生活元素與課堂教學(xué)的深度融合研究

劉小磊　馮陣東　魏國營　鐘福平

［摘 要］ “以學(xué)生為中心”教學(xué)理念的提出，要求教師要思考其授課對象。理工科類專業(yè)課往往具有枯燥及抽象等特點，為使課堂教學(xué)具有活力，激發(fā)學(xué)生興趣，加深學(xué)生理解程度，以“煤層氣地質(zhì)學(xué)”課程為例，探討了生活元素融入課堂的方式，以學(xué)生感興趣的話題、熱點及生活中常見的事物為切入點，將抽象的知識具體化和形象化，并將知識點融入其中，引發(fā)學(xué)生思考討論。該教學(xué)方法是“以學(xué)生為中心”教學(xué)理念的拓展，能發(fā)揮良好的教學(xué)效果。

［關(guān)鍵詞］ 生活元素；課堂教學(xué)；以學(xué)生為中心；地質(zhì)

［基金項目］ 2022年度河南理工大學(xué)教育教學(xué)改革研究與實踐項目“‘融思政于課堂，取素材于生活專業(yè)教學(xué)模式探索——以‘煤層氣勘探與開發(fā)為例”（202211）

［作者簡介］ 劉小磊（1989—），男，河南許昌人，工學(xué)博士，河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院講師，主要從事煤層氣勘探開發(fā)研究；馮陣東（1983—），男，山東成武人，工學(xué)博士，河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院講師，主要從事構(gòu)造地質(zhì)研究；魏國營（1970—），男，河南駐馬店人，工學(xué)博士，河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院教授，主要從事瓦斯地質(zhì)研究。

［中圖分類號］ G642.0［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）04-0025-04［收稿日期］ 2022-12-10

引言

教書育人，如何教好書，同時做好育人工作，是每一位教師應(yīng)該思考的問題。隨著“以學(xué)生為中心”教學(xué)理念的提出，高校教師更加關(guān)注其授課對象“學(xué)生”［1-3］。在高校教與學(xué)過程中，專業(yè)課教師與學(xué)生接觸多，也更容易產(chǎn)生共鳴，對學(xué)生“三觀”影響最大［4-5］。同時，理工科類專業(yè)課程往往具有抽象性強(qiáng)和專業(yè)詞匯多等特點，較為晦澀難懂，對于剛接觸專業(yè)課程的大學(xué)生來說，較難激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性；與此同時，專業(yè)課教師多是專業(yè)性人才，對自身所學(xué)專業(yè)具有較深的認(rèn)識和理解，在教師看來非常簡單的專業(yè)知識，對學(xué)生來說可能難以理解；相比學(xué)生，專業(yè)課教師經(jīng)歷過各個階段的教育，具有較為豐富的人生經(jīng)驗，對知識及事物的理解更加全面，如何將這部分潛在的優(yōu)勢融入日常教學(xué)，如何從生活中尋找素材，把枯燥的理論形象化，把抽象的知識具體化，是教師在大學(xué)專業(yè)課課堂教學(xué)中需要思考的問題?！巴ㄟ^生活并來自生活的課，是使人印象最深刻、理解最容易的課?！保?］靈活選用生活化的內(nèi)容，提供生活化的教學(xué)活動素材，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會在生活中觀察體驗，使課堂知識與生活相關(guān)聯(lián)，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生運用知識的能力［6-7］。本文以“煤層氣地質(zhì)學(xué)”為例，探討如何將生活元素融入課堂教學(xué)。

“煤層氣地質(zhì)學(xué)”是瓦斯地質(zhì)方向的核心專業(yè)課，以基礎(chǔ)理論研究為主，它所涉及的基礎(chǔ)理論相對抽象，不易理解。其所研究的對象——煤及煤層氣均賦存在地下，其形成歷史只能進(jìn)行推測，無法讓學(xué)生進(jìn)行實時觀測，如果單一地講解專業(yè)知識，課堂難免枯燥乏味，也難以調(diào)動學(xué)生的積極性。比如，煤基質(zhì)塊和甲烷碳同位素影響因素等，這些知識點對教師來說容易理解，但對學(xué)生來說，他們的知識相對有限，很難想象出這些抽象的概念或因素，如何將這些抽象的理論形象化和生活化，巧妙地融入思政元素，培養(yǎng)學(xué)生體驗生活、觀察周圍事物及其思考能力等，其本身也是課程思政的一種形式。

