“地球化学”课程备课的几点体会

李大鹏

中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京 100083

地球化学学科专业建设

“地球化学”课程备课的几点体会

李大鹏

中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京 100083

“地球化学”课程是地质类专业本科生的一门专业基础课，结合“地球化学”课程授课，体会到在备课过程中需注意总结并强调知识点间的联系，通过电子课件制作知识结构框架图，辅以随堂小测验，巩固所学内容。针对不同知识结构的学生合理设置课程内容，丰富而有张力的教学实例可以提高学生的学习兴趣，收到良好的教学效果。在难点讲解时，从学生已知的模型入手，增强学生的自信心，以便充分理解教学内容。

地球化学；教学方法；教学效果

“地球化学”课程是地质类专业本科生的一门专业基础课[1]。通过该课程的学习，可以培养学生的地球化学思维，锻炼其运用地球化学手段解决基础地球科学问题的能力[2]。为了提高“地球化学”课程的教学效果，针对地球化学的知识结构体系特点，在以讲授为主导的传统教学方法基础上，总结出一些在该门课程备课过程的几点体会。

一、框架结构图—课件的重要补充

利用多媒体技术不仅可以将最新专业发展动态和研究内容补充到教材中，丰富教学内容，而且也可以利用音像视频教学资料使教学内容立体形象化， 激发学生的学习热情。例如有关太阳系的起源与演化、元素的起源与演化等部分教学内容，可以让学生观看科普巨片宇宙与人的相关视频资料；有关岩浆的部分熔融与结晶分异 的教学内容，可以让学生观看有关火山与岩浆的视频资料，了解岩浆的不同演化方式等。通过这种多媒体式教学，不仅可以调动学生的学习积极性，而且也可以加深学生的学习印象，提高学习效率[1]。

然而，传统的电子课件演示教学，每一页仅由一个知识点构成。每页放映结束即完全消失，这样的教学模式往往使得教学内容繁杂而凌乱，难以突出知识点间的相互联系，使得教学难以系统化。然而，“地球化学”课程的设置各知识点本身有着紧密的逻辑关系。例如判断化学键类型法则时，当某电负性X＞2.1的元素与某电负性＞1.7的元素相化合，会形成离子键；而当其与某电负性＜1.4的元素相化合，会形成共价键，可由知识框架结构图表示（图1）。在教学过程的电子课件制作中，重复应用这种图示既可以凸显知识的系统性，又可以使知识点间的内在联系一目了然。

图1 关于决定元素结合基本规律和判断化学键类型法则的知识框架体系

二、随堂测验设置的必要性

教学的主要目的之一是为了让学生尽量掌握并熟练运用授课过程中所讲授的内容。而“地球化学”的知识结构有着严密的逻辑性，每次课程的组织完整，而几次课程之间紧密相连。例如第五章同位素地球化学第一次课程主要围绕放射性衰变定律和衰变方程展开，而第2～4次课程所讲授的Rb-Sr、Sm-Nd、U-Th-Pb和K-Ar、Ar-Ar体系也以其为基础展开。针对“地球化学”的教学内容，提炼1～2个关键问题，在每节课课堂活动的前5～10分钟设置随堂测验，不仅可以有效地检验上次课程的授课效果，以便本次课程能顺利展开，也可以充分的调动学生的积极性，加深其对课程重点和难点的掌握与理解。

三、绪论中地球化学思维的备课

地球化学的绪论是“地球化学”的第一次课，是学生对该门课程的第一印象。绪论中需向学生展示的一个重点问题，也是今后日常教学中需重点培养学生的一种思维方式，即地球化学思维—见微知著[2]。见微知著地球化学思维是该学科的魅力所在，其充分展示对学生知识和能力培养具有重要作用，还可以使学生对地球化学保有充分的学习热情。由于大三学生第一次接触见微知著的思想，如果只照本宣科，很便容易使问题浮于表面，难以让学生理解并领会。

