《地质学基础》图解化案例教学研究

王贵成，程黎

(1.商丘师范学院环境与规划学院，河南商丘 476000;2.商丘市回民中学，河南商丘 476000)

《地质学基础》是地理科学专业的专业基础课．具有知识面宽、实践性强、知识体系完整、既通俗又高深、既传统又纳新的特点．在学生的学习中，存在有难记忆、难理解、难应用的问题，一直是教学中的难点和瓶颈．通过作者近30年的教学探索和经验积累，摸索出了一套颇有成效的图解化案例教学方法．实践证明，该方法对于普通地质学教学具有较好的促进作用，对其他课程也有一定的借鉴意义．

1 视觉认知在学习中的重要作用

图解化案例教学通过收集与展示与教学内容相关的可视性图片或视频资料，以增强学生对所学知识的领悟与掌握．图解化案例教学实践是基于视觉认知在学习中的重要作用而开展的．关于学习比率的研究表明，人们通过视觉获得的知识占全部学习知识的83%，通过听觉获得的知识占全部学习知识的11%，通过触觉获得的知识占全部学习知识的3．5%，通过嗅觉获得的知识占全部学习知识的1%［1］．另一项有关学习中记忆比率的研究表明，对于同一份学习材料，采用口授的方法，学生利用纯听觉学习，听3 h后可以记住所学知识的60%，利用纯视觉学习，看3 h后可以记住所学知识的70%，视听并用，3 h后学生可以记住所学知识的90%;3 d以后三种学习方法的记忆率分别为15%，40%，75%．

人们的学习、知识的掌握，是通过各种感官把外界信息传递给大脑中枢而形成的，这些感官的功能各异，其中属眼和耳最灵，在学习阶段要充分发挥听觉认识和视觉认识的重要作用．图解化案例教学的特点是通过将平面化的教材知识转变为立体可视、可信、直观的东西，充分调动视觉认知在学习中的作用．展示适当的教学图片有助于将抽象的书本知识形象化，能够将听觉与视觉认知结合起来，有助于帮助学生更好地理解课堂教学内容，在一定程度上弥补传统教学模式中视觉认知作用的不足［2］．因此，在案例教学过程中适时展示与课程内容相关的图片和视频资料，对于充分发挥学生视觉认知在学习中的积极作用是大有益处的．

地理教学的内容可以由教师的讲授来完成，也可以引导学生通过自己的读书、读图实践来完成，但两种教学方法的效果是截然不同的．前者是授人以“鱼”，以教师认知的结果代替了学生的认知过程，学生只是得到了教师给予的结论．后者是授人以“渔”，学生是在教师的指导下，通过自己的读书、读图实践获得结论;不仅仅是结论的获得，更重要的是学生的认知潜能得到了开发，由此培养了学习兴趣、方法与习惯，带动了情感和意志等心理特征的全面发展．

2 图解化案例教学应该遵循的原则

2．1 系统性原则

教师既要对教材内容进行认真分析，正确取舍，突出重点，兼顾一般，体现基本观点的系统性、层次性．有针对性地引导学生积极自主学习，以此来强化学生对地质学基本原理的全面理解和把握［3］．并做到教学内容图解化、教学手段现代化、教学形式图导程序化;分布知识地图化，地质规律模式化，动态知识示意化;数量知识图解化，演变知识矢向化，地质成因层次化;抽象知识具体化，综合知识板画化，对比知识表格化，零乱知识系统化．要做到图导设问，启发思维;读图分析，掌握知识;问题讨论，培养能力;归纳总结，系统知识．

2．2 多样性原则

图解式教学法固然是激发学生学习的一种有效的学习方法，但它必须与课堂讲授法、辩论法、案例分析法、主体教学法、启发式教学法等多种教学方法结合起来，才能取得良好的教学效果．因此要求教师在注重课堂多样化教学方法的同时，更应当重视学生应用能力的培养．指导学生运用哲学的立场、观点、方法分析和解决地质学的实际问题．

2．3 主体性原则

在教学过程中，教师必须转变教学观念，树立教师为主导，学生为主体的角色地位，处理好主导与主体的关系．鼓励学生大胆构思，大胆探索，启发学生自己动手把地质现象用图解的形式展示出来，通过师生双方互动，特别是鼓励学生主动“参与”和“介入”课堂教学的积极性，实现教学相长，把教学活动由教师一方的单相输出变为教师和学生的双边互动过程［4］．

2．4 开放性原则

课堂教学是地质学教学的基本形式，也是对学生进行地质学基本原理教育的主要途径．因此，在教学中为了取得较好教学效果，坚持多样化的教学方法是非常必要的．因为地质学是开放的，与时俱进的，那么教学方法也应是开放的、多样的、与时俱进的．一方面教师要着重讲清地质学的基本理论;另一方面发挥学生的主体作用，扩大学生思维的空间，积极参与课堂教学的各种活动，多观看地质模型和标本，多进行野外地质实习和考察．

3 图解式教学法在地质学基础教学中的作用

3．1 将复杂的地质学理论简单化，有利于把握教学内容

美国教育学家布鲁纳在《教学过程》一书中指出:“不论我们选择什么学科，务必使学生理解学科的基本结构．”只有把握了基本结构，才能提纲挈领，更深入地学习［5］．如三大岩类的相互转化图、常见的矿物晶体图、沉积岩的形成过程视频、海底扩张、磁极漂移、海底地质现象的对称分布、大陆车阀理论等．

