“沉積巖石學(xué)”課程中砂巖分類的教學(xué)設(shè)計與課堂實踐

趙永剛，趙明華，楊 熙

1.西安石油大學(xué) 油氣資源學(xué)院，陜西 西安 710065；2.西安理工大學(xué) 計算機科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710048

“沉積巖石學(xué)”課程中砂巖分類的教學(xué)設(shè)計與課堂實踐

趙永剛1，趙明華2，楊 熙1

1.西安石油大學(xué) 油氣資源學(xué)院，陜西 西安 710065；2.西安理工大學(xué) 計算機科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710048

以“沉積巖石學(xué)”中的砂巖分類為例，從確定教學(xué)目標(biāo)、組織教學(xué)內(nèi)容、分析教學(xué)對象、選擇教學(xué)形式和方法及教學(xué)媒體、設(shè)計教學(xué)過程等方面進行課堂教學(xué)設(shè)計。通過課堂教學(xué)實踐及教學(xué)效果評價，認為進行科學(xué)合理的教學(xué)設(shè)計是改善“沉積巖石學(xué)”課堂教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量的重要途徑之一。

砂巖分類；教學(xué)設(shè)計；課堂教學(xué)實踐；教學(xué)效果評價

一、課堂教學(xué)的知識背景

“沉積巖石學(xué)”是石油院校資源勘查工程、勘查技術(shù)與工程及地質(zhì)學(xué)三大本科專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課。砂巖分類是“沉積巖石學(xué)”的主要內(nèi)容之一。從美國地質(zhì)學(xué)家葛利普(1904)提出第一個砂巖分類方案以來，不斷有人探討砂巖分類問題。據(jù)統(tǒng)計，到20世紀70年代初期，全世界就已有10個以上的國家內(nèi)使用了7種文字發(fā)表了50多種的砂巖分類方案[1]。簡要回顧砂巖分類的發(fā)展歷程，發(fā)現(xiàn)國外出現(xiàn)的砂巖分類方案數(shù)量居多，其中，費希爾（1933）最早采用三角圖進行砂巖分類，克里寧（1941，1948）為現(xiàn)代砂巖分類方案奠定基礎(chǔ)，吉爾伯特（1955）首次將砂巖分為“雜砂巖”和“純砂巖”，柯索夫斯卡婭（1959，1962）首次采用輔助三角圖，對石英、長石、巖屑三個端元再進一步細分，裴蒂莊（1954，1957）曾采用三棱錐體（四面體）圖對砂巖進行四端元組分分類，杜特（1964）在砂巖分類中首次使用三棱柱體圖來同時表示礦物成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度[2]。?？耍?954，1968，1970）提出并修改的分類方案在我國流傳較廣。麥克布賴德（1963）、崗田博有（1971，1972）和裴蒂莊（1975）分別提出的方案也是具有代表性的砂巖分類方案。

我國20世紀六七十年代的砂巖分類受前蘇聯(lián)什維佐夫（1932）、魯欣（1956）、捷奧多洛維奇（1957，1967）、柯索夫斯卡婭（1959，1962）和舒托夫（1967）分類方案的影響較大。傅家謨(1964)、宋天銳(1965)和南京大學(xué)地質(zhì)系(1975)、成都地質(zhì)學(xué)院(1961，1974，1975)和廣東地質(zhì)局(1967)都曾提出過砂巖分類方案。這些分類與前蘇聯(lián)的分類比較相似。原北京石油學(xué)院巖礦教研室(1965，1977)提出的砂巖分類方案曾被我國石油系統(tǒng)許多單位采用，夏文杰(1979)提出的砂巖分類與福克(1970)的分類方案相似，劉寶珺和曾允孚分別于1980年和1986年提出了各自的砂巖分類方案，華東石油學(xué)院巖礦教研室(1982)的砂巖分類與煤炭工業(yè)部地質(zhì)局(1987)采用的砂巖分類相似。野外石油天然氣地質(zhì)調(diào)查規(guī)范（中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，SY 5517-92）給出了一個砂巖分類方案，該方案與我國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SY/T5368.2-1995）的砂巖分類方案相同。馮增昭主編的《沉積巖石學(xué)》（1993）和趙澄林主編的《沉積巖石學(xué)》（2001）均推薦華東石油學(xué)院巖礦教研室（1982）的砂巖分類方案。巖石薄片鑒定（我國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，SY/T5368-2000）給出了一個新的砂巖分類方案。原西南石油學(xué)院雷卞軍提出一個新的砂巖分類方案[3]。朱筱敏主編的《沉積巖石學(xué)》（2008）也給出了一個新的砂巖分類方案?？傊?，隨著人們對砂巖研究的愈來愈深入，砂巖分類這一基礎(chǔ)問題將會持續(xù)討論下去。

