普通地質(zhì)學實驗課采用“小組合作學習”的改革探索

張永旺　于福生　李儒峰

[摘 要]實驗課是普通地質(zhì)學教學過程中不可缺少的實踐性教學環(huán)節(jié)。小組合作學習是提高實驗教學質(zhì)量的有效手段。通過小組合作形式的教學，學生可以增加積極主動學習和思考的能力，主講教師能夠更好地引導(dǎo)學生深入思考，培養(yǎng)學生的實踐與創(chuàng)新能力，提高教學效果。

[關(guān)鍵詞]普通地質(zhì)學；小組合作；實驗教學

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）10-0028-04

普通地質(zhì)學是地質(zhì)類專業(yè)的入門基礎(chǔ)課，是地質(zhì)類專業(yè)學生學習有關(guān)后續(xù)課程的基礎(chǔ)課程，而實驗課是普通地質(zhì)學必不可少的組成部分，實驗課不但教授理論知識，也傳授實際技能，同時還是礦物學和巖石學等后續(xù)地質(zhì)課程學習的主要環(huán)節(jié)，因此，其無論是教學方法還是考核方式都需要與時俱進。實驗課是普通地質(zhì)學課程的重要組成部分，綜合了理論和實踐技能內(nèi)容。普通地質(zhì)學課程包括理論課、實驗課及野外實踐教學三個環(huán)節(jié)。由于地質(zhì)學是一門實踐性很強的學科，實驗課就顯得尤為重要，是地質(zhì)教學過程中不可缺少的實踐性教學環(huán)節(jié)。在教師的直接指導(dǎo)下，通過實驗課的實踐訓練，學生能獲得基本地質(zhì)現(xiàn)象的感性認識，更好地掌握課堂所學的抽象理論知識，初步學會基本的地質(zhì)工作方法，還能學會如何去思考，如何去理解、掌握地質(zhì)現(xiàn)象，最重要的是培養(yǎng)對地質(zhì)專業(yè)的興趣，學會科學的推理方法。[1][2]因此，重視實驗教學不僅可以幫助學生更好地掌握本門課程的知識，還能培養(yǎng)學生的動手能力以及綜合分析、解決問題的能力。普通地質(zhì)學實驗課有四部分，分別是常見礦物鑒定、常見巖漿巖鑒定、常見沉積巖鑒定和常見變質(zhì)巖鑒定，主要以礦物、巖石的肉眼鑒定實習為主。[3]

中國石油大學（北京）作為油氣地質(zhì)及環(huán)境科學領(lǐng)域重要的人才培養(yǎng)基地、科學研究基地和學術(shù)交流基地，一直非常重視普通地質(zhì)學課程的教學及學科建設(shè)工作，對學生的培養(yǎng)要求夯實基礎(chǔ)、提高動手能力；在教學學時緊張的情況下，要求保證實驗課程保障教學質(zhì)量，為學生后續(xù)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。目前，中國石油大學（北京）為地球科學學院、石油工程學院和地球信息科學學院學生開設(shè)了普通地質(zhì)學課程，學時均為48學時，其中實驗課程根據(jù)不同專業(yè)需要設(shè)置為10～12學時。

一、普通地質(zhì)學實驗課教學現(xiàn)狀及存在問題

目前中國石油大學（北京）普通地質(zhì)學教學存在以下問題：

（一）實驗課目前為大班教學，師生間溝通時間有限

作為我校的專業(yè)基礎(chǔ)課，普通地質(zhì)學主要教授學生地質(zhì)學基本概念以及野外實際工作技能?，F(xiàn)在每學期石油工程專業(yè)普通地質(zhì)學課程學習人數(shù)大約為180～200人，由于師生比例較低，現(xiàn)在課程理論教學采取大班教學方式，集中講授理論知識。實驗課是對理論課所講知識的重要實踐環(huán)節(jié)，要求授課教師與學生“面對面”進行指導(dǎo)，而大班實驗課教學只能提供有限的機會讓學生和實驗課教師單獨交流。為了適應(yīng)實驗課師資力量不足、實驗室空間有限的情況（容納30～40人），建議開展實驗課小組合作的教學模式，從而增加師生互動以及學生之間交流。

