MOOCAP背景下“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程教學(xué)的調(diào)查與思考

劉 婷，武 珺，馮懷英

1.安徽工業(yè)經(jīng)濟職業(yè)技術(shù)學(xué)院 地質(zhì)與建筑工程學(xué)院，安徽 合肥 230051；2.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；3.合肥錦繡中學(xué)，安徽 合肥 230601

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》明確提出：“深入推進高中課程改革，創(chuàng)造條件開設(shè)豐富多彩的選修課，為學(xué)生提供更多選擇，充分利用信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響”[1]。在此倡導(dǎo)下，國內(nèi)的一些大學(xué)和高中對大學(xué)先修課進行了積極的探索，慕課大學(xué)先修課（Massive Open Online Courses-Chinese Advanced Placement，簡稱MOOCAP）已然成為我國高中教育人才培養(yǎng)體制改革的熱點和重要切入點。大學(xué)先修課程作為普通高中課程體系的重要組成部分，不僅擔(dān)負著高中與大學(xué)課程銜接的“橋梁”作用，而且也是建設(shè)特色高中和豐富課程體系的有益嘗試[2-3]?！暗刭|(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程是資源開發(fā)與測繪大類非地學(xué)專業(yè)重要的通識課程，且與地理學(xué)關(guān)系密切，可作為大學(xué)先修課程供高中生學(xué)習(xí)，符合現(xiàn)今普通高中多樣化發(fā)展、學(xué)校課程豐富性建設(shè)的教育改革要求。

調(diào)查選取安徽工業(yè)經(jīng)濟職業(yè)技術(shù)學(xué)院開設(shè)“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程的學(xué)生以及合肥錦繡中學(xué)高二學(xué)生進行調(diào)研。安徽工業(yè)經(jīng)濟職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為安徽省自然資源廳和安徽省地礦局共建的高等院校，地質(zhì)學(xué)做為特色學(xué)科，“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程在資源開發(fā)與測繪大類各個專業(yè)均有開設(shè)。合肥錦繡中學(xué)作為安徽名校之一，以“做精致教育、辦偉大學(xué)?！睘榧喝?，2017年開始進行特尖生培養(yǎng)，成果顯著，2018年應(yīng)屆高三畢業(yè)生一本達線率達51%，至今還尚未開設(shè)相關(guān)的MOOCAP課程。本次調(diào)查分別對兩所學(xué)校學(xué)生進行問卷分類調(diào)查，共發(fā)放調(diào)查問卷270份，收回有效卷267份，有效率均達98%。通過對兩所學(xué)校學(xué)生的觀察與調(diào)研，分析“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”MOOCAP開展的可行性以及存在的困難。結(jié)合課程課堂授課以及MOOC視頻線上授課的特點，對“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”先修課“互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)”模式進行探索，希望能更好地推動普通高中多樣化發(fā)展，促進高中與大學(xué)的銜接，為發(fā)現(xiàn)與培養(yǎng)專業(yè)范圍內(nèi)有相關(guān)學(xué)科特長、創(chuàng)新潛質(zhì)的人才提供新型選拔途徑。

一、學(xué)生學(xué)習(xí)MOOCAP的可行性分析

1． MOOCAP開設(shè)的必要性

調(diào)研顯示無論是大學(xué)生還是高中生，都認為在高中開設(shè)MOOCAP是必要的，83%的學(xué)生表示愿意參加MOOCAP的學(xué)習(xí)。在合肥錦繡高中參與調(diào)研學(xué)生中有38%表示自己有精力選修MOOCAP，其中85%以上為成績排名在班級前15%的學(xué)生，說明有不少同學(xué)是希望能夠選修MOOCAP進行學(xué)習(xí)的。此外，兩所學(xué)校學(xué)生有86%認為選修MOOCAP課程可以開拓學(xué)術(shù)視野（圖1）；81%認為可以激發(fā)自己的學(xué)習(xí)潛力和學(xué)習(xí)興趣；此外還有不少學(xué)生選擇了可以讓自己從被動接受提高到自主學(xué)習(xí)，以及減小了通過自主招生的難度等。目前安徽省分類自主招生主要有筆試和面試兩個部分，其中專業(yè)知識方面主要以面試為主，學(xué)生通過“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”MOOCAP學(xué)習(xí)，將具備一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識，很容易在自主招生面試過程中脫穎而出。