二、砂巖分類的教學(xué)設(shè)計

1.教學(xué)設(shè)計概述

教學(xué)設(shè)計是一個舶來品。目前對“教學(xué)設(shè)計”的定義還沒有一個統(tǒng)一的認識。通常認為，所謂教學(xué)設(shè)計，就是為了達到一定的教學(xué)目的，對教什么（課程、內(nèi)容等）和怎么教（組織、方法、媒體的使用等）進行設(shè)計[4]。也有人將教學(xué)設(shè)計定義為，是運用系統(tǒng)方法分析教學(xué)過程的諸環(huán)節(jié)和諸要素，確定并解決教學(xué)問題，實現(xiàn)教學(xué)最優(yōu)化的現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)[5]。本文所說的教學(xué)設(shè)計，主要包括確定教學(xué)目標(biāo)、組織教學(xué)內(nèi)容、分析教學(xué)對象、選擇教學(xué)形式和方法及教學(xué)媒體、設(shè)計教學(xué)過程和教學(xué)效果評價設(shè)計等基本環(huán)節(jié)。教學(xué)設(shè)計可由教學(xué)設(shè)計專業(yè)工作者或教學(xué)專家來進行，也可由在教學(xué)第一線從事具體教學(xué)工作的教師來承擔(dān)，他們往往把教學(xué)設(shè)計作為自己備課和授課工作的一個有機組成部分。

在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師往往根據(jù)經(jīng)驗和主觀判斷去制訂教學(xué)計劃，開展教學(xué)活動，這樣的教學(xué)形式、教學(xué)效果都帶有極大的不穩(wěn)定性和不確定性。為了優(yōu)化教學(xué)過程，提高教學(xué)效率和質(zhì)量，加強教師的教學(xué)設(shè)計能力是非常必要的[6]。我國針對中小學(xué)的新一輪基礎(chǔ)教育課程改革對轉(zhuǎn)變教師教育觀念和提高教育教學(xué)能力已有很多全新的要求。其中，教師的教學(xué)設(shè)計能力是新一輪課程改革中一項較新的能力要求[7]。教學(xué)設(shè)計在我國非師范類高校許多教師的觀念中還比較陌生，培養(yǎng)并加強高校教師的教學(xué)設(shè)計能力將是高校教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一，也將是進一步提高大學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量的重要保障。

2.具體的教學(xué)設(shè)計

我校的資源勘查工程專業(yè)和地質(zhì)學(xué)專業(yè)曾選用趙澄林主編的《沉積巖石學(xué)》[8]作為“沉積巖石學(xué)”課程的教材。該教材的第七章為砂巖和粉砂巖，共分9節(jié)，第一至第九節(jié)分別為：砂巖的一般特征、砂巖的分類、石英砂巖類、長石砂巖類、巖屑砂巖類、雜砂巖類、粉砂巖類、砂巖與油氣儲層、砂巖的研究方法及其意義。砂巖分類基本的教學(xué)內(nèi)容包括第一至第六節(jié)。根據(jù)西安石油大學(xué)的本科課程教學(xué)大綱，主要從確定教學(xué)目標(biāo)、組織教學(xué)內(nèi)容、分析教學(xué)對象、選擇教學(xué)形式和方法及教學(xué)媒體、設(shè)計教學(xué)過程等環(huán)節(jié)對砂巖分類進行課堂教學(xué)設(shè)計。

（1）確定教學(xué)目標(biāo)。確定教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。通過學(xué)習(xí)砂巖分類，學(xué)生要清楚砂巖的定義和基本特征；在了解國內(nèi)外砂巖分類歷史的基礎(chǔ)上，要明確三組分體系分類與四組分體系分類的區(qū)別及砂巖分類的原則和依據(jù)。重點掌握課本中推薦的砂巖分類方案和石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5368-2000中的砂巖分類方案。學(xué)會科學(xué)地分析砂巖，形成為砂巖準(zhǔn)確定名的基本能力，并為后續(xù)的課程實驗、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)。