（二）實驗課以教師講授為主，學生以記憶學習為主

由于實驗課時間、空間有限，實驗課課堂教學以教師講授為主，學生以記憶學生為主。2014年初我們收集了關(guān)于普通地質(zhì)學課程的學生反饋意見。相關(guān)調(diào)查反饋結(jié)果顯示，學生希望在實驗課能夠由教師引導(dǎo)自學，并且能夠得到教師的指導(dǎo)與幫助，最不喜歡的是需要在短短的實驗時間內(nèi)完成太多理論學習，缺少實踐鍛煉。

（三）實驗課成績考核評價缺乏科學性

在傳統(tǒng)實驗課考核方式下，評價學生學習程度的唯一標準是作業(yè)成績，而對學生綜合素質(zhì)、實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的評價十分缺乏。因此，學生在實驗課學習過程中普遍存在厭學現(xiàn)象，學生學習沒有動力，對課程缺乏學習興趣，逃課現(xiàn)象比較嚴重；并且學生作業(yè)存在抄襲現(xiàn)象，實驗課作業(yè)成績不能全面反映學生掌握知識的程度。這對于教學效果的實現(xiàn)是非常不利的。

高?；A(chǔ)類課程是學生進行后續(xù)專業(yè)課程學習的基礎(chǔ)，在學生學習過程中起著舉足輕重的作用，特別是實驗課程，可以起到培養(yǎng)學生動手能力、加深鞏固課堂學習效果的作用。[4]但隨著教育理念和技術(shù)的不斷發(fā)展，高校教學也在不斷變化，實驗課程教學在新的環(huán)境下受到了很大的沖擊，學生不重視、課時量減少等因素都會導(dǎo)致實驗教學質(zhì)量不斷下滑。在這種背景下，教師應(yīng)該根據(jù)學科和學生的特點及時調(diào)整實驗教學內(nèi)容和方法，借鑒國外課堂教學的先進理念和方法，提高教學效果。筆者根據(jù)自己的實際教學經(jīng)驗，對中國石油大學（北京）普通地質(zhì)學實驗課程教學改革做了一些探討與思考，啟動教改項目來研究如何重建該課程，主要目標是改進實驗課的教學方法，采用“小組合作學習”的形式，鼓勵學生積極學習，提高教學質(zhì)量。

二、采用“小組合作學習”方法的實驗課教學改革探索

（一）“小組合作學習”的理論基礎(chǔ)

“小組合作學習”興起于20世紀70年代初的美國，是目前被許多國家普遍采用的一種富有創(chuàng)意和實效的教學理論與策略體系，它具有區(qū)別于傳統(tǒng)班級教學的顯著特征?！靶〗M合作學習”是以合作學習小組為基本形式，以小組成員合作性活動為主體，以小組目標達成為標準，以小組總體成績?yōu)樵u價和獎勵依據(jù)的教學策略體系。[5]“小組合作學習”包括以下幾個內(nèi)容：（1）合作學習是以學習小組為基本形式的一種教學活動。合作學習并不排斥班級教學，但其特色在于小組活動的科學組織與展開。（2）它是以教學動態(tài)因素的互動合作為動力資源的一種教學活動，其中教學動態(tài)因素主要是指教師與學生。（3）它是一種目標導(dǎo)向的教學活動。所有的合作學習活動都是圍繞所要達成的特定的共同目標而展開的。（4）它是以團體成績?yōu)楠剟钜罁?jù)的一種教學活動。合作學習通常不是以個人成績?yōu)樵u價的依據(jù)，而是以各個小組在達成目標過程中的總體成績作為評價與獎勵的標準。這種機制可以把學生個人之間的競爭轉(zhuǎn)化為小組之間的競爭，從而促進小組內(nèi)部的合作，使學生在各自的小組中各盡其能，得到最大限度的發(fā)展。[6]endprint

（二）“小組合作學習”的基本策略

1.小組活動學習

課堂上的小組活動主要包括小組討論、合作創(chuàng)作和合作演示三種形式，每種活動都有特定的目標。小組合作活動將教學變成了一種教師與學生、學生與學生之間的多向型互動，這種互動能夠有效調(diào)動所有參與者的積極投入，充分發(fā)揮每個人的聰明才智，激發(fā)高度的求異思維。[7]學生在這種多變互動與協(xié)作的群體活動中，能夠積極主動地學習和思考，通過小組討論集思廣益，學習新概念、加深理解，或者是遇到問題并尋找解決方案，提高學習自主性；通過小組成員分工合作，查找課程相關(guān)資料，針對授課教師布置的問題進行構(gòu)思，設(shè)計學習思路和進行任務(wù)分配；最后通過合作演示的方式將自己的小組的研究成果展示出來，在交流信息、探討問題、分享成果的過程中，增長知識、提升能力、培養(yǎng)合作精神。

