普通地质学实验课采用“小组合作学习”的改革探索

  • 投稿Su S
  • 更新时间2017-10-29
  • 阅读量803次
  • 评分4
  • 94
  • 0
 [摘 要]实验课是普通地质学教学过程中不可缺少的实践性教学环节。小组合作学习是提高实验教学质量的有效手段。通过小组合作形式的教学,学生可以增加积极主动学习和思考的能力,主讲教师能够更好地引导学生深入思考,培养学生的实践与创新能力,提高教学效果。 
  [关键词]普通地质学;小组合作;实验教学 
  [中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)10-0028-04 
  普通地质学是地质类专业的入门基础课,是地质类专业学生学习有关后续课程的基础课程,而实验课是普通地质学必不可少的组成部分,实验课不但教授理论知识,也传授实际技能,同时还是矿物学和岩石学等后续地质课程学习的主要环节,因此,其无论是教学方法还是考核方式都需要与时俱进。实验课是普通地质学课程的重要组成部分,综合了理论和实践技能内容。普通地质学课程包括理论课、实验课及野外实践教学三个环节。由于地质学是一门实践性很强的学科,实验课就显得尤为重要,是地质教学过程中不可缺少的实践性教学环节。在教师的直接指导下,通过实验课的实践训练,学生能获得基本地质现象的感性认识,更好地掌握课堂所学的抽象理论知识,初步学会基本的地质工作方法,还能学会如何去思考,如何去理解、掌握地质现象,最重要的是培养对地质专业的兴趣,学会科学的推理方法。[1][2]因此,重视实验教学不仅可以帮助学生更好地掌握本门课程的知识,还能培养学生的动手能力以及综合分析、解决问题的能力。普通地质学实验课有四部分,分别是常见矿物鉴定、常见岩浆岩鉴定、常见沉积岩鉴定和常见变质岩鉴定,主要以矿物、岩石的肉眼鉴定实习为主。[3] 
  中国石油大学(北京)作为油气地质及环境科学领域重要的人才培养基地、科學研究基地和学术交流基地,一直非常重视普通地质学课程的教学及学科建设工作,对学生的培养要求夯实基础、提高动手能力;在教学学时紧张的情况下,要求保证实验课程保障教学质量,为学生后续发展打下坚实的基础。目前,中国石油大学(北京)为地球科学学院、石油工程学院和地球信息科学学院学生开设了普通地质学课程,学时均为48学时,其中实验课程根据不同专业需要设置为10~12学时。 
  一、普通地质学实验课教学现状及存在问题 
  目前中国石油大学(北京)普通地质学教学存在以下问题: 
  (一)实验课目前为大班教学,师生间沟通时间有限 
  作为我校的专业基础课,普通地质学主要教授学生地质学基本概念以及野外实际工作技能。现在每学期石油工程专业普通地质学课程学习人数大约为180~200人,由于师生比例较低,现在课程理论教学采取大班教学方式,集中讲授理论知识。实验课是对理论课所讲知识的重要实践环节,要求授课教师与学生“面对面”进行指导,而大班实验课教学只能提供有限的机会让学生和实验课教师单独交流。为了适应实验课师资力量不足、实验室空间有限的情况(容纳30~40人),建议开展实验课小组合作的教学模式,从而增加师生互动以及学生之间交流。 
  (二)实验课以教师讲授为主,学生以记忆学习为主 
  由于实验课时间、空间有限,实验课课堂教学以教师讲授为主,学生以记忆学生为主。2014年初我们收集了关于普通地质学课程的学生反馈意见。相关调查反馈结果显示,学生希望在实验课能够由教师引导自学,并且能够得到教师的指导与帮助,最不喜欢的是需要在短短的实验时间内完成太多理论学习,缺少实践锻炼。 
  (三)实验课成绩考核评价缺乏科学性 
  在传统实验课考核方式下,评价学生学习程度的唯一标准是作业成绩,而对学生综合素质、实践应用能力和创新能力的评价十分缺乏。因此,学生在实验课学习过程中普遍存在厌学现象,学生学习没有动力,对课程缺乏学习兴趣,逃课现象比较严重;并且学生作业存在抄袭现象,实验课作业成绩不能全面反映学生掌握知识的程度。这对于教学效果的实现是非常不利的。 
