地质学高等教育方法论范文

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关键词：地质思维；时空观；现实主义原则；地质学习

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）31-0131-02

目前地质学是一门以岩石圈为主要研究对象的地球科学，研究地球表面和内部各种地质现象、地质作用、地质构造的形成和演化规律，研究对象的宏大和内容的广泛性，增加了学习难度，具有较强的抽象性和实践性。地质学有其特殊性，人们对地球的发展演化历史主要从地层来获得，而地层的形成又是经历了漫长的演化，有其独特的时空观和地质思维方式。在教学过程中，注重分析各种地质体的特殊性，在地球发展的时空观中培养地质思维，对掌握地质学的精髓，是非常重要的。

一、地质思维的重要性

地质思维是人们对地质现象、地质构造等地质体特征的高度抽象和概括，是学习地质科学的重要内容之一。地质科学的研究对象有其特殊性，既有微观尺度的岩石矿物成分的观察，又有宏观尺度的构造变动、地质构造的描述；既有在极短的时间内发生的地质作用，如火山、地震等；又有在上百万年甚至上亿年的时间尺度才发生的地质作用，如生物灭绝、成矿作用、成岩作用、海陆漂移等。而且绝大部分地质作用和现象的发生，在生物生命周期内几乎没有可能亲身经历；对地质事件的恢复和演化规律的认识，是建立在对现存地质构造现象合理分析推导的基础上的，因而，正确合理的地质思维，是我们认识地质现象，推导地球发展演化的重要思维工具。

二、地质科学的时空观

1.因地质学研究对象的特殊性，以整个岩石圈为研究主体，涉及的时间非常悠久，其空间范围也非常广阔。地球的发展历史已有46亿年，在漫长的发展过程中，地球发生过天翻地覆的重大变化，火山地震、生物演化、成矿作用、造山运动、海陆漂移，既有在分秒之间发生的，也有要经历数百万年甚至数千万年的周期才发生的。而对这些变化和事件的研究，必须依靠研究分析地球发展过程中留下的各种记录来完成。在地壳中所形成的各种岩石类型、地层就是记录地球发展过程的信息载体，所蕴含的时间往往以百万计。在野外地质考察过程中，往往一个剖面走下来，在地质历史上就已记录了上亿年的时间。

2.同时，地质学研究对象具有广阔的空间，地层的厚度也极不均衡，在巨厚的沉降中心，仅沉积厚度可达万米；而在有些地区，无沉积地层覆盖，直接出露结晶质基底，在地质上称为地盾。在差异如此大的空间范围内，即使相同的地质作用，因物质基础和外界环境的差异，其存留的地质信息也会大不相同，比如同时压实作用，泥岩和砂岩因矿物成分、结构组分的差异造成二者的压实程度，成岩标志有显著的差异；同样，即使相同的地质现象，也可能是不同地质作用的结果，比如同是砂岩相沉积，可能是滨岸沉积环境，也可能来自三角洲沉积环境，或者来自河流环境，更精确的判断来自综合各种地质信息，互相印证，才能得出符合实际的结论。在地质学习过程中，要培养由于广阔的空间和外界条件的差异造成的地质现象的多解性，形成正确的思维习惯。

3.另外地质学具有多因素、多过程互相影响制约的复杂性。在野外观察褶皱这一地质现象时，就要分析岩石的物理性质、力学性质、应力环境所形成的褶皱形态的观察，同时还要结合油气藏的生储盖条件分析对成藏的影响，还要注意到褶皱形成后，多期次构造运动的叠加对先期构造的影响。在实践中，这种多因素多期次叠加造成的构造分析复杂比比皆是，也进一步强化了培养地质思维的重要性。

