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关于《矿物岩石学》教学方法改革的尝试

作者:jkyxc 浏览数:

【摘要】文章分析了学生学习《矿物岩石学》的现状,提出改革《矿物岩石学》理论教学的方法,加强实践性教学环节的措施,以及运用多媒体课件的优点。

【关键词】改革;《矿物岩石学》;教学方法

【中图分类号】G642 【文献标识】A

【文章编号】1671-5969(2007)04-0123-02

《矿物岩石学》是地质科学重要的基础主干课程,在地质学科领域有很重要的位置。但较多的学生反映《矿物岩石学》不好学,甚至认为是地质学科最难学的课程。造成这种状况主要有两方面的原因:一是由于矿物岩石学在理论上要死记的内容较多,显得单调、枯燥、死板;二是因为矿物岩石学是一门实践性很强的课程,学生不仅要掌握其理论,而且还要会运用理论去识别矿物岩石,自然界的矿物岩石是千变万化,从这个角度来讲,矿物岩石又是一门很活的课程。《矿物岩石学》的确是一门较难学的课程,为了改变学生厌学的情绪,激发学生学习《矿物岩石学》的兴趣,从而学好《矿物岩石学》,必须改革传统的教学方法,为此我作了一些尝试。

一、理论教学中结合《宝玉石学》讲授《矿物岩石学》

天然宝玉石的艳丽色泽,良好的透明度,特殊的光学效应,坚强的抵抗外力作用的能力和抗腐蚀永不沾的耐久性,在自然界分布的稀少性等,都是天工所赐,而非人力所为,这就是宝玉石的“天生丽质”。正因为宝玉石的天生丽质,能从不同角度赋予人们艺术魅力和无穷的美感,使人产生浓郁的情趣和获得异乎寻常的艺术享受。所以千百年来,总是受人欣赏、喜爱、追求和为之奋斗。那么,什么是宝玉石? “宝玉石通常是指地壳里具有优良的工艺美术性能和经济价值,可以用来加工多种艺术品的矿物、岩石”。从这个定义可看出宝玉石是就是一种特殊的矿物或岩石,与《矿物岩石学》有密切联系。在《矿物岩石学》的教学过程中利用宝玉石的神秘性、艺术性、趣味性促使学生学习矿物岩石,利用学生对宝玉石的好奇心,激发学生学习矿物岩石的积极性、主动性。

(一)通过讲授宝玉石的“天生丽质”引入矿物、岩石物理性质的学习

如学习矿物颜色时,就可通过宝玉石五彩缤纷的颜色来吸引学生的注意力,达到一个好的学习效果。

矿物颜色分为自色、他色、假色、变色。

矿物的自色是矿物本身固有的颜色,如绿色宝石之王的祖母绿的绿色就是自色,祖母绿的绿色为翠绿色,且碧绿苍翠,纯正,均匀,稳定。祖母绿与钻石、红宝石、蓝宝石自古以来被认为是大自然赋予人类的“四大珍宝”。

矿物的他色是指导矿物晶体因外来带色杂质的机械混入而产生的颜色。如红宝石的红色,蓝宝石的蓝色,紫晶的紫色,蔷薇水晶的蔷薇色都属于他色。

矿物的假色是指矿物因内部裂隙,解理面及氧化膜等因素引起的光的干涉、衍射、散射所呈现的颜色。如拉长石,当沿不同的方向对其进行观察时,它竟出现蓝、绿、黄、红等徐徐变换的“变彩”;观察冰洲石可呈现出由不同色带所组成犹如彩虹般的“晕色”,“变彩”,“晕色”都是假色。

矿物的变色是指同种矿物在不同光源的光照射下,所产生的颜色改变现象。如变石,在灯光下,呈现红色,在阳光下呈现绿色。

自色对于普通矿物及宝玉石都有鉴定意义。他色、假色、变色对普通矿物无鉴定意义,但对于宝玉石来说意义非常重大。因为这些特殊光学效应所决定的特异色彩,被视为宝玉石中的“绝色”,具有“绝色”的宝玉石从来就是“稀世奇珍”。

(二)通过回溯宝玉石的历史引入矿物或岩石的学习

如长石族矿物时,首先讲“和氏璧”。春秋时期,楚地有位叫卞和的人,在楚山中采到一块带有矿石基质的宝石,在那时被称为璞。卞和将璞先后献给楚厉王、楚武王,均因当时的玉工无力辩别这被矿石包裹着的是一块高质的宝玉,卞和先后两次被误认为犯了欺君之罪,而被砍掉两只脚。直到楚武王病逝,楚文王继位。卞和抱璞在楚山中三天三夜,哭到泪水干涸,继而双眼流血,这才感动了楚文王,他派高明的玉工,从这里中理出了一块晶莹富丽的宝玉,这玉被称为“和氏璧”。公元前283年,楚将和氏璧送给赵国。同年,秦国秦昭王愿以后十五座池换取和氏璧。当时秦强赵弱,赵明知秦王阴谋骗取和氏璧,但又不敢拒绝,派蔺相如带和氏璧去秦国。蔺相如凭着自己的机智、勇敢揭露了秦王的阴谋。最后将和氏璧完好地带回了赵国。“完璧归赵”、“价值连城”由此而来。秦始皇统一中国后,和氏璧还是被秦国所获,并琢磨成传国玉玺。自此后和氏璧传国玉玺继传了一百多个皇帝,直至元顺帝倒台和氏璧从此失传,至今下落不明。

