大学地球科学课程报告论坛论文集2018-PDF、封面、目录014

73 “自然地理学”课程教学中地质学部分的教学设计 彭渤 方小红 戴亚南 （湖南师范大学资源与环境科学学院，长沙 410081） 摘 要：自然地理学是地理学专业本科教学中一门重要的专业基础课。该门课程的教学和新教材编写应 将地质学知识作为重点进行设计，并注重地壳物质组成、地质构造、地壳演化等方面知识与自然地理学相关研 究内容的对接，突显岩石风化作用的特殊地位。 关键词：地质学知识 自然地理学 知识点对接 自然地理学是研究地球关键带物质迁移循环与能量转换及其作用效应的科学。 自然地理学 课程是大学地理学专业必修的重要课程。该门课的课程教学一般包括岩石圈、大气圈、水圈、 土壤圈、生物圈、地貌等六大板块的内容。其中，涉及地质学知识的岩石圈部分是该门课程教 学的重点和难点。如何组织和把握好该部分内容的教学，是同行共同关注的问题。本文从地质 学知识点与自然地理学研究内容对接的角度，对此作初浅探讨。 一、地质学知识应是自然地理学课程教学的重点 首先，自然地理体系中各圈层的物质组成都与岩石圈的物质组成有关。土壤的物质组成受 制于成土母岩的物质组成， 大气圈、 水圈、 生物圈的物质组成则直接受地壳岩石的影响。 因此， 岩石圈的物质组成特征从根本上决定了地表体系物质组成特征和地表过程物质迁移转化的特 征。其次，地壳岩石的物质组成、地壳演化与运动、地质构造等是决定地表形态特征的关键因 素。还有，地表岩石是水圈、大气圈、生物圈、土壤圈等层圈相互作用的场所，也是制约地球 关键带形成与演化的物质基础。因此，地质学知识与自然地理学各个部分的知识点密切相连， 具极强的渗透力。故从自然地理学的宏观知识要点看，地质学知识应是自然地理学课程教学的 重点。 二、地壳物质组成分析应突出的知识点 自然地理学地质学部分的教学包括岩石、矿物、化学元素三大部分。教学过程中应重点把 握其与自然地理学密切相关的知识点。否则，教学的难度和分寸就难以把握，就不能做到有的 放矢。学生学习就会感到迷茫。笔者认为这部分的教学应把握如下知识点。 岩石类型、岩石性质及岩石形成等内容的讲解，应特别为地貌类型与地貌发育、土壤类型 大学地球科学课程报告论坛论文集（2018） 74 与土壤形成、沉积物的形成等分析作铺垫。故在分析有关地壳岩石基本知识的基础上，应特别 突出不同类型的岩石在地表条件下化学稳定性的分析。 矿物方面的分析也应为后续自然地理学教学内容作准备。 在讲解矿物概念、 类型、 性质 （化 学、光学、力学性质等）基础知识的同时，不过分强调要求学生在鉴定矿物方面的学习，而应 突出表生条件下矿物稳定性的分析和矿物资源利用的分析。 现有自然地理学教材，对化学元素的分析多较欠缺。由于自然地理学与环境学的交叉和相 互渗透，化学元素的环境性质和行为特征，特别是元素与人体健康的关系，是自然地理学教学 值得加强的方面。 总之，自然地理学课程教学中，有关岩石、矿物和化学元素的分析，应突出这些知识点与 表生作用相关研究的衔接。以把握教学分寸和重点。 三、地质构造分析的知识点对接 自然地理学教学有关地貌类型的分析，构造地貌是一种重要的地貌类型。地质构造的分析 应与地貌现象、旅游景观等紧密对接。不同的构造现象、不同尺度的地质构造、不同的构造组 合等决定不同的地貌现象和地貌景观特征。在教学中，应将地质构造的分析与典型地貌现象和 典型旅游景观的特征、形成机制、资源价值等紧密结合起来，进行分析。如岳麓山爱晚亭沟谷 地貌的形成，既与褶皱作用有关，又受两条断裂构造控制，还与表生岩石风化、侵蚀等作用有 关。现场测量岩石产状，恢复褶皱构造形貌特征，并对断裂构造进行实地考察，进而对沟谷地 貌的形成进行详细的讲解和分析， 可切实体现地质构造分析在自然地理学课堂教学中的知识点 对接的形式和重要性。 四、地壳演化分析应把握的知识点 地壳演化部分的课堂教学是十分枯燥的教学内容。我们在教学中注意将“雪球地球” 、寒 武纪生物大爆发、人类纪等知识点结合起来进行讲解，并特别注重将历史时期 5 次生物大灭绝 事件与地壳演化的分析结合起来，阐述“总结过去、描述现在、预测未来”的自然地理学研究 宗旨。这使该部分知识与自然地理学研究内容之间的关系具体化，进而突出地质学知识在自然 地理学课堂教学中的重要性，也使课堂教学内容变得丰富而不枯燥。 五、突显岩石风化作用分析在自然地理学课程教学中的地位 地壳岩石风化作用是连接岩石圈与其他圈层之间相互作用过程中物质迁移、 循环转化的纽 带，也是地球关键带作用过程中能量转换的表现形式，更是成土作用发育、沉积物形成、地表 “源沉”作用过程等的关键节点。风化作用不但对地貌特征、土壤分布、沉积物的形成等产 生直接影响，而且对地球关键带的形成、演化，及其生产功能等起决定性作用。因此，地壳岩 石风化作用是自然地理学教学中最重要的知识点之一，有必要对其进行重点分析，突显其在自 “自然地理学”课程教学中地质学部分的教学设计 75 然地理学课程教学中的特殊地位。 现有自然地理学教材有关岩石风化内容的阐述较薄弱， 其反映的内容与当前有关岩石风化 研究取得的研究进展很不相符。因此，新教材的编写和一流本科教学背景下自然地理学课堂教 学的设计，应特别加强该方面内容的设计。 总之，一流学科建设背景下地理学专业大学本科教学中，自然地理学的课堂教学和新教材 编写应将地质学知识作为重点进行设计。同时，应特别注重地壳物质组成、地质构造、地壳演 化等方面知识与自然地理学相关研究内容的对接，突显岩石风化作用的特殊地位。 参考文献 1 Banwart S A，Bernasconi S M，Blum W E H，et al. Soil functions in Earths critical zone：key results and conclusions. Advances in Agronomy，2017，142：119-142. 2 彭渤. 地理科学专业“地质学基础”课程教学应体现的特色/大学地球科学课程教学报告论坛论文集. 2006，北京：高等教育出版社，2007. 3 National Research Council （NRC）. Basic research opportunities in earth science. Washington，D C： National Academies Press，2001. 4 Lee M R，Hodson M E，Brown D J，et al. The composition and crystallization of the near-surface region of weathered alkali feldsparsJ. Geochim Cosmochim Acta，2008，72：4 962-4 975. 5 Peng B，Rate A，Song ZL，et al. Geochemistry of major and trace elements，and Pb isotopes during weathering of black shales of the