3．2 将丰富的地质学内容条理化，有利于掌握教学内容

通过图示，可以使地质学内容条理化．如图1，使学生对地质作用的分类有了一个清晰的理解，还便于记忆．另外，如岩石的结构和构造图、断层的组合类型、常见的标准化石图解、鲍文反应系列、矿床的成因类型、地下水的埋藏分类等．

图1 地质作用的分类

3．3 将抽象的地质原理形象化，有利于调节学习气氛

教育心理学的研究表明，单一持续的刺激会引起学生的疲劳．在抽象概念的阐述中穿插不同形状的图示，无疑会激发学生的学习兴趣，增加新鲜感和美感，从而增强其学习的效果，能对学生的心理活动起到调节的作用．如图2中的石眼构造．使学生清晰的看见混合岩石中的脉体构成的“石眼”，栩栩如生．其他如褶皱图解、断层图解、构造体系、矿床的形成、火山爆发、地震等．

图2 眼球状混合岩中的“石眼”构造

3．4 将深奥的地质学原理直观化，有利于理解地质现象的本质联系

如通过观看古地理图(图3)，能够使学生直观的了解各个地质时代古地理特征，如地层、古生物、岩相、海陆分布、古气候、矿产，以及他们之间发展演化的过程．其他如:风化作用、搬运作用、沉积作用、大地构造、大陆漂移、海底扩张、海侵层位、海退层位等，都可以直观化的予以展示．

图3 华北地区中元古代古地理图

4 地质学基础图解化案例教学的实施

4．1 教学改革的主要内容

“图解化案例教学法”的基本特征，就是把地理图像系统作为学生获取知识，发展智能的重要的信息源泉．提出问题和设计图像，是“图解化案例教学法”的两个关键．总的来说，图像的设计和运用，第一要有依据，第二要有目标．依据就是教学大纲、教材所规定的教学内容、基本训练要求，以及学生的知识水平．目标，就是要求学生对于图像要做到:会读、会画、会分析、会联想，能从图像中找出地质事物和现象的本质规律．

静态知识静态化:如:矿物的单体形态、集合体形态、解理、断口;岩石的结构、构造、矿物组成;褶皱的形态、褶皱的组合类型;断层的形态分类;不整合接触关系;古生物化石;矿床的形态;地下水的分布特征等．这些静态的地质现象需要用静态的图片即可表达清楚，因此，可以用照片、示意图、实物图等予以展示．对于各类数据需要用表格的形式予以展示;总结性的知识也需要用表格的形式予以分析．

静态知识和动态知识动态化:对于动态的知识，需要用动态的动画、录像、视频来展示．如:矿物的弹性、磁性、条痕色、解理的形成过程;岩石的形成过程、外力作用过程、三大岩类的转化关系、褶皱的形成过程、断层的形成过程、断层的组合类型、断层造成地层的重复与缺失;地震的发生原理、地震波的传播过程;地槽和地台的形成过程、地质力学中构造体系的形成过程、大陆车阀理论;板块的运动、大陆飘移、海底扩张、地磁极的漂移;古生物的演化、海陆的变迁;各类矿床的形成过程;地下水的运动、地质灾害的发生过程、地层出露的“V”字型法则等．

4．2 教学改革的目标和成效

通过一系列的教学改革，使学生对于地质知识有一个直观的理解．对于矿物、岩石、地质构造、大地构造、古地史、矿床学、地下水、工程地质、水文地质、环境地质、人为地质作用等内容，变抽象的讲解为直观、形象的图、画;把知识灌输变为学生主动的探索;在师生互动、知识互动的基础上，让学生在轻松、自主的气氛中掌握地质知识，完成教学目标．

通过对地理科学专业教改前的2008级、2009级和教改后的2010级、2011级学生《地质学基础》课程教改效果的比较(表1)，效果非常显著．

表1 改革前后教学效果统计表

5 小结

一是根据学科特点，突出图解化特色，克分发挥地质图像的系统功能．把图像系统作为重要的信息载体，进行地质学图解化教学;二是突出学生在教学中的主体地位，使课堂教学从传统的教师单向灌输向师生间多向交流转变;三是注重现代化教学手段在地质学教学中的运用;四是突出学生综合能力的培养，使教学过程从单纯的传授知识向传授知识与培养能力二者并重转变，提高教学质量，培养优秀的中学地理教育人才．

［1］彭芳麟．“图解”数学物理方法的教学实践［J］．物理教育，2007，36(2):153－158．

［2］王学静．马克思主义哲学原理多样化教学模式研究—图解化教学方法探析［J］．黑龙江高教研究，2005(8):157－159．

［3］张启慧．师专地理图解化教学方法研究［J］．地理教育，1999(5):41－42．

［4］王贵成．用辨证唯物主义的基本原理去讲授地壳运动的规律［J］．商丘师范学院学报，2009，25(12):130－132．

［5］宋春青，邱维理，张振春．地质学基础(第四版)［M］．北京:高等教育出版社，2007．