三、将今论古的科学方法

在地球漫长的发展过程中，其发展演化规律就湮没于各种地质现象和构造的遗迹中，地质学家的任务，就是要读出这些信息，为生产实践服务。地质学的特殊性还在于其研究工程是通过各种地质事件所遗留下来的地质现象与结果，利用现今观察到的地质作用的规律，反演古代地质事件发生的条件、过程及特点，这就是将今论古的“历史比较法”，或称为现实主义原则。“将今论古”是地质学的传统思维方法，对地质学的发展起了很到的促进作用，也使地质学这门科学为更多的人所接受。地质学发展的初期，地球科学的很多成果在是建立在这一方法论之上的。历史比较法是著名英国地质学家莱伊尔（charksLyell）1861年在其论著《地质学原理》中提出的。他认为当前正在进行着的各种地质作用和方式，和地质时期是一样的，在地质历史时期作用着的地质作用和过程，现今仍然在发挥着作用，所不同的只是量的差别。各种缓慢的为人所不察觉的地质作用，只要经过漫长的岁月，就可产生惊人的结果。莱伊尔将今论古的思维方法的核心表述“现在是认识过去的钥匙”，这句话很好地阐述了将今论古的现实主义方法。即我们可以根据目前的地质过程和方式就可推断过去的地质过程和方式，从而恢复地质时代演化历史。这种根据已有或公认的科学认识、科学理论和方法进行推导事物的过程与结论是地质学常用的思维方法。在地学研究中，推理包括归纳法和演绎法。归纳法的核心就是通过具体的个别的地质现象和构造推导出一般性结论，如魏格纳（Alfred Lothar Wegener）根据大西洋两岸的古生物、地质构造、古冰川分布、古动植物区系分布而得出在地质历史时期存在统一的泛大陆的结论；而演绎法则是根据一般的原理和规律推导或预测个别现象的发展规律和特点，比如通过沉积分异规律，就可以再现物源区的方向、搬运距离等具体的研究区域的地质特征。这两种方法在地质学的研究中都是广泛地存在着，发挥着作用。但是随着人们对地质规律认识的深入，发现不同地质时期内各种地质条件是不相同的，地质作用的范围和方式也相应地发生改变，现在并不是过去的简单重复。因而在地质分析中不能将过去的地质作用和现代正在进行的地质作用，机械地套用现实主义方法。这就引出了地质思维的辩证性，只有做到历史和逻辑的统一，全面辩证地看问题，才会得出正确的结论。

地质学的研究对象的特殊性，使得地质学课程的学习有独特的思维过程，其思维本质就是更好地理解地质过程。在学习过程中，注重地质过程原理的分析，培养地质思维，对提升学生学习兴趣，提高专业知识的掌握程度是非常重要的，也为地质学相关课程的学习打下了良好的基础。

参考文献：

[1]宋春青，张振春.地质学基础[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]肖淑容.基础地质实习之我见[J].中国地质教育，2007，（3）：100-103.

[3]王根厚.周口店野外地质教学中地质思维的培养[J].中国地质教育，2004，（4）：49-51.

[4][英]莱伊尔.地质学原理[M].徐韦曼，译.北京：北京大学出版社，2008.

[5]于兴河，郑秀娟.地质科技论文的撰写方法[J].中国地质教育，2005，（2）：19-23.

[6][德]阿尔弗雷德·魏格纳.海陆的起源[M].李旭旦，译.北京：北京大学出版社，2006.

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【关键词】技术;系统方法;开拓创新;横向科学

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)01―0010―03

一门学科所具有的研究属性及研究方法是其发展成熟与否的重要标志,而学科研究往往取决于学科性质,从科学分类的角度把握教育技术学的学科性质,探讨教育技术学研究对于中国教育技术学学科的蓬勃发展具有积极意义。

一 教育技术学的学科性质

1 科学、科学的分类与技术

对于“科学”一词的理解,《辞海》的解释是:运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体系。《中国大百科全书》的解释是:对各种事实和现象进行观察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实验,从而发现规律,并对各种定量规律予以验证和公式化的知识体系。可见,科学是发现客观存在的规律,它是关于回答“是什么”和“为什么”的知识体系。

依据科学研究对象的特点可以将科学区分为两大类,自然科学与社会科学。前者以自然现象为研究对象,如生物学、地质学、化学、物理学等;后者以社会现象为研究对象,如政治学、经济学、教育学等。

对于“技术”一词的理解,《辞海》的解释是:1.泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法与技能;2.除操作技能外,广义的还包括相应的生产工具和其他物质设备,以及生产的工艺过程或作业程序、方法。《科技词典》的解释是:是为社会生产和人类物质文化生活需要服务的,供人类利用和改造自然的物质手段、智能手段和信息手段的总和。可见,技术主要是把理论变为现实,技术回答的问题是“做什么”和“怎么做”。

2 教育技术学是介于自然科学与社会科学之间的技术性学科,兼具自然科学和社会科学的特点

(1) 从其在教育科学分类框架中的位置来看,教育技术学具有社会科学的性质。

按照瞿葆奎主编教育科学分支学科丛书中对教育科学的分类框架,教育技术学具有“综合运用各门学科,解决教育的实际行动问题”特点,它与“教育卫生学、教育行政学、教育规划学”处于同一层次的教育科学分支学科。教育技术学具有交叉学科的特点,但同时它隶属于教育科学这一社会科学,必具有社会科学的性质。