一、課堂教學(xué)生活化研究思路

根據(jù)教學(xué)知識點，結(jié)合自身及學(xué)生的生活環(huán)境及其成長過程中經(jīng)歷的普遍性事物，從學(xué)生生活經(jīng)驗和知識出發(fā)，尋找教學(xué)知識點和日常生活事物之間的相似性，通過類比的方法將兩者結(jié)合起來，化抽象的知識為具體的事物，使學(xué)生在腦海中構(gòu)建出具體的事物，加深其理解，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察及善于思考等能力，借此引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會在生活中觀察體驗，把課堂知識與生活關(guān)聯(lián)，從而形成富有生活氣息的教學(xué)課堂，達(dá)到活躍課堂氣氛、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率的目的，這也是“以學(xué)生為中心”教學(xué)理念的體現(xiàn)形式之一。

“煤層氣地質(zhì)學(xué)”作為專業(yè)基礎(chǔ)課，包含很多抽象的知識，如何將這些知識轉(zhuǎn)化為通俗的語言講解給學(xué)生，讓學(xué)生能夠領(lǐng)悟，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，需要不斷探索。通過對教材知識的剖析，將該門課程的講解內(nèi)容進(jìn)行串聯(lián)，以通俗的語言告訴學(xué)生這門課程要學(xué)習(xí)什么，本門課程主要講解“煤層氣是什么，從哪里來，到哪里去，哪里最富集以及如何開采”等問題，比起書面專業(yè)術(shù)語，通過這樣的講解，學(xué)生更容易接受和理解，也點出了課程的重點。在具體講解過程中，要將抽象的知識轉(zhuǎn)化為具體的事物，就需要以生活化的事物進(jìn)行類比。

二、課堂教學(xué)生活化實施方法

（一）熟悉事物類比法

課堂教學(xué)過程中會遇到很多抽象的知識點，通過對熟悉的事物進(jìn)行類比，能夠提高學(xué)生的興趣，加深學(xué)生的理解，部分舉例如表1所示。下面進(jìn)行展開說明。

1.煤基質(zhì)塊與魔方。煤中自然形成的裂縫稱為裂隙，這些裂隙把煤體切割成一系列形態(tài)各異的基質(zhì)單元，稱基質(zhì)塊。在講解煤基質(zhì)塊時，由于其是較為抽象的概念，如果只是給學(xué)生講解基本概念，難免枯燥乏味，學(xué)生也難以理解，此時，可結(jié)合學(xué)生熟悉的事物進(jìn)行講解和類比說明。如圖1（a）所示，實際煤體裂縫和煤基質(zhì)塊是不規(guī)則的，為研究方便，往往將其假想為圖1（b）所示規(guī)則的煤基質(zhì)塊，根據(jù)對日常生活的觀察，發(fā)現(xiàn)圖1（c）的魔方與圖1（b）的假想煤基質(zhì)塊非常相似，可在課堂中通過實物魔方引入煤基質(zhì)塊，將抽象的煤基質(zhì)塊具化為經(jīng)常見到的魔方，使學(xué)生更易理解，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)課堂講到這里，拿出魔方讓學(xué)生觀察時，學(xué)生思維非常活躍，興趣也很高，因為大部分學(xué)生都接觸過魔方，甚至經(jīng)常作為玩具來玩，當(dāng)教師展示魔方時，與學(xué)生產(chǎn)生了情感上的共鳴，學(xué)生更容易提起興趣，也更愿意跟隨教師的思路去思考，進(jìn)而加深了學(xué)生對煤基質(zhì)塊的理解。