和氏璧究竟是什么成分呢?根据考证就是具有强烈变色的拉长石,属于下面要讲的长石族矿物。通过这种具有历史渊源的典故,引人入胜的开场白让学生怀着极大的兴趣想将《矿物岩石学》继续学习下去。

(三)通过欣赏宝玉石独特的艺术美引入矿物或岩石的学习

例如讲蛋白石,先引入欧泊。欧泊就是富有光辉灿烂变彩的蛋白石,在白色或黑色的底色上闪现出种种美丽、明快的色彩或光辉,有的品种甚至闪烁出“火焰”般的光芒。因此有人将欧泊描述为有“红宝石的火,紫水晶的亮紫色,绿宝石的海绿色,所有色彩不可思议地联合一起发光”的宝石;莎士比亚在《第十二夜》中赞扬道:“这种奇迹是宝石的皇后”;艺术家杜湃这样描绘欧泊的色彩:“当自然点缀完花朵,给彩虹上好色,把小鸟羽毛染过色之后,把调色板上扫下来浇注到欧泊石里了”。这么美艳的宝石就属于下面讲的蛋白石。

讲石英族时,首先讲水晶,无色透明的石英就是水晶。无色、透明、无瑕的天然水晶晶体,好像那清澈、纯净,没有任何杂质或污点的山泉,玉液,使人看了心旷神怡,含杂质的水晶则呈现多种美丽的颜色,如紫晶、墨晶、绿晶等,若水晶内部含液体包裹体,就称为水胆水晶。将其摇动时,能听到水的响声,这是大自然赐予人类的珍宝之一。若水晶中含有毛发状的固体包裹体,就称为发晶。这是一些具有特殊风格的水晶,若水晶中含有显微纤维状的包裹体时,就可能形成星光水晶或猫眼水晶。我国目前最大的水晶于1958年在江苏东海县采到,重3.5吨,被称为中国水晶王。现陈列于中国地质博物馆。通过以上讲述激发起学生探索矿物奥秘的浓烈情趣。

(四)通过评价宝玉石的经济价值引入矿物或岩石的学习

如讲辉石族矿物时,首先讲翡翠。“黄金有价玉无价”,一句古老的名言,道出了千百年来人们对玉所怀有的特殊情怀。玉那独特的灵气,会给人带来难以言传的吉瑞与详和。翡翠,这玉中之精品,其保值作用更是无可比拟。“今日家中有翡翠,明天定成大富翁”。当然这里的翡翠,必须是优质的翡翠。最优质的翡翠就是缅甸的“老坑玻璃种”,这种翡翠为浓绿色,而且分布很均匀,很鲜艳、质地细腻、透明度高。一个老坑玻璃种翡翠戒面价值几百万元。我国究竟有无翡翠资源?至今无定论。这么昂贵的翡翠就属于辉石族矿物。通过翡翠知识的了解,让学生们对矿物翡翠情有独钟。

宝玉石属于矿物岩石家族的成员,结合宝玉石内容讲《矿物岩石学》能激发学生学习的热情,只要把握好度,是有利无害的。当然宝玉石学与矿物岩石学也存在差别。教师在教学过程中千万不要忘记自己的主题,自己的教学目的。教师最终是要让学生牢固掌握矿物岩石学的内容,所以宝玉石的内容要适可而止,一定要注意不能本未倒置

二、加强实践性教学环节

学习矿物岩石学的目的是要能鉴定矿物岩石,尤其对高职学生,理论知识是以够用为度,强调实践能力。所以在矿物岩石的教学过程中,更重要的是要将矿物岩石的基本理论、基础知识融入到矿物、岩石的鉴定上,这种“融入”过程既是教学中的重点,又是教学中的难点。如果不能实现这种“融入”,理论掌握得再好,也不能鉴定矿物、岩石,那么掌握这些理论知识也无实际意义。怎样才能实现这种“融入”呢?一是保证实习课的教学时间。现在实习课与理论课的比例已接近1:1。二是课前认真准备。因为对于初学者,必须要用特征明显的标本来观察,效果才好。所以,课前我会认真检查每块标本是否合格,不行马上调换。三是在实习中,耐心、细致地讲解、辅导,引导他们将书本知识融入到矿物岩石标本中去。

