王平麗，李增學，李守軍，趙秀麗，劉海燕，呂大煒

山東科技大學 地質(zhì)科學與工程學院，山東 青島 266510

比較教學法在“古生物地史學”教學中的應用

王平麗，李增學，李守軍，趙秀麗，劉海燕，呂大煒

山東科技大學 地質(zhì)科學與工程學院，山東 青島 266510

“古生物地史學”是地質(zhì)科學三大主要分支之一的地球歷史科學的主要內(nèi)容，是地質(zhì)大學科的重要基礎課程，對于學生的高年級專業(yè)課學習、考研深造或者工作，都具有重要意義?！肮派锏厥穼W”中有很多相近的概念或易混淆的知識點，本文系統(tǒng)探討了作為本課程的主要教學方法—比較教學法的實施方案，并全面審視了其教學效果。

比較教學法；古生物地史學；地質(zhì)科學

比較教學法是指在教學活動中將兩個或兩個以上的認識對象放在一定的條件下,按照同一標準進行對照比較,從而確定認識對象屬性的同異、地位的主次、作用的大小、性能的優(yōu)劣、問題的難易或認識的正誤深淺,以達到辨識、了解和把握認識對象之目的的一種方法[1]?！氨容^”能提高學生的認識能力、分析能力和概括能力，能促進學生積極思考。

古生物地史學是地質(zhì)科學三大主要分支(地球物質(zhì)科學、地球動力科學和地球歷史科學）之一的地球歷史科學的主要內(nèi)容，它由古生物學和地史學兩個學科組成。古生物學主要用于確定相對地質(zhì)年代、建立地層系統(tǒng)、劃分和對比地層以及研究生命的起源和演化。地史學主要研究地層的形成順序和時代、劃分地層單位、建立地層系統(tǒng)、進行地層時空對比、恢復古環(huán)境和古地理以及恢復地層形成的古構造背景、古板塊分布格局及其離合史[2]。因此，“古生物地史學”是地質(zhì)大學科的重要基礎課，也是我校地質(zhì)科學與工程學院所有專業(yè)的學位課。該課面向大學二年級的學生，對于學生高年級專業(yè)課的學習、考研深造或者工作，都具有重要的作用和意義[3]。

“古生物地史學”中有很多相近的概念或易混淆的知識點，如古生物學中名字或形態(tài)類似的化石，地史學中同時代不同地點的地層剖面等。筆者通過多年授課實踐，認為有必要將比較教學法作為“古生物地史學”中一種重要的教學方法，因此在此系統(tǒng)探討其實施方法，全面審視其教學效果。

文中所涉及的章節(jié)及內(nèi)容均來自《古生物地史學概論》[2]。第一章為了解性內(nèi)容，第十章在其他課程中有所涉及，第十六章為總結性內(nèi)容，因此，本文暫不討論上述內(nèi)容。

一、實施方法

1.橫向比較

橫向比較法為本課程使用比較多的方法。

第二章化石的形成與古生物學的重要內(nèi)容為其第三節(jié)化石的保存類型，本節(jié)概念多，易混知識點多，通過橫向比較，可幫助學生更快速、準確地掌握各化石保存類型。比如，印痕化石和印?；男纬蓹C理類似，都是生物體在沉積巖中留下印記，印記石化而成化石，但印痕化石強調(diào)的是生物軟體所留下的印痕，而印?；瘡娬{(diào)的是生物硬體所留下的印模；又如，鑄型化石中的內(nèi)核化石和外核化石都和原生物體大小相當、形態(tài)類似，外表面都可能反映原生物體的紋飾情況，但內(nèi)核化石的外表面是內(nèi)模，其紋飾凹凸情況和原生物體內(nèi)表面紋飾的凹凸情況是相反的，而外核化石的外表面不是外模，應是外模的印模，所以其紋飾情況和原生物體是凹凸一致。

第四章無脊椎動物主要介紹各門類古無脊椎動物的特征。本章有些化石形態(tài)非常相似，如雙殼動物和腕足動物化石，都有兩瓣殼包裹著軟體，但兩種動物分屬兩個門，親緣關系比較遠，通過比較即可揭示其主要區(qū)別(表1）。

表1 軟體動物門雙殼綱動物與腕足動物基本特征對照表

第六章生物與環(huán)境大部分內(nèi)容比較容易理解，且有現(xiàn)實例子可供參照，第一節(jié)生物的環(huán)境分區(qū)中海洋環(huán)境分區(qū)是重點知識，因為研究古生物學、地史學很多時候需要有此知識作為基礎。在講述海洋環(huán)境分區(qū)時，對四種海洋環(huán)境的溫度、水深、光線、鹽度、含氧量、水動力條件及生物類型等進行橫向比較，能更準確地展現(xiàn)各種沉積環(huán)境的特點(表2）。