圖1 選修MOOCAP課程的理由的調(diào)查情況

2．“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”MOOCAP的感興趣程度

“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程與地理學(xué)的關(guān)系密切，它是以地球科學(xué)理論為知識框架，以構(gòu)建科學(xué)的地學(xué)思維方法為核心，具有較強的邏輯性與科學(xué)性，其“將今論古”獨特的地學(xué)思維方式將開闊學(xué)生的眼界，拓寬其思維方式，在增進學(xué)生對地球認識的同時，提升其科學(xué)創(chuàng)造力。調(diào)研結(jié)果顯示合肥錦繡中學(xué)高中生48%表示自己希望能學(xué)習(xí)“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”MOOCAP，認為學(xué)習(xí)該門課能開闊其視野，使其感受地球魅力，提高對地球認知水平。75%安徽工業(yè)經(jīng)濟職業(yè)技術(shù)大學(xué)生表示自己希望能在高中時學(xué)習(xí)“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”MOOCAP，認為通過地質(zhì)學(xué)知識的學(xué)習(xí)既能使其感受地球科學(xué)的獨特魅力，提高對地球認知水平，又能夠?qū)ζ鋵I(yè)知識的學(xué)習(xí)有所幫助，比如礦物獨特的形態(tài)和結(jié)構(gòu)形成五彩斑斕的寶石對寶玉石鑒定與加工專業(yè)的同學(xué)至關(guān)重要；巖石的形成和地質(zhì)構(gòu)造對建筑材料和地基基礎(chǔ)的影響及對建筑工程技術(shù)專業(yè)的同學(xué)顯得尤為重要；還有對地質(zhì)災(zāi)害與防治、測量工程、工程造價、安全工程等專業(yè)都有著一定的作用。在“對于所學(xué)的地質(zhì)學(xué)知識是否對您的專業(yè)知識的學(xué)習(xí)有所幫助”這道開放題中，詞頻分析情況如圖2所示。

圖2 地質(zhì)學(xué)知識對專業(yè)知識學(xué)習(xí)的幫助詞云圖

二、“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”MOOCAP學(xué)習(xí)時存在的困難和問題

1．學(xué)習(xí)時間和精力有限

當(dāng)前大學(xué)先修課發(fā)展存在較多困難，學(xué)生疑慮頗多，畏難情緒較嚴重，如學(xué)生在發(fā)展興趣的同時，能不能處理好課堂學(xué)習(xí)與課后學(xué)習(xí)的關(guān)系、額外的學(xué)習(xí)是否會讓其壓力過大等問題[4-5]。對大學(xué)在校生調(diào)查“你覺得進行CAP課程學(xué)習(xí)時，會遇到哪些困難?”，顯示困難主要集中在學(xué)習(xí)時間緊張，時間和精力不夠用（83%），課堂內(nèi)容過難、過多（69%），缺乏教師課下輔導(dǎo)（41%）等問題（圖3）。對合肥錦繡中學(xué)高中生調(diào)研結(jié)果也顯示有76%的學(xué)生表示自己沒有精力同時選修一門以上的大學(xué)先修課程，認為額外學(xué)習(xí)會對其當(dāng)前的高中學(xué)習(xí)造成壓力，僅18%的學(xué)生認為其有時間和精力去學(xué)習(xí)MOOCAP，而18%的同學(xué)中有85%是學(xué)習(xí)成績在班級前15%的同學(xué)，還有6%左右的同學(xué)表示自己不確定。

2．課堂內(nèi)容過難且過多

前人研究表明“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程具有：（1）內(nèi)容寬廣。地質(zhì)學(xué)是研究地球的科學(xué)，主要研究地球的物質(zhì)組成、構(gòu)造運動、發(fā)展歷史和演化規(guī)律[6]，在解決自然科學(xué)理論問題的過程中，以及指導(dǎo)人們找尋礦產(chǎn)資源、能源、水資源以及和自然災(zāi)害做斗爭并維護人類健康的實踐中均具有重大意義[7]。（2）理論性、實踐性強。地質(zhì)學(xué)是一門理論性和實踐性都很強的科學(xué)，除了需要正常的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，室內(nèi)實驗教學(xué)和野外實習(xí)教學(xué)也是地質(zhì)學(xué)教學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、分析問題和解決問題能力的一種鍛煉[8]。調(diào)研表明有69%的學(xué)生認為自己學(xué)科基礎(chǔ)不夠，課堂內(nèi)容過難、過多，又缺乏教師課下輔導(dǎo)答疑，擔(dān)心自己學(xué)不好（圖3）。

