地質(zhì)專(zhuān)業(yè)野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)策略探究

林清茶+趙志根

摘 要：安徽理工大學(xué)地質(zhì)專(zhuān)業(yè)本科野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)以淮南地區(qū)作為實(shí)習(xí)區(qū)， 在野外教學(xué)模式突顯出以啟發(fā)學(xué)生對(duì)地質(zhì)學(xué)的興趣、激勵(lì)學(xué)生互動(dòng)交流、促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考、增強(qiáng)自信心、拓展學(xué)生知識(shí)面以及開(kāi)發(fā)學(xué)生的空間想象力和空間概念等特征。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)專(zhuān)業(yè)；野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)；淮南地區(qū)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002-4107（2014）09-0034-03

基金項(xiàng)目：安徽省省級(jí)教研項(xiàng)目“不同專(zhuān)業(yè)淮南地區(qū)地質(zhì)實(shí)習(xí)的共性和差異性研究”（2012jyxm211）；安徽理工大學(xué)校級(jí)教學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目“不同專(zhuān)業(yè)淮南地區(qū)地質(zhì)實(shí)習(xí)的共性和差異性研究”（2012-22）

淮南地區(qū)的野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，是安徽理工大學(xué)地質(zhì)專(zhuān)業(yè)本科生在學(xué)完“普通地質(zhì)學(xué)”、“礦物學(xué)”和“巖石學(xué)”這些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課之后，第一次來(lái)到野外，是基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)當(dāng)中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是地質(zhì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生第一次野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。學(xué)生第一次接觸真正意義上的地質(zhì)現(xiàn)象，需要把野外的地質(zhì)現(xiàn)象和書(shū)本上所講的內(nèi)容結(jié)合起來(lái)，應(yīng)用到野外的地質(zhì)現(xiàn)象當(dāng)中去，真正達(dá)到理論與實(shí)際相結(jié)合的高度。下面先介紹實(shí)習(xí)區(qū)段的地質(zhì)概況。

一、淮南地區(qū)野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)地質(zhì)概況

實(shí)習(xí)區(qū)位于安徽省淮南市境內(nèi)，位于東經(jīng)116°40′-117°15′，北緯32°35′之間，屬江淮丘陵與淮北平原結(jié)合地帶。在地質(zhì)上屬于華北板塊的南部邊緣，南與揚(yáng)子板塊相接。淮南地區(qū)地層分為華北地層區(qū)、淮河地層分區(qū)、淮南地層小區(qū)。地層發(fā)育主要為上太古界、上元古界、下古生界、中生界、新生界。但又有其特殊性，如猴家山組、 鳳臺(tái)組、 四頂山組、 壽縣組等都是淮南地區(qū)特有的，更因在九里橋組中發(fā)現(xiàn)世界上最早的后生動(dòng)物化石而聞名于世。本區(qū)地層自下元古界的前長(zhǎng)城系至第四系，除中奧陶統(tǒng)至中石炭統(tǒng)、中生界的三疊系、侏羅系和白堊系缺失外，均有不同程度的發(fā)育，尤以寒武系、奧陶系地層完整，分布穩(wěn)定。出露的巖石主要為碳酸鹽巖、黏土巖、砂巖等，其中碳酸鹽巖種類(lèi)較為齊全。同時(shí)，淮南地區(qū)的古生物化石豐富，青白口系及震旦系的早期三胚層動(dòng)物化石、寒武系三葉蟲(chóng)化石、石炭二疊系的各種植物化石保存完整[1]。前人已經(jīng)對(duì)淮南進(jìn)行過(guò)詳細(xì)的地學(xué)考察工作，其中謝家榮和柴登榜等人以追索法和穿越法自東向西踏勘并發(fā)現(xiàn)了淮南煤田。因此，淮南地區(qū)豐富的地質(zhì)與地理資源為野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)提供了良好的條件。