第七章地層形成的沉積環(huán)境、沉積作用和古地理在“巖石學”、“巖相古地理學”等課程中均有詳盡的介紹，在本課程中只重點強調(diào)主要沉積環(huán)境的特征，通過比較各沉積環(huán)境之間的異同，鞏固之前在其他課程所學知識。如冰川沉積的冰磧巖、曲流河沉積中的二元結構、湖泊沉積中的環(huán)帶狀特征、海相沉積中的鮑馬序列和海陸過渡環(huán)境中的三角洲等均為各沉積環(huán)境中的典型特征。而各沉積環(huán)境之間也并不是完全獨立，如三角洲沉積環(huán)境中的三角洲平原部分上會出現(xiàn)河流沉積中的二元結構，而前三角洲部分因為已入海亦會出現(xiàn)海洋沉積特征。

2.縱向比較

第三章生命起源與生物進化主要從時間角度講述生命從誕生到現(xiàn)在所經(jīng)歷的演化過程，以及生物進化的一些特點和規(guī)律，因此，本章主要通過縱向比較各時期生物的特點，印證演化規(guī)律。如，古生代被稱作古無脊椎動物的時代，中生代被稱作爬行動物的時代，新生代被稱作哺乳動物和鳥類的時代，這些動物的先后出現(xiàn)，直接印證了生物進化規(guī)律中的“進步性發(fā)展”和“進化的不可逆性”。晚泥盆世高等動物的登陸、水生哺乳動物和爬行動物的存在對“適應與特化”是很好的說明。哺乳動物從三疊紀首現(xiàn)到新生代的繁榮發(fā)展經(jīng)歷了“適應輻射”。而掌握了每一時期的代表性生物后，可以通過所發(fā)現(xiàn)的化石反推地層年代，如，原地埋藏的萊得利基蟲，其地層時代為早寒武世。

3.縱橫結合比較

第五章脊索動物和古植物中古植物學部分有一些形態(tài)、名稱均相似的化石，如櫛羊齒和脈羊齒，兩者最主要的區(qū)別是葉基部是否收縮以及葉脈中脈末端是否消散。對于這類易混淆的化石，在上課和實驗環(huán)節(jié)均應借助橫向比較著重講解。高等植物的演化呈現(xiàn)明顯的階段性,如太古宙、元古宙至早泥盆世以前為菌藻植物階段，志留紀末期至早中泥盆世為早期維管植物階段，晚泥盆世至中二疊世為蕨類和古老裸子植物階段，晚二疊世至早白堊世為裸子植物階段，早白堊世至第四紀為被子植物階段，該演化規(guī)律主要通過縱向比較進行總結和體會。

第五章古脊椎動物學部分按照地史上出現(xiàn)的先后順序、演化順序(鳥綱和哺乳綱之間除外），同時也是從低等到高等的順序介紹了脊椎動物亞門各綱。學習本章，首先通過橫向比較掌握各綱的特征，尤其是骨骼特征，然后通過縱向比較認識脊椎動物演化的特點，即無頜→有頜，水生→陸生，變溫→恒溫，卵生→胎生。

第八章地層的劃分和對比為地質(zhì)學科的基礎知識和重點知識。講述地層劃分時主要使用縱向比較，對比一條剖面從下向上巖石學、生物學、地層結構、地層的厚度和體態(tài)和地層的接觸關系等，從而進行地層劃分。講述地層對比時，通過列舉同一時期不同地點的兩條剖面(如滇東寒武系和山東寒武系）進行橫向比較，體會地層對比的主要方法及意義。

表2 海洋環(huán)境分區(qū)對比表

第九章地層單位和地層系統(tǒng)為地質(zhì)學科基礎知識。講述地層單位時通過橫向比較凸顯巖石地層單位、年代地層單位和生物地層單位之間的關系。講述層型時亦使用橫向比較以期更好地辨識各種層型。講述年代地層單位時，通過縱向比較地球各個發(fā)展階段以及各生命演化階段，使學生更好地體會宇、界、系、統(tǒng)、階、時帶的意義及其內(nèi)部劃分。

第十一至第十五章為地史部分，其比較教學要點為:

(1）地史上每一時期的生物界都有其時代特點，通過橫向比較不同生物化石的分異度及豐度，即可勾勒出該時期生物的大致面貌。如早古生代，迄今所發(fā)現(xiàn)的海相化石中以三葉蟲、筆石、腕足類、頭足類和珊瑚居多，而腹足類、雙殼類、苔蘚蟲、古杯類以及海綿則居次要地位。因此，早古生代被稱作“海生無脊椎動物的時代”，而由于寒武紀三葉蟲種類、數(shù)量繁多而又具有重要的科研價值，寒武紀又被稱為“三葉蟲的時代”。

