《中外地學(xué)比較史》核心通識課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐

李淑敏 陳圣寧 黃小琴

摘 要：

概括和總結(jié)了課程的建設(shè)過程，闡述圍繞培養(yǎng)學(xué)生使用辯證唯物主義的認(rèn)識論和方法論，包括自然觀和地球觀，設(shè)計(jì)課程內(nèi)容和選擇教學(xué)方法，使課程成為學(xué)生梳理和提高樸素想象力科學(xué)性的有力工具。給學(xué)生以科學(xué)人思維規(guī)律的深層次引導(dǎo)，形成地學(xué)全球運(yùn)動思維，鑒古創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生探索精神，啟迪科學(xué)智慧，熱愛美好地球。

關(guān)鍵詞：

通識教育;地球科學(xué);課程建設(shè)

中圖分類號：G4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.13.088

0 引言

所謂通識教育即為共同的、核心的、綜合的、非工具性、非職業(yè)性的教育，旨在培育學(xué)生的人文情懷、生存智慧，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)，健全學(xué)生人格，注重知識完整性，內(nèi)在邏輯關(guān)系。南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授李向東在建設(shè)《宇宙簡史》課程時提到：現(xiàn)代自然科學(xué)為理解各種自然和社會現(xiàn)象提供了主要的工具和方法，據(jù)此人們才可以建立正確的世界觀、價值觀和人生觀。因此，自然科學(xué)在培養(yǎng)健全人格、愛國情懷、批判性思維和創(chuàng)新精神等方面大有可為。地學(xué)（geoscience），也稱地球科學(xué)（earth science），包括研究地球的全部學(xué)科：地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地理學(xué)、大氣科學(xué)和海洋科學(xué)等。人類生活并繁衍于地球，地學(xué)是人類認(rèn)識地球的一門最重要的基礎(chǔ)學(xué)科。

1 《中外地學(xué)比較史》課程定位與目標(biāo)

在當(dāng)代的科學(xué)體系中，通常將數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文、地學(xué)和生物并列，作為自然科學(xué)研究的六大領(lǐng)域。數(shù)、理、化是發(fā)展工業(yè)的基礎(chǔ)科學(xué)，生物學(xué)是發(fā)展農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)，而地學(xué)關(guān)乎于資源（油、氣、礦產(chǎn)）、環(huán)境、國民基礎(chǔ)建設(shè)、人與自然可持續(xù)發(fā)展。人類之所以要認(rèn)識地球，首先是因?yàn)槲覀儽仨氃丛床粩嗟貜淖匀唤绔@取資源，才能維持生存、進(jìn)而發(fā)展。生命的起源、天體的起源，航天，探月，環(huán)境問題，生態(tài)危機(jī)，全世界都在關(guān)注的問題，都是以地球科學(xué)為主體的。

中外各歷史時期，人們對這顆星球的形成和演化不斷探索形成了今天成熟的地球科學(xué)。20世紀(jì)之前，中、西方經(jīng)歷了非常不同的發(fā)展過程，在人文、宗教、政治和自然科學(xué)的諸多方面都有明顯的差異。西南聯(lián)大——?dú)v史教授皮明舉：“不讀中國歷史不知道中國的偉大，不讀西洋史不知道中國的落后”。中外地學(xué)史比較，將緊密結(jié)合歷史背景，沿著中國和外國兩條主線：歷史時期的學(xué)術(shù)思想、地質(zhì)科學(xué)成就及其歷史地位、著作、著名科學(xué)家的生平事跡、重大地質(zhì)科學(xué)活動等，并集中的以中外地學(xué)發(fā)展過程中的重要人物、重要事件，對世界范圍內(nèi)中西方地學(xué)思想形成的共同性與差異性進(jìn)行比較，梳理同一學(xué)科緣起、主題、內(nèi)容、方式、演進(jìn)、成果及其影響力的異同，探索中外地學(xué)發(fā)生、發(fā)展、繁榮和衰落的某些規(guī)律。

