關(guān)于《地球科學概論》選修課教學的思考

徐宏杰　楊景芬

摘要：《地球科學概論》是地質(zhì)學基礎(chǔ)教育的一門啟蒙課程，其重要作用在于使學生對地球科學有一個概略、全面的了解，起著構(gòu)筑專業(yè)知識結(jié)構(gòu)基本框架的作用。根據(jù)《地球科學概論》的課程特色和所學專業(yè)特點，探討多種方式開展教學，加強學生對學科的感性認識，努力培養(yǎng)學生的學習興趣。其目的是培養(yǎng)學生的基本地質(zhì)認知和地質(zhì)思維，搭建環(huán)境工程專業(yè)學生的知識框架。

關(guān)鍵詞：地球科學概論；選修課；教學思考

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）31-0209-02

《地球科學概論》是我校環(huán)境工程專業(yè)學生的一門跨專業(yè)選修課。該課程以傳播地球科學基礎(chǔ)理論知識為主，是地球科學教學體系中的先導性課程，起著構(gòu)筑專業(yè)知識結(jié)構(gòu)基本框架的作用。地球科學是涵蓋地質(zhì)學、地理學、地球物理學、地球化學、大氣科學、環(huán)境科學等的集成基本科學。近年來，人們已經(jīng)認識到地球是一個具有復雜的、交互影響的、動態(tài)的、開放的、非線性系統(tǒng)。因此，在教學中應(yīng)偏重于整體、綜合與創(chuàng)新的地球系統(tǒng)科學概念，從地球系統(tǒng)科學的大思路出發(fā)，強調(diào)地球系統(tǒng)的綜合研究。針對環(huán)境工程專業(yè)，還應(yīng)注重加強大氣科學、環(huán)境地質(zhì)學、可持續(xù)發(fā)展理論等方面的教學內(nèi)容。同時，要結(jié)合各個基礎(chǔ)學科門類的最新研究進展，突出地球科學基本問題，涵蓋地球歷史、地球系統(tǒng)、地質(zhì)資源和環(huán)境為主題的教學體系。雖然該課程開設(shè)時間較長，但因課程涉及面廣，在不同高等院校、不同專業(yè)之間，對課程內(nèi)容的理解也有較大差異。教學內(nèi)容的構(gòu)建與組織、教學方法的選擇與演進，均因?qū)W生專業(yè)層次和老師的認識不同具有很大的差異。因此，如何緊跟專業(yè)與學科發(fā)展的時代步伐，與時俱進，使課程教學既能反應(yīng)該門課程應(yīng)有的學科內(nèi)涵，又能在短時間內(nèi)讓學生達到應(yīng)有的培養(yǎng)目標，是地球科學概論教學中應(yīng)時刻關(guān)注的問題。

一、課程教學思想的轉(zhuǎn)變

《地球科學概論》是環(huán)境工程專業(yè)學生接觸到的最早的一門地質(zhì)基本課程，是在原來《普通地質(zhì)學》、《基礎(chǔ)地質(zhì)學》等課程基礎(chǔ)上順應(yīng)地球系統(tǒng)科學發(fā)展而來的。其課程內(nèi)容雖然是以傳統(tǒng)的《普通地質(zhì)學》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闡明地質(zhì)學問題，對非地質(zhì)專業(yè)學生起到地質(zhì)學科啟蒙與專業(yè)知識體系搭建的作用。該門課程可以看作是地質(zhì)學的一個大“緒論”，學科定位是一門地學素質(zhì)教育課程。雖然教學對象并不是地質(zhì)專業(yè)的學生，但并不意味著非地質(zhì)專業(yè)的學生不需要學習地質(zhì)專業(yè)方面的知識。對于環(huán)境工程專業(yè)來說，其培養(yǎng)目標涉及到與地質(zhì)學相關(guān)知識的許多問題，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)展等提供地球科學知識與服務(wù)。因此，該課程教學的重要目的是向?qū)W生傳授地球科學的基本知識，使學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)展的科學素質(zhì)，最終為后續(xù)的專業(yè)課程學習和知識框架搭建打下基礎(chǔ)。

自20世紀80年代以來，科學家對地球的研究取得了長足進展，形成了各門專業(yè)學科的知識體系和研究方法。但科學家們漸漸認識到要從整體論的觀點出發(fā)，研究地球及其內(nèi)部的各個子系統(tǒng)，即各圈層內(nèi)部以及各圈層之間的運動變化的全過程、形成機制以及可能發(fā)生的變化趨勢。而過去地球科學內(nèi)各分支學科只注重研究各子系統(tǒng)的內(nèi)部，及其在特定時間內(nèi)的結(jié)構(gòu)與作用過程。從整體論的觀點出發(fā)來研究地球系統(tǒng)科學是一種更廣闊、更全面的地球觀。因此，現(xiàn)有教學應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)有科學進步對地球科學的觀念轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變不僅體現(xiàn)在對地球內(nèi)部各個系統(tǒng)的認識，還要體現(xiàn)在對地球系統(tǒng)的整體認識、科學技術(shù)的應(yīng)用與地學思維的認識、合理開發(fā)和利用自然資源及人與地球協(xié)調(diào)發(fā)展的認識等方面。

