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师范类院校地质学基础课堂教学及野外实践研究

发布时间:2022-02-12 08:37:23 浏览数:

摘要:通过对师范类院校地理专业学生地质学基础课程课堂教学和野外地质地貌实习环节进行总结分析,结合课程的特点和学生的专业课掌握情况,设计了合理的课堂教学改革思路和野外实践环节,提出应加强新疆矿产资源及环境地质的教学和实践环节,特别是宝玉石等矿产资源和矿山地质环境的评价。采用传统板书与多媒体教学方法相结合,更直观形象地引导学生掌握好这门课程的重点知识,同时使理论与实践相结合,最后达到理想的课堂教学和野外实践效果。

关键词:地质学基础;课堂教学;野外实践;师范类院校

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)28-0209-03

对于地理学基础课程来说,其理论性和实践性都很强。俞鸣同认为地质学基础教材存在某些章节分量不妥、某些内容编排不当、某些内容提法不适三大问题[1]。张跃西用系统论和系统方法研究地质学基础教学及教材体系建设问题[2]。李娜、李春生、谢玉玲、文英、常华进等人研究了地质学基础课程教学方法改革与创新,提出了加强多媒体教学和实践教学环节,传统教学方法与多媒体教学方法合理结合[3-7]。陈萍、隋丽华等人提出了多媒体教学在地质学基础教学中的课件开发中的应用与加强教学实践环节[8,9]。王新源等研究了高师地理专业地质学基础课程面临的问题,提出了开放式教学、突出新时代需要、充分发挥多媒体教学和野外实践的作用[10]。因将多媒体运用于教学过程中已成为当前改进教学方法,提高教学效率,保证教学质量的重要手段[7]。王卓理等人认为通过感知规律可以指导地质学基础实践教学,使认识在实践中进一步深化,以更好地掌握和巩固知识[11]。实践教学是培养应用型人才的重要保障,是高校培养合格人才的重要环节,而我国高校在实践教学方面却普遍存在着诸多薄弱环节[12]。于亚军等人对高校自然地理学野外合理实习内容设计和综合效果评价进行了研究。野外实习的一个重要目的就是强化学生的科学思维能力,通过设计地理学与其他自然科学、社会人文科学的相关问题,培养学生发现科学问题的学术思想,这是野外实习的关键内容,应给予足够的重视[13]。本文针对笔者所在学校地理科学专业的课堂教学及地质地貌野外实习环节的优缺点及实习效果做一个讨论评价,以期提高和改善地理专业的学生课堂教学效果和野外实习技能,从而真正在实践中掌握认识地质地貌的专业基础知识,为其他相关课程的学习和培养科学研究精神和创新思维打下坚实基础。

一、地质地貌教学及野外实习内容设计

教学和实习对象为大一地理科学专业学生,为专业基础课,教学教材为宋青春主编的地质学基础(第四版),传统的教学内容包括地球内部构造、矿物学、岩石学、褶皱构造、断裂构造、地壳演化史、地质矿产资源及地质学在地质环境中的应用。教材中最大的问题是未反映出新的地质学科研成果及地质学发展趋势和对地质环境环节的弱化。实践实习内容分为野外实习和室内参观实习,实习周期为5~7天。实习地点主要为阜康北沙窝子、三工河流域、盐湖、乌鲁木齐河河流阶地、南山东白杨沟山体滑坡点、新疆地质矿产博物馆、自治区地震局等地,实习的内容主要为矿物、岩石、地层产状、褶皱和断层构造、矿产、天山地壳演化史、古生物、风沙地貌、滑坡地貌等。实习方式主要为野外现场讲解和现场操作学习和室内参观学习为主,最后提交实习总结报告。

