《地質學基礎》圖解化案例教學研究

王貴成，程黎

(1.商丘師范學院環境與規劃學院，河南商丘 476000;2.商丘市回民中學，河南商丘 476000)

《地質學基礎》是地理科學專業的專業基礎課．具有知識面寬、實踐性強、知識體系完整、既通俗又高深、既傳統又納新的特點．在學生的學習中，存在有難記憶、難理解、難應用的問題，一直是教學中的難點和瓶頸．通過作者近30年的教學探索和經驗積累，摸索出了一套頗有成效的圖解化案例教學方法．實踐證明，該方法對于普通地質學教學具有較好的促進作用，對其他課程也有一定的借鑒意義．

1 視覺認知在學習中的重要作用

圖解化案例教學通過收集與展示與教學內容相關的可視性圖片或視頻資料，以增強學生對所學知識的領悟與掌握．圖解化案例教學實踐是基于視覺認知在學習中的重要作用而開展的．關于學習比率的研究表明，人們通過視覺獲得的知識占全部學習知識的83%，通過聽覺獲得的知識占全部學習知識的11%，通過觸覺獲得的知識占全部學習知識的3．5%，通過嗅覺獲得的知識占全部學習知識的1%［1］．另一項有關學習中記憶比率的研究表明，對于同一份學習材料，采用口授的方法，學生利用純聽覺學習，聽3 h后可以記住所學知識的60%，利用純視覺學習，看3 h后可以記住所學知識的70%，視聽并用，3 h后學生可以記住所學知識的90%;3 d以后三種學習方法的記憶率分別為15%，40%，75%．

人們的學習、知識的掌握，是通過各種感官把外界信息傳遞給大腦中樞而形成的，這些感官的功能各異，其中屬眼和耳最靈，在學習階段要充分發揮聽覺認識和視覺認識的重要作用．圖解化案例教學的特點是通過將平面化的教材知識轉變為立體可視、可信、直觀的東西，充分調動視覺認知在學習中的作用．展示適當的教學圖片有助于將抽象的書本知識形象化，能夠將聽覺與視覺認知結合起來，有助于幫助學生更好地理解課堂教學內容，在一定程度上彌補傳統教學模式中視覺認知作用的不足［2］．因此，在案例教學過程中適時展示與課程內容相關的圖片和視頻資料，對于充分發揮學生視覺認知在學習中的積極作用是大有益處的．

地理教學的內容可以由教師的講授來完成，也可以引導學生通過自己的讀書、讀圖實踐來完成，但兩種教學方法的效果是截然不同的．前者是授人以“魚”，以教師認知的結果代替了學生的認知過程，學生只是得到了教師給予的結論．后者是授人以“漁”，學生是在教師的指導下，通過自己的讀書、讀圖實踐獲得結論;不僅僅是結論的獲得，更重要的是學生的認知潛能得到了開發，由此培養了學習興趣、方法與習慣，帶動了情感和意志等心理特征的全面發展．

2 圖解化案例教學應該遵循的原則

2．1 系統性原則

教師既要對教材內容進行認真分析，正確取舍，突出重點，兼顧一般，體現基本觀點的系統性、層次性．有針對性地引導學生積極自主學習，以此來強化學生對地質學基本原理的全面理解和把握［3］．并做到教學內容圖解化、教學手段現代化、教學形式圖導程序化;分布知識地圖化，地質規律模式化，動態知識示意化;數量知識圖解化，演變知識矢向化，地質成因層次化;抽象知識具體化，綜合知識板畫化，對比知識表格化，零亂知識系統化．要做到圖導設問，啟發思維;讀圖分析，掌握知識;問題討論，培養能力;歸納總結，系統知識．

2．2 多樣性原則

圖解式教學法固然是激發學生學習的一種有效的學習方法，但它必須與課堂講授法、辯論法、案例分析法、主體教學法、啟發式教學法等多種教學方法結合起來，才能取得良好的教學效果．因此要求教師在注重課堂多樣化教學方法的同時，更應當重視學生應用能力的培養．指導學生運用哲學的立場、觀點、方法分析和解決地質學的實際問題．

2．3 主體性原則

在教學過程中，教師必須轉變教學觀念，樹立教師為主導，學生為主體的角色地位，處理好主導與主體的關系．鼓勵學生大膽構思，大膽探索，啟發學生自己動手把地質現象用圖解的形式展示出來，通過師生雙方互動，特別是鼓勵學生主動“參與”和“介入”課堂教學的積極性，實現教學相長，把教學活動由教師一方的單相輸出變為教師和學生的雙邊互動過程［4］．

2．4 開放性原則

課堂教學是地質學教學的基本形式，也是對學生進行地質學基本原理教育的主要途徑．因此，在教學中為了取得較好教學效果，堅持多樣化的教學方法是非常必要的．因為地質學是開放的，與時俱進的，那么教學方法也應是開放的、多樣的、與時俱進的．一方面教師要著重講清地質學的基本理論;另一方面發揮學生的主體作用，擴大學生思維的空間，積極參與課堂教學的各種活動，多觀看地質模型和標本，多進行野外地質實習和考察．

3 圖解式教學法在地質學基礎教學中的作用

3．1 將復雜的地質學理論簡單化，有利于把握教學內容

美國教育學家布魯納在《教學過程》一書中指出:“不論我們選擇什么學科，務必使學生理解學科的基本結構．”只有把握了基本結構，才能提綱挈領，更深入地學習［5］．如三大巖類的相互轉化圖、常見的礦物晶體圖、沉積巖的形成過程視頻、海底擴張、磁極漂移、海底地質現象的對稱分布、大陸車閥理論等．