  高校基础类课程是学生进行后续专业课程学习的基础,在学生学习过程中起着举足轻重的作用,特别是实验课程,可以起到培养学生动手能力、加深巩固课堂学习效果的作用。[4]但随着教育理念和技术的不断发展,高校教学也在不断变化,实验课程教学在新的环境下受到了很大的冲击,学生不重视、课时量减少等因素都会导致实验教学质量不断下滑。在这种背景下,教师应该根据学科和学生的特点及时调整实验教学内容和方法,借鉴国外课堂教学的先进理念和方法,提高教学效果。笔者根据自己的实际教学经验,对中国石油大学(北京)普通地质学实验课程教学改革做了一些探讨与思考,启动教改项目来研究如何重建该课程,主要目标是改进实验课的教学方法,采用“小组合作学习”的形式,鼓励学生积极学习,提高教学质量。 
  二、采用“小组合作学习”方法的实验课教学改革探索 
  (一)“小组合作学习”的理论基础 
  “小组合作学习”兴起于20世纪70年代初的美国,是目前被许多国家普遍采用的一种富有创意和实效的教学理论与策略体系,它具有区别于传统班级教学的显著特征。“小组合作学习”是以合作学习小组为基本形式,以小组成员合作性活动为主体,以小组目标达成为标准,以小组总体成绩为评价和奖励依据的教学策略体系。[5]“小组合作学习”包括以下几个内容:(1)合作学习是以学习小组为基本形式的一种教学活动。合作学习并不排斥班级教学,但其特色在于小组活动的科学组织与展开。(2)它是以教学动态因素的互动合作为动力资源的一种教学活动,其中教学动态因素主要是指教师与学生。(3)它是一种目标导向的教学活动。所有的合作学习活动都是围绕所要达成的特定的共同目标而展开的。(4)它是以团体成绩为奖励依据的一种教学活动。合作学习通常不是以个人成绩为评价的依据,而是以各个小组在达成目标过程中的总体成绩作为评价与奖励的标准。这种机制可以把学生个人之间的竞争转化为小组之间的竞争,从而促进小组内部的合作,使学生在各自的小组中各尽其能,得到最大限度的发展。[6] (二)“小组合作学习”的基本策略 
  1.小组活动学习 
  课堂上的小组活动主要包括小组讨论、合作创作和合作演示三种形式,每种活动都有特定的目标。小组合作活动将教学变成了一种教师与学生、学生与学生之间的多向型互动,这种互动能够有效调动所有参与者的积极投入,充分发挥每个人的聪明才智,激发高度的求异思维。[7]学生在这种多变互动与协作的群体活动中,能够积极主动地学习和思考,通过小组讨论集思广益,学习新概念、加深理解,或者是遇到问题并寻找解决方案,提高学习自主性;通过小组成员分工合作,查找课程相关资料,针对授课教师布置的问题进行构思,设计学习思路和进行任务分配;最后通过合作演示的方式将自己的小组的研究成果展示出来,在交流信息、探讨问题、分享成果的过程中,增长知识、提升能力、培养合作精神。 
  2.切块拼接法 
  美国大学课堂上的切块拼接式学习是通过伙伴教学的形式进行的学习活动,它是在斯拉温的切块拼接式学习的基础上产生并发展而来的。切块拼接式学习改变了传统的“教师讲、学生听”的授课式课文讲解模式,教师将课文切块,由学生分组阅读、合作备课、互教互学。[7]切块拼接式教学强调的是学生自主学习的“主体地位”,授课教师自始至终都参与到学生的自主学习当中,给予必要的指导和帮助,创造一个动态的学习氛围。每个小组不仅是学习小组,更是教研组,组中每个学生轮流担任组长,以培养学生的责任感与集体荣誉感。组长与组员讨论共同制定小组学习方案,小组成员在互教互学中学习知识,并且通过组员间的互助行为培养合作精神和领导力。 
  3.团队研究式学习 
  研究式学习是模拟科学探究过程完成课题研究的一种情景式教学模式。美国大学课堂普遍采用团队研究方式,一般由教師根据教学内容制订一个研究主题和一系列子课题,每个小组选择一个子课题,分工协作,用一定时间寻找问题答案,完成研究报告,并且向全班报告和演示研究成果。[7]研究性学习能够激发学生学习的主动性。同时,教师主张学生积极运用发散思维去思考问题,而不是用书本知识进行知识灌输。授课教师与学生之间、小组成员之间的互动,能够激发起学生的创造精神、增强主体意识,学习体验科学研究的过程,在这个过程当中学会收集筛选信息,并且提高人际交往能力。每个学生在自己的小组当中承担一部分的研究任务,随着课程学习的深入,学生的自身潜能能够充分发挥,小组成员间的关系也会从刚开始的磨合阶段进入到默契配合阶段,这样学生不仅能够学习到新知识,也提高了多方面的能力。 