1.让学生学会观察、描述矿物岩石。对于在矿物岩石标本上观察其特征,很多同学都很茫然,不知如何着手。如观察矿物解理时,同学说找不到解理。我首先请同学解释解理的定义,“解理:矿物晶体在外力的作用下,严格沿一定的结晶方向破裂成光滑平面的性质。这个光滑的平面称为解理面。”然后我告诉他们观察解理,就必须先找到解理面,根据定义,解理面是光滑的平面,而光滑平面的反光能力就很强,也就是说反光能力很强的面就是解理面,换句通俗的话来说,就是很亮的面就是解理面。找到了解理面就找到了解理。当然还必须指出反光能力较强的面,除了解理面,还有晶面。但晶面一般有晶面条纹,光滑程度也不及完全解理的解理面,当然亮度也不及完全解理的解理面,所以易与解理面区分开。而且晶面是晶体最外一层面网,很容易破坏,在矿物中出现的机会比解理面少得多。所以矿物中的光滑的、反光能力强面,一般来说就是解理面。

能用正确的术语描述矿物岩石的所有特征。学生应掌握矿物岩石描述的内容及矿物岩石描述的常用术语。描述过程中,容易出错的主要是矿物的形态和岩石的结构。如描述矿物的形态,首先要描述矿物单体形态,再描述矿物集合体的形态 。常见单体形态有粒状、短柱状、长柱状、纤维状、针状、片状、鳞片状、板状、厚板状、板柱状等。学生往往将粒状与短柱状、板柱状与柱状等混淆。所以在 实习过程中必须把一些细微的差别告诉学生,让学生对照标本反复比较,然后牢记这些细微的差别,才能正确描述矿物、岩石。

2.让学生熟练掌握矿物、岩石的主要鉴定特征。每种矿物岩石的特征都很多,如矿物就包括单体形态、集合体形态、颜色、光泽、条痕、透明度、解理、断口、硬度、比重等。如果对于每一种矿物都要求掌握所有的特征,无疑加重了学生的负担,同时加大了鉴定矿物的难度。所以对于每一种矿物只要求掌握主要的鉴定特征,特别是它自已特有的与其它矿物不同的特征,即把握住它的个性。如石英只要记住为油脂光泽、硬度大于小刀、贝壳状断口就够了。

3.让学生学会对未知矿物、岩石的鉴定、命名。将矿物岩石分类与命名的依据、分类方案及矿物岩石鉴定的依据进行系统地总结与分析,教会学生对未知矿物岩石鉴定的步骤和方法。如对未知岩石的鉴定、命名,主要是从矿物成分、结构、构造入手,尤其是特有的成分、结构、构造。

4.认真批改实习作业,每次都是全批。

5.带学生去野外实地观察、学习。如沉积岩学完之后,在野外选择一条能见到沉积岩主要类型的路线,带学生到实地观察、描述、鉴定岩石。

6.标本考试采用口试。口试时,我针对不同的学生、不同的标本提出不同的问题。这种考试方法促使学生更加重视实习课,锻炼了学生的语言表达能力和应变能力。同时防止学生死记硬背鉴定特征,而与标本脱节;也防止学生只记实验室标本表现出的表面特征,也就是防止了换一块标本或在野外学生就不能识别矿物、岩石的情况。

三、运用多媒体课件

为了补充传统课堂教学的不足,我根据大纲、教学目的把课程中的重点、难点或传统教学不易讲清的教学内容制成多媒体课件,以此来优化课堂教学,提高课堂质量,帮助我更好地完成教学任务。

多媒体课件的影音媒体的应用把抽象的、难以直接用语言表达的概念和理论以直观的、易于接受的形式表现出来,如我在讲授结晶学中的晶体结构时,可将要讲授的晶体结构制作成模型,通过不同角度透视、旋转及切割,使学生从课本插图中对晶体结构的平面感觉上升到真实的三维立体空间感觉,培养了学生的空间想象能力、思维能力,同时也轻松地突破了教学中的重点和难点。运用多媒体课件,可以实现资源共享,如我将博物馆、展览馆、野外实地等资源搬到课堂,丰富了学生的知识,开扩了学生的视野。

多媒体课件具有传统教学手段所没有的趣味性、直观性,可以充分调动师生的积极性、主动性和创造性,使学生在愉快、轻松的环境中获得知识。多媒体有其特有的优势,可以使课堂教学锦上添花,但多媒体终究只是一种辅助教学的手段,在教学中不可盲目地依赖它。在课堂教学中要遵循事物的规律,科学、合理、适当地运用多媒体进行教学。

【作者简介】傅涛(1962—),女,重庆石柱人,重庆工程职业技术学院副教授,工学学士,研究方向:研究矿物岩石学。

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