准备出发!这门通识课,解锁科学游“园”新姿势

 地质公园:地球科学的“经典导读”

走进兰州大学校园,映入眼帘的是三块巨石:北侧的校训石、南侧的学风石和冰川擦痕石。又或者说,它们是:变质岩、花岗岩和沉积岩。

“读万卷书穷通世理,行万里路明德亲民”,这是刻在冰川擦痕石上的一句诗文。这块擦痕石是由中国科学院院士、兰州大学教授李吉均团队在校友捐助下自青藏高原搬运回来的。

无法行万里路,就从身边开始了解自然——原来兰大校园也可以是一座颇有渊源的“地质公园”。帮助学生认知校园岩石,就是兰州大学资源环境学院教授王鑫讲授的通识课程的一项任务。

两年前,王鑫首次面向本科生开设了《地质公园:探索地球历史的窗口》通识课程。这一课程就像地球科学的“经典导读”,将地质公园作为地球写就的一篇篇“优秀作品”呈现给不同学科的学生,以奇瑰壮丽的地质公园切片,纵观地球的数亿万年历史和人类生存其间的往事。

太专业?文科生也爱地质

“《平凡的世界》第三卷里描写了孙少平一个奇怪的梦境:他躺在广阔的黄原大地,与外星人进行交谈。谈到来意,外星人说道,‘我们想了解这里在地球第四纪以前所形成的基岩情况。你们也已经通过古地磁测定而知道,整个黄土高原至少从更新世起,就已开始堆积。按你们的时间算,距今已二百四十万年了……’”

近几年来,《平凡的世界》常常高居各高校图书馆借阅排行榜前十名,这个发生在广阔黄土高原上的故事深受大学生喜爱。但是很少有人知道,这是路遥受到中国“黄土之父”刘东生院士的影响写下的一段文字。更加鲜为人知的是黄土高原背后的第四纪季风气候变化研究和刘东生院士的科考故事。

“这是我们这堂课的一个引子,学生很感兴趣。”王鑫介绍道。

据课程统计,在地质公园通识课上42%的学生来自文学、外语、历史学、民族学、音乐表演等文科专业,在理工科学生中,大部分也并非来自地学专业,“如何让不同学科背景的学生有兴趣、听得懂”是这门课程的关键。

地学界有这样的说法:目前人类了解地球的自然历史有三本书,一本是深海沉积物,一本是极地冰芯,第三本便是中国的黄土。地质公园课开课两年多,从最初基础理论知识占比2/3压缩到如今,王鑫会在每一年的基础知识的讲授之余留下一个变动的专题。从陕西洛川黄土国家地质公园到黄土高原形成过程,从“黄土之父”刘东生院士发现古土壤的科考过程到第四纪季风气候变化研究的学科前沿……今年的主题——这里是中国,王鑫希望沿着一条易于理解又意义重大的路径带领学生走进中国自然环境的演化过程。

历史文化学院2020级文物与博物馆学专业学生库加勒克·阿黑哈特对考古很感兴趣,虽然学的是文科专业,但他已经连续三个学期坚持参加了地学方面的课程。“我们本专业也会学习地质学概论等专业课,像我这样的纯文科生听起来感觉有些吃力,而地质公园通识课,深入浅出,对于我来说刚刚好。”

太理论?地球科学在身边

在兰州大学榆中校区,萃英山是很多学生的回忆:野营、约会、看日落……然而走在登山步道上很少有人想到,萃英山是怎么来的,山上有哪些特有的地质现象。

“萃英山是一座沙尘暴‘吹’来的黄土山,人造水渠中有不同种类的岩石。”王鑫说,“在这里我们可以看到黄土陷落形成的落水洞,这是由于黄土的湿陷性造成的。从这里我们也能了解到为什么建在这边黄土上的房屋和道路总是问题频发。”王鑫在每一年的课程中专门安排了为期一天的萃英山野外实践,带领学生走进他们最熟悉又最陌生的“野外”,为学生讲解西北地区最为常见的一些地质现象。

游之为益大矣哉。走入野外进行实践考察,对非专业学生具有很大的吸引力,也更加容易实现非专业学生“身临其境,学以致用”的目的。

2019年,王鑫在美国亚利桑那大学作为访问学者访学期间,第一次接触到以美国国家公园为主线的地球科学教育,课程内容就是以当地国家公园的野外考察为主。“当时课上还有几个老头,他们参加这门课程几乎纯粹是出于个人兴趣,这让我看到人对于了解身边自然环境其实是非常渴望的。”

自2014年博士后研究结束后,王鑫就开始在兰州大学资源环境学院教专业课,《地质公园:探索地球历史的窗口》是他开设的第一门全校通识课。通识课课容量大,选修的学生专业五花八门,为了能尽量带学生真正完成实地考察,王鑫在教学设计方面花了很大功夫。