2.切塊拼接法

美國大學課堂上的切塊拼接式學習是通過伙伴教學的形式進行的學習活動，它是在斯拉溫的切塊拼接式學習的基礎(chǔ)上產(chǎn)生并發(fā)展而來的。切塊拼接式學習改變了傳統(tǒng)的“教師講、學生聽”的授課式課文講解模式，教師將課文切塊，由學生分組閱讀、合作備課、互教互學。[7]切塊拼接式教學強調(diào)的是學生自主學習的“主體地位”，授課教師自始至終都參與到學生的自主學習當中，給予必要的指導(dǎo)和幫助，創(chuàng)造一個動態(tài)的學習氛圍。每個小組不僅是學習小組，更是教研組，組中每個學生輪流擔任組長，以培養(yǎng)學生的責任感與集體榮譽感。組長與組員討論共同制定小組學習方案，小組成員在互教互學中學習知識，并且通過組員間的互助行為培養(yǎng)合作精神和領(lǐng)導(dǎo)力。

3.團隊研究式學習

研究式學習是模擬科學探究過程完成課題研究的一種情景式教學模式。美國大學課堂普遍采用團隊研究方式，一般由教師根據(jù)教學內(nèi)容制訂一個研究主題和一系列子課題，每個小組選擇一個子課題，分工協(xié)作，用一定時間尋找問題答案，完成研究報告，并且向全班報告和演示研究成果。[7]研究性學習能夠激發(fā)學生學習的主動性。同時，教師主張學生積極運用發(fā)散思維去思考問題，而不是用書本知識進行知識灌輸。授課教師與學生之間、小組成員之間的互動，能夠激發(fā)起學生的創(chuàng)造精神、增強主體意識，學習體驗科學研究的過程，在這個過程當中學會收集篩選信息，并且提高人際交往能力。每個學生在自己的小組當中承擔一部分的研究任務(wù)，隨著課程學習的深入，學生的自身潛能能夠充分發(fā)揮，小組成員間的關(guān)系也會從剛開始的磨合階段進入到默契配合階段，這樣學生不僅能夠?qū)W習到新知識，也提高了多方面的能力。

4.小組調(diào)查法

小組調(diào)查法（GI）是最成功的一種任務(wù)專門化的小組合作學習策略，其代表人物是以色列特拉維夫大學的沙倫夫婦。在小組調(diào)查法中，學生在設(shè)計他們將要學什么和怎樣學的問題上具有重要作用。首先，他們按照對某一論題的共同興趣來組成合作學習小組，小組所有成員都積極參與設(shè)計如何研究他們的問題；然后，將任務(wù)進行分工，每一個小組成員都承擔一部分調(diào)查任務(wù)；最后，小組綜合和總結(jié)他們的工作，并向全班展示或匯報他們的研究結(jié)果。小組調(diào)查法適合于把獲得、綜合、分析信息融為一體的探究性問題的教學，如歷史、文學等學科的教學。[8]

（三）“小組合作學習”在普通地質(zhì)學實驗課教學中的實施——以沉積構(gòu)造和顏色實驗課為例

第一，合理異質(zhì)分組。以石油工程專業(yè)普通地質(zhì)學課程為例，實驗課一般安排在學期中旬。在學期期中考試結(jié)束后，授課教師根據(jù)期中考試成績并結(jié)合調(diào)查問卷對全班學生的學習興趣、特長愛好以及對普通地質(zhì)學的掌握程度，充分了解學生的基本情況，然后按照異質(zhì)原則，根據(jù)實際情況合理進行分組，以4～5人的規(guī)模組建學習小組。為了更好地利用小組成員的特長，使小組合作學習能夠順利進行，在進行分組時應(yīng)考慮以下幾個因素：（1）組員的性別。合作學習小組中不同性別的組員組合可以豐富小組考慮問題、解決問題的思路，而不同思維互相補充促進可以使認識更加充分，也可以充分發(fā)揮男女學生各自的性格特點及特長。（2）組員的能力。根據(jù)期中考試的成績可以大概了解班級學生對課程的掌握程度，從而選取掌握程度相對優(yōu)秀的學生帶動掌握程度稍微欠缺的學生，起到很好的幫扶效果。（3）組員的性格。如果同一學習小組內(nèi)有的學生善于表達，樂于分享自己的觀點，有的學生性格相對內(nèi)斂，前者可以帶動后者參與到小組討論當中來。

