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生活化素材在高师“地质学基础”教学中的应用探索

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  • 更新时间2022-06-29
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摘    要:“地质学基础”作为师范类高校地理科学专业的基础必修课,也是自然地理学、人文地理学、地理信息科学专业的理论基础课,在地理科学专业本科培养方案中有着突出的作用和地位。为让学生更能充分理解课程中抽象的知识点,本文以宋春青主编《地质学基础》教材的部分教学内容为例,挖掘生活化素材,探究知识点与生活素材之间的联系,创设生活化教学情境,从而实现地质教学生活化。“地质学基础”课程生活化教学方法的创新,将对激发学生学习兴趣、活化课堂氛围、强化对知识点的记忆和理解、培养学生实践创新能力方面发挥积极的作用。


关键词:地质学基础;地理科学;生活化素材;创新教学;



Application Exploration of the Life-Oriented Materials in the Teaching on Foundations of

Geology in Normal Colleges and Universities

HE Yuli WANG Jian SHU Chengqiang HU Cuihua LIU Ljuan

School of Geographical sciences, China West Normal University Academic Affairs Office, China

West Normal University



Abstract:

As a basic required course of geographic science specialty in Normal Colleges and Universities, the Foundations of Geology is also the basic theoretical course of physical geography, human geography, geographic information science, and plays an important role in the undergraduate training program of geographic science specialty. In order to enable students to fully understand the abstract knowledge points in this course, taking part of teaching Contents of the textbook " Foundations of Geology " edited by Song Chunqing as an example, this paper explores the relationship between knowledge points and life-oriented materials through excavating life-oriented materials, and creates life-oriented teaching situations, thus to realize life-oriented geology teaching. The innovation of the life-oriented teaching method on Foundations of Geology plays an active role in stimulating the students' interest in learning, activating the classroom atmosphere, strengthening the memory and understanding of knowledge points, and cultivating the students' practical and innovative ability.


Keyword:

Foundations of Geology; geographic science; life-oriented material; innovative teaching;


著名教育家和心理学家杜威“教育即生活”的教育理念,对中国现代教育产生了深远的影响,明确了教育与人类社会生活息息相关的观点[1]。我国伟大的教育家、思想家陶行知提出“生活教育是以生活为中心之教育”,他的生活教育理论通过“生活即教育”、“社会即学校”、“教学做合一”三大原理阐释了生活和教育的关系[2]。“生活即教育”,强调生活对教育的重要作用,学生生活中的所见所闻都可以作为教学的资源;“社会即学校”,既然生活是教育,那么我们生活的社会就是教育的场所,教育不仅只存在于学校和课堂,学生学习的途径也不再局限于学校和教材[3]。陶行知在晓庄师范学校创校演讲中提出了“我们的实际生活,就是我们全部的课程;我们的课程,就是我们的实际生活”的创新教育发展理念[4],其中融入了生活实践教育[5]。“生活化教学”是指将教学活动更好地回归于生活环境中,最基本的特征就是教学资源的生活化,教学内容的实践化,教学方法的生活化;学生和教师可以观察和发现生活细节的方方面面,挖掘生活化素材,识别和筛选有效的信息获取,从而更好地为教学服务[6]。“生活化素材”包含生活中发生的事情、产生的问题、各种场景和事物,是人们熟悉和蕴含多种知识生长点的事实;其来源广泛,表现形式多样,传统文化、现场活动、社会热点、图画文字、视频动画等,都可作为生活化的课程资源[7]。


“地质学基础”是地理科学(师范)专业的基础理论课,也是专业必修课。地质学研究的时间尺度久远、空间尺度宽广、注重探究地球和生命的起源和演化问题;其地质现象抽象、地质问题复杂。“地质学基础”也是实践性颇强的一门课程,其中许多概念必须借助于直观实物或模型等才能为学生所掌握[8]。《地质学基础》教材涉及地球的特征、矿物与岩石、构造运动与构造变动、地壳演化简史及地质学在资源与环境中的应用等主要章节,涵盖了地质学的基本知识、基本理论和主要应用方面的内容[9];其中矿物与岩石是学生认为最难掌握的一章内容,涉及物理、化学学科的相关知识储备,尤其对高中阶段为文科背景的学生来说,理解起来有一定的难度。然而,师范院校地理科学专业“地质学基础”课程大多遵循传统的教学模式,与国家标准中规定的学生培养质量存在一定的差距,根据专业和学生特点进行教学改革势在必行[10]。因此,生活化素材在高等师范学校“地质学基础”教学中的应用探索,将抽象的地质现象生活化、复杂的地质问题生活化,帮助学生突破难点和瓶颈,培养学生实践创新能力,对地质学教学改革创新有一定的借鉴意义。