(2) 从中外教育技术的发展历程来看,教育技术具有自然科学的性质。

作为教育技术的发源地,美国教育技术的发展深受心理学发展与媒体技术发展的影响。作为教育技术的父系学科,心理科学的发展深深影响了美国教育技术的发展,经历了行为主义-认知主义-建构主义的转变,心理科学作为一门具有“实验研究”方法的科学,具有自然科学的属性[1]。从媒体技术在教学中应用的过程来看,美国教育技术经历了20世纪初的视觉教学,20世纪末的视听教学,到计算机辅助教学,直至今日提倡的混合式教学,此间媒体在教学中应用的过程与科技进步紧密相关,与人类探索自然科学原理的过程息息相关。美国教育技术的发展受实证主义思想的影响,其发展历程深深打上了自然主义的烙印。中国教育技术的发展,一直非常重视先进媒体技术在教育教学中的应用,在与国外教育技术交流接轨过程中,更加重视系统方法的运用,采用新的教与学的理论、方法去干预教学过程。从这个意义上说,中国教育技术发展从早期强调媒体的运用,至重视教学理论、学习理论等指导,也显示出其自然科学的性质。

(3) 从教育技术学的定义来看,教育技术学兼具自然科学与社会科学的性质。

以比较有代表性的两个定义来分析。

南国农教授在《电化教育学》(第二版)一书中指出,“电化教育,就是在现代教育思想、理论的指导下,主要运用现代教育技术进行教育活动,以实现教育过程的最优化。[2]”分析电化教育产生的原因时,他指出:一是心理的原因,一个是物质的原因。在这一定义中,几次出现了“教育”一词(教育思想、理论,教育技术,教育活动,教育过程),而教育是以人为研究对象的,具有社会性。因此,南国农教授说电化教育兼具自然科学与社会科学的性质。

何克抗教授在《电化教育研究》2005年第11期《关于教育技术学逻辑起点的论证与思考》一文中在对教育技术学逻辑起点严格论证以及对AECT’05定义与94定义所作的对比分析后指出,“教育技术学(技术化教育学)是通过设计、开发、利用、管理、评价有合适技术支持的教育过程与教育资源,来促进学习并提高绩效的理论与实践。[3]”在此文中,何教授指出“借助技术的教育”活动是教育技术学的逻辑起点,可见,教育技术学具有社会科学的属性;作为教育技术学组成部分的基础理论部分与应用科学部分则涉及心理学、物理学、电子学、计算机科学等自然科学内容。教育技术学兼具了自然科学与社会科学的性质。

因此,教育技术学是一门围绕“做什么”和“怎么做”展开的,紧紧依托心理学、教育学、物理学等自然科学与社会科学,研究用技术的手段优化教育教学过程规律的交叉学科。

二 教育技术学科研究的属性

教育技术学科研究的属性是其学科性质的具体体现,它的属性既与教育这一特殊的社会特性相关,同时,它又与深深影响其发展的诸如物理学、心理学等自然科学的研究息息相关。教育技术学科研究应当具有问题解决性、技术应用性、系统方法性、开拓创新性与客观实在性。

1 问题解决性

科学研究是人类有目的的探索活动,科学认识的发生不是始于理论或观念,也不是始于观察或经验,而是始于问题,这是由科学研究的探索性决定的,问题是科学研究的起点[4]。从问题出发进行探究是学科走向成熟、逐步系统化、形成自我体系构建的必然过程,这一点无论是在自然科学,还是在社会科学的发展历程中都得到了很好的体现。教育技术学要进行科学研究,也必然从问题开始探索,进行研究,只不过其所研究、解决的问题是教育、教学这一特殊情境中的问题。

从教育技术发展历程也可以看出,正是教育中不断出现的问题,加速了教育技术的发展。为了解决二战时期工业和军队传统培训、教学与人才急需之间的矛盾,视听教学在美国得到了飞速发展,为日后美国教育技术的发展打下了良好基础;而1998年陈至立在为《中国教育报》5月18日创办的题为“制高点----现代教育技术”专题新闻版撰写的“应用现代教育技术,推动教育教学改革”的文章中对教育技术在教育教学中的地位及应用的强调,迎合了信息时代对创新人才培养的要求,对解决我国教育教学改革中存在的问题具有一定的针对性,无疑对我国教育技术学科的研究也起到了良好的推动作用。