  4.小组调查法 
  小组调查法(GI)是最成功的一种任务专门化的小组合作学习策略,其代表人物是以色列特拉维夫大学的沙伦夫妇。在小组调查法中,学生在设计他们将要学什么和怎样学的问题上具有重要作用。首先,他们按照对某一论题的共同兴趣来组成合作学习小组,小组所有成员都积极参与设计如何研究他们的问题;然后,将任务进行分工,每一个小组成员都承担一部分调查任务;最后,小组综合和总结他们的工作,并向全班展示或汇报他们的研究结果。小组调查法适合于把获得、综合、分析信息融为一体的探究性问题的教学,如历史、文学等学科的教学。[8] 
  (三)“小组合作学习”在普通地质学实验课教学中的实施——以沉积构造和颜色实验课为例 
  第一,合理异质分组。以石油工程专业普通地质学课程为例,实验课一般安排在学期中旬。在学期期中考试结束后,授课教师根据期中考试成绩并结合调查问卷对全班学生的学习兴趣、特长爱好以及对普通地质学的掌握程度,充分了解学生的基本情况,然后按照异质原则,根据实际情况合理进行分组,以4~5人的规模组建学习小组。为了更好地利用小组成员的特长,使小组合作学习能够顺利进行,在进行分组时应考虑以下几个因素:(1)组员的性别。合作学习小组中不同性别的组员组合可以丰富小组考虑问题、解决问题的思路,而不同思维互相补充促进可以使认识更加充分,也可以充分发挥男女学生各自的性格特点及特长。(2)组员的能力。根据期中考试的成绩可以大概了解班级学生对课程的掌握程度,从而选取掌握程度相对优秀的学生带动掌握程度稍微欠缺的学生,起到很好的帮扶效果。(3)组员的性格。如果同一学习小组内有的学生善于表达,乐于分享自己的观点,有的学生性格相对内敛,前者可以带动后者参与到小组讨论当中来。 
  同时,由小组全体成员共同协商轮流担任小组长的顺序,小组长负责组织团队活动,分配每次的学习任务、协调成员间的关系。这样有助于提高每一位组员的责任心和领导力,也敦促小组中每个成员都遵守纪律,积极参与到小组活动当中来。 
  第二,教师教学引导。课前授课教师根据该节实验内容设计出能够综合运用普通地质学基本知识的若干问题,问题可以由浅入深,有一定的思考价值和发散意义。实验课程前,教师要利用一定时间简要介绍实验相关内容,向学生说明该节课程的基本要求及相关实验课习题,并且引出该节实验的作业及问题。随后,让学生以小组为单位自行设计学习方案和问题的解答思路。 
  在沉积构造和颜色实验课当中,需要观察并掌握层理构造、层面构造、化学成因的构造、生物成因的构造、变形构造、沉积岩的颜色六方面内容,这些内容在理论课学习中都已经讲授过,授课教师需要带着学生进行简单的课程回顾,同时讲述观察描述的重点,随后引出课程相关问题和探讨。 
  第三,小组合作自学。每个小组要根据授课教师讲授的重点内容及问题进行讨论,小组长最终制定出学习方案并在课上进行自学;在完成作业时采取自愿优先、组长分配任务的形式使每位小组成员都有明确的分工,如搜集材料、问题分配、PPT制作等。分工完成学习任务并根据需要在图书馆或上网查找相关资料,如果遇到疑问随时请授课教师进行指导,从而达到对知识有深入理解和准确把握的目的。之后,授课教师把学生自学时遇到的问题以及答疑过的问题进行集中整理。上课期间,教师要观察记录每个学生在小组讨论时的表现,并随时了解各小组学习的进展情况和遇到的各种问题,并且有针对性地与学生进行交流。 第四,学习成果展示。小组成员在自学和小组讨论的基础上,共同完成教师布置的问题及作业,以PPT报告和纸质作业的形式提交学习成果。每组小组长走上讲台,借助PPT进行报告,向全班展示其小组学习成果,其余报告人担任评审成员进行打分。学生可针对其他小组做的报告提出相关问题,借鉴学习其他小组的优点。 
  第五,教师总结点评。教师在听取每个小组合作学习成果报告之后,结合学生在进行小组讨论时的表现和评审小组的评分情况,用一定的课时对各小组的合作学习情况进行评述,指点迷津,必要时进行补充讲解,对学生存在疑问的内容给予指导,确保问题的解决。在最后的评价阶段,教师一般以表扬和激励为主,同时对于个别学生在学习过程中暴露出来的问题要及时进行批评和纠正。[5] 