圖3 MOOCAP發(fā)展存在的困難

三、MOOCAP背景下“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”教學(xué)模式的探索

在信息化時代，課堂上課不再是學(xué)生們獲取知識的唯一途徑，他們的學(xué)習(xí)方式、思維方式的多樣性與現(xiàn)行的課堂教學(xué)模式產(chǎn)生了很大矛盾，“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”以MOOC的形式進行教學(xué)將會部分緩解這種矛盾，使學(xué)生由被動的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥膶W(xué)習(xí)。其次，“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”作為MOOCAP是提供給那些“學(xué)有余力”并對地質(zhì)學(xué)具有強烈興趣愛好的高中生，激發(fā)其個性潛能，極大滿足其多樣化發(fā)展的目的。然而，鑒于高中生的學(xué)識水平和精力，怎樣在有限的時間里讓他們掌握“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”的基本知識，同時培養(yǎng)他們的地學(xué)思維能力和科學(xué)創(chuàng)造力等是較大的挑戰(zhàn)。因此，筆者結(jié)合MOOCAP課程特點從課程內(nèi)容、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)過程等方面對MOOCAP背景下“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”的教學(xué)模式進行探討。

1．課程內(nèi)容知識點化、碎片化

“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”作為一門通識課程、先修課程，其學(xué)習(xí)對象是非地質(zhì)專業(yè)學(xué)生或高中生，鑒于其有限的地學(xué)知識水平和精力，故對授課內(nèi)容進行梳理、簡化，根據(jù)不同模塊內(nèi)容將課程內(nèi)容知識點化、碎片化（表1）。MOOC每一節(jié)課時間以5～15分鐘為宜，個體獨立，時間雖短但內(nèi)容完整，滿足那些對地質(zhì)學(xué)具有強烈興趣愛好且學(xué)有余力的同學(xué)進行學(xué)習(xí)。

表1 “地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”各個模塊知識點

2．教學(xué)內(nèi)容科普化、通俗化

“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”作為一門通識課程、先修課程，地質(zhì)學(xué)知識點的掌握不是首要的教學(xué)目標，所以在教學(xué)內(nèi)容中把身邊的自然現(xiàn)象和地質(zhì)理論聯(lián)系起來[9]，將會大大提高教學(xué)效果。例如講到地球的圈層結(jié)構(gòu)（圖4）時，我們可以用雞蛋來形容，蛋殼、蛋白和蛋黃分別代表著地殼、地幔和地核，雖然地殼只是非常薄的一層（33km），但是人類迄今達到最深的地方才12.3km，即俄羅斯科拉半島的超深鉆。再比如講到河流侵蝕作用的時候就可以用地質(zhì)學(xué)觀點解釋“三十年河?xùn)|，三十年河西”這句諺語所表述的地貌特征。另外講到對礦物的肉眼鑒定，地質(zhì)學(xué)家根據(jù)中醫(yī)學(xué)家的“望聞問切”，提出“看掂刻敲”的鑒定步驟，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中體會到樂趣和價值。

圖4 地球的圈層結(jié)構(gòu)示意圖

3．教學(xué)方法多樣化

（1）在線上討論區(qū)布置一些靈活題型。①在線觀看視頻并寫出相關(guān)地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)過程，如不同類型火山噴發(fā)視頻（寧靜是或爆發(fā)式噴發(fā)），其所代表的巖漿性質(zhì)分別是基性或是酸性，并分析其原因；②觀察一張圖片或動畫，分析并解釋該地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)生的原因，如長江三峽西陵峽“牛肝馬肺”景點，部分巖石突出于周圍巖石的原因；③布置一個主題，如“為什么說碳酸鹽巖在工程建設(shè)和旅游事業(yè)中有著重要意義？”教師不定期進行線上教學(xué)和交流，在教學(xué)中應(yīng)以地學(xué)思維方法和時空觀教育為主，單純的知識積累為輔[8]。不斷引導(dǎo)學(xué)生回答或解決這些問題，促使學(xué)生積極主動思考問題而不是被動接受，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力和創(chuàng)新思維能力。

