關(guān)于《地球科學(xué)概論》選修課教學(xué)的思考

徐宏杰　楊景芬

摘要：《地球科學(xué)概論》是地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)教育的一門(mén)啟蒙課程，其重要作用在于使學(xué)生對(duì)地球科學(xué)有一個(gè)概略、全面的了解，起著構(gòu)筑專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)基本框架的作用。根據(jù)《地球科學(xué)概論》的課程特色和所學(xué)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，探討多種方式開(kāi)展教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)科的感性認(rèn)識(shí)，努力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其目的是培養(yǎng)學(xué)生的基本地質(zhì)認(rèn)知和地質(zhì)思維，搭建環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的知識(shí)框架。

關(guān)鍵詞：地球科學(xué)概論；選修課；教學(xué)思考

中圖分類(lèi)號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）31-0209-02

《地球科學(xué)概論》是我校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)跨專(zhuān)業(yè)選修課。該課程以傳播地球科學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)為主，是地球科學(xué)教學(xué)體系中的先導(dǎo)性課程，起著構(gòu)筑專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)基本框架的作用。地球科學(xué)是涵蓋地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)、大氣科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等的集成基本科學(xué)。近年來(lái)，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到地球是一個(gè)具有復(fù)雜的、交互影響的、動(dòng)態(tài)的、開(kāi)放的、非線(xiàn)性系統(tǒng)。因此，在教學(xué)中應(yīng)偏重于整體、綜合與創(chuàng)新的地球系統(tǒng)科學(xué)概念，從地球系統(tǒng)科學(xué)的大思路出發(fā)，強(qiáng)調(diào)地球系統(tǒng)的綜合研究。針對(duì)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)，還應(yīng)注重加強(qiáng)大氣科學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)、可持續(xù)發(fā)展理論等方面的教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，要結(jié)合各個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科門(mén)類(lèi)的最新研究進(jìn)展，突出地球科學(xué)基本問(wèn)題，涵蓋地球歷史、地球系統(tǒng)、地質(zhì)資源和環(huán)境為主題的教學(xué)體系。雖然該課程開(kāi)設(shè)時(shí)間較長(zhǎng)，但因課程涉及面廣，在不同高等院校、不同專(zhuān)業(yè)之間，對(duì)課程內(nèi)容的理解也有較大差異。教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建與組織、教學(xué)方法的選擇與演進(jìn)，均因?qū)W生專(zhuān)業(yè)層次和老師的認(rèn)識(shí)不同具有很大的差異。因此，如何緊跟專(zhuān)業(yè)與學(xué)科發(fā)展的時(shí)代步伐，與時(shí)俱進(jìn)，使課程教學(xué)既能反應(yīng)該門(mén)課程應(yīng)有的學(xué)科內(nèi)涵，又能在短時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生達(dá)到應(yīng)有的培養(yǎng)目標(biāo)，是地球科學(xué)概論教學(xué)中應(yīng)時(shí)刻關(guān)注的問(wèn)題。

一、課程教學(xué)思想的轉(zhuǎn)變

《地球科學(xué)概論》是環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生接觸到的最早的一門(mén)地質(zhì)基本課程，是在原來(lái)《普通地質(zhì)學(xué)》、《基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)》等課程基礎(chǔ)上順應(yīng)地球系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展而來(lái)的。其課程內(nèi)容雖然是以傳統(tǒng)的《普通地質(zhì)學(xué)》為基礎(chǔ)，但增添了諸如行星地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)和資源與環(huán)境等相關(guān)內(nèi)容，是從更廣闊的視野來(lái)闡明地質(zhì)學(xué)問(wèn)題，對(duì)非地質(zhì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生起到地質(zhì)學(xué)科啟蒙與專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系搭建的作用。該門(mén)課程可以看作是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)大“緒論”，學(xué)科定位是一門(mén)地學(xué)素質(zhì)教育課程。雖然教學(xué)對(duì)象并不是地質(zhì)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，但并不意味著非地質(zhì)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生不需要學(xué)習(xí)地質(zhì)專(zhuān)業(yè)方面的知識(shí)。對(duì)于環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，其培養(yǎng)目標(biāo)涉及到與地質(zhì)學(xué)相關(guān)知識(shí)的許多問(wèn)題，諸如減輕自然的人為災(zāi)害、水源凈化、大氣演變、有毒及放射性礦物處理、合理利用自然資源、礦區(qū)沉陷治理、以及合理利用自然資源等。課程內(nèi)容可以為保持生態(tài)環(huán)境、控制環(huán)境污染和可持續(xù)發(fā)展等提供地球科學(xué)知識(shí)與服務(wù)。因此，該課程教學(xué)的重要目的是向?qū)W生傳授地球科學(xué)的基本知識(shí)，使學(xué)生形成正確的地球觀，形成人與環(huán)境協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)素質(zhì)，最終為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)和知識(shí)框架搭建打下基礎(chǔ)。