为此，结合学生的知识结构（已进行过周口店实习），可以从周口店雾迷山组白云岩和房山岩体讲起，具体引入溶解度、岩浆混合作用这些在初高中化学课及大二岩石学课程中已熟悉的知识领域，并从地球化学的角度重点讲解地球化学对这些现象及问题的思维方式及在这些基本科学问题中所发挥的功用。之后，进一步结合碎屑沉积岩地球化学实例，简明地讲述砂岩中碎屑锆石年龄及Hf同位素特征如何判别区域构造演化特征的方法。并结合锆石阴极发光结构照片，锆石U-Pb年龄谱以及区域构造演化图，形象地展示见微知著的思想及地球化学在解决地质作用过程中的作用。接着，讲解见微知著思想的人文共通性。最后，通过白话点出见微知著的智慧—用智也用力，强调理性思维，尊重自然界的基本规律。

通过上述方法，见微知著的地球化学思维可以得到了充分的展开，在实际教学中收到了较好的授课效果。

四、晶体场理论的备课

晶体场理论由于涉及部分量子力学的内容，对非物理学专业的本科生的学习和掌握均具有一定的难度。然而，由于过渡族金属元素占地壳元素总量的约50%以上，因此控制其结合规律的晶体场理论的讲解也是该章节的重点内容之一。如果在授课过程中过分强调其为该章的难点，可能会导致学生产生对该理论的畏惧心理，丧失了掌握晶体场理论的信心，从而影响授课效果。针对这一点，建议在授课时，首先从学生在高中物理已具备的库仑定律引入该课程（图2），考虑一个原子填充正八面体（四次配位型），从这个层面考虑斥力对电子云分布情况的影响，进而导入晶体场中s,p,d轨道状态的y2极坐标图，以增强学生的理解。

图2 晶体场理论中考虑原子填充正八面体（四次配位型）

在授课时辅以心理暗示：对晶体场理论的掌握应属于其能力范围内，给学生学习信心。对同学们自信的建立使学生们有了更加积极主动的思考，以便对该部分难点内容的掌握。

五、教学心得

结合“地球化学”课程的讲解，笔者体会到：在备课及授课过程中，需注意总结并强调知识点间的联系，可以通过电子课件制作知识结构框架图并重复展示实现，辅以随堂小测验，巩固所学内容，针对不同知识结构的学生合理设置课程内容。丰富而有张力的教学实例可以提高学生的学习兴趣，收到良好的教学效果。在难点讲解时，从学生已知的模型入手，增强学生的自信心，以便充分理解教学内容。

[1] 龚庆杰，叶荣，张德会.《地球化学》课程的集中教学方法[J].中国地质教育，2003，(1)：48-49.

[2] 张德会，叶荣，龚庆杰.“地球化学”课程教学改革的实践[J].中国地质教育，2005，(3)：60-62.

Experiences on Lesson Preparation for Geochem istry Preparation

LI Da-peng
China University of Geosciences, Beijing 100083, China

Geochemistry is a core professional course for geological undergraduates. Combining with teaching experience, the author realized the necessity of summarizing and emphasizing the links among know ledge points in lesson preparation. By using know ledge frame diagram in electrical courseware, the teaching contents could be strengthened aided by lesson tests. Teaching contents should be set according to students’know ledge structure. Plentiful vivid teaching examples could help to stimulate student’s learning interest and get better teaching effect. Starting from the known model in teaching the diff i cult points could enhance the students’ conf i dence, which is helpful for the fully understand of the content.

geochem istry; teaching method; teaching effect

G 642

A

1006-9372 （2012）03-0111-02

2012-05-16；

2012-08-16。

国家级教学团队“地质学基础课教学团队”、教育部“高等学校特色专业建设点”项目及“中央高校基本科研业务费优秀教师” 项目共同资助。

李大鹏，男，讲师，主要从事地球化学、同位素地质年代学及地球化学的教学和研究工作。