1 生活化教学研究现状

目前,生活化教学方法主要应用于高中地理教学,而在高校地理、地质教学中很少被提及。段玉山强调“素材性地理课程资源”是对地理课程实施的内容与质量有重要影响的资源,其功能可直接作用于地理课程,能够成为地理课程的直接素材或要素[11]。地理教学生活化是指在地理教学过程中,将地理知识与学生的实际生活相结合,避免过于理论化的地理教学状况[12]。殷冉从地理课堂导入生活化、教学生活化、地理作业布置生活化、补充必要的乡土教材四个方面提出了构建生活化地理课堂的策略[13];周洪兵提出生活化的地理课堂在教学目标设计、教学实施过程、教学内容选择、教学评价都应体现生活化[14]。生活化的地理教学,源于日常生活,寓于日常生活,又服务于日常生活,可促使学习内容更亲切、更形象,可感触、可理解、可应用[15]。吕婷婷认为教师可从生活化教学情境的创设、教学素材的生活化处理、生活常识的知识化升华、用地理思维指导生活四个方面实施地理课堂生活化教学,从而培养学生地理核心素养[16]。褚阳华认为地理教学生活化的开展,有利于激发学生的学习兴趣、降低地理学习难度、提升情感价值观[17]。上述研究为地理生活化教学的开展提供了一定的理论和实践基础,但多以现场活动、社会热点、图画文字、视频动画等作为生活化的课程资源,而以传统文化和美食素材作为切入点的生活化案例鲜见。


大一新生正处于高中学习方式向大学学习方式的转变阶段。一方面,高中阶段繁重的学习任务,导致他们接触大自然的机会较少,缺乏一定的地学素养;另一方面,大多数学生在学习地质学的过程中仍在沿用高中地理的学习方法,以知识点的记忆为主。基于传统的教学方法难以帮助学生突破地质教学的难点,本文探究从生活化的角度发挥课堂教学特色,教学过程中巧妙穿插生活化的案例,把抽象概念具体化、形象化,让学生快速理解和吸收知识点,从而有效提高学生学习的主动性,激发学生的学习兴趣,活化课堂气氛,同时也可培养学生的创新意识和创新能力,发展学生的应用意识和实践能力。


2 高校“地质学基础”教学生活化的原则

2.1 培养实践能力的原则

《普通高中地理课程标准》(2017年版2020年修订)提出要培养具备人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力等地理学科核心素养的学生[18]。其中,地理实践力是指学生在考察、实验、课堂活动、调查等地理实践活动中应具备的意志品质和行动能力[18]。为落实《新课标》提出的新要求,传统的课堂已经不能满足学生的发展,而作为培养中学地理师资的高校,作为地理学科六大自然地理要素的地质学教学,也必须在培养学生实践能力上有所创新。地质学具有很强的实践性,学生地质核心素养的培养不应该局限于书本,“学习对生活有用的地质”、“让学生理解地质知识的功能与价值”是教育改革的重要理念。因此,生活化的理论教学或野外实践教学,对学生地质实践能力的培养将发挥重要的作用。


2.2 注重探究创新的原则

《中国学生发展核心素养》以“全面发展的人”为核心,确定了六大素养;其中,实践创新是指学生在日常活动、问题解决、适应挑战等方面所形成的实践能力、创新意识和行为表现[19]。培养学生的好奇心和想象力,能大胆尝试,勇于探究,积极寻求有效的问题解决方法体现了科学精神层面的核心素养。教师在教学过程中要注重开发地质课程资源,充分利用生活化的教学素材,将抽象的地质现象生活化、复杂的地质问题生活化,诸如可将地球的圈层结构用鸡蛋的结构生活化、熔融的岩浆用八宝粥生活化;此类生活化教学案例可帮助学生突破难点和瓶颈,进而培养学生的实践、探究、创新能力。