同時，由小組全體成員共同協(xié)商輪流擔任小組長的順序，小組長負責組織團隊活動，分配每次的學習任務(wù)、協(xié)調(diào)成員間的關(guān)系。這樣有助于提高每一位組員的責任心和領(lǐng)導(dǎo)力，也敦促小組中每個成員都遵守紀律，積極參與到小組活動當中來。

第二，教師教學引導(dǎo)。課前授課教師根據(jù)該節(jié)實驗內(nèi)容設(shè)計出能夠綜合運用普通地質(zhì)學基本知識的若干問題，問題可以由淺入深，有一定的思考價值和發(fā)散意義。實驗課程前，教師要利用一定時間簡要介紹實驗相關(guān)內(nèi)容，向?qū)W生說明該節(jié)課程的基本要求及相關(guān)實驗課習題，并且引出該節(jié)實驗的作業(yè)及問題。隨后，讓學生以小組為單位自行設(shè)計學習方案和問題的解答思路。

在沉積構(gòu)造和顏色實驗課當中，需要觀察并掌握層理構(gòu)造、層面構(gòu)造、化學成因的構(gòu)造、生物成因的構(gòu)造、變形構(gòu)造、沉積巖的顏色六方面內(nèi)容，這些內(nèi)容在理論課學習中都已經(jīng)講授過，授課教師需要帶著學生進行簡單的課程回顧，同時講述觀察描述的重點，隨后引出課程相關(guān)問題和探討。

第三，小組合作自學。每個小組要根據(jù)授課教師講授的重點內(nèi)容及問題進行討論，小組長最終制定出學習方案并在課上進行自學；在完成作業(yè)時采取自愿優(yōu)先、組長分配任務(wù)的形式使每位小組成員都有明確的分工，如搜集材料、問題分配、PPT制作等。分工完成學習任務(wù)并根據(jù)需要在圖書館或上網(wǎng)查找相關(guān)資料，如果遇到疑問隨時請授課教師進行指導(dǎo)，從而達到對知識有深入理解和準確把握的目的。之后，授課教師把學生自學時遇到的問題以及答疑過的問題進行集中整理。上課期間，教師要觀察記錄每個學生在小組討論時的表現(xiàn)，并隨時了解各小組學習的進展情況和遇到的各種問題，并且有針對性地與學生進行交流。endprint

第四，學習成果展示。小組成員在自學和小組討論的基礎(chǔ)上，共同完成教師布置的問題及作業(yè)，以PPT報告和紙質(zhì)作業(yè)的形式提交學習成果。每組小組長走上講臺，借助PPT進行報告，向全班展示其小組學習成果，其余報告人擔任評審成員進行打分。學生可針對其他小組做的報告提出相關(guān)問題，借鑒學習其他小組的優(yōu)點。

第五，教師總結(jié)點評。教師在聽取每個小組合作學習成果報告之后，結(jié)合學生在進行小組討論時的表現(xiàn)和評審小組的評分情況，用一定的課時對各小組的合作學習情況進行評述，指點迷津，必要時進行補充講解，對學生存在疑問的內(nèi)容給予指導(dǎo)，確保問題的解決。在最后的評價階段，教師一般以表揚和激勵為主，同時對于個別學生在學習過程中暴露出來的問題要及時進行批評和糾正。[5]

三、小組合作學習法的應(yīng)用效果

（一）激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生資助探索能力

“小組合作學習”能夠充分激發(fā)學生的學習興趣，并確立了以學生為中心的教學模式。學生通過查找資料自學或小組內(nèi)討論獲得的知識是經(jīng)過自己的思考和再創(chuàng)造而主動獲取的，他們對所學知識的理解會更加深刻、運用也更加靈活，學習自覺并且富有興趣，不容易走神分心。學習過程中唱主角的始終是學生，整個課堂氣氛生動有趣，極大地激發(fā)了學生學習和訓練的積極性，使學生最大限度地獲取并且記憶相關(guān)知識。