二、教学及野外实习所存在的问题

偏光显微镜使用是地质学专业的学生必须要完成的课程训练和必须具备的能力,而对于地理科学专业的学生来说,一则没有安排专门的课程教学,在地质学课程中也没有相关知识内容;二则教学时间有限,许多师范类院校对地质学基础课程进行了压缩;三则可能缺乏开设这些实验的相关条件,导致许多高校地理科学专业学生没能进行偏光显微镜使用训练[14]。在本科阶段对学生进行相关训练,让他们掌握使用偏光显微镜的技能非常有意义。学校可考虑适度购买显微镜仪器,借助显微镜可仔细观察不同矿物和岩石的形态及光学特征,加强学生实习课中对矿物和岩石的理解能力。

实习所存在的问题有:实习任务重,时间安排较紧张,由于实习学生较多,集中讲解时不能照顾到所有的同学,有些站得远的学生就会听不清楚老师的讲解内容,大部分学生从实习过程中都收获了许多专业知识,但部分学生野外动手能力较差,不能很好的将课本所学专业知识与野外实践结合起来。由于只有放大镜,在野外对三大岩石的识别对学生来说难度较大,以后应加强学生野外对岩石的鉴别能力,同时课堂上的地质学基础实践课就应该要求学生多看多记,对主要矿物及三大岩石的识别需要不断的学习和多看,到了野外才能掌握识别三大岩石的基本特征,尽量避免学生学后就忘了的情况发生。

传统的野外实习一般采取教师现场讲解,学生记录和整理笔记,编写实习报告的模式,由于实习内容过于简单,使有的院校野外实习演变成为参观、旅游活动,学生根本没有真正参与实践,更谈不上发现和解决问题。同时,指导教师将大量精力集中在通过观测识记并巩固课堂理论知识方面,很难真正有效的拓展课堂教学的内容,实现理论教学与实践教学的互补,更无法满足学生科学思维和创新能力培养的目标。

在教学中除了主要讲解传统的地球圈层构造、主要矿物和岩石识别、褶皱和断层构造、构造学、矿产资源成因及地质学基础在地质环境中的应用外,还应加强新疆宝玉石和新疆主要矿产资源及地质环境方面知识的讲授,对传统教学内容进行改革创新,而不完全拘泥于课本教学。因为新疆是矿产资源资源大省和金玉之乡,阿勒泰和和田的宝玉石矿产资源的讲授能在很大程度上激发学生的学习兴趣,并用实物讲解宝玉石矿产资源的鉴别基础实用知识。标本实验室可适量新增加一些金、银矿石和和田玉石标本,增加他们对宝玉石的基本认知能力,同时增强本门课程的实用性。另外,矿产资源的开发势必会对周围的环境产生一定的负面影响,怎样处理矿山环境和评价矿产环境也应该纳入到本门课程常规教学内容之一,因为授课教材内对此方面的介绍比较少。在地质学新的研究方向和研究动态方面首先要求老师要参考阅读大量的地质学方面的中英文文献资料,增加地质学学科最新研究方法、研究进展方面的授课,特别是第四纪地质是影响地理现状的重要地史时期,但在地质学基础中却轻描淡写,应加强第四纪地质章节的讲述。使学生能很好地把握本门课程的核心内容并拓宽学习视野。

三、建议及结论

1.传统板书教学与多媒体教学相结合。传统板书教学和多媒体教学方法各有利弊。传统板书教学思路清晰,重点突出,便于学生记笔记和加强理解,不利之处在于不能形象直观地演示地球的圈层结构和构造等知识点;多媒体教学对于教师来说授课轻松,不用大量的板书,画面和视频比较直观形象,更有助于学生理解地球的内部基本特征和构造运动的过程和其形成地貌基础,但多媒体教学方法PPT内容众多,重点不突出,学习像走马观花一样在感官上得到了提高,学生的注意力多集中在精美的画面或视频当中,不能及时地做笔记和思路容易不清晰,课后容易遗忘教学重点内容。所以该板书的时候就用板书教学,比如,绪论和三大岩石部分最好用板书教学,课堂上同时多用实物模型做演示。比如像讲地球内部的圈层构造和褶皱和断层构造及板块构造学说等章节采用多媒体教学效果会较理想些;在讲解地震章节的时候,通过PPT和视频的播放讲述地震构造带的分布及地震产生的后果等;在讲解三大岩石矿物组成及结构、构造的时候,可以借助显微镜观察岩石薄片,可以直观地看到矿物的形态特征和岩石内部矿物组成结构和岩石构造。传统教学与多媒体教学方法相结合,使学生更直观的由感性认识上升到理性认识,提高学习效率。

