教育，2008，(1)：17-21.

[8]王小明.學習心理學[M].北京：中國輕工業出版社，2009.