關于《地球科學概論》選修課教學的思考

徐宏杰　楊景芬

摘要：《地球科學概論》是地質學基礎教育的一門啟蒙課程，其重要作用在于使學生對地球科學有一個概略、全面的了解，起著構筑專業知識結構基本框架的作用。根據《地球科學概論》的課程特色和所學專業特點，探討多種方式開展教學，加強學生對學科的感性認識，努力培養學生的學習興趣。其目的是培養學生的基本地質認知和地質思維，搭建環境工程專業學生的知識框架。

關鍵詞：地球科學概論；選修課；教學思考

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）31-0209-02

《地球科學概論》是我校環境工程專業學生的一門跨專業選修課。該課程以傳播地球科學基礎理論知識為主，是地球科學教學體系中的先導性課程，起著構筑專業知識結構基本框架的作用。地球科學是涵蓋地質學、地理學、地球物理學、地球化學、大氣科學、環境科學等的集成基本科學。近年來，人們已經認識到地球是一個具有復雜的、交互影響的、動態的、開放的、非線性系統。因此，在教學中應偏重于整體、綜合與創新的地球系統科學概念，從地球系統科學的大思路出發，強調地球系統的綜合研究。針對環境工程專業，還應注重加強大氣科學、環境地質學、可持續發展理論等方面的教學內容。同時，要結合各個基礎學科門類的最新研究進展，突出地球科學基本問題，涵蓋地球歷史、地球系統、地質資源和環境為主題的教學體系。雖然該課程開設時間較長，但因課程涉及面廣，在不同高等院校、不同專業之間，對課程內容的理解也有較大差異。教學內容的構建與組織、教學方法的選擇與演進，均因學生專業層次和老師的認識不同具有很大的差異。因此，如何緊跟專業與學科發展的時代步伐，與時俱進，使課程教學既能反應該門課程應有的學科內涵，又能在短時間內讓學生達到應有的培養目標，是地球科學概論教學中應時刻關注的問題。

一、課程教學思想的轉變

《地球科學概論》是環境工程專業學生接觸到的最早的一門地質基本課程，是在原來《普通地質學》、《基礎地質學》等課程基礎上順應地球系統科學發展而來的。其課程內容雖然是以傳統的《普通地質學》為基礎，但增添了諸如行星地質、環境地質、災害地質和資源與環境等相關內容，是從更廣闊的視野來闡明地質學問題，對非地質專業學生起到地質學科啟蒙與專業知識體系搭建的作用。該門課程可以看作是地質學的一個大“緒論”，學科定位是一門地學素質教育課程。雖然教學對象并不是地質專業的學生，但并不意味著非地質專業的學生不需要學習地質專業方面的知識。對于環境工程專業來說，其培養目標涉及到與地質學相關知識的許多問題，諸如減輕自然的人為災害、水源凈化、大氣演變、有毒及放射性礦物處理、合理利用自然資源、礦區沉陷治理、以及合理利用自然資源等。課程內容可以為保持生態環境、控制環境污染和可持續發展等提供地球科學知識與服務。因此，該課程教學的重要目的是向學生傳授地球科學的基本知識，使學生形成正確的地球觀，形成人與環境協調、可持續發展的科學素質，最終為后續的專業課程學習和知識框架搭建打下基礎。

自20世紀80年代以來，科學家對地球的研究取得了長足進展，形成了各門專業學科的知識體系和研究方法。但科學家們漸漸認識到要從整體論的觀點出發，研究地球及其內部的各個子系統，即各圈層內部以及各圈層之間的運動變化的全過程、形成機制以及可能發生的變化趨勢。而過去地球科學內各分支學科只注重研究各子系統的內部，及其在特定時間內的結構與作用過程。從整體論的觀點出發來研究地球系統科學是一種更廣闊、更全面的地球觀。因此，現有教學應體現現有科學進步對地球科學的觀念轉變。這種轉變不僅體現在對地球內部各個系統的認識，還要體現在對地球系統的整體認識、科學技術的應用與地學思維的認識、合理開發和利用自然資源及人與地球協調發展的認識等方面。