2.煤中孔隙與發(fā)面。在講解孔隙成因類型時，氣孔是比較常見和典型的一類孔隙，然而煤炭是在漫長的歷史過程中形成的，課堂教學(xué)中無法再現(xiàn)氣孔的形成過程，學(xué)生理解起來也比較困難，只能根據(jù)現(xiàn)有的孔隙形態(tài)等來進(jìn)行推測，學(xué)生的知識較為有限，又沒有在實驗室進(jìn)行過觀測，如果只跟他們講解孔隙形態(tài)，一方面會使課堂非常枯燥，另一方面，由于學(xué)生較難假想出具體的對象，也難以理解，注意力難以集中，難以引導(dǎo)學(xué)生思考。通過對日常生活的觀察發(fā)現(xiàn)，日常我們食用的饅頭上面就有許多孔，特別是做饅頭用的發(fā)面，這些孔是由于面團(tuán)在發(fā)酵過程中產(chǎn)生了氣體，氣體逸散之后在面團(tuán)中留下的，這些孔的形成跟煤中形成的氣孔原理類似，形態(tài)也類似，具有很好的對比性。同時，饅頭也是學(xué)生日常經(jīng)常接觸，甚至每天都要食用的東西，雖然可能未對其進(jìn)行過深入思考，但對其了解較多，當(dāng)講課過程中將饅頭引入課堂時，學(xué)生的反應(yīng)非常強(qiáng)烈，瞬間就把學(xué)生的注意力集中到了要講解的內(nèi)容之中，接著再進(jìn)一步引出蒸饅頭用的面團(tuán)及其形成過程，把煤體中形成的氣孔和面團(tuán)中形成的氣孔放在一起進(jìn)行類比，如圖2所示，讓學(xué)生思考，并從中找出相似點，學(xué)生的回答也非常積極。通過這種方法能夠使學(xué)生在腦海中形成具體的事物，加深學(xué)生的理解，激發(fā)學(xué)生的興趣及對日常生活的觀察和思考。

3.煤基質(zhì)收縮效應(yīng)與泥裂。在講解滲透率的影響因素時，其中一種影響因素是煤基質(zhì)的收縮效應(yīng)，由于這種收縮量相對較小，肉眼難以觀測，只能依靠實驗來測，然而學(xué)生在實際上課過程中，很難有機(jī)會進(jìn)行相關(guān)實驗，而且實驗也是間接測試，并不能直接觀測，這也就增加了學(xué)生的理解難度。煤基質(zhì)收縮效應(yīng)就是煤體表面吸附的氣體從煤體表面解吸之后，引起的煤基質(zhì)的收縮，進(jìn)而增大了煤體中的裂縫，提高了煤體滲透率。教師在課堂中應(yīng)將這種現(xiàn)象展示給學(xué)生，讓學(xué)生具有直觀的感受。通過自身經(jīng)驗及對日常生活的觀察，可以發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象類似日常生活中見到的泥裂，特別是夏天氣溫較高，雨水又不充足的時候，在土地上或河灘上，會出現(xiàn)很多裂開的泥塊，如圖3所示。這些裂開的泥塊其實是由于氣溫太高，水的蒸發(fā)量太大，導(dǎo)致泥土中的水被蒸發(fā)掉之后形成的。在水的蒸發(fā)過程中，泥塊不斷開裂，裂縫不斷增大，最終形成圖3所示現(xiàn)象。這種情況和煤基質(zhì)塊的收縮效應(yīng)原理是一樣的，都是由于氣體或水在物體表面的散失而導(dǎo)致的裂縫增大現(xiàn)象。由于授課對象具有地質(zhì)背景，對泥裂現(xiàn)象較為熟悉，當(dāng)泥裂的照片出現(xiàn)在課堂上時，引導(dǎo)學(xué)生思考：這和煤基質(zhì)收縮具有什么樣的關(guān)系？進(jìn)而通過類比給學(xué)生講解煤基質(zhì)收縮效應(yīng)，達(dá)到事半功倍的效果。