二、實(shí)習(xí)路線的選擇及實(shí)習(xí)內(nèi)容

安徽理工大學(xué)地質(zhì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)本著“觀察認(rèn)識(shí)、提高能力”的目的，側(cè)重于各種野外地質(zhì)現(xiàn)象的觀察，分析其巖石的成因，理解巖層時(shí)代的連續(xù)性和不連續(xù)性的原因，增強(qiáng)對(duì)野外地質(zhì)知識(shí)的理解與把握。安徽理工大學(xué)地質(zhì)專(zhuān)業(yè)的野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)時(shí)間為一周，主要在淮南及周邊地區(qū)安排四條路線，即洞山古生代∈—O地質(zhì)剖面路線、羅山—山余家Ar2-Pt-P2地質(zhì)剖面路線、八公山—老鷹山—廟山洼—朱家洼—黃豆山—鳳臺(tái)橋頭—茅仙洞—賴(lài)山—李郢孜路線、上窯山—鳳陽(yáng)韭山洞路線。

（一）洞山古生代∈—O地質(zhì)剖面路線

本條路線主要是掌握羅盤(pán)使用的基本方法與技能，學(xué)會(huì)測(cè)量與記錄巖層產(chǎn)狀；認(rèn)識(shí)沉積巖的成層性，理解和掌握野外認(rèn)定層面的方法；初步掌握碳酸鹽巖的野外觀察、描述與命名；初步掌握碎屑巖的野外觀察、描述與命名；初步掌握泥巖的野外觀察、描述與命名；認(rèn)識(shí)碳酸鹽巖不同結(jié)構(gòu)所代表的沉積環(huán)境意義；觀察和認(rèn)識(shí)層面構(gòu)造，并了解其沉積環(huán)境的意義和構(gòu)造意義；觀察和認(rèn)識(shí)節(jié)理構(gòu)造，并測(cè)節(jié)理產(chǎn)狀和節(jié)理所在巖層產(chǎn)狀；觀察和認(rèn)識(shí)古生物化石；初步了解和認(rèn)識(shí)舜耕山斷層。

（二）羅山—山余家Ar2-Pt-P2地質(zhì)剖面

本條路線主要是觀察和認(rèn)識(shí)二疊系石千峰組的巖性特征；觀察和認(rèn)識(shí)交錯(cuò)層理、泥皮構(gòu)造及其沉積環(huán)境意義和構(gòu)造研究意義；觀察舜耕山斷層在羅山北坡所表現(xiàn)出的斷層接觸關(guān)系，上下兩盤(pán)地層及缺失地層及厚度；觀察和認(rèn)識(shí)散體狀巖體；觀察和認(rèn)識(shí)隱生宙藻類(lèi)化石，了解其地質(zhì)意義；初步認(rèn)識(shí)和掌握地形圖的使用；學(xué)會(huì)用羅盤(pán)測(cè)量地形坡度；觀察羅山公墓斷層，描述其斷層特征；認(rèn)識(shí)構(gòu)造不連續(xù)這一斷層識(shí)別標(biāo)志；觀察和認(rèn)識(shí)劉老碑組底部灰?guī)r中發(fā)育的小褶皺和“X”型共軛剪節(jié)理；觀察和認(rèn)識(shí)伍山組砂巖的巖性特征，認(rèn)識(shí)指相礦物海綠石；認(rèn)識(shí)巖石風(fēng)化剖面，了解土壤的結(jié)構(gòu)和形成；觀察羅山水庫(kù)斷層，描述其斷層特征；認(rèn)識(shí)如何利用標(biāo)志層的錯(cuò)斷和山脊的突然消失來(lái)辨識(shí)并最終確定斷層的存在；學(xué)習(xí)用GPS 將實(shí)地一點(diǎn)標(biāo)注到地形圖上。

（三）八公山—老鷹山—廟山洼—朱家洼—黃豆山

—鳳臺(tái)橋頭—茅仙洞—賴(lài)山—李郢孜路線

練習(xí)使用地形圖；觀察認(rèn)識(shí)八公山地層，通過(guò)由南東至北西系統(tǒng)測(cè)量八公山路線上各觀測(cè)點(diǎn)的產(chǎn)狀，了解八公山地層的展布規(guī)律及變化趨勢(shì)；尋找化石，觀察認(rèn)識(shí)生物遺跡化石；觀察認(rèn)識(shí)喀斯特—廟山洼石芽地貌；結(jié)合地形地質(zhì)圖，實(shí)地了解山王集斷層和阜鳳斷層；觀察認(rèn)識(shí)邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象，討論哪些因素影響邊坡穩(wěn)定性；觀察認(rèn)識(shí)淮河的地質(zhì)作用；觀察認(rèn)識(shí)舜耕山逆掩斷層下盤(pán)—賴(lài)山斷層角礫巖；通過(guò)李郢孜煤礦的煤矸石，認(rèn)識(shí)含煤地層的巖性特征；了解礦區(qū)環(huán)境。

