李大鵬

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083

地球化學(xué)學(xué)科專業(yè)建設(shè)

“地球化學(xué)”課程備課的幾點(diǎn)體會(huì)

李大鵬

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083

“地球化學(xué)”課程是地質(zhì)類專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，結(jié)合“地球化學(xué)”課程授課，體會(huì)到在備課過程中需注意總結(jié)并強(qiáng)調(diào)知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，通過電子課件制作知識(shí)結(jié)構(gòu)框架圖，輔以隨堂小測(cè)驗(yàn)，鞏固所學(xué)內(nèi)容。針對(duì)不同知識(shí)結(jié)構(gòu)的學(xué)生合理設(shè)置課程內(nèi)容，豐富而有張力的教學(xué)實(shí)例可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，收到良好的教學(xué)效果。在難點(diǎn)講解時(shí)，從學(xué)生已知的模型入手，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，以便充分理解教學(xué)內(nèi)容。

地球化學(xué)；教學(xué)方法；教學(xué)效果

“地球化學(xué)”課程是地質(zhì)類專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。通過該課程的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生的地球化學(xué)思維，鍛煉其運(yùn)用地球化學(xué)手段解決基礎(chǔ)地球科學(xué)問題的能力[2]。為了提高“地球化學(xué)”課程的教學(xué)效果，針對(duì)地球化學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)，在以講授為主導(dǎo)的傳統(tǒng)教學(xué)方法基礎(chǔ)上，總結(jié)出一些在該門課程備課過程的幾點(diǎn)體會(huì)。

一、框架結(jié)構(gòu)圖—課件的重要補(bǔ)充

利用多媒體技術(shù)不僅可以將最新專業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)和研究?jī)?nèi)容補(bǔ)充到教材中，豐富教學(xué)內(nèi)容，而且也可以利用音像視頻教學(xué)資料使教學(xué)內(nèi)容立體形象化， 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。例如有關(guān)太陽(yáng)系的起源與演化、元素的起源與演化等部分教學(xué)內(nèi)容，可以讓學(xué)生觀看科普巨片宇宙與人的相關(guān)視頻資料；有關(guān)巖漿的部分熔融與結(jié)晶分異 的教學(xué)內(nèi)容，可以讓學(xué)生觀看有關(guān)火山與巖漿的視頻資料，了解巖漿的不同演化方式等。通過這種多媒體式教學(xué)，不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而且也可以加深學(xué)生的學(xué)習(xí)印象，提高學(xué)習(xí)效率[1]。

然而，傳統(tǒng)的電子課件演示教學(xué)，每一頁(yè)僅由一個(gè)知識(shí)點(diǎn)構(gòu)成。每頁(yè)放映結(jié)束即完全消失，這樣的教學(xué)模式往往使得教學(xué)內(nèi)容繁雜而凌亂，難以突出知識(shí)點(diǎn)間的相互聯(lián)系，使得教學(xué)難以系統(tǒng)化。然而，“地球化學(xué)”課程的設(shè)置各知識(shí)點(diǎn)本身有著緊密的邏輯關(guān)系。例如判斷化學(xué)鍵類型法則時(shí)，當(dāng)某電負(fù)性X＞2.1的元素與某電負(fù)性＞1.7的元素相化合，會(huì)形成離子鍵；而當(dāng)其與某電負(fù)性＜1.4的元素相化合，會(huì)形成共價(jià)鍵，可由知識(shí)框架結(jié)構(gòu)圖表示（圖1）。在教學(xué)過程的電子課件制作中，重復(fù)應(yīng)用這種圖示既可以凸顯知識(shí)的系統(tǒng)性，又可以使知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系一目了然。

圖1 關(guān)于決定元素結(jié)合基本規(guī)律和判斷化學(xué)鍵類型法則的知識(shí)框架體系

二、隨堂測(cè)驗(yàn)設(shè)置的必要性

教學(xué)的主要目的之一是為了讓學(xué)生盡量掌握并熟練運(yùn)用授課過程中所講授的內(nèi)容。而“地球化學(xué)”的知識(shí)結(jié)構(gòu)有著嚴(yán)密的邏輯性，每次課程的組織完整，而幾次課程之間緊密相連。例如第五章同位素地球化學(xué)第一次課程主要圍繞放射性衰變定律和衰變方程展開，而第2～4次課程所講授的Rb-Sr、Sm-Nd、U-Th-Pb和K-Ar、Ar-Ar體系也以其為基礎(chǔ)展開。針對(duì)“地球化學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容，提煉1～2個(gè)關(guān)鍵問題，在每節(jié)課課堂活動(dòng)的前5～10分鐘設(shè)置隨堂測(cè)驗(yàn)，不僅可以有效地檢驗(yàn)上次課程的授課效果，以便本次課程能順利展開，也可以充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，加深其對(duì)課程重點(diǎn)和難點(diǎn)的掌握與理解。