（2）組織教學(xué)內(nèi)容。如何組織教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)設(shè)計的又一個重要環(huán)節(jié)。組織教學(xué)內(nèi)容的關(guān)鍵是進行教材的組織呈現(xiàn)。砂巖分類屬于新授課，首先讓學(xué)生明確本次課的教學(xué)內(nèi)容提綱和教學(xué)目標(biāo)、形成相應(yīng)的心理定勢。在引導(dǎo)學(xué)生了解國內(nèi)外砂巖分類歷史的過程中，注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。簡要回顧“碎屑巖的結(jié)構(gòu)組分”這個先前學(xué)過的知識點，形成從已有知識到新授內(nèi)容的適當(dāng)學(xué)習(xí)坡度。適當(dāng)調(diào)整教材內(nèi)容已有的順序，即先引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)國內(nèi)外砂巖分類歷史，再講砂巖的定義和基本特征。教學(xué)的重點為砂巖的分類、石英砂巖類、長石砂巖類和巖屑砂巖類、雜砂巖類，其中砂巖的分類又為教學(xué)的難點。

（3）分析教學(xué)對象。學(xué)生作為教學(xué)對象始終是教學(xué)過程中的重要角色，因此對學(xué)生的情況予以分析也是教學(xué)設(shè)計的一個必要環(huán)節(jié)。授課班級為我校資源勘查工程專業(yè)0604班。通過對該班學(xué)生的觀察與調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)該班的學(xué)習(xí)風(fēng)氣良好，絕大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度端正。從該班以往的單科考試成績來看，成績中等者居大多數(shù)。任課教師普遍反映該班學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性還需要增強。在學(xué)習(xí)“沉積巖石學(xué)”之前，該班學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“地球科學(xué)概論”、“晶體光學(xué)及礦物學(xué)”、“巖石學(xué)”和“古生物地史學(xué)”等專業(yè)基礎(chǔ)課，具備了基本的地質(zhì)基礎(chǔ)知識及使用偏光顯微鏡觀察巖石微觀結(jié)構(gòu)的基本能力，但是使用偏光顯微鏡的能力仍需加強。分析教學(xué)對象的目的就是要努力做到針對現(xiàn)有對象實施教學(xué)。

（4）選擇教學(xué)形式和方法及教學(xué)媒體。教學(xué)形式涉及安排怎樣的情景，以及怎樣使學(xué)生對所組織的教學(xué)內(nèi)容作出反應(yīng)。針對砂巖分類具體的教學(xué)內(nèi)容，主要采用講解的教學(xué)形式，將提問和討論作為輔助的教學(xué)形式。

教學(xué)方法是實現(xiàn)教學(xué)目的、完成教學(xué)任務(wù)的途徑和工具，只有采用恰當(dāng)?shù)姆椒▉肀磉_教學(xué)內(nèi)容，才能提高教學(xué)的效率和質(zhì)量。筆者表達教學(xué)內(nèi)容選用的具體方法有：設(shè)問法、對比法和歸納法等。課堂上采取“講解+多媒體演示+課堂板書”。多媒體主要用于提綱挈領(lǐng)的展現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，演示與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的圖像、動畫、視頻和表格資料；板書主要用于體現(xiàn)教學(xué)的重點、難點及需要學(xué)生思考的問題。二者有機結(jié)合，有利于把握講課速度，突出教學(xué)重點，使教學(xué)效果更為明顯。

（5）設(shè)計教學(xué)過程。簡單地講，教學(xué)過程就是指引導(dǎo)學(xué)生掌握課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容的過程，但它是一種特殊的認識過程。設(shè)計教學(xué)過程則是課堂教學(xué)設(shè)計的核心。設(shè)計教學(xué)過程是在上述工作的基礎(chǔ)上進行的，它與組織教學(xué)內(nèi)容的聯(lián)系最為緊密。砂巖分類教學(xué)過程設(shè)計的總原則是：激發(fā)學(xué)生興趣，注重能力培養(yǎng)，合理安排教學(xué)順序，講清重點與化解難點緊密結(jié)合，課堂提高與課后鞏固拓展有機統(tǒng)一。其中教學(xué)順序是指教學(xué)內(nèi)容各組成部分的排列次序，決定“先教什么，后教什么”，這在本文的組織教學(xué)內(nèi)容中已經(jīng)提及。但是，教學(xué)順序的確定只是相對的，嚴格預(yù)設(shè)的教學(xué)順序是難以適應(yīng)所有教學(xué)對象的。在砂巖分類的實際教學(xué)中，往往還要根據(jù)課堂教學(xué)情境的發(fā)展、變化，靈活調(diào)整既定的教學(xué)順序。由于在砂巖分類的實際教學(xué)中往往還會發(fā)生各種始料不及的情況，例如無法進行多媒體演示、突然有學(xué)生擾亂課堂秩序等等，筆者在預(yù)測這些情況的基礎(chǔ)上，也做了充分準(zhǔn)備。