通過該門課程，培養(yǎng)學(xué)生使用辯證唯物主義的認(rèn)識論和方法論，包括自然觀和地球觀。從認(rèn)識論與方法論方面給學(xué)生以科學(xué)人思維規(guī)律的深層次引導(dǎo)，使之成為學(xué)生梳理和提高樸素想象力科學(xué)性的有力工具。形成地學(xué)全球運(yùn)動思維，鑒古創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生探索精神，啟迪科學(xué)智慧，熱愛美好地球。

2 《中外地學(xué)比較史》課程設(shè)計(jì)內(nèi)容組織與安排

2.1 課程設(shè)計(jì)思路

緊緊的圍繞中國和外國兩個空間，一個時間軸上呈現(xiàn)知地球科學(xué)的緣起、流變、積累、深化、未來與創(chuàng)新，著重講授在重要時間和空間節(jié)點(diǎn)上的經(jīng)典思想、作品和人物，構(gòu)建起具體知識構(gòu)成的坐標(biāo)，把學(xué)生引入科學(xué)領(lǐng)域的概念和過程中。運(yùn)用比較的方法，比較中國和外國同一學(xué)科緣起、主題、內(nèi)容、方式、演進(jìn)、成果及其影響力的異同，呈現(xiàn)中西地球科學(xué)的同質(zhì)性訴求，差異性方式，探求用多元的視角理解地球科學(xué)知識，解決實(shí)際問題。

2.2 教學(xué)內(nèi)容的選取

中外地球科學(xué)的歷史時間軸，認(rèn)識地球的構(gòu)成和演化大致分五個時期。教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)選擇每個時期中國和外國地球科學(xué)概念，地球科學(xué)方法、地球科學(xué)思想實(shí)驗(yàn)、地球科學(xué)的論證與邏輯推理。以促進(jìn)學(xué)生通過歷史對地球科學(xué)概念的理解、促進(jìn)學(xué)生通過歷史對地球科學(xué)方法論的搜集證據(jù)、猜想和測試過程的理解、促進(jìn)學(xué)生對地球科學(xué)依賴實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)對地球科學(xué)廣泛持久的影響的理解、促進(jìn)學(xué)生地球科學(xué)思維和推理能力，讓學(xué)生變得更有科學(xué)頭腦。簡而言之教學(xué)內(nèi)容圍繞培養(yǎng)一些思維能力，一些做實(shí)驗(yàn)的方法，一些推理的方法，以及指導(dǎo)學(xué)生這個世界的很多邊界，什么事能做，什么事不能做，我們把它叫作地球科學(xué)常識而展開。

2.3 教學(xué)內(nèi)容組織與學(xué)時安排

中外地學(xué)史在多個空間和一個時間的框架下大致分為五個時期，前期在自然科學(xué)沒有真正確立之前，更多的是從思想史方面看自然科學(xué)的發(fā)展，在科學(xué)發(fā)展的早期，這個界限是不明確的，所謂科學(xué)探索，更多的是從哲學(xué)的層面去研究，而在科學(xué)發(fā)展劃分已經(jīng)十分明細(xì)的今天、天文地理、地質(zhì)、物理等學(xué)科都已有了自己比較明確的概念范圍。地學(xué)在不同學(xué)派、不同觀點(diǎn)的爭論中形成和發(fā)展起來。教學(xué)內(nèi)容組織與學(xué)時安排見表1。

3 《中外地學(xué)比較史》課程教學(xué)方法與手段

3.1 課程教學(xué)方法

在指定的教學(xué)內(nèi)容或教學(xué)主體下，關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展科學(xué)方法。教學(xué)方法和手段的使用上要使學(xué)生變得“懂科學(xué)”，而不僅僅是“學(xué)習(xí)科學(xué)”。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，借鑒澳大利亞新南威爾士大學(xué)教育學(xué)院榮譽(yù)副教授邁克爾·馬修斯的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與學(xué)術(shù)思想，主要采用“探究式教學(xué)”和“發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)”方法。并牢牢結(jié)合“情景的方法”和“歷史的方法”，輔以討論法、任務(wù)驅(qū)動法和訓(xùn)練法。