  三、小组合作学习法的应用效果 
  (一)激发学生学习兴趣,培养学生资助探索能力 
  “小组合作学习”能够充分激发学生的学习兴趣,并确立了以学生为中心的教学模式。学生通过查找资料自学或小组内讨论获得的知识是经过自己的思考和再创造而主动获取的,他们对所学知识的理解会更加深刻、运用也更加灵活,学习自觉并且富有兴趣,不容易走神分心。学习过程中唱主角的始终是学生,整个课堂气氛生动有趣,极大地激发了学生学习和训练的积极性,使学生最大限度地获取并且记忆相关知识。 
  (二)提升学习的合作能力,有助于培养学生领导能力 
  对于传统学习方式的“单兵作战”法,在“小组合作学习”中,学习小组是一个整体,组员之间必须同心合力,才能配合默契,达到最好的学习效果。在合作学习过程中出现了问题,掌握程度好的学生要学会照顾掌握程度稍欠缺的学生,先完成的学生要照顾速度慢的学生,否则小组的整体利益将无法保障。要采取轮流当组长的方式,让每个人都有机会成为组长;组长制定学习计划和方案,分配给组内每个学生不同的任务,有助于培养学生学习的逻辑性和领导能力。 
  (三)发掘学生自身的潜能,提高学生学习逻辑能力 
  “小组合作学习”能够激发学生学习的主动性,让学生学会思考,能够积极主动地提出学习过程中出现的问题。同时,在小组合作学习中,教师不是把书本上的观点强加给学生,而是主张学生积极运用发散思维,引导学生能够按照学习的逻辑先后顺序进行自学,同时鼓励学生能够提出不同的观点和疑问,以自己独特的视角来发现问题并且通过教师引导从而解决问题。在小组共同学习讨论当中,学生只要言之有理、言之有據,教师就可以对其进行鼓励并将问题和学生观点分享给全班同学,这样不仅可以使“小组合作学习”的效果得以实现,同时可以提升整个班级的学习氛围,使学生的自学能力得到充分发掘。 
  (四)改变了传统的考核方式,教师可以更全面地了解学生 
  在“小组合作学习”中,每个学生都是被评价者,同时也是评价的参与者,学生可以找出自己的优点和不足,对比其他小组完成情况找到自己小组存在的不足;学习其他小组的优点,找到自己小组今后的努力方向,从而达到共同进步的目的。任课教师不仅可以从卷面作业完成情况考核每个小组的成绩,并且能够将时间和精力更多地投入到学生在完成作业过程中的表现上,可以更全面深入地了解每一个学生,从而从不同的角度进行全面评价,目的主要是通过激励性评价,给予不同学生个性化的指导,让每个学生的长处都能在小组中发挥出作用,并且给予一个合理的平时表现分数。 
  四、结语 
  根据学生的反馈以及实际的教学效果来看,普通地质学实验课“小组合作学习”取得了一定成效,学生的学习热情明显提高了,课堂参与重心也从授课教师向学生转移。在普通地质学实验课中,我们将继续使用这种“小组合作学习”教学形式。“小组合作学习”可以增加学生积极主动学习和思考的能力,挖掘学生的自学潜力,拓展学生思维。授课教师在教学方面需要做更充分的准备工作,才能引导学生更深入地思考,提升教学质量,提高教学效果。如何更好地设置问题并吸引研究生参与到课程助教工作中,是我们下一步努力的方向。 
  [ 参 考 文 献 ] 
  [1] 王家生,谢树成,龚一鸣.普通地质学野外和室内实践教学改革与体会[J].中国地质教育,2009(2):79-82. 
  [2] 周鼎武,赖绍聪,张成立,等.地质学实践教学新体系[J]. 中国地质教育,2006(4):47-53. 
  [3] 舒良树,解国爱,王博,等.新形势下普通地质学教学内容和课程体系建设的思考[J].高等理科教育,2012(4):143-147. 
  [4] 刘学锋,张伟伟.理工基础类课程教学改革探索——以力学课程为例[J].大学教育,2017(1):6-8. 
  [5] 宋慧敏.“小组合作学习与训练”在学科教学论中的应用[J].教育理论与实践,2013(12):50-52. 
  [6] 程晓兰.论合作学习在高校专业课教学中的运用[J].教育与职业,2010(9):104-105.