只不过在不同阶段教育技术研究表现出不同的发展态势,在初期,主要是借助政府或外在机构等外力的推动,是被动发展;随着技术的飞速发展与教育技术学科的日益成熟,其已经表现出谋求内在主动发展的趋势,主动发现教育中德问题、主动加以解决,促进教育发展,同时也加速了自身学科的发展健全。

2 技术应用性

技术具有中介性,技术总处于“科学-生产”、“生产-科学”的中间地位上,它既可以是物化的技术,也可以是智能的技术,主要是把理论变为现实,解决的是“做什么”和“怎么做”。教育技术则在教育问题与教育教学过程的优化之间搭起了桥梁,从教育技术学与教学论、教育心理学的区别中可见其技术应用性。

教学论是研究教学的本质和教学的一般规律的理论性学科,以此来确定优化学习的教学条件和方法;教育心理学则是研究学校情境中学与教的基本心理学规律的科学,为如何指导学生有效地学习提供指导,两者都属于描述性理论。而教育技术学则是依据相关的理论,以教学系统设计和媒体技术应用为核心,通过具体对教育过程和教育资源的系统化操作应用(设计、开发、利用、管理和评价),实现教育教学问题的优化解决。可见,它所提供的是处方性的解决方案,是物化技术与智能技术在教育教学中的系统化应用,是一种规定性理论。

3 系统方法性

系统方法是一种具有普遍适用范围的并兼备多种认识功能的新方法,它具有整体性、综合性、普遍性等一般科学方法所具有的特征,且具有定量化、精确化、最优化、解决复杂系统有效性等与现代科学技术相适应的现代科学方法特征。系统方法的运用促进了教育技术的发展,也为解决教育这一复杂领域中的问题提供了指导思想。

媒体技术、个别化教学与系统方法三种概念的整合形成了美国的教育技术,系统方法在其形成中的重要性从美国教育传播与技术协会名称的变更(视觉教学部视听教学部教育传播与技术协会)及AECT关于教育技术定义的变更(AECT1963、1970、1972、1977、1994定义)中也可见一斑。

在国内研究中,南国农教授认为,“电化教育,就是……,促进教育过程的最优化”,何克抗教授提出的“教育技术是通过对教育过程和教育资源进行的设计、开发、利用、管理和评价,……”。两者都强调了“教育过程”,而过程是具有系统性的,这个系统可大可小,一所学校、一个班级、一门课程都可以看作一个系统。我们仅以教学系统为例来进行说明,教学系统包含教师、学生、教学内容、教学媒体四个要素。传统教师主导的教学过程重视由教师出发的单向传递过程,在教师主导学生主体的新型教学结构中,学生在教学过程中的主动性、交互性更强。教育技术研究不仅需要重视单向传递过程,重视教学过程中单个要素的研究,更要重视学生作为主体的积极反馈过程(即双向传递过程)与整个教学系统传递过程要素之间的关联研究。

4 开拓创新性

创新性是衡量科学研究水平高低的重要指标之一,创新的内容可以是理论也可以是方法,可以是发现新问题也可以是发现新规律。具体到学科研究,问题解决创新性往往能够促进学科创新性。教育技术学是一门交叉学科,必然伴随着其它学科的不断发展而不断创新发展,同时,教育领域是一个复杂多变的系统,教育技术学作为一门技术性学科,开拓创新性是其发展的必然要义。

美国教育技术发展过程,正是不断吸纳新鲜的思想、理论方法,用新的技术不断解决教育教学中的问题的过程。系统方法在教育技术中的运用,使教育技术走出了媒体中心论,进入了系统研究;心理科学研究方法在教育技术中的应用,提高了教育技术研究的科学性;以计算机网络多媒体为代表的信息技术在教育教学中的应用,拓展了教育技术的研究与应用领域。

国内80年代掀起的对电化教育与教育技术的名称之争的讨论,虽无最后定论,但其吸纳国外教育技术中系统方法的理念,拓宽了我国教育技术学研究对象与研究范畴;近几年国内关于广义教育技术定义的研究,教育技术学逻辑起点不同角度的探讨都为教育技术研究开拓了新的思路,推动了教育技术学科研究的繁荣。