（四）上窯山—鳳陽(yáng)韭山洞路線

本路線主要是了解和掌握巖溶的形成條件及巖溶地貌。韭山洞位于淮南市東南面鳳陽(yáng)縣宋集鄉(xiāng)境內(nèi)的韭菜山，是淮北平原下淮南復(fù)向斜北翼東延部分，因受北北東向武店正斷層的影響，西部上盤(pán)下降，隱于淮北平原新生代松散層下，東部下盤(pán)上升得以出露，斷層垂直落差約1500m。區(qū)內(nèi)出露下寒武統(tǒng)地層，為一單斜構(gòu)造，巖層產(chǎn)狀一般為180°∠20°。巖溶發(fā)育在毛莊組，灰?guī)r與頁(yè)巖互層，節(jié)理密集，為地下水活動(dòng)提供了便利條件。在水的溶蝕及重力作用下巖溶發(fā)育規(guī)模較大，同時(shí)伴隨地下水的沉積作用形成了石鐘乳、石筍、石簾、石幔等巖溶地貌。本實(shí)習(xí)地點(diǎn)主要使學(xué)生掌握地下水在巖溶發(fā)育中的作用及賦存特點(diǎn)，同時(shí)聯(lián)系目前煤礦開(kāi)采過(guò)程中地下水的防治與綜合利用等，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和判斷的能力。

三、野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的策略

（一）啟發(fā)學(xué)生對(duì)地質(zhì)學(xué)的興趣

由于該地區(qū)地質(zhì)教學(xué)實(shí)習(xí)的內(nèi)容非常豐富，故對(duì)地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生提出了更高的培養(yǎng)要求。第一次野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)要求參加實(shí)習(xí)的學(xué)生先要理解和掌握室內(nèi)所學(xué)的基礎(chǔ)理論和基本原理，培養(yǎng)學(xué)生野外動(dòng)手能力、繪圖表達(dá)能力和野外的空間概念，培養(yǎng)和建立綜合的地質(zhì)思維和初步的科研意識(shí)，為后續(xù)相關(guān)地學(xué)課程的學(xué)習(xí)以及國(guó)土資源調(diào)查、地質(zhì)生產(chǎn)、地球科學(xué)等方面的工作和學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)[2]。

在淮南的野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)中，不主張采用“滿(mǎn)堂灌式”的方法來(lái)進(jìn)行實(shí)地教學(xué)，在野外上課的過(guò)程中，應(yīng)充分應(yīng)用提問(wèn)、啟發(fā)、討論和研究的方式來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性，達(dá)到學(xué)以致用的目的。筆者通過(guò)這幾年來(lái)的野外教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了一些教學(xué)方法，從教學(xué)方法、內(nèi)容等方面出發(fā)來(lái)啟發(fā)學(xué)生對(duì)地質(zhì)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的地質(zhì)思維能力。對(duì)該課程的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)方式從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探討。在第一次野外地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，首先要教會(huì)學(xué)生認(rèn)識(shí)野外各種豐富地質(zhì)現(xiàn)象的能力。不能運(yùn)用課堂教學(xué)中填鴨式的模式，教師詳盡的描述和學(xué)生完善的記錄，其實(shí)無(wú)法激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造性。興趣又與認(rèn)識(shí)和情感相聯(lián)系。若是對(duì)某件事物或某項(xiàng)活動(dòng)沒(méi)有實(shí)際的認(rèn)識(shí)，也就不會(huì)有情感的傾注，自然不會(huì)對(duì)它有興趣。反之，認(rèn)識(shí)越深刻，情感越熾烈，興趣也就會(huì)越濃厚[3]。所以，在第一天地質(zhì)路線的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，筆者在實(shí)習(xí)中首先培養(yǎng)學(xué)生野外獨(dú)立觀察地質(zhì)現(xiàn)象的能力、實(shí)地動(dòng)手操作能力以及獨(dú)立思考的能力。由于野外的地質(zhì)現(xiàn)象千變?nèi)f化，很多的現(xiàn)象都是可以運(yùn)用地質(zhì)理論去解釋的，先讓學(xué)生動(dòng)手測(cè)量巖石的產(chǎn)狀，啟發(fā)學(xué)生動(dòng)手的能力。同時(shí)，講述實(shí)地的地質(zhì)現(xiàn)象，啟發(fā)學(xué)生觀察野外地質(zhì)現(xiàn)象的能力，同時(shí)也讓學(xué)生知道地質(zhì)工作的重要性。讓學(xué)生真正理解地質(zhì)這門(mén)學(xué)科的獨(dú)到之處，使學(xué)生真正投入到實(shí)習(xí)的過(guò)程當(dāng)中，在第一個(gè)階段學(xué)習(xí)過(guò)程中，興趣的培養(yǎng)取得了非常好的效果。