目前看來，要進行課堂教學(xué)效果評價，只有將學(xué)生評價、同行評價、教學(xué)督導(dǎo)組專家評價、主管教學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)評價和教師自我評價這幾種評價的結(jié)果綜合起來，才可能得到較客觀的教學(xué)效果評價[9]。由于條件限制，對砂巖分類這節(jié)課進行學(xué)生評價和自我評價。

三、課堂實踐及教學(xué)效果

將上述的砂巖分類教學(xué)設(shè)計應(yīng)用到我校資源勘查工程專業(yè)0604班“沉積巖石學(xué)”的課堂教學(xué)之中，并從學(xué)生和教師兩個角度進行了教學(xué)效果評價。

1.課堂教學(xué)實踐

因為對砂巖分類這節(jié)課進行了充分的、良好的課堂教學(xué)設(shè)計，于是，筆者充滿了自信，并以自己的情緒將這份自信傳遞給學(xué)生。

課堂上，筆者首先借助多媒體使學(xué)生明確了本次課的教學(xué)內(nèi)容提綱和教學(xué)目標(biāo)。然后，針對該班的具體情況，先引導(dǎo)學(xué)生簡要的回顧國內(nèi)外砂巖分類歷史，并通過多媒體，以表格的形式列出那些提出代表性砂巖分類方案的學(xué)者們的姓名、分類方案的發(fā)表時間及每種方案的特點，同時還列出了筆者備課時的參考文獻。學(xué)生們驚訝于相當(dāng)一部分學(xué)者和分類方案在課本上怎么找不到，在這種情境下，筆者就告訴學(xué)生們，到20世紀70年代初期為止，全世界就已經(jīng)出現(xiàn)了50多種砂巖分類方案。而且，隨著人們對砂巖研究的愈來愈深入，砂巖分類這一基礎(chǔ)問題將會持續(xù)討論下去。筆者接著設(shè)問：“什么是砂巖？砂巖有什么特征？砂巖的結(jié)構(gòu)組分與碎屑巖的結(jié)構(gòu)組分有什么區(qū)別？”帶著這些問題，筆者利用多媒體，引導(dǎo)學(xué)生在復(fù)習(xí)碎屑巖結(jié)構(gòu)組分的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)了砂巖的定義和一般特征。

通過一張載有砂巖地貌景觀、砂巖露頭手標(biāo)本、砂巖巖心和砂巖薄片照片的多媒體幻燈片將學(xué)生們帶入本節(jié)課的重點及難點砂巖分類中。筆者開門見山，利用多媒體列出砂巖分類的5個基本問題：（1）黏土基質(zhì)的處理；（2）端元組分的組合方式；（3）三角圖的形式及其劃分；（4）輔助三角圖的采用；（5）砂巖分類的原則與依據(jù),并引導(dǎo)學(xué)生對這些問題進行個個擊破。面對眾多的砂巖分類方案，筆者以福克（1954，1968，1970）的分類方案作為三組分體系分類的代表，以裴蒂莊（1949，1954，1975）的分類方案作為四組分體系分類的代表，采用板書引導(dǎo)學(xué)生對比這兩類分類方案。筆者在重點介紹課本上建議的砂巖分類的基礎(chǔ)上，采用多媒體與板書結(jié)合的方式將石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5368-2000中的砂巖分類方案引入課堂。利用多媒體從主要類型、實例和成因幾個方面講解石英砂巖類、長石砂巖類和巖屑砂巖類、雜砂巖類。注意以精選的典型的巖石照片和巖石薄片照片展示砂巖的魅力，將學(xué)生們帶入神奇的大自然，使學(xué)生們渴望掌握在野外鑒別各種砂巖及在偏光顯微鏡下觀察砂巖微觀結(jié)構(gòu)的能力。

將所學(xué)知識運用到實踐中，并在實踐中提高認識水平、培養(yǎng)解決問題的能力是師生共同的愿望。筆者采用板書在課堂上提出3個問題：(1)如何根據(jù)結(jié)構(gòu)組分進行砂巖分類命名；(2)砂巖分類三角圖是等邊三角形，還是等腰三角形；(3)如何將砂巖樣品點投在砂巖分類三角圖中?；卮疬@些問題，學(xué)生們顯得力不從心。筆者對第一個問題作了必要的提示，即進行砂巖分類命名，要搞清楚“兩個百分百”，“一個百分百”是砂巖的結(jié)構(gòu)組分含量之和，另“一個百分百”是砂巖分類的端元組分含量之和，利用前者區(qū)分砂巖與雜砂巖，利用后者進行砂巖分類命名。學(xué)生們聽后，頓時豁然開朗。筆者將第二、第三個問題留作課后作業(yè)，并給學(xué)生們推薦了兩篇參考文獻[10-11]，要求學(xué)生們結(jié)合參考文獻，課后解決這兩個問題。