(2）同一地質(zhì)歷史時期不同板塊有各自的發(fā)展歷程，通過橫向比較其異同能更準確地掌握其特點。例如寒武紀，揚子板塊和華北板塊均有寒武系，但揚子板塊大多地區(qū)有較完整的寒武系，只在云南東部缺失上寒武統(tǒng)。而華北板塊與此相反，大多地區(qū)的寒武系不完整，而且缺失的是下寒武統(tǒng)底部。這種強烈的對比，能加深學生的印象，記憶起來更加容易。

(3）在漫長的地質(zhì)歷史時期，板塊也有其發(fā)展過程，通過縱向比較能清晰體現(xiàn)其時代烙印。如華北板塊主體從新元古代晚期開始抬升為陸，直到早寒武世中期才又開始接受海侵，到中奧陶世又抬升為陸，到晚石炭世為海陸交互環(huán)境，然后從二疊紀始華北板塊主體抬升為陸地。相比較而言，揚子板塊從寒武紀到二疊紀大部分時間為海洋環(huán)境，部分地區(qū)偶有一段時間為海陸交互環(huán)境或陸地。因此，揚子板塊比華北板塊有更多的沉積巖，也因此有更多保存完好的化石。

(4）通過比較跨越時代、跨越地區(qū)的地層剖面，可動態(tài)再現(xiàn)一個區(qū)域古地理、古環(huán)境的演變。如晚石炭世早期本溪組沉積時期，按遼寧太子河流域→河北唐山→山東淄博→山西太原方向，地層剖面依次變薄，海相灰?guī)r亦漸薄，煤層變薄直至沒有，化石帶依次減少，表明晚石炭世早期發(fā)生的海侵是由東北向西南推進的，地勢東北低西南高。而到了晚石炭世晚期太原組沉積時期，按近乎同樣的方向，地層由陸相變?yōu)楹Ｏ?，灰?guī)r漸厚，且灰?guī)r面積大，說明此時海侵范圍擴大，且地勢變?yōu)楸备吣系停c早石炭世早期形成蹺蹺板式的變化。由此可見，運用“比較”能將較為復雜的地質(zhì)事件描述的更形象、生動。

各章節(jié)使用橫向比較、縱向比較及縱橫結合比較法情況如表3所示。

二、教學效果

在系統(tǒng)使用比較教學法之前，“古生物地史學”向來被學生評價為枯燥、呆板的課程，因此學生學習積極性不高，學習效果不佳。運用比較教學法使原本“死”的內(nèi)容“活”了起來，避免了平鋪直敘，使學生更立體、準確地掌握重點知識，構建豐滿的古生物、地史知識系統(tǒng)。比較教學法的運用，還能使學生深切體會“巧學巧記”之于“死記硬背”的優(yōu)勢，對于其他課程的學習也是很好的啟示。

表3 “古生物地史學”使用比較教學法略表

教學實踐表明，使用比較教學法后學生學習興趣濃厚，課堂氣氛活躍，知識點掌握得更加牢固。系統(tǒng)、準確的知識基礎，開啟了學生勤于思考、樂于鉆研的大門，每到假期結束，都有返校的學生帶著自己采集的化石請教老師，甚至由此申請科研立項。學完“古生物地史學”的學生即使參加其他課程的野外實習，也總是特別留意觀察典型剖面和采集化石。這些實踐反過來也印證和鞏固了課堂所學知識，激發(fā)了學生學習、科研的熱情，從而取得比較好的教學效果。

[1] 李運模.比較教學法論略[J].中南民族學院學報(社科版)，2000，20(3):125-127.

[2] 杜遠生，童金南.古生物地史學概論[M].北京:地質(zhì)出版社，2009.

[3] 李守軍， 趙秀麗.新形勢下“古生物地史學”課程體系的設計[J].中國地質(zhì)教育，2010,(1):25-27.

[4] 李旭平，房慶華，樊愛萍.打造“晶體光學與光性礦物學”精品課程[J].中國地質(zhì)教育，2009，(3):83-86.

[5] 李增學，劉海燕，劉瑩，等.“煤地質(zhì)學”課程教學與改革[J].中國地質(zhì)教育，2009，(1):114-117.

Comparison Method in Teaching the Course of Palaeontology and Historical Geology

WANG Ping-li, LI Zeng-xue, LI Shou-jun, ZHAO Xiu-li, LIU Hai-yan, LV Da-wei
Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266510, China

As one of the three main branches of Geology, the Palaeontology and Historical Geology is a fundamental course and plays an important role in senior students’ study and job-hunting.This paper discusses how to use comparison method in teaching this course to distinguish similar knowledge items and ,and surveys the teaching effect.

comparison method; palaeontology and historical geology; geosciences

G642

A

1006-9372 (2011）02-0079-04

2011-03-20；

2011-04-30。

山東科技大學教育教學研究“群星計劃”(qx102016、qx0903002、qx0803001、qx0902010，qx102017）聯(lián)合資助。

王平麗，女，講師，主要從事古生物學、地史學、地層學等教學及研究工作。