“探究式教學(xué)”和“發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)”也即課程以學(xué)生為中心，學(xué)生在課程中是主體，教師作為引導(dǎo)，讓學(xué)生就課程中的某個問題進(jìn)行探究、實(shí)驗(yàn)、討論等，最后得出結(jié)論。在整個探究過程中，教師使用任務(wù)驅(qū)動法。亞里士多德說，思維自疑問和驚奇開始，任務(wù)驅(qū)動就是要設(shè)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生通過查閱資料思考、推理、用已知的知識超越當(dāng)下所想，引導(dǎo)學(xué)生了解地球科學(xué)發(fā)現(xiàn)的本質(zhì)，在發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)中，盡可能的將學(xué)生放在發(fā)現(xiàn)者的位置上，鼓勵學(xué)生去發(fā)現(xiàn)，而不僅僅通過老師的講解了解事物。發(fā)現(xiàn)要教師去引導(dǎo)，教師將概念、方法和方法論的知識傳遞給學(xué)生。教師引導(dǎo)的越多越好，學(xué)生學(xué)習(xí)的就越多越好。如果一個學(xué)生不理解其闡述的命題或主張，那么即使這個命題或主張是真的，學(xué)生可能已經(jīng)學(xué)到了它，但不是發(fā)現(xiàn)了它;類似地，如果他們理解這個命題，但是被迫相信或者被迫提出這個命題，那么也不能成為發(fā)現(xiàn)。

“情景的方法”和“歷史的方法”：歷史上一些科學(xué)嘗試的片段對地球科學(xué)學(xué)科而言具有非凡的意義。這些片段包括：伽利略（Galileo）在改變我們關(guān)于人類在宇宙中的位置這一觀點(diǎn)的作用;斯蒂諾（Nicolas Steno）——地層學(xué)的建立;第一次地學(xué)革命——水成論與火成論之爭;災(zāi)變論與均變論之爭;菜伊（Charles Lyell）和《地質(zhì)學(xué)原理》“漸進(jìn)論”的地學(xué)思想和“將今論古”的現(xiàn)實(shí)主義方法，及地質(zhì)學(xué)的建立;菜伊爾和達(dá)爾文（Darwin）他們之間的友誼促進(jìn)了各自理論的發(fā)展，對地質(zhì)學(xué)進(jìn)化論思想和進(jìn)化論生物學(xué)的發(fā)展相輔相成的作用;第二次地學(xué)革命——板塊構(gòu)造理論的興起等。用這些歷史的片段，使學(xué)生更好的回望科學(xué)史上那些重要的時刻，歷史的探究不僅有助于理解，而且能夠提供關(guān)于歷史新的可能性。歷史視角使學(xué)生將概念和結(jié)構(gòu)置于廣大的知識體系與科學(xué)觀念史中。而角色扮演與戲劇的運(yùn)用的情景課堂方法，在火成論與水成論之爭、進(jìn)化論與激變論之爭等歷史片段中使學(xué)生扮演不同的觀點(diǎn)支持者，在課下進(jìn)行各個學(xué)說的觀點(diǎn)整理，相關(guān)學(xué)術(shù)論文的整理、地質(zhì)學(xué)家的實(shí)際考察和驗(yàn)證，地學(xué)家實(shí)驗(yàn)的整理，課堂上進(jìn)行情景再現(xiàn)。使學(xué)生深刻的認(rèn)識到“對立統(tǒng)一”的地球科學(xué)理論發(fā)展中的體現(xiàn)，在兩種對立觀點(diǎn)的斗爭過程中使學(xué)生對巖石的成因有了更正確的更全面的認(rèn)識。甚至深刻地改變了學(xué)生觀察這個世界的方式。