二、教學內容體系的構建與取舍

《地球科學概論》與《普通地質學》區別不大，后者主要闡述的是地球的各種地質作用以及各種地質作用的產物，是相對較純的地質學內容；前者則是在后者基礎上進一步拓寬形成的，不僅包含了《普通地質學》的內容，還拓展到大氣科學、海洋科學、水文科學和環境科學等學科的內容。學科間的跨度交叉與滲透，要求教學內容更要反應地球科學的進展，拓寬與人有關的地球科學內容，才能更及時有效地反映課程內涵，傳遞知識。但地球科學的范圍太廣了，而學時是有限的。因此，作為一門環境工程專業的跨專業選修課程，其學科定位是一門地質學的素質教育選修課程，教學的目的是向學生傳授地球科學的基本知識，使學生構筑專業知識結構的基本框架，建立正確的地球觀。因此，在傳授地球科學基本知識的基礎上，應著重傳授地球圈層的相互作用、地球科學的系統性。該課程的學習，讓學生不僅可以了解地球系統的地質作用過程、不同圈層之間的相互作用，還可以正確論證地球科學與人類生產與生活、社會需求與發展之間的緊密聯系；并且讓學生更進一步認識到地球科學在尋找、開發和利用自然資源，保護和改善生態自然環境，預報和減輕自然災害等方面的實用價值和實際意義，以及掌握如何運用地球科學的手段與思維解決、減輕人類面臨的環境、災害和資源等重大問題的基本思路與方法。

根據專業課程定位、結構授課對象特點，有針對性地設計本課程的具體教學內容。在緒論部分，應著重介紹地球科學的研究對象、研究內容、研究方法、研究意義，展示地球科學人類社會可持續發展，特別是與環境科學發展之間的緊密聯系。在課程后續章節講授過程中，應在保留經典知識的同時，兼顧地質學科的發展前沿與動向，不斷對相應內容進行更新和深化，以拓寬學生的視野，更新學生的知識體系。作為環境工程專業的選修課程，《地球科學概論》理論教學一般安排32學時，主要講授內容分為四部分：第一部分講授緒論，主要有地球科學的發展、研究內容和方法、意義及其與環境科學的聯系等內容；第二部分講地球起源與演化和物質組成，主要有宇宙中的地球、地球與其所處環境的起源與演化、如何知道地球的過去、地球的物質組成等內容；第三部分講地球的內外圈層，主要有地球的外部圈層、地球的內部圈層、內外圈層的相互作用、內部圈層相互作用及物質轉化與機制等內容；第四部分講地球系統科學和資源環境問題，主要有新地球觀、地球系統科學、人與資源、維護我們的生存環境等內容。為了提高使用教材的教學效果，各章開始講解之前，均以提要的形式對本章授課內容進行興趣引入，并將章節重難點提前告知。各章結束后，針對章節內容部署有思考題和聯系題。為了引導和促進學生自主性學習，各章后還提供了可以進一步閱讀的書目，為學生進一步拓展、擴充知識范圍與深度，調動學生的主動性提供了基礎。結合課間課余時間與學生展開討論和互動性教學，使學生不僅能學到知識，更能學會解決問題的方法。同時，在有限的學時中，面對地球科學大量的知識內容，如果講授內容面面俱到，學生反而會感到龐雜和難以接受，學著吃力，興趣也會下降。因此，教學內容設置還在涵蓋課程主體內容的基礎上，盡可能多地接合近年來學科內的進展，并將環境惡化、環境災害、資源短缺等與環境工程專業有關的環境問題結合起來講述，才會取得好的教學效果。

三、教學方法的選擇

據了解，不少學生選這門課不是因為認識到學習地球科學的作用與意義，而是為了完成學校規定的學分與選課任務。還有一些學生認為，該門課程并非自己所學專業的主體課程，存在學與不學一個樣、少學與多學一個樣的懈怠心理，在學習過程中，存在學習目的不清、興趣不高、甚至逃課等現象。因此，在教學中，要注重將“學生為主體、老師為主導”的教學思想貫穿于教學課堂之中，讓學生們盡量參與到教與學的過程中。教師要引導學生認識本門課程的重要作用，努力調動學生學習本門課程的主觀能動性，注重引導式、啟發式教學，讓學生善于發現問題、提出問題、思考問題、探討問題和解決問題。教師還可以借助多媒體等現代教育技術手段，把授課內容做成形象、直觀的教學課件，讓學生更易于理解知識點，有助于其對授課內容的理解和掌握，達到更好的授課效果。課件制作要突出生動、明晰、條理性強的特點，并多插入形象的圖版以豐富內容，呈現出高質量的教學課件以吸引學生的注意力。在利用多媒體的同時，要注意與傳統板書結合，通過適當板書、適當提問、問題引導，在課堂上達到學生與學生之間、學生與教師之間的互動。講課避免照本宣科，更應結合實際，對重點、難點要做到深入淺出。以培養學生的學習興趣為起點，鼓勵學生積極發問、主動參與，以延伸性思維為主要目標，培養學生的創造性和批判性思維習慣。在教學過程中，教師還可以采用案例教學方法，對案例提供的客觀事實現象，用所學的相關理論知識進行分析，并提出自己的看法、見解或觀點。然后，老師再進行逐一解答，并給出正確的分析研究結果，教給他們分析問題、解決問題的能力，進而加深學生對基本概念和基本原理的鞏固與理解。這種教學方式與“填鴨式”的學習相比，學生的學習興趣會大大增加。

參考文獻

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