2.形象比喻和模型展示相结合。地质学基础是一门理论和实践性都比较强的一门学科,因此在教学过程中为了加强学生的理解和认识,多用形象比喻法和模型展示的方法讲授更能让学生理解并记住知识要点。比如在讲到地球圈层结构的时候,地壳、地幔、地核可以用鸡蛋壳、鸡蛋清、鸡蛋黄3层结构形象地比喻地球内部圈层构造划分。在讲解正断层、逆断层和岩层的产状时,可以借助实物模型演示,和现场使用罗盘测量模型岩层的产状,使学生更容易理解区分正断层、逆断层和岩层的走向、倾向和倾角的概念。在讲述新疆宝玉石矿产的时候,可以拿不同的实物标本向同学展示宝玉石基本的鉴别方法,比如阿勒泰的碧玺和红宝石还有和田玉,让学生明白用最简单的硬度和矿物晶形等方法来认识宝玉石。因此各大师范院校开设有地质学基础这门课的院系可适当补充金、银矿石和宝玉石的标本,通过实物展示和简单辨别方法讲解,让学生通俗易懂地了解和掌握基本的宝玉石鉴定知识,同时让学生掌握基本的宝玉石等矿产资源的评价,虽然是课本内很少涉及的知识,但其很实用且易激发学生的学习兴趣,使枯燥的课堂变得生动活泼。同时,也能提高学生毕业后从事地质、能源等相关行业的竞争能力。

3.增加地质作用和环境地质内容。地质学关注的是地球内部内三圈,而地理学主要关注的是地球的外三圈及人地关系。而授课的地质学基础教材更加注重内三圈的讲授,各种自然地理现象是和各种地质作用的结果密不可分的,教材弱化了地质作用内容。因此在授课过程中可适当地根据地理学专业学生的特点及以后的发展方向,多增加地质作用和地质环境部分内容,比如河流地质作用、风成地质作用、冰川地质作用、海洋和湖泊、沼泽地质作用等,一定的地质作用结果可导致不同的自然地理现象,二者密不可分,使学生更多地掌握各种自然地理现象的形成地质背景和条件。地质环境和人类的生存息息相关,特别是各种地质灾害的形成和对环境和人类生产生活产生了一定影响,通过讲述地质环境的内容,特别是矿山地质环境的评价评估方法、基本原则,使学生更加了解应合理开采矿产资源和保护好地质环境的重要性,否则就会损害后代人的利益和人类的健康。如何合理评价和治理因矿产资源开发造成的环境污染问题目前也是人们所关注的焦点问题,使学生更加认识人地和谐关系的重要性。

4.野外老师讲解和学生动手实践相结合。在野外地质地貌实习过程中,只靠实习指导老师讲解、学生记录是远远不够的。学生必须每人都要亲自动手实践,通过测量或画信手素描图的方式,加强对地质地貌知识的理解,提高学生的动手能力和建立科学思维精神。在野外观测风沙地貌时,通过讲解然后分组让每个学生测量沙垄的走向、高度、迎风坡和背风波的倾角及坡长等,使学生深刻认识沙丘的形态特征及沙丘形成的原因。在观测断层时,让每个学生在笔记本上画出断层的素描图。学会使用罗盘测量岩层的产状是每位学生学习本门课程必须要掌握的基础知识技能,所以在野外过程中必须让每个学生亲自动手测量岩层的产状,学会使用罗盘,使理论与实践相结合。到天池下的化石山捡拾古生物化石也是一项十分重要的实习环节,在娱乐学习的过程中不仅得到了收获,同时使学生更加深刻地理解了海陆变迁的含义。