二、教學內(nèi)容體系的構(gòu)建與取舍

《地球科學概論》與《普通地質(zhì)學》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，是相對較純的地質(zhì)學內(nèi)容；前者則是在后者基礎(chǔ)上進一步拓寬形成的，不僅包含了《普通地質(zhì)學》的內(nèi)容，還拓展到大氣科學、海洋科學、水文科學和環(huán)境科學等學科的內(nèi)容。學科間的跨度交叉與滲透，要求教學內(nèi)容更要反應(yīng)地球科學的進展，拓寬與人有關(guān)的地球科學內(nèi)容，才能更及時有效地反映課程內(nèi)涵，傳遞知識。但地球科學的范圍太廣了，而學時是有限的。因此，作為一門環(huán)境工程專業(yè)的跨專業(yè)選修課程，其學科定位是一門地質(zhì)學的素質(zhì)教育選修課程，教學的目的是向?qū)W生傳授地球科學的基本知識，使學生構(gòu)筑專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的基本框架，建立正確的地球觀。因此，在傳授地球科學基本知識的基礎(chǔ)上，應(yīng)著重傳授地球圈層的相互作用、地球科學的系統(tǒng)性。該課程的學習，讓學生不僅可以了解地球系統(tǒng)的地質(zhì)作用過程、不同圈層之間的相互作用，還可以正確論證地球科學與人類生產(chǎn)與生活、社會需求與發(fā)展之間的緊密聯(lián)系；并且讓學生更進一步認識到地球科學在尋找、開發(fā)和利用自然資源，保護和改善生態(tài)自然環(huán)境，預報和減輕自然災(zāi)害等方面的實用價值和實際意義，以及掌握如何運用地球科學的手段與思維解決、減輕人類面臨的環(huán)境、災(zāi)害和資源等重大問題的基本思路與方法。

根據(jù)專業(yè)課程定位、結(jié)構(gòu)授課對象特點，有針對性地設(shè)計本課程的具體教學內(nèi)容。在緒論部分，應(yīng)著重介紹地球科學的研究對象、研究內(nèi)容、研究方法、研究意義，展示地球科學人類社會可持續(xù)發(fā)展，特別是與環(huán)境科學發(fā)展之間的緊密聯(lián)系。在課程后續(xù)章節(jié)講授過程中，應(yīng)在保留經(jīng)典知識的同時，兼顧地質(zhì)學科的發(fā)展前沿與動向，不斷對相應(yīng)內(nèi)容進行更新和深化，以拓寬學生的視野，更新學生的知識體系。作為環(huán)境工程專業(yè)的選修課程，《地球科學概論》理論教學一般安排32學時，主要講授內(nèi)容分為四部分：第一部分講授緒論，主要有地球科學的發(fā)展、研究內(nèi)容和方法、意義及其與環(huán)境科學的聯(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)化與機制等內(nèi)容；第四部分講地球系統(tǒng)科學和資源環(huán)境問題，主要有新地球觀、地球系統(tǒng)科學、人與資源、維護我們的生存環(huán)境等內(nèi)容。為了提高使用教材的教學效果，各章開始講解之前，均以提要的形式對本章授課內(nèi)容進行興趣引入，并將章節(jié)重難點提前告知。各章結(jié)束后，針對章節(jié)內(nèi)容部署有思考題和聯(lián)系題。為了引導和促進學生自主性學習，各章后還提供了可以進一步閱讀的書目，為學生進一步拓展、擴充知識范圍與深度，調(diào)動學生的主動性提供了基礎(chǔ)。結(jié)合課間課余時間與學生展開討論和互動性教學，使學生不僅能學到知識，更能學會解決問題的方法。同時，在有限的學時中，面對地球科學大量的知識內(nèi)容，如果講授內(nèi)容面面俱到，學生反而會感到龐雜和難以接受，學著吃力，興趣也會下降。因此，教學內(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學科內(nèi)的進展，并將環(huán)境惡化、環(huán)境災(zāi)害、資源短缺等與環(huán)境工程專業(yè)有關(guān)的環(huán)境問題結(jié)合起來講述，才會取得好的教學效果。

三、教學方法的選擇

據(jù)了解，不少學生選這門課不是因為認識到學習地球科學的作用與意義，而是為了完成學校規(guī)定的學分與選課任務(wù)。還有一些學生認為，該門課程并非自己所學專業(yè)的主體課程，存在學與不學一個樣、少學與多學一個樣的懈怠心理，在學習過程中，存在學習目的不清、興趣不高、甚至逃課等現(xiàn)象。因此，在教學中，要注重將“學生為主體、老師為主導”的教學思想貫穿于教學課堂之中，讓學生們盡量參與到教與學的過程中。教師要引導學生認識本門課程的重要作用，努力調(diào)動學生學習本門課程的主觀能動性，注重引導式、啟發(fā)式教學，讓學生善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、思考問題、探討問題和解決問題。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、直觀的教學課件，讓學生更易于理解知識點，有助于其對授課內(nèi)容的理解和掌握，達到更好的授課效果。課件制作要突出生動、明晰、條理性強的特點，并多插入形象的圖版以豐富內(nèi)容，呈現(xiàn)出高質(zhì)量的教學課件以吸引學生的注意力。在利用多媒體的同時，要注意與傳統(tǒng)板書結(jié)合，通過適當板書、適當提問、問題引導，在課堂上達到學生與學生之間、學生與教師之間的互動。講課避免照本宣科，更應(yīng)結(jié)合實際，對重點、難點要做到深入淺出。以培養(yǎng)學生的學習興趣為起點，鼓勵學生積極發(fā)問、主動參與，以延伸性思維為主要目標，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性和批判性思維習慣。在教學過程中，教師還可以采用案例教學方法，對案例提供的客觀事實現(xiàn)象，用所學的相關(guān)理論知識進行分析，并提出自己的看法、見解或觀點。然后，老師再進行逐一解答，并給出正確的分析研究結(jié)果，教給他們分析問題、解決問題的能力，進而加深學生對基本概念和基本原理的鞏固與理解。這種教學方式與“填鴨式”的學習相比，學生的學習興趣會大大增加。

參考文獻

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