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（二）激勵(lì)學(xué)生互動(dòng)交流，促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考

第二個(gè)階段，要教會(huì)學(xué)生如何繪制地質(zhì)素描圖，這是其中的難點(diǎn)問(wèn)題之一。地質(zhì)素描圖需要學(xué)生有較好的空間概念，理解我們所畫(huà)地質(zhì)素描圖的用意，從地質(zhì)的觀點(diǎn)出發(fā)，運(yùn)用透視原理和繪畫(huà)技巧來(lái)表達(dá)地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)作用。在量好巖層產(chǎn)狀之后，向?qū)W生解釋在野外實(shí)習(xí)過(guò)程中，我們實(shí)習(xí)線路的設(shè)定以及理解傾向和走向的方位原理。接下來(lái)引導(dǎo)學(xué)生如何在野外記錄本上勾繪地質(zhì)素描圖，激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流，同時(shí)也給學(xué)生獨(dú)立思考的時(shí)間。描繪素描圖的過(guò)程，通常是在野外行進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行的，邊走邊講解地質(zhì)現(xiàn)象，同時(shí)也讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性，一般要求學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)完成，每個(gè)學(xué)生要在當(dāng)天實(shí)習(xí)結(jié)束之前，用鉛筆繪制在自己的野外記錄本上。如何能讓學(xué)生既快又好地繪制好簡(jiǎn)單的素描圖，同時(shí)能講解出素描圖所表達(dá)的意思，這是需要相互交流和互動(dòng)的。首先要學(xué)會(huì)測(cè)定剖面的方位角，學(xué)生需要比較強(qiáng)的空間概念才能在這一環(huán)節(jié)當(dāng)中比較容易理解方位的概念。接下來(lái)在繪圖的過(guò)程中，產(chǎn)狀的描繪、巖性的表示以及比例尺的把握，都需要在不斷的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中才能摸索出來(lái)，故需要學(xué)生互動(dòng)式的交流和教師的啟發(fā)。這個(gè)過(guò)程會(huì)迅速增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。

（三）增強(qiáng)學(xué)生自信心，拓展學(xué)生知識(shí)面

在實(shí)習(xí)階段，野外地質(zhì)現(xiàn)象千變?nèi)f化，每個(gè)學(xué)生所站的方位不同，看到的地質(zhì)現(xiàn)象也會(huì)不太一致，容易導(dǎo)致學(xué)生以偏概全，不能從整體出發(fā)來(lái)認(rèn)識(shí)整體的地質(zhì)現(xiàn)象。例如，在實(shí)習(xí)的第一天和第二天的路線當(dāng)中，主要是了解舜耕山斷層的整體格局，同時(shí)實(shí)地觀測(cè)整個(gè)巖層倒轉(zhuǎn)的情況和巖層的多樣性。在第二天最后一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)中，我們見(jiàn)到了古老的青白口系霍邱群的角閃斜長(zhǎng)片麻巖，這就需要給學(xué)生討論的時(shí)間，整體的認(rèn)知能力就在這里體現(xiàn)出來(lái)。為什么我們沿著山路上山和下山，地層的變化如此之大，從二疊系石千峰組的紫紅色砂巖，直接進(jìn)入到震旦系四頂山組的白云巖地層中？為什么這個(gè)地區(qū)的白云巖反而沒(méi)有典型的刀砍狀的風(fēng)化面？在看完這些地層之后，到了接下來(lái)的九里橋組灰?guī)r和四十里長(zhǎng)山組砂巖，為什么再接下來(lái)就只剩下一個(gè)很深的山谷，而再?zèng)]有巖層的延續(xù)了，直到下了山以后，在山谷的對(duì)面又見(jiàn)到更古老的巖層？在看完古老的霍邱群巖石的過(guò)程中，讓學(xué)生帶著問(wèn)題討論一下，為什么我們現(xiàn)在沒(méi)有看到鳳陽(yáng)群的地層。故在實(shí)習(xí)過(guò)程中，需要展開(kāi)討論，讓學(xué)生自己提出問(wèn)題解決問(wèn)題，以互動(dòng)式的交流以及反問(wèn)式的問(wèn)答，來(lái)認(rèn)知和理解這些地質(zhì)現(xiàn)象，會(huì)極大地增強(qiáng)學(xué)生在地質(zhì)方面的自信心，同時(shí)也會(huì)拓展學(xué)生的知識(shí)面。