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，科學(xué)家對(duì)地球的研究取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，形成了各門(mén)專(zhuān)業(yè)學(xué)科的知識(shí)體系和研究方法。但科學(xué)家們漸漸認(rèn)識(shí)到要從整體論的觀點(diǎn)出發(fā)，研究地球及其內(nèi)部的各個(gè)子系統(tǒng)，即各圈層內(nèi)部以及各圈層之間的運(yùn)動(dòng)變化的全過(guò)程、形成機(jī)制以及可能發(fā)生的變化趨勢(shì)。而過(guò)去地球科學(xué)內(nèi)各分支學(xué)科只注重研究各子系統(tǒng)的內(nèi)部，及其在特定時(shí)間內(nèi)的結(jié)構(gòu)與作用過(guò)程。從整體論的觀點(diǎn)出發(fā)來(lái)研究地球系統(tǒng)科學(xué)是一種更廣闊、更全面的地球觀。因此，現(xiàn)有教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)有科學(xué)進(jìn)步對(duì)地球科學(xué)的觀念轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變不僅體現(xiàn)在對(duì)地球內(nèi)部各個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，還要體現(xiàn)在對(duì)地球系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)、科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用與地學(xué)思維的認(rèn)識(shí)、合理開(kāi)發(fā)和利用自然資源及人與地球協(xié)調(diào)發(fā)展的認(rèn)識(shí)等方面。

二、教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建與取舍

《地球科學(xué)概論》與《普通地質(zhì)學(xué)》區(qū)別不大，后者主要闡述的是地球的各種地質(zhì)作用以及各種地質(zhì)作用的產(chǎn)物，是相對(duì)較純的地質(zhì)學(xué)內(nèi)容；前者則是在后者基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓寬形成的，不僅包含了《普通地質(zhì)學(xué)》的內(nèi)容，還拓展到大氣科學(xué)、海洋科學(xué)、水文科學(xué)和環(huán)境科學(xué)等學(xué)科的內(nèi)容。學(xué)科間的跨度交叉與滲透，要求教學(xué)內(nèi)容更要反應(yīng)地球科學(xué)的進(jìn)展，拓寬與人有關(guān)的地球科學(xué)內(nèi)容，才能更及時(shí)有效地反映課程內(nèi)涵，傳遞知識(shí)。但地球科學(xué)的范圍太廣了，而學(xué)時(shí)是有限的。因此，作為一門(mén)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的跨專(zhuān)業(yè)選修課程，其學(xué)科定位是一門(mén)地質(zhì)學(xué)的素質(zhì)教育選修課程，教學(xué)的目的是向?qū)W生傳授地球科學(xué)的基本知識(shí)，使學(xué)生構(gòu)筑專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)的基本框架，建立正確的地球觀。因此，在傳授地球科學(xué)基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，應(yīng)著重傳授地球圈層的相互作用、地球科學(xué)的系統(tǒng)性。該課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生不僅可以了解地球系統(tǒng)的地質(zhì)作用過(guò)程、不同圈層之間的相互作用，還可以正確論證地球科學(xué)與人類(lèi)生產(chǎn)與生活、社會(huì)需求與發(fā)展之間的緊密聯(lián)系；并且讓學(xué)生更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到地球科學(xué)在尋找、開(kāi)發(fā)和利用自然資源，保護(hù)和改善生態(tài)自然環(huán)境，預(yù)報(bào)和減輕自然災(zāi)害等方面的實(shí)用價(jià)值和實(shí)際意義，以及掌握如何運(yùn)用地球科學(xué)的手段與思維解決、減輕人類(lèi)面臨的環(huán)境、災(zāi)害和資源等重大問(wèn)題的基本思路與方法。