（二）提升學習的合作能力，有助于培養(yǎng)學生領(lǐng)導(dǎo)能力

對于傳統(tǒng)學習方式的“單兵作戰(zhàn)”法，在“小組合作學習”中，學習小組是一個整體，組員之間必須同心合力，才能配合默契，達到最好的學習效果。在合作學習過程中出現(xiàn)了問題，掌握程度好的學生要學會照顧掌握程度稍欠缺的學生，先完成的學生要照顧速度慢的學生，否則小組的整體利益將無法保障。要采取輪流當組長的方式，讓每個人都有機會成為組長；組長制定學習計劃和方案，分配給組內(nèi)每個學生不同的任務(wù)，有助于培養(yǎng)學生學習的邏輯性和領(lǐng)導(dǎo)能力。

（三）發(fā)掘?qū)W生自身的潛能，提高學生學習邏輯能力

“小組合作學習”能夠激發(fā)學生學習的主動性，讓學生學會思考，能夠積極主動地提出學習過程中出現(xiàn)的問題。同時，在小組合作學習中，教師不是把書本上的觀點強加給學生，而是主張學生積極運用發(fā)散思維，引導(dǎo)學生能夠按照學習的邏輯先后順序進行自學，同時鼓勵學生能夠提出不同的觀點和疑問，以自己獨特的視角來發(fā)現(xiàn)問題并且通過教師引導(dǎo)從而解決問題。在小組共同學習討論當中，學生只要言之有理、言之有據(jù)，教師就可以對其進行鼓勵并將問題和學生觀點分享給全班同學，這樣不僅可以使“小組合作學習”的效果得以實現(xiàn)，同時可以提升整個班級的學習氛圍，使學生的自學能力得到充分發(fā)掘。

（四）改變了傳統(tǒng)的考核方式，教師可以更全面地了解學生

在“小組合作學習”中，每個學生都是被評價者，同時也是評價的參與者，學生可以找出自己的優(yōu)點和不足，對比其他小組完成情況找到自己小組存在的不足；學習其他小組的優(yōu)點，找到自己小組今后的努力方向，從而達到共同進步的目的。任課教師不僅可以從卷面作業(yè)完成情況考核每個小組的成績，并且能夠?qū)r間和精力更多地投入到學生在完成作業(yè)過程中的表現(xiàn)上，可以更全面深入地了解每一個學生，從而從不同的角度進行全面評價，目的主要是通過激勵性評價，給予不同學生個性化的指導(dǎo)，讓每個學生的長處都能在小組中發(fā)揮出作用，并且給予一個合理的平時表現(xiàn)分數(shù)。

四、結(jié)語

根據(jù)學生的反饋以及實際的教學效果來看，普通地質(zhì)學實驗課“小組合作學習”取得了一定成效，學生的學習熱情明顯提高了，課堂參與重心也從授課教師向?qū)W生轉(zhuǎn)移。在普通地質(zhì)學實驗課中，我們將繼續(xù)使用這種“小組合作學習”教學形式?！靶〗M合作學習”可以增加學生積極主動學習和思考的能力，挖掘?qū)W生的自學潛力，拓展學生思維。授課教師在教學方面需要做更充分的準備工作，才能引導(dǎo)學生更深入地思考，提升教學質(zhì)量，提高教學效果。如何更好地設(shè)置問題并吸引研究生參與到課程助教工作中，是我們下一步努力的方向。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 王家生，謝樹成，龔一鳴.普通地質(zhì)學野外和室內(nèi)實踐教學改革與體會[J].中國地質(zhì)教育，2009（2）：79-82.

[2] 周鼎武，賴紹聰，張成立，等.地質(zhì)學實踐教學新體系[J]. 中國地質(zhì)教育，2006（4）：47-53.

[3] 舒良樹，解國愛，王博，等.新形勢下普通地質(zhì)學教學內(nèi)容和課程體系建設(shè)的思考[J].高等理科教育，2012（4）：143-147.

[4] 劉學鋒，張偉偉.理工基礎(chǔ)類課程教學改革探索——以力學課程為例[J].大學教育，2017（1）：6-8.

[5] 宋慧敏.“小組合作學習與訓練”在學科教學論中的應(yīng)用[J].教育理論與實踐，2013（12）：50-52.

[6] 程曉蘭.論合作學習在高校專業(yè)課教學中的運用[J].教育與職業(yè)，2010（9）：104-105.

[7] 趙敏娜.美國高校三種典型課堂教學模式探討——以教育類課程為例[J].比較教育研究，2004（4）：11-15.

[8] 王攀峰，張?zhí)鞂?小組合作學習：一種重要的學習方式[J]. 教育學術(shù)月刊，2008（9）：13-16.

[責任編輯：劉鳳華]endprint