王中亮 趙國春
[摘 要] 野外實踐教學是地質類專業(yè)學生扎實的地學基礎知識和創(chuàng)新的地學思維培養(yǎng)的基本途徑,北戴河地質認識實習是中國地質大學(北京)地質類專業(yè)學生一年級本科生必修的教學環(huán)節(jié)。以“北戴河地質認識實踐教學”為例,對如何培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力及頂層設計觀念、野外地質觀察能力、野外地質記錄能力和地質“時空四維觀”進行了詳細的探討,提出“授之以漁而不只是授之以魚”是實現(xiàn)理論與實踐融會貫通及形成系統(tǒng)的地學思維的關鍵,應該注重通過野外實踐把學習的方法和地質思維傳授給學生,培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。
[關鍵詞] 北戴河地質認識;實踐教學;地學思維;頂層設計
[基金項目] 2018—2021年國家自然科學基金面上項目“焦家金礦床成礦多樣性的構造控制機理”(41772061)
[作者簡介] 王中亮(1977—),男,河南南陽人,博士,中國地質大學(北京)地球科學與資源學院講師,碩士生導師,主要從事礦床學及礦產普查與勘探研究。
[中圖分類號] G642.41? ? [文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324(2021)19-0093-04? ? [收稿日期] 2020-11-30
地質學是一門實踐性和應用性極強的自然學科[1],必須借助于野外客觀地質材料,將理論與實踐緊密聯(lián)系,由感性認識升華到理性認知,才能培養(yǎng)出具有形象思維、發(fā)散思維和邏輯思維的地質學專業(yè)人才[2]。然而,大多數(shù)碩士研究生階段的學生及本科畢業(yè)剛進入地質行業(yè)工作的學生并不具備基本的地學思維,未能將課堂上學的理論知識靈活應用到野外實踐中,有的學生連羅盤、放大鏡的使用及地質現(xiàn)象描述等最基本的野外地質技能都不具備,甚至已經忘記了實踐教學中的野外路線。究其主要原因是,盡管我們經過多年的教學研究與改革,采取了多種教學方法和方式,但并未從根本上改變傳統(tǒng)的“填鴨式”教學模式。因此,提出“授之以漁而不只是授之以魚”是野外地質實踐教學中,培養(yǎng)學生的地質思維能力、實現(xiàn)理論與實踐融會貫通的關鍵。
中國地質大學(北京)歷來重視野外實踐教學,遵循循序漸進的原則,分別針對大學一、二、三年級的學生設立了“北戴河地質認識實踐教學”“周口店野外地質填圖實踐教學”和專業(yè)性生產實習(也稱為行業(yè)生產實踐訓練),以期達到培養(yǎng)學生扎實的地學基礎知識、理論和系統(tǒng)的地學思維的目的。對于地質學類專業(yè)的大學一年級的學生來說,“北戴河地質認識實踐教學”是他們第一次接觸到實際地質現(xiàn)象和地質工作,對他們來說極其重要,關乎他們是否能真正地走進地球科學殿堂的大門,是否能成為地球科學世界中的一員,甚至對他們的一生都將會產生重大影響。因此,對于我們教師來說,在“北戴河地質認識實踐教學”中,重要的是把地學思維傳授給學生,教會他們學習的方法,培養(yǎng)他們的邏輯思維能力,而不是簡單地進行專業(yè)知識的傳授。鑒于此,本文以“北戴河地質認識實踐教學”為例,將近幾年來野外實踐教學工作的一些體會在此討論,希望對其他院校地質學類專業(yè)野外實踐教學有參考作用。
一、構建思維導圖,培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力和頂層設計觀念
“北戴河地質認識實踐教學”是一年級地學類專業(yè)本科生地球科學知識室內理論教學的野外延續(xù)和深化[3] (P103),目的是通過野外的地質知識和地質技能訓練,將地球科學基本理論與野外客觀素材配套融入地學類學生的腦海數(shù)據(jù)庫中,培養(yǎng)學生的科學認知能力和邏輯思維能力[4]。然而,當學生走進野外的教學課堂,真正接觸實際地質現(xiàn)象時,卻發(fā)現(xiàn)野外現(xiàn)場的實際觀察與室內標本和書本描述的現(xiàn)象往往有很大的差別,存在一定的錯位甚至認識錯覺,很難將課堂知識與野外感性認知結合起來。究其主要原因,是室內課堂學習過程中對理論知識進行死記硬背,而缺少對理性思維的培養(yǎng),從而導致學生有效的知識儲備嚴重不足,以致無法實現(xiàn)理論到實踐的轉換。因此,鑒于地球科學是一門知識結構有序、邏輯性很強的理科學科,如何激發(fā)學生的實踐創(chuàng)新能力、減少機械記憶、增強理解記憶和創(chuàng)造性記憶,是使學生建立地球系統(tǒng)科學觀,并為后續(xù)的野外課堂學習打下扎實的理論知識基礎的關鍵[5]。
思維導圖是一種簡單有效的鍛煉思維的工具[6],其利用節(jié)點和連線把所學過的單個知識點由點→塊→網依次聯(lián)系起來,以便于學生可視化觀察、理解甚至發(fā)現(xiàn)自己尚未意識到的各個知識點間的關系[7],使頭腦中堆放的原本毫無頭緒、雜亂無章的知識點有機地、系統(tǒng)地儲存起來,實現(xiàn)感性認識到理性認識的升華,甚至會產生一些創(chuàng)新性的見解,因此,能發(fā)展學生的理性思維能力,激發(fā)其想象力和創(chuàng)造潛能,增進理解記憶和創(chuàng)造性記憶能力[8]。為此,我們在室內理論學習和野外實踐教學之間增加了一個“思維導圖訓練”環(huán)節(jié),要求同學們在對《地球科學概論》和《北戴河野外地質實習指導書》分別認真復習和預習的基礎上,先依次構建由節(jié)→章→篇(整本書)三個層次體現(xiàn)隸屬關系的單向思維導圖;再構建若干個以某個(組)知識點為中心的強調不同章節(jié)之間邏輯關系的多元化思維導圖。通過構建《地球科學概論》思維導圖,將已學過的多而零散的知識點梳理、聯(lián)結成一張由關鍵地質信息及其內在地質作用所組成的網格圖,便于學生深刻理解并抓住該學科的主線,理清各個知識點之間的內在聯(lián)系,達到復習、鞏固所學內容的目的[6]。通過構建《北戴河野外地質實習》思維導圖,使學生提前整體感知野外實踐教學的目的和任務,把握主要內容,厘清脈絡,提高學生的概括能力和想象能力。在完成以上兩個思維導圖的基礎上,讓學生對各個層次的導圖進行分解→合并→再分解→再合并,以便找到不同知識點間的并列、因果、遞進等邏輯關系,將室內和野外知識形成一個完整的知識體系,實現(xiàn)課堂理論知識、課堂實習與野外感性認知的銜接,從而基于思維導圖進行頂層設計,制訂野外實習計劃并設計野外實習路線,進一步提高學生掌握知識和運用知識的能力。
二、先由總體到局部、由面到點,再由點到面,培養(yǎng)學生野外地質觀察能力