3．2 將豐富的地質學內容條理化，有利于掌握教學內容

通過圖示，可以使地質學內容條理化．如圖1，使學生對地質作用的分類有了一個清晰的理解，還便于記憶．另外，如巖石的結構和構造圖、斷層的組合類型、常見的標準化石圖解、鮑文反應系列、礦床的成因類型、地下水的埋藏分類等．

圖1 地質作用的分類

3．3 將抽象的地質原理形象化，有利于調節學習氣氛

教育心理學的研究表明，單一持續的刺激會引起學生的疲勞．在抽象概念的闡述中穿插不同形狀的圖示，無疑會激發學生的學習興趣，增加新鮮感和美感，從而增強其學習的效果，能對學生的心理活動起到調節的作用．如圖2中的石眼構造．使學生清晰的看見混合巖石中的脈體構成的“石眼”，栩栩如生．其他如褶皺圖解、斷層圖解、構造體系、礦床的形成、火山爆發、地震等．

圖2 眼球狀混合巖中的“石眼”構造

3．4 將深奧的地質學原理直觀化，有利于理解地質現象的本質聯系

如通過觀看古地理圖(圖3)，能夠使學生直觀的了解各個地質時代古地理特征，如地層、古生物、巖相、海陸分布、古氣候、礦產，以及他們之間發展演化的過程．其他如:風化作用、搬運作用、沉積作用、大地構造、大陸漂移、海底擴張、海侵層位、海退層位等，都可以直觀化的予以展示．

圖3 華北地區中元古代古地理圖

4 地質學基礎圖解化案例教學的實施

4．1 教學改革的主要內容

“圖解化案例教學法”的基本特征，就是把地理圖像系統作為學生獲取知識，發展智能的重要的信息源泉．提出問題和設計圖像，是“圖解化案例教學法”的兩個關鍵．總的來說，圖像的設計和運用，第一要有依據，第二要有目標．依據就是教學大綱、教材所規定的教學內容、基本訓練要求，以及學生的知識水平．目標，就是要求學生對于圖像要做到:會讀、會畫、會分析、會聯想，能從圖像中找出地質事物和現象的本質規律．

靜態知識靜態化:如:礦物的單體形態、集合體形態、解理、斷口;巖石的結構、構造、礦物組成;褶皺的形態、褶皺的組合類型;斷層的形態分類;不整合接觸關系;古生物化石;礦床的形態;地下水的分布特征等．這些靜態的地質現象需要用靜態的圖片即可表達清楚，因此，可以用照片、示意圖、實物圖等予以展示．對于各類數據需要用表格的形式予以展示;總結性的知識也需要用表格的形式予以分析．

靜態知識和動態知識動態化:對于動態的知識，需要用動態的動畫、錄像、視頻來展示．如:礦物的彈性、磁性、條痕色、解理的形成過程;巖石的形成過程、外力作用過程、三大巖類的轉化關系、褶皺的形成過程、斷層的形成過程、斷層的組合類型、斷層造成地層的重復與缺失;地震的發生原理、地震波的傳播過程;地槽和地臺的形成過程、地質力學中構造體系的形成過程、大陸車閥理論;板塊的運動、大陸飄移、海底擴張、地磁極的漂移;古生物的演化、海陸的變遷;各類礦床的形成過程;地下水的運動、地質災害的發生過程、地層出露的“V”字型法則等．

4．2 教學改革的目標和成效

通過一系列的教學改革，使學生對于地質知識有一個直觀的理解．對于礦物、巖石、地質構造、大地構造、古地史、礦床學、地下水、工程地質、水文地質、環境地質、人為地質作用等內容，變抽象的講解為直觀、形象的圖、畫;把知識灌輸變為學生主動的探索;在師生互動、知識互動的基礎上，讓學生在輕松、自主的氣氛中掌握地質知識，完成教學目標．

通過對地理科學專業教改前的2008級、2009級和教改后的2010級、2011級學生《地質學基礎》課程教改效果的比較(表1)，效果非常顯著．

表1 改革前后教學效果統計表

5 小結

一是根據學科特點，突出圖解化特色，克分發揮地質圖像的系統功能．把圖像系統作為重要的信息載體，進行地質學圖解化教學;二是突出學生在教學中的主體地位，使課堂教學從傳統的教師單向灌輸向師生間多向交流轉變;三是注重現代化教學手段在地質學教學中的運用;四是突出學生綜合能力的培養，使教學過程從單純的傳授知識向傳授知識與培養能力二者并重轉變，提高教學質量，培養優秀的中學地理教育人才．

［1］彭芳麟．“圖解”數學物理方法的教學實踐［J］．物理教育，2007，36(2):153－158．

［2］王學靜．馬克思主義哲學原理多樣化教學模式研究—圖解化教學方法探析［J］．黑龍江高教研究，2005(8):157－159．

［3］張啟慧．師專地理圖解化教學方法研究［J］．地理教育，1999(5):41－42．

［4］王貴成．用辨證唯物主義的基本原理去講授地殼運動的規律［J］．商丘師范學院學報，2009，25(12):130－132．

［5］宋春青，邱維理，張振春．地質學基礎(第四版)［M］．北京:高等教育出版社，2007．