3 生活化素材在“地质学基础”教学中的应用案例

3.1 巧用传统文化,创设生活化教学情境

成语和古典诗词都是中国传统文化的典型代表,是历史文明演化、积淀、传承和发展的产物,其中蕴含生活之哲理。“地质学基础”课堂教学或是野外实践课中,若能巧用传统文化导入新课或引出知识点,创设生活化教学情境,使抽象的地质知识和地质现象形象化,将会让地质教学富有生活的诗情画意(表1)。


案例1:《地质学基础》第三章第4节沉积岩的特征部分。结核是指在沉积岩中常含有与围岩成分、结构或颜色有明显区别的某些矿物质团块[9]。依成分可分为硅质、钙质、泥质和铁质结核等,形态有球状、椭球状、透镜体状、柱状和姜状等。其中原生结核指在沉积过程中某些矿物质或化学成分,围绕它种物质质点层层凝聚而成的结核[9]。如石灰岩中含有燧石结核,燧石的化学成分是SiO2,而石灰岩的主要化学成分是CaCO3;石英砂岩中含有铁质结核,石英砂岩的主要化学成分是SiO2,而铁质结核的主要化学成分是Fe2O3(图1a,铁质结核为暗色的球状部分)。化学性质相同或相似的物质习惯性地聚集在一起形成结核;人按照其品行、爱好而形成团体,志同道合的人相聚成群。用一句俗语或两个成语来形象地描述,那就是“物以类聚,人以群分”。当然,我们还可以用这个思想去解释变质岩中的片理构造。片理构造是指岩石中片状或长条状矿物连续而平行排列,形成平行、密集而不甚平坦的纹理;片理的形成与定向压力关系很大,不同矿物对定向压力的敏感性不同,敏感性强者容易定向排列[20]。变质岩中为什么会出现板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造(图1b)等片理构造?一言以蔽之,就是“物以类聚,定向排列”的结果。因为在定向应力作用下,二向延展的片状矿物和一向延展的柱状或纤维状矿物变质结晶后容易发生聚集和定向排列(图1b,暗色的片状矿物呈不连续的定向排列)。


案例2:《地质学基础》第三章第5节变质岩部分。在引出变质作用和变质岩概念时,多媒体中展示了教师家乡河西走廊的酒泉玉(又名祁连玉),其主要成分是一种变质矿物—蛇纹石。提到蛇纹石、酒泉玉这些名词的时候,大部分学生都觉得陌生,课堂中教师巧妙地引用了王翰凉州词中“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催”的诗句。这是一首学生耳熟能详的千古经典边塞诗,体现了西北边塞风情的豪迈,表达了戍边将士视死如归的悲壮。诗歌中盛葡萄酒的“夜光杯”的原材料便是酒泉玉。蛇纹石的青绿相间、色如蛇纹、块状如蜡、纤状如丝之特色,铸就了夜光杯的色彩斑斓、玲珑剔透,这即是变质作用的魅力之所在。酒泉玉中的蛇纹石主要由橄榄石经过接触变质作用形成,橄榄石具玻璃光泽、硬度较高、性脆多裂纹的特征,而蛇纹石具蜡状光泽、硬度中等、韧性有滑感的特征(学生可通过观察和触摸橄榄石和蛇纹石的矿物标本,体会两者的本质差异)。那到底什么是变质作用呢?变质作用是指由于温度、压力和化学活动性流体的作用,使岩石的矿物成分、化学成分、结构构造在固体状态下发生变化,形成新的结构构造或新的矿物与岩石的地质作用[20]。


3.2 挖掘美食素材,创设生活化教学情境

火锅、八宝粥、麻花等都是与我们日常生活息息相关的美食,寻找其与地质知识点之间的联系。“地质学基础”课堂教学或是野外实践课中,若将这些生活化素材合理融入到教学过程中,创设生活化教学情境,使抽象的地质知识和地质现象具体化、形象化,将会让地质教学富有生活气息(表2)。