三、緒論中地球化學(xué)思維的備課

地球化學(xué)的緒論是“地球化學(xué)”的第一次課，是學(xué)生對(duì)該門課程的第一印象。緒論中需向?qū)W生展示的一個(gè)重點(diǎn)問題，也是今后日常教學(xué)中需重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的一種思維方式，即地球化學(xué)思維—見微知著[2]。見微知著地球化學(xué)思維是該學(xué)科的魅力所在，其充分展示對(duì)學(xué)生知識(shí)和能力培養(yǎng)具有重要作用，還可以使學(xué)生對(duì)地球化學(xué)保有充分的學(xué)習(xí)熱情。由于大三學(xué)生第一次接觸見微知著的思想，如果只照本宣科，很便容易使問題浮于表面，難以讓學(xué)生理解并領(lǐng)會(huì)。

為此，結(jié)合學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)（已進(jìn)行過周口店實(shí)習(xí)），可以從周口店霧迷山組白云巖和房山巖體講起，具體引入溶解度、巖漿混合作用這些在初高中化學(xué)課及大二巖石學(xué)課程中已熟悉的知識(shí)領(lǐng)域，并從地球化學(xué)的角度重點(diǎn)講解地球化學(xué)對(duì)這些現(xiàn)象及問題的思維方式及在這些基本科學(xué)問題中所發(fā)揮的功用。之后，進(jìn)一步結(jié)合碎屑沉積巖地球化學(xué)實(shí)例，簡(jiǎn)明地講述砂巖中碎屑鋯石年齡及Hf同位素特征如何判別區(qū)域構(gòu)造演化特征的方法。并結(jié)合鋯石陰極發(fā)光結(jié)構(gòu)照片，鋯石U-Pb年齡譜以及區(qū)域構(gòu)造演化圖，形象地展示見微知著的思想及地球化學(xué)在解決地質(zhì)作用過程中的作用。接著，講解見微知著思想的人文共通性。最后，通過白話點(diǎn)出見微知著的智慧—用智也用力，強(qiáng)調(diào)理性思維，尊重自然界的基本規(guī)律。

通過上述方法，見微知著的地球化學(xué)思維可以得到了充分的展開，在實(shí)際教學(xué)中收到了較好的授課效果。

四、晶體場(chǎng)理論的備課

晶體場(chǎng)理論由于涉及部分量子力學(xué)的內(nèi)容，對(duì)非物理學(xué)專業(yè)的本科生的學(xué)習(xí)和掌握均具有一定的難度。然而，由于過渡族金屬元素占地殼元素總量的約50%以上，因此控制其結(jié)合規(guī)律的晶體場(chǎng)理論的講解也是該章節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。如果在授課過程中過分強(qiáng)調(diào)其為該章的難點(diǎn)，可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生對(duì)該理論的畏懼心理，喪失了掌握晶體場(chǎng)理論的信心，從而影響授課效果。針對(duì)這一點(diǎn)，建議在授課時(shí)，首先從學(xué)生在高中物理已具備的庫(kù)侖定律引入該課程（圖2），考慮一個(gè)原子填充正八面體（四次配位型），從這個(gè)層面考慮斥力對(duì)電子云分布情況的影響，進(jìn)而導(dǎo)入晶體場(chǎng)中s,p,d軌道狀態(tài)的y2極坐標(biāo)圖，以增強(qiáng)學(xué)生的理解。

圖2 晶體場(chǎng)理論中考慮原子填充正八面體（四次配位型）

在授課時(shí)輔以心理暗示：對(duì)晶體場(chǎng)理論的掌握應(yīng)屬于其能力范圍內(nèi)，給學(xué)生學(xué)習(xí)信心。對(duì)同學(xué)們自信的建立使學(xué)生們有了更加積極主動(dòng)的思考，以便對(duì)該部分難點(diǎn)內(nèi)容的掌握。

五、教學(xué)心得

結(jié)合“地球化學(xué)”課程的講解，筆者體會(huì)到：在備課及授課過程中，需注意總結(jié)并強(qiáng)調(diào)知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，可以通過電子課件制作知識(shí)結(jié)構(gòu)框架圖并重復(fù)展示實(shí)現(xiàn)，輔以隨堂小測(cè)驗(yàn)，鞏固所學(xué)內(nèi)容，針對(duì)不同知識(shí)結(jié)構(gòu)的學(xué)生合理設(shè)置課程內(nèi)容。豐富而有張力的教學(xué)實(shí)例可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，收到良好的教學(xué)效果。在難點(diǎn)講解時(shí)，從學(xué)生已知的模型入手，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，以便充分理解教學(xué)內(nèi)容。

[1] 龔慶杰，葉榮，張德會(huì).《地球化學(xué)》課程的集中教學(xué)方法[J].中國(guó)地質(zhì)教育，2003，(1)：48-49.

[2] 張德會(huì)，葉榮，龔慶杰.“地球化學(xué)”課程教學(xué)改革的實(shí)踐[J].中國(guó)地質(zhì)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。

國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)團(tuán)隊(duì)”、教育部“高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)”項(xiàng)目及“中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)優(yōu)秀教師” 項(xiàng)目共同資助。

李大鵬，男，講師，主要從事地球化學(xué)、同位素地質(zhì)年代學(xué)及地球化學(xué)的教學(xué)和研究工作。