（2）在課程內(nèi)容里添加學(xué)習(xí)視頻。學(xué)習(xí)地質(zhì)學(xué)要建立起獨特的時空觀[6]，時間上要突破人文史的年、月、日等時間觀念，以百萬年（Ma）來計時，空間上從宏觀（地球、山系、海洋等）到微觀（礦物晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)等），研究領(lǐng)域十分寬廣，因此有必要適當(dāng)增加有關(guān)地球、自然、資源、災(zāi)害等方面的紀錄片。如講到地球概況時，可觀看地球起源（The origin of the Earth）BBC紀錄片，了解地球是如何形成并演化成現(xiàn)今的樣子。講到斷層構(gòu)造時，可觀看地球起源之圣安德烈斯斷層（San Andreas Fault，地球表面最長和最活躍的斷層之一），1906年舊金山大地震（里氏規(guī)模為7.8）正是由該斷層帶的地殼運動引起的，幫助學(xué)生直觀理解理論知識。

（3）在PPT課件中插入大量動畫，以立體直觀的動態(tài)演示更形象生動地使學(xué)生理解各種概念，激發(fā)學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)積極性和樂趣。比如角度不整合這一概念，如果僅僅給出一張圖片（圖5），學(xué)生理解會比較吃力，而如果是以動畫的形式呈現(xiàn)（地殼下降，接受沉積→巖層褶皺隆起，遭受剝蝕→地殼再次下降，接受新的沉積），抽象的概念將變得形象具體、生動活潑的實物[10]，教學(xué)效果將會事半功倍。

圖5 角度不整合

4． 教學(xué)過程智能化

（1）“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”MOOC視頻的制作和運行。MOOCAP的開展和實踐需要有較高質(zhì)量的MOOC課程做基礎(chǔ)和保障[11]。“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”MOOC已在安徽省e會學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)中心上線并運行，在該學(xué)習(xí)平臺可以進行在線學(xué)習(xí)、互動、作業(yè)、考試等教學(xué)環(huán)節(jié)，做到課程知識點化、學(xué)習(xí)可重復(fù)且無時空限制、可線上互動等內(nèi)容。該學(xué)習(xí)平臺也將建立統(tǒng)一認證系統(tǒng)，實現(xiàn)省內(nèi)高校MOOC課程學(xué)分認證，做到優(yōu)質(zhì)課程資源的共享，這為MOOCAP的建設(shè)和管理奠定了實踐基礎(chǔ)，為高中生在大學(xué)認證學(xué)分提供了政策支撐。

（2）信息化課堂教學(xué)（智慧課堂）。①在教學(xué)PPT中添加一些問題，學(xué)生回答完問題看到答案解析后再學(xué)習(xí)后續(xù)章節(jié)內(nèi)容，可及時查看學(xué)生知識鞏固程度。②在平臺上添加一些常見礦物、巖石標本的直播講解視頻，直播設(shè)置為可回看，學(xué)生學(xué)習(xí)時可在下方進行討論。

綜合以上，筆者提出“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”MOOCAP新型教學(xué)模式（圖6），有效解決了怎樣在有限的時間里讓他們掌握“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”的基本知識，同時培養(yǎng)他們的地學(xué)思維能力和科學(xué)創(chuàng)造力，激發(fā)其個性潛能，極大滿足其多樣化發(fā)展，為以后的大學(xué)專業(yè)選擇甚至職業(yè)生涯做好準備。

圖6 MOOCAP背景下“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”教學(xué)模式

四、結(jié)論

蔡元培先生認為“知教育者，與其守成法，毋寧尚自然，與其求劃一，毋寧展個性”，強調(diào)個性自由發(fā)展，反對注入式，填鴨式的教學(xué)?！暗刭|(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程以MOOCAP的方式提供給對地質(zhì)學(xué)感興趣的高中生學(xué)習(xí)，將增進其對地球認識并有效提升其科學(xué)創(chuàng)造力，能讓其提前明確奮斗方向，為將來理性選擇大學(xué)專業(yè)奠定基礎(chǔ)，并使其成長為滿足社會和國家需要的創(chuàng)新人才。但作為新生事物的MOOCAP，當(dāng)前我國尚未形成國家標準的MOOCAP體系，其與招生制度改革的結(jié)合點還在探索中，部分大學(xué)和高中正在積極嘗試中。相信不久的將來，大學(xué)和高中之間將普遍實現(xiàn)MOOCAP課程學(xué)分認證，建立我國高中與大學(xué)教育銜接新模式，“讓會飛的孩子先飛起來，讓能飛的孩子飛得更高”。