案例1:《地质学基础》第三章第3节火成岩火山作用部分。在引出火山活动、火山构造和火山喷发物这三个概念时,教师抓住四川地区极具地方特色的美食“火锅”,巧妙地运用了火山牛肉这个生活素材,来表达火山活动的场景。呈锥状堆砌的牛肉片就如同火山锥构造,干冰吸热升华产生的气体就如同火山喷发的气体(图2);干冰是固态的二氧化碳,而二氧化碳气体也是火山气体的主要成分。


案例2:《地质学基础》第三章第3节火成岩火山作用部分。基性熔岩有两种构造:绳状构造和枕状构造,绳状熔岩一般产出在陆地上(图3a),如黑龙江五大连池地区的绳状玄武岩;而枕状熔岩则一般产在海底(图3c),如甘肃阿克塞北山地区的枕状熔岩;两者都是由于较基性的熔浆凝固较慢,其表面往往先形成塑性薄壳,而下部的岩浆尚在流动造成的[9],但主要区别就在于两者的作用力大小不同。这就好比生活中我们常见的两种面食:麻花和馒头。同样的塑性面团,我们可以用弱一些的力量把它拧成麻花(图3b),如同熔浆喷溢出火山口,在地面上缓慢地流动,形成绳状构造;当然,我们也可用刀把拉伸的面团切成大小不等的块体,做成馒头(图3d),刀切的力量就好比炽热的基性熔浆与海水接触后剧增的蒸气压,枕状的馒头就如同蒸气压将熔浆分裂成大小不等的块体,最终块体在蒸气包围中向前滚动形成枕状构造。


案例3:《地质学基础》第三章第3节火成岩的结构和构造部分。讲到酸性侵入岩类的结构,按岩石中矿物颗粒的相对大小可分为连续不等粒结构、似斑状结构和斑状结构。典型的花岗岩一般具有连续不等粒结构(图4a),即钾长石(肉红色)呈粗粒,斜长石或石英(烟灰色—灰白色)呈中粒,黑云母或角闪石(暗黑色)呈细粒,粗中细三种粒度大小的矿物连续分布在岩石中;就如同生活中我们喝的八宝粥(图4b),由粗粒的花生或葡萄干等、中粒的红豆或薏仁等以及细粒的黑米或黑芝麻等一起熬煮而成。似斑状结构(图4c)可分为斑晶和基质两部分,斑晶为粗大的钾长石颗粒(肉红色),基质由斜长石(乳白色)、石英(烟灰色)及角闪石或黑云母(暗黑色)组成,斑晶和基质两类矿物颗粒相差甚为悬殊,但基质多为中、粗、细粒的显晶质矿物,通过肉眼容易识别;而斑状结构中的基质成分却为隐晶质或玻璃质(图4e中肉红色矿物之外的部分),通过肉眼难以识别其矿物成分。似斑状结构就如同红枣大米粥或红枣小米粥(图4d),颗粒粒径相差悬殊,但其中的小米或大米颗粒肉眼可以识别;而斑状结构就如同红枣玉米发糕(图4f),玉米面粉颗粒小到很难用肉眼去识别。基于很多复杂的地质现象难以用经典的岩浆房模式进行解释,因此近20多年来地学界引入“晶粥”这一概念来揭示花岗岩的成因问题[21]。将“八宝粥”的生活素材融入花岗岩相关内容的教学中,也不失其科学性,同时也能引导学生了解科学前沿热点问题。


4结语

“地质学基础”作为一门与自然和生活紧密联系的课程,教师能够挖掘生活化素材,合理应用于理论课堂或野外实践课的教学案例中,将知识点与生活相联系,开展生活化教学,使抽象内容具体化、形象化、简单化,不仅能让学生更好地掌握基础知识,还能培养学生的学习兴趣,提升理论知识的实践运用能力。地质学教学过程中,生活化教学方法的融入,在改善教学氛围、提升教学质量等方面有着积极作用。对于教师而言,想要更好地实现生活化教学模式,应首先提升自身的专业素养、通识教育素养和能力,充分利用各种优质的教学资源,将日常生活与教学知识点进行合理、科学的整合,强化学生对知识点的记忆和理解,进而实现“地质学基础”教学中的生活化教学目标。


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