（二）電影片段啟示法

大學(xué)生對電影往往比較感興趣，電影中很多片段也蘊藏著一定的科學(xué)知識，將電影里蘊藏的科學(xué)知識與教授知識點進(jìn)行銜接，可顯著提高學(xué)生的興趣和理解程度。在“煤層氣地質(zhì)學(xué)”的《數(shù)值模擬技術(shù)》章節(jié)中，單一地給學(xué)生講數(shù)值模擬技術(shù)較為枯燥，學(xué)生印象也不深，甚至不清楚數(shù)值模擬到底能干什么。如何將數(shù)值模擬技術(shù)介紹給學(xué)生，提高學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣，需要不斷進(jìn)行思考。通過觀看電影片段，提出問題，啟發(fā)學(xué)生思考，會起到顯著效果。通過回想日常觀看的影片，發(fā)現(xiàn)在電影《薩利機(jī)長》中，有專門關(guān)于模擬的片段，時長大概幾分鐘，通過這個片段能夠?qū)ⅰ盀槭裁匆M(jìn)行數(shù)值模擬？模擬結(jié)果為什么會不同？模擬的優(yōu)缺點是什么？”這些問題說清楚。該部影片主要講述由于飛機(jī)事故迫降后，對機(jī)長選擇的迫降位置產(chǎn)生的一系列質(zhì)疑，為了弄清其處理方式是否得當(dāng)，里面采用了模擬技術(shù)，但在模擬過程中有的模擬獲得了預(yù)想效果，有的模擬卻沒有獲得預(yù)期效果。在觀看之前，把以上三個問題拋給學(xué)生，讓學(xué)生邊看邊思考，看完之后讓學(xué)生進(jìn)行回答。課堂中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生看完后回答問題的積極性明顯提高，一方面是由于學(xué)生對電影片段感興趣，另一方面是通過電影片段更加直觀地說明了問題，學(xué)生容易想到，也容易接受。通過思考這些問題，學(xué)生對數(shù)值模擬技術(shù)有了更深入的理解，可為后續(xù)講解奠定基礎(chǔ)。與此同時，也可借此機(jī)會提到我國真實航空事件改編的《中國機(jī)長》，激發(fā)學(xué)生對英雄的崇敬，同時教育學(xué)生遇事要沉著冷靜、敢于擔(dān)當(dāng)，也巧妙地將課程思政融入其中，起到了多重效果。

結(jié)語

通過該種教學(xué)方法，能夠明顯提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，對教師提出的問題也能夠踴躍回答，既起到了預(yù)期的效果，又培養(yǎng)了學(xué)生善于思考和善于觀察的習(xí)慣。同時通過不斷建立和完善素材庫，相應(yīng)的生活元素也在隨著時代的變化和發(fā)展而不斷更新，其內(nèi)容能夠及時貼近學(xué)生生活，對學(xué)生進(jìn)行正確引導(dǎo)，培養(yǎng)其正確的世界觀、人生觀和價值觀。

該種教學(xué)方法與“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念進(jìn)行了融合，對教師也提出了更高的要求，授課前需要教師自身能夠融通教學(xué)內(nèi)容，并在日常生活中，對觀察到的事物及時進(jìn)行記錄收藏，豐富教學(xué)素材，構(gòu)建具有吸引力和啟發(fā)性的教學(xué)素材，并將其與教學(xué)知識點之間建立聯(lián)系，最終實現(xiàn)抽象知識形象化，枯燥理論生動化和鮮活化。

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Research on the Deep Integration of Life Elements and Classroom Teaching： Taking CBM Geology

Course as an Example

LIU Xiao-leia， b， FENG Zhen-donga， b， WEI Guo-yinga， b， ZHONG Fu-pinga， b

（a. College of Safety Science and Engineering， b. National Experimental Teaching Demonstration

Center for Safety Engineering， Henan Polytechnic University， Jiaozuo， Henan 454000， China）

Abstract： The proposition of “student-centered” teaching concept requires teachers to think about their teaching objects. Science and engineering courses are often boring and abstract. In order to make classroom teaching energetic， stimulate students interest and deepen students understanding， this paper takes CBM Geology as an example to discuss the way of integrating life elements into the classroom. Taking the topics， hot spots and common things in life that students are interested in as the starting point， the abstract knowledge will be embodied and visualized， and the knowledge points will be integrated into it to trigger students to think and discuss. This teaching method is an extension of the “student-centered” teaching concept， which can play a good teaching effect.

Key words： life elements; classroom teaching; student-centered; geology