北戴河地质认识实践教学经验体会
2021-07-07王中亮赵国春
王中亮 赵国春
[摘 要] 野外实践教学是地质类专业学生扎实的地学基础知识和创新的地学思维培养的基本途径,北戴河地质认识实习是中国地质大学(北京)地质类专业学生一年级本科生必修的教学环节。以“北戴河地质认识实践教学”为例,对如何培养学生实践创新能力及顶层设计观念、野外地质观察能力、野外地质记录能力和地质“时空四维观”进行了详细的探讨,提出“授之以渔而不只是授之以鱼”是实现理论与实践融会贯通及形成系统的地学思维的关键,应该注重通过野外实践把学习的方法和地质思维传授给学生,培养学生的逻辑思维能力。
[关键词] 北戴河地质认识;实践教学;地学思维;顶层设计
[基金项目] 2018—2021年国家自然科学基金面上项目“焦家金矿床成矿多样性的构造控制机理”(41772061)
[作者简介] 王中亮(1977—),男,河南南阳人,博士,中国地质大学(北京)地球科学与资源学院讲师,硕士生导师,主要从事矿床学及矿产普查与勘探研究。
[中图分类号] G642.41 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2021)19-0093-04 [收稿日期] 2020-11-30
地质学是一门实践性和应用性极强的自然学科[1],必须借助于野外客观地质材料,将理论与实践紧密联系,由感性认识升华到理性认知,才能培养出具有形象思维、发散思维和逻辑思维的地质学专业人才[2]。然而,大多数硕士研究生阶段的学生及本科毕业刚进入地质行业工作的学生并不具备基本的地学思维,未能将课堂上学的理论知识灵活应用到野外实践中,有的学生连罗盘、放大镜的使用及地质现象描述等最基本的野外地质技能都不具备,甚至已经忘记了实践教学中的野外路线。究其主要原因是,尽管我们经过多年的教学研究与改革,采取了多种教学方法和方式,但并未从根本上改变传统的“填鸭式”教学模式。因此,提出“授之以渔而不只是授之以鱼”是野外地质实践教学中,培养学生的地质思维能力、实现理论与实践融会贯通的关键。
中国地质大学(北京)历来重视野外实践教学,遵循循序渐进的原则,分别针对大学一、二、三年级的学生设立了“北戴河地质认识实践教学”“周口店野外地质填图实践教学”和专业性生产实习(也称为行业生产实践训练),以期达到培养学生扎实的地学基础知识、理论和系统的地学思维的目的。对于地质学类专业的大学一年级的学生来说,“北戴河地质认识实践教学”是他们第一次接触到实际地质现象和地质工作,对他们来说极其重要,关乎他们是否能真正地走进地球科学殿堂的大门,是否能成为地球科学世界中的一员,甚至对他们的一生都将会产生重大影响。因此,对于我们教师来说,在“北戴河地质认识实践教学”中,重要的是把地学思维传授给学生,教会他们学习的方法,培养他们的逻辑思维能力,而不是简单地进行专业知识的传授。鉴于此,本文以“北戴河地质认识实践教学”为例,将近几年来野外实践教学工作的一些体会在此讨论,希望对其他院校地质学类专业野外实践教学有参考作用。
一、构建思维导图,培养学生的实践创新能力和顶层设计观念
“北戴河地质认识实践教学”是一年级地学类专业本科生地球科学知识室内理论教学的野外延续和深化[3] (P103),目的是通过野外的地质知识和地质技能训练,将地球科学基本理论与野外客观素材配套融入地学类学生的脑海数据库中,培养学生的科学认知能力和逻辑思维能力[4]。然而,当学生走进野外的教学课堂,真正接触实际地质现象时,却发现野外现场的实际观察与室内标本和书本描述的现象往往有很大的差别,存在一定的错位甚至认识错觉,很难将课堂知识与野外感性认知结合起来。究其主要原因,是室内课堂学习过程中对理论知识进行死记硬背,而缺少对理性思维的培养,从而导致学生有效的知识储备严重不足,以致无法实现理论到实践的转换。因此,鉴于地球科学是一门知识结构有序、逻辑性很强的理科学科,如何激发学生的实践创新能力、减少机械记忆、增强理解记忆和创造性记忆,是使学生建立地球系统科学观,并为后续的野外课堂学习打下扎实的理论知识基础的关键[5]。
思维导图是一种简单有效的锻炼思维的工具[6],其利用节点和连线把所学过的单个知识点由点→块→网依次联系起来,以便于学生可视化观察、理解甚至发现自己尚未意识到的各个知识点间的关系[7],使头脑中堆放的原本毫无头绪、杂乱无章的知识点有机地、系统地储存起来,实现感性认识到理性认识的升华,甚至会产生一些创新性的见解,因此,能发展学生的理性思维能力,激发其想象力和创造潜能,增进理解记忆和创造性记忆能力[8]。为此,我们在室内理论学习和野外实践教学之间增加了一个“思维导图训练”环节,要求同学们在对《地球科學概论》和《北戴河野外地质实习指导书》分别认真复习和预习的基础上,先依次构建由节→章→篇(整本书)三个层次体现隶属关系的单向思维导图;再构建若干个以某个(组)知识点为中心的强调不同章节之间逻辑关系的多元化思维导图。通过构建《地球科学概论》思维导图,将已学过的多而零散的知识点梳理、联结成一张由关键地质信息及其内在地质作用所组成的网格图,便于学生深刻理解并抓住该学科的主线,理清各个知识点之间的内在联系,达到复习、巩固所学内容的目的[6]。通过构建《北戴河野外地质实习》思维导图,使学生提前整体感知野外实践教学的目的和任务,把握主要内容,厘清脉络,提高学生的概括能力和想象能力。在完成以上两个思维导图的基础上,让学生对各个层次的导图进行分解→合并→再分解→再合并,以便找到不同知识点间的并列、因果、递进等逻辑关系,将室内和野外知识形成一个完整的知识体系,实现课堂理论知识、课堂实习与野外感性认知的衔接,从而基于思维导图进行顶层设计,制订野外实习计划并设计野外实习路线,进一步提高学生掌握知识和运用知识的能力。
二、先由总体到局部、由面到点,再由点到面,培养学生野外地质观察能力