5.野外实习培养学生吃苦精神和科研思维。现在的大学生很少有机会去野外锻炼,实习的过程很辛苦,要经常徒步观测各种地质现象。首先让学生明白做科学研究是一个吃苦耐劳、严谨的过程,要有以后献身科研不怕吃苦的精神。同时实习指导老师要旁敲侧击地多引导学生发现野外的科学问题,启发学生做科学研究的思维,多让他们想想为什么的问题。不能光看光记还要多思考,从地质地貌现象中多发现需要解决的科学问题,为以后本科论文的选题、撰写和研究生学习阶段打下基础。

总之,师范类院校地质学基础教学不应局限于教材,增强地质作用和地质环境的教学内容,在矿物讲解的过程中适当增加宝玉石实物标本讲解,结合新疆优势矿产资源特点,授课内容适当增加宝玉石矿产资源和矿山环境的评价方法和基本原则,提高学生学习的积极性和主动性。采用传统板书教学和多媒体教学方法相结合的教学模式,多采用形象比喻法和模型展示,提高学生感性认识。在野外实习环节选择合适的地质地貌实习地点,老师讲解和学生动手实践相结合,锻炼和培养学生吃苦耐劳和科学研究思维精神,理论与实践相结合,从而达到地质学基础课程较为理想的教学效果。

参考文献:

[1]俞鸣同.编写地理专业基础地质学教材的商榷——评宋青春主编《地质学基础》[J].福建地理,2002,17(2):10-11.

[2]张跃西,江兴亮,李恕宏.地理教学系统思维方法——兼论教材体系建设[J].安徽师范大学学报,1996,19(3):390-394.

[3]李娜.地质学基础课程教学的改革-以钦州学院地理科学专业为例[J].钦州学院学报,2012,27(5):71-74.

[4]李春生.地质学基础的教学改革与创新[J].科技信息,2009,(12):331.

[5]谢玉玲,徐九华,李建平.关于地质学基础类课程教学方法改革的思考[J].中国冶金教育,2001,(5):52-53.

[6]文英.浅谈地质学基础教学中传统教学与多媒体教学的结合[J].中国科教创新导刊,2012,(23):176.

[7]常华进.地理科学专业“地质学基础”课程教学的体会与思考[J].中国地质教育,2012,(1):60-63.

[8]陈萍.《地质学基础》课多媒体课件开发与教学实践的体会[J].中国地质教育,2001,(1):55-57.

[9]隋丽华,武羡慧.地质学教学若干问题研究[J].阴山学刊,2003,12(2):36-37.

[10]王心源,常月明,高超,等.21世纪高等师范院校地理专业地质学教学体系改革研究[J].中国地质教育,2006,(1):98-103.

[11]王卓理,耿鹏旭.感知规律在地质学基础实践教学中的应用[J].河南教育,2010,(2):28-29.

[12]杜国云,王鹏贤.关于高校地质学基础课程多媒体教学如何适应考试科学化管理的思考[J].中国地质教育,2008,(1):89-92.

[13]于亚军.高校自然地理学野外实习内容设计与效果评价[J].地理教育,2011,(1-2):123-124.

[14]地质矿产部教育司.浅谈地质学的教育改革与实践[J].高等理科教育,1994,(2):21-24.

基金项目:新疆师范大学地理科学与旅游学院地理学博士点支撑学科和新疆维吾尔自治区重点实验室“新疆干旱区湖泊环境与资源实验室”基金(XJDX0909-2013-08)。

作者简介:毛东雷(1975-),男,新疆石河子人,讲师,新疆师范大学地理科学与旅游学院,主要从事自然地理学方面的教学及科研工作。

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