3.2 教學(xué)資源和手段

目前課程融匯10多本參考教材梳理了簡明扼要的教學(xué)內(nèi)容，收集5門相關(guān)MOOC，2個關(guān)于地球家園的紀(jì)錄片，完成了課程資源的儲備和初步梳理。融匯陳國寶、李玉靜著《大眾地學(xué)史》，涂光熾主編《地學(xué)思想史》，[英]李約瑟著《中國科學(xué)技術(shù)史·第五卷地學(xué)》，吳鳳鳴著《世界地質(zhì)學(xué)史》，楊文衡著《中國地學(xué)史——近現(xiàn)代卷》，許玫，張生妹著《中國地學(xué)史——古代卷》，陳毓川、趙遜等編著《世紀(jì)之交的地球科學(xué)——重大地學(xué)領(lǐng)域進(jìn)展》，中國自然辯證法研究會地學(xué)哲學(xué)委員會《地學(xué)與思維》，王維著《地學(xué)哲學(xué)對談錄》，吳鳳鳴等著《地學(xué)哲學(xué)與可持續(xù)發(fā)展》，地質(zhì)出版社《地球科學(xué)大辭典·基礎(chǔ)學(xué)科卷》等形成課程精要講義。推薦學(xué)生拓展學(xué)習(xí)MOOC資源：關(guān)于地學(xué)、哲學(xué)和地質(zhì)學(xué)史的講座——吳鳳鳴（超星視頻）;中國大學(xué)MOOC：中國自然美景及其地質(zhì)成因;中國地質(zhì)大學(xué)（北京）公開課：走近地球——地球科學(xué)概述;中國大學(xué)MOOC：南京大學(xué)——走進(jìn)地理學(xué);中國大學(xué)MOOC：電子科技大學(xué)——地球資源與環(huán)境信息技術(shù)前沿。以及“地球成長史”（BBC紀(jì)錄片）、“家園（home）（法國紀(jì)錄片）”，豐富學(xué)生對地球科學(xué)深入認(rèn)識和理解的要求。

3.3 《中外地學(xué)比較史》課程考核與評價

課程考核與評價分為考勤、平時作業(yè)、小組項(xiàng)目、課程論文或設(shè)計(jì)四個方面。

要求每個學(xué)生建立《中外地學(xué)比較史》課程的小冊子，學(xué)期中整理4個地球科學(xué)經(jīng)典案例，其中包括歷史故事、科學(xué)家原創(chuàng)論文的引文、相關(guān)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和論證、旁注和問題以及留給學(xué)生對某個課堂問題的感想。期末課程論文，論文選題由學(xué)生根據(jù)收集的資料自定。包括巖石學(xué)類、地質(zhì)年代、礦床和成礦理論、板塊和構(gòu)造、區(qū)域生態(tài)地質(zhì)環(huán)境研究、綠色能源與可持續(xù)發(fā)展、未來地球、3s技術(shù)與數(shù)字地球、地學(xué)史發(fā)展研究、地學(xué)史比較等。

4 結(jié)語與展望

《中外地學(xué)比較史》旨在使學(xué)生學(xué)過課程后應(yīng)建立的地球科學(xué)思維，由地球科學(xué)課推廣其他科學(xué)探究。課程在三亞學(xué)院開設(shè)兩個學(xué)期，之后將繼續(xù)梳理課程內(nèi)容，形成體系，讓知識更有連續(xù)性和系統(tǒng)性;拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑和方法，豐富動手能力部分內(nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)證考察模塊;基于微助教或雨課堂進(jìn)行部分課堂翻轉(zhuǎn)，引導(dǎo)學(xué)生用手機(jī)聽課、做課上習(xí)題與老師互動，而非游戲;增加學(xué)術(shù)海報(bào)設(shè)計(jì)考核。更好的使課程成為學(xué)生梳理和提高樸素想象力科學(xué)性的有力工具。給學(xué)生以科學(xué)人思維規(guī)律的深層次引導(dǎo)，形成地學(xué)全球運(yùn)動思維，鑒古創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生探索精神，啟迪科學(xué)智慧，熱愛美好地球。

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