2.教學(xué)效果評價

筆者曾對本校資源勘查工程專業(yè)2004、2005級學(xué)生學(xué)習(xí)砂巖分類的情況進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生認為砂巖分類的內(nèi)容枯燥乏味、砂巖分類三角圖很難搞明白、對砂巖樣品進行分類命名始終是個難點。

資源勘查工程專業(yè)0604班學(xué)生上過筆者講授的砂巖分類課之后，普遍反映：這節(jié)課教學(xué)目的明確，教學(xué)內(nèi)容清晰、準(zhǔn)確，重點突出，難點講解透徹，善于結(jié)合新的研究成果，教學(xué)過程完整、緊湊，多媒體與板書結(jié)合的恰當(dāng)，講課情緒飽滿，能夠有效調(diào)節(jié)課堂氣氛，注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，注重啟發(fā)學(xué)生思考，重視鍛煉學(xué)生的思維能力及解決問題的能力，這節(jié)課收獲很大。當(dāng)聽到有學(xué)生對筆者說，他對“沉積巖石學(xué)”產(chǎn)生興趣是從上了筆者的砂巖分類這節(jié)課開始的，筆者在欣慰之余，對自己的課堂教學(xué)設(shè)計和課堂教學(xué)更加信心百倍。

筆者在課堂教學(xué)中注意建立良好而融洽的教學(xué)環(huán)境，與學(xué)生平等交流；以嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和良好的敬業(yè)精神感染學(xué)生；將引導(dǎo)學(xué)生回顧國內(nèi)外砂巖分類歷史與提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)緊密結(jié)合。這就使得學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大大提高。在課堂教學(xué)中，將教材內(nèi)容和參考資料合理配置，使教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)化，但課堂的信息量略顯偏大。在課堂上做到了講清重點與化解難點緊密結(jié)合，課堂提高與課后鞏固拓展有機統(tǒng)一。以提問的方式激發(fā)學(xué)生思考，將砂巖分類新的研究成果介紹給學(xué)生，幫助學(xué)生提高了解決問題的能力。這節(jié)課也充分體現(xiàn)了筆者個人的教學(xué)風(fēng)格。

四、結(jié)束語

課堂教學(xué)設(shè)計是課堂教學(xué)的基礎(chǔ)工程。本文主要從確定教學(xué)目標(biāo)、組織教學(xué)內(nèi)容、分析教學(xué)對象、選擇教學(xué)形式和方法及教學(xué)媒體、設(shè)計教學(xué)過程等方面進行了沉積巖石學(xué)中砂巖分類的課堂教學(xué)設(shè)計，其中，設(shè)計教學(xué)過程是該課堂教學(xué)設(shè)計的核心。通過課堂教學(xué)實踐及學(xué)生和教師的教學(xué)效果評價，認為進行科學(xué)、合理的教學(xué)設(shè)計是改善砂巖分類課堂教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量的主要途徑之一。

對于高校教師而言，課堂教學(xué)設(shè)計同樣是一項基本功。它直接影響大學(xué)生素質(zhì)和學(xué)習(xí)能力的提高，影響素質(zhì)教育和教學(xué)改革的實施。因此，高校教師必須要重視課堂教學(xué)設(shè)計，努力掌握課堂教學(xué)設(shè)計的技巧。目前我?！俺练e巖石學(xué)”課程組中的青年教師較多，提高他們的課堂教學(xué)設(shè)計能力尤為重要。

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Teaching Design and Practice of Classroom Teaching of Classif i cation of Sandstones in Sedimentary Petrology

ZHAO Yong-gang1, ZHAO M ing-hua2, YANG Xi1
1. Xi’an Petroleum University, Xi’an 710065, China 2. Xi’an University of Technology, Xi’an 710048, China

Taking classi f i cation of sandstones in Sedimentary Petrology as an example, the classroom teaching is designed, involving determination of teaching target, organization of teaching content, analysis of teaching object, selection of teaching fashion, means and media, design of teaching process. From the practice of classroom teaching and evaluation of teaching effect, scientific and reasonable teaching design is regarded as one of main approaches to improve the teaching effect and teaching quality of Sedimentary Petrology.

classi f i cation of sandstones; teaching design; practice of classroom teaching; evaluation of teaching effect

G 642

A

1006-9372 （2010）02-0090-05

2010-01-25。

陜西省教育廳專項科研計劃項目（08JK409）；西安石油大學(xué)博士科研啟動項目。

趙永剛，男，副教授，主要從事沉積學(xué)和儲層地質(zhì)學(xué)的教學(xué)和研究工作。