（四）開(kāi)發(fā)學(xué)生的空間想象力和空間概念

要教會(huì)學(xué)生從巖石的礦物組合、結(jié)構(gòu)以及構(gòu)造來(lái)鑒別巖石，而不是把實(shí)驗(yàn)室所看到的巖石當(dāng)成規(guī)范去記某種巖石。而且要啟發(fā)學(xué)生去思考該類(lèi)巖石的形成過(guò)程和形成環(huán)境等。在實(shí)習(xí)過(guò)程中，提出一些問(wèn)題讓學(xué)生去思考，并針對(duì)一些地質(zhì)現(xiàn)象組織學(xué)生展開(kāi)討論[4]。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象，討論和解釋舜耕山斷層的上盤(pán)和下盤(pán)的所在，同時(shí)討論為什么八公山和洞山以及羅山所含的地層有如此大的差別，找出其中的內(nèi)在聯(lián)系和地質(zhì)構(gòu)造的成因。通過(guò)這種方式來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的空間概念及對(duì)時(shí)空概念的掌握和理解。

總之，地質(zhì)的野外實(shí)習(xí)是地質(zhì)現(xiàn)象在人腦中間接而概括的反映，如何分析地質(zhì)現(xiàn)象是地質(zhì)實(shí)習(xí)過(guò)程中的重要內(nèi)容。 因此地質(zhì)學(xué)的野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)一方面要構(gòu)建學(xué)生的物質(zhì)觀，即地球是由物質(zhì)所組成的，要講清組成物質(zhì)的特征、形成過(guò)程及形成機(jī)制；比如在講解巖石、礦物的過(guò)程中要初步構(gòu)建學(xué)生的地質(zhì)思維物質(zhì)觀，在講解構(gòu)造、地質(zhì)作用、地球的形成時(shí)間等等時(shí)[5]，要構(gòu)建學(xué)生的地質(zhì)思維時(shí)空觀。在構(gòu)造學(xué)生地質(zhì)思維的同時(shí)，要培養(yǎng)學(xué)生的地質(zhì)研究方法，比如在講解地質(zhì)作用中將地質(zhì)研究中“將今論古”的方法灌輸入學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)踐當(dāng)中去。使整個(gè)野外教學(xué)的方法、教學(xué)內(nèi)容以及課堂氣氛取得良好的效果，讓學(xué)生有個(gè)感性的認(rèn)識(shí)和理性的思維。講授式教學(xué)和啟發(fā)性教學(xué)并用，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性。課堂上采用互動(dòng)式的教學(xué)方法，積極展開(kāi)討論，讓學(xué)生參與教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，營(yíng)造輕松積極的實(shí)習(xí)氛圍，在和諧輕松的環(huán)境中完成教與學(xué)的過(guò)程[6]。地質(zhì)學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，在地質(zhì)學(xué)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)過(guò)程中實(shí)踐教學(xué)是必不可少且又十分重要的一環(huán)。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)一方面讓學(xué)生對(duì)地質(zhì)學(xué)的研究有個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，另一方面通過(guò)實(shí)踐教學(xué)可以增強(qiáng)學(xué)生的地質(zhì)思維能力。如何做好實(shí)踐教學(xué)是這門(mén)課程教學(xué)成功與否的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中采用啟發(fā)式教學(xué)，積極地與學(xué)生展開(kāi)討論與互動(dòng)。將地質(zhì)學(xué)習(xí)工作方法、地質(zhì)學(xué)的物質(zhì)時(shí)空觀融入教學(xué)，使學(xué)生在實(shí)踐中去掌握地質(zhì)學(xué)的一些思維和方法[7-9]。

參考文獻(xiàn)：

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