5 客观实在性

教育技术学的研究范畴是对教育过程和教育资源的设计、开发、利用、管理和评价,都是具体的操作行为,同时操作实验无论在教育技术发展形成历程中,还是从解决现实教育问题的角度看,都占据了教育技术学研究的很大比重。因此,其研究成果都应当可以转化为教育实践,并具有可复制性、可度量性和可控制性[5]。

三 对教育技术学研究趋势的思考

1 在研究范式上,实证主义与解释主义并行

借鉴自然科学的研究范式,实证主义由于追求研究的客观性、因果性、定量性与普遍性,一直深受教育科学与心理科学研究的推崇,并形成了“假设-演绎”的科学方法模式,这种假设-演绎往往通过实验来实现;但教育活动是一项复杂的活动,教育环境及教育主客体都非常丰富,许多因素是不能通过实验来进行严格控制的,解释主义具有主观性、参与性、定性化、特例性,可以弥补实证主义的缺陷,两者互为补充。教育科学研究范式表现出两者的融合,教育技术学科也应当遵循这样的原则。

美国教育技术05定义中加上“符合伦理道德规范”进行限定,也突现了教育技术领域研究的特殊性,它的研究者与研究对象都是生活在特定社会环境下的有思想、有感情、有需要的人,自然科学是中性的,而教育(技术)科学研究中的许多问题涉及价值伦理判断问题,其研究过程及研究领域,往往都是主、客体相互作用的过程,这种相互作用的过程可能会产生无关变量,从而影响研究。因此,在遵循以实验方法为代表的实证主义研究的同时,作为解决现实教育问题的教育技术学,应当与解释主义倡导的参与性观察、个案分析、生活史考察等进行有机结合,定量研究与定性研究相结合。

2 在方法论上,重视横向科学及教育技术相关学科的指导借鉴作用

横向科学是在广泛跨学科研究基础上,以研究对象的共同点进行研究而形成的工具性、方法性较强的学科。与哲学相比,两者都具有高度的抽象性,但横向科学不象哲学一样给人们以世界观和方法论的最高指导,它只是一种解决问题的工具[6]。

教育技术学正是借鉴了横向科学中“三论”(系统论、信息论、控制论)的思想,实现了教育技术学观念及理论、实践上的创新突破,作为一种具有普适性的科学,横向科学最新研究中的耗散结构论、协同学、超循环论的研究都可以为教育技术科学拓展新的思路。教育技术学作为交叉学科,深受其它学科的影响,哲学、心理学、计算机科学、传播学、社会学等的发展都可以为教育技术学研究方法提供借鉴。

3 重视国际对比研究,学会“扬弃”

任何一个学科,尤其是兼具社会科学性的学科,其发展的历程都深受本民族思想及历史发展的影响。因此,在吸收国外的教育技术成果时,应当学会辩证分析,有目的性地“扬弃”,吸收精华,去其糟粕。如在研究美国教育技术理论及实践时,应从美国的文化特点及其教育改革的大背景下去解读,美国是一个历来重视实用主义的工业化国家,其民族文化尚短暂,它的教育思想深受杜威“儿童中心”的教育观念的影响,有重视学生的学习过程的传统。而我国则历来重视教师在教育中的中心地位,借鉴美国教育技术,应学习其重视学习者的思想,同时保留我们教育思想的优点。

4 重视立足国情的教育技术学研究

任何一个国家的教育教学都有自己的特殊性,教育技术学的研究是立足于解决本国教育问题的,借鉴历史,吸取中国几千年来博大深邃的教育思想,创造性地解决问题,有利于中国特色的教育技术学科的完善发展。

加强电化教育史研究。我国的教育技术发展走的是一条与国外截然不同的道路,它深受本民族文化传统的影响。重视媒体应用,与中国近现代科学技术是第一生产力、科教兴国的理念是分不开的。教育思想影响着本国教育技术发展的走向,在吸纳国外先进教育思想理论的同时,应立足本国优良的教育思想,如儒家学说中提出的 “不愤不启,不悱不发”、“温故而知新”等一系列教育教学思想,解决教育这一深受国情影响的社会科学领域中的问题。

参考文献

[1] 何克抗,李文光.教育技术学[M].北京:北京师范大学出版社,2002:39-53.

[2] 南国农,李运林.电化教育学(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1998:2-4.

[3] 何克抗.关于教育技术学逻辑起点的论证与思考[J]. 电化教育研究,2005, (11):3-19.

[4] 董奇,申继亮.心理与教育研究方法[M]. 杭州:浙江教育出版社,2005:40-42.