“受现实条件约束,我们没办法像国外的课堂一样带同学们走进不同的地质公园进行考察,但兰大地处广袤的祖国西北,甘肃、兰州,甚至兰大校园周围本身就有天然的‘地质公园’,如萃英山,这足以让同学们实地领悟地质学知识。”王鑫说。

通过课堂讲解+野外实践,王鑫帮助非地质专业的学生们建立起了地球科学与本专业的联系。“我一直觉得,通识课与专业课是一脉相承的,只是换了一个出发点。”

太冷门?自然科学也通识

2021年,国务院印发的《全民科学素质行动规划纲要(2021—2035年)》中提出,科学素质是国民素质的重要组成部分,是社会文明进步的基础。各高校应强化高校科普课程建设,增强知识的普及性,以实际应用为主、理论为辅,以学科交叉融合推进高校通识教育和科普工作。

在这种背景下,以加强学科交叉融合、普及科学知识为主要目标的《地质公园:探索地球历史的窗口》课可以说走出了成功的一步。2022年5月,王鑫在2022年第3期《高等理科教育》期刊中分享了这一课程设计成果,获得了中国地质大学谢树成院士的关注转发。

2022年秋季学期,兰州大学共开设通识课程149门次, 8个文科学院占全部开课主体的25%,开设的通识课程超过了40%。

“我们常说通识教育的目标是在现代多元化的社会中,为受教育者提供通行于不同人群之间的知识和价值观。哲学、艺术、文学等人文学科似乎天然地更加贴近通识教育的目标。那么自然科学的通识教育对于我们意义何在?就地质公园这门课而言,我认为本质上学习地球科学知识还是了解我们的生存环境的问题。”王鑫说,“比如我们总在说气候变暖,今年极端天气频发,为我们的生活带来了诸多不利影响。在这样的环境里,缺少地学的综合性思维和时空观念就很难真正理解我们生存的这个世界正在如何变化。”

围绕近年来课程改革领域的热词“学科交叉”,王鑫也在努力地让地球科学与人文学科有一些融合,“记得在庐山地质公园实习的时候,那里常常播放播放电影《庐山恋》,让人非常有记忆点。”就像校园内的石头一样,它们自有作为石头的来历与特征,但是铭刻其上的精神也很有深意。“其实很多地质公园都有丰富的人文价值,只是我们目前还难以将这些人文知识整合到课程中来。”

太浅显?师生共创精品课

在今年春季学期的课堂上,一个学生以图文并茂的方式分享了关于他的家乡崀山的故事,不仅介绍了崀山的地质情况与生态环境,也讲述了家乡的风土人情和他在崀山发生的初恋故事。这让王鑫印象深刻,“我发现学生对于彼此分享的内容很感兴趣,尤其是同学们做汇报时,教室往往座无虚席。”

于是,王鑫开始在课程的过程性考核下功夫,增加了以学生讨论形式进行教学的对分课堂。“有时候学生能讲出来的东西,我反而讲不出。所以我打算在下一年的课程的基础知识部分也让学生更多地参与到课堂中,推动学生从被动学习到主动学习的转变。”

由于课程贴近学生生活,库加勒克·阿黑哈特本来并没有选上地质公园课,但是他不仅全程旁听完了课程,还参加了萃英山野外实践。“我们学习考古是不能不考虑环境的,需要人文和自然两种视角,这些知识在我未来的考古实习中肯定用得上。”

这些来自不同学科背景的学生不仅补充了老师引导式和框架式讲授的不足,也扩展出地球科学之外的人文乐趣。

“打造一门精品好课,尤其是精品通识课,没有那么容易。”王鑫说。

上学期的期末考试试卷上,有一道附加题:请提出本课程在哪些方面能帮助到您或对本课程的意见建议。王鑫收获了不少意见建议。从访学期间的一个念头到如今的一门课程,地质公园通识课改革从学生中来,到学生中去,永远在路上。

谈到课程未来的发展方向,王鑫还有很多设想。虽然目前他已经将大部分的教学精力都投入到这门通识课程中了,但是仍觉得心有余而力不足。“我想这门课程完全靠我一个人还是不行的。”王鑫说。“最近学院里的其他教授也跟我说起过这门课程很有趣、很有意义。或许明年会有更多老师加入授课团队,来讲一讲人类演化的故事、关于‘人类如何吃’的历史等等,跨越学科、专业隔阂,打造自然地理+人文地理的通识内容,这也将是我一直努力探索的方向。”

内容来源|兰州大学党委宣传部(融媒体中心)

文字|肖坤 阚思邈

部分图片由受访者提供

编辑|冯伊蜓

责任编辑 | 肖坤

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