根據(jù)專(zhuān)業(yè)課程定位、結(jié)構(gòu)授課對(duì)象特點(diǎn)，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)本課程的具體教學(xué)內(nèi)容。在緒論部分，應(yīng)著重介紹地球科學(xué)的研究對(duì)象、研究?jī)?nèi)容、研究方法、研究意義，展示地球科學(xué)人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，特別是與環(huán)境科學(xué)發(fā)展之間的緊密聯(lián)系。在課程后續(xù)章節(jié)講授過(guò)程中，應(yīng)在保留經(jīng)典知識(shí)的同時(shí)，兼顧地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展前沿與動(dòng)向，不斷對(duì)相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行更新和深化，以拓寬學(xué)生的視野，更新學(xué)生的知識(shí)體系。作為環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的選修課程，《地球科學(xué)概論》理論教學(xué)一般安排32學(xué)時(shí)，主要講授內(nèi)容分為四部分：第一部分講授緒論，主要有地球科學(xué)的發(fā)展、研究?jī)?nèi)容和方法、意義及其與環(huán)境科學(xué)的聯(lián)系等內(nèi)容；第二部分講地球起源與演化和物質(zhì)組成，主要有宇宙中的地球、地球與其所處環(huán)境的起源與演化、如何知道地球的過(guò)去、地球的物質(zhì)組成等內(nèi)容；第三部分講地球的內(nèi)外圈層，主要有地球的外部圈層、地球的內(nèi)部圈層、內(nèi)外圈層的相互作用、內(nèi)部圈層相互作用及物質(zhì)轉(zhuǎn)化與機(jī)制等內(nèi)容；第四部分講地球系統(tǒng)科學(xué)和資源環(huán)境問(wèn)題，主要有新地球觀、地球系統(tǒng)科學(xué)、人與資源、維護(hù)我們的生存環(huán)境等內(nèi)容。為了提高使用教材的教學(xué)效果，各章開(kāi)始講解之前，均以提要的形式對(duì)本章授課內(nèi)容進(jìn)行興趣引入，并將章節(jié)重難點(diǎn)提前告知。各章結(jié)束后，針對(duì)章節(jié)內(nèi)容部署有思考題和聯(lián)系題。為了引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)，各章后還提供了可以進(jìn)一步閱讀的書(shū)目，為學(xué)生進(jìn)一步拓展、擴(kuò)充知識(shí)范圍與深度，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性提供了基礎(chǔ)。結(jié)合課間課余時(shí)間與學(xué)生展開(kāi)討論和互動(dòng)性教學(xué)，使學(xué)生不僅能學(xué)到知識(shí)，更能學(xué)會(huì)解決問(wèn)題的方法。同時(shí)，在有限的學(xué)時(shí)中，面對(duì)地球科學(xué)大量的知識(shí)內(nèi)容，如果講授內(nèi)容面面俱到，學(xué)生反而會(huì)感到龐雜和難以接受，學(xué)著吃力，興趣也會(huì)下降。因此，教學(xué)內(nèi)容設(shè)置還在涵蓋課程主體內(nèi)容的基礎(chǔ)上，盡可能多地接合近年來(lái)學(xué)科內(nèi)的進(jìn)展，并將環(huán)境惡化、環(huán)境災(zāi)害、資源短缺等與環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)有關(guān)的環(huán)境問(wèn)題結(jié)合起來(lái)講述，才會(huì)取得好的教學(xué)效果。

三、教學(xué)方法的選擇

據(jù)了解，不少學(xué)生選這門(mén)課不是因?yàn)檎J(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)地球科學(xué)的作用與意義，而是為了完成學(xué)校規(guī)定的學(xué)分與選課任務(wù)。還有一些學(xué)生認(rèn)為，該門(mén)課程并非自己所學(xué)專(zhuān)業(yè)的主體課程，存在學(xué)與不學(xué)一個(gè)樣、少學(xué)與多學(xué)一個(gè)樣的懈怠心理，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，存在學(xué)習(xí)目的不清、興趣不高、甚至逃課等現(xiàn)象。因此，在教學(xué)中，要注重將“學(xué)生為主體、老師為主導(dǎo)”的教學(xué)思想貫穿于教學(xué)課堂之中，讓學(xué)生們盡量參與到教與學(xué)的過(guò)程中。教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)本門(mén)課程的重要作用，努力調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)本門(mén)課程的主觀能動(dòng)性，注重引導(dǎo)式、啟發(fā)式教學(xué)，讓學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、思考問(wèn)題、探討問(wèn)題和解決問(wèn)題。教師還可以借助多媒體等現(xiàn)代教育技術(shù)手段，把授課內(nèi)容做成形象、直觀的教學(xué)課件，讓學(xué)生更易于理解知識(shí)點(diǎn)，有助于其對(duì)授課內(nèi)容的理解和掌握，達(dá)到更好的授課效果。課件制作要突出生動(dòng)、明晰、條理性強(qiáng)的特點(diǎn)，并多插入形象的圖版以豐富內(nèi)容，呈現(xiàn)出高質(zhì)量的教學(xué)課件以吸引學(xué)生的注意力。在利用多媒體的同時(shí)，要注意與傳統(tǒng)板書(shū)結(jié)合，通過(guò)適當(dāng)板書(shū)、適當(dāng)提問(wèn)、問(wèn)題引導(dǎo)，在課堂上達(dá)到學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間的互動(dòng)。講課避免照本宣科，更應(yīng)結(jié)合實(shí)際，對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)要做到深入淺出。以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為起點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)問(wèn)、主動(dòng)參與，以延伸性思維為主要目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和批判性思維習(xí)慣。在教學(xué)過(guò)程中，教師還可以采用案例教學(xué)方法，對(duì)案例提供的客觀事實(shí)現(xiàn)象，用所學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行分析，并提出自己的看法、見(jiàn)解或觀點(diǎn)。然后，老師再進(jìn)行逐一解答，并給出正確的分析研究結(jié)果，教給他們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，進(jìn)而加深學(xué)生對(duì)基本概念和基本原理的鞏固與理解。這種教學(xué)方式與“填鴨式”的學(xué)習(xí)相比，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會(huì)大大增加。

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