“地质学基础”野外实践课程思政探索

［摘 要］ 地质学是地球科学的重要组成部分，“地质学基础”作为地理科学等相关专业的基础课程，担负着专业知识入门和地学价值观塑造的重要作用。河南省林州市太行山一带地层记录古老、地质构造清晰、岩性出露齐全、地理现象典型，是理想的野外实践场所。以野外实践为载体探索课程思政，是教育改革的重要举措。简要剖析了河南省林州市太行山的地质学知识，从地理核心素养、哲学思维、爱国主义情怀、红旗渠精神等方面，挖掘其中的思政元素。

［关键词］ 地质学基础；课程思政；野外实践；红旗渠精神

［基金项目］ 2021年度湖北师范大学课程思政教学改革研究项目“理工类专业课程思政教学探索与研究——以‘地质学基础’为例”（KCSZY202153）；2022年度湖北师范大学教学改革研究项目“新冠疫情对地方高校大学生就业的影响及对策研究——以湖北师范大学为例”（2022049）；2022年度湖北师范大学教学改革研究项目“乡土地理研学课程资源图册的制作与使用”（2022TEY08）

［作者简介］ 常 珊（1992—），女，湖北监利人，博士，湖北师范大学城市与环境学院讲师，主要从事地质学研究；刘定惠（1977—），女，湖北黄石人，博士，湖北师范大学城市与环境学院讲师，主要从事城市与区域发展研究；丁召静（1986—），女，山东青岛人，博士，湖北师范大学城市与环境学院讲师，主要从事自然地理学研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）19-0101-04 ［收稿日期］ 2023-04-12

党的二十大报告指出：“实施科教兴国战略，强化现代化建设人才支撑。”［1］高校承担着教书育人的社会责任，培养德才兼备的人才是每位大学教师的终身课题。在自然科学领域，地球科学与人类发展命运密切相关。地球科学的认识与学习能够让我们更加系统地了解赖以生存的地球、科学地应对全球环境变化，并服务于可持续发展［2］。地质学是地球科学的重要组成部分，“地质学基础”是系统认识地质学的先行课程，也是地理类和相关专业的基础课程。由于地质学具有丰富的内容，地质作用具有时间漫长、空间宏大、过程复杂的特点，需要结合野外实践丰富这门课程的内涵，培养学生对学科的兴趣，锻炼其理论结合实际的能力。

河南省林州市太行山一带地层记录古老、地质构造清晰、岩性出露齐全、地理现象典型，是天然的地学实验室，也是理想的野外实践场所。另外，林州市是红旗渠工程所在地，有丰富的思政元素，是各大高校和行政机构进行廉政教育和思政学习的重要基地。本文以河南省林州市太行山为例，从地质构造背景、岩性条件、地质遗迹等方面剖析该地的地质学基础知识，并将其与地理核心素养、系统论和地学时空观的哲学思维，以及红旗渠精神相联系，挖掘思政元素的深度。

一、林州市地质背景

（一）区域构造

林州市位于河南省西北部、太行山东麓，由安阳市代管，地处晋、豫、冀三省交界处。从区域构造来看，林州市太行山属于一级构造单元太行山隆起和华北凹陷的过渡地带，其区域地质构造主要受四大断裂带控制，即呈东西展布的安南、安北断裂和呈南北展布的汤东、汤西断裂，这四条断裂带构成了两大地堑，即安南断裂与安北断裂之间的安阳地堑，汤东断裂与汤西断裂之间的汤阴地堑，安阳地堑和汤阴地堑使其呈现出断陷盆地地形。

太行山的区域构造主要受断裂活动的控制，受中生代时期燕山运动影响，太行山南段前寒武系-古生界地层呈现宽缓的背斜隆起，并伴有大量断裂活动及岩浆侵入活动。到了新生代时期，本区又受到喜马拉雅造山运动影响被进一步垂直抬升，与东侧的华北平原之间相对高差进一步增大。同时，太行山大断层发育，上升盘即构成太行山山体，与下降盘形成一千余米高差，成为我国北方划分第二级阶梯与第三级阶梯的主要分界线［3］。

（二）地层层序

地质学的一个重要特征是时间跨越尺度较大，以百万年为单位。地层是恢复地球演化简史的重要材料，成层性的沉积岩像一本巨厚的书，记录了一个区域的地壳发展简史。河南省林州市所在的地层年代十分古老，基底的地质记录可追溯到40亿—25亿年前的太古代时期，普遍发生变质作用。该区太行山一带出露的岩性，自下而上（从老到新）的序列可总结为：太古界变质岩系，包括角闪片麻岩、花岗片麻岩和混合岩等多种片麻岩，呈狭长条带状分布于太行山基部，仅在切割较深的大峡谷底部出露；覆盖于片麻岩之上的为元古界汝阳群至埃迪卡拉系石英砂岩，石英砂岩是构成太行山嶂石岩地貌的主体；中元古界石英砂岩之上出露古生界下寒武统紫红色页岩和薄层灰岩；到了中寒武统，沉积岩性主要为鲕粒灰岩，主要见于太行山顶部及林州东南部低山丘陵区；奥陶系岩性为厚层状深灰色石灰岩，广泛出露于盆间丘陵及东部低山丘陵，局部地区可形成小规模的岩溶景观；古近系-新近纪系地层出露一套砾岩，不连续分布于太行山的峡谷两岸；第四系为松散沉积物，尚未固结成岩，沉积了厚度达数十米的红色土及黄土，在盆地及山间广泛分布。

二、林州市太行山地质遗迹分析

（一）嶂石岩地貌

嶂石岩地貌为我国地理学者郭康提出，其主要成景地层为元古界石英砂岩，受新构造运动影响被抬升，出露地表的岩层在流水作用下，沿节理、层理被侵蚀而成［4］。嶂石岩地貌是受岩性、构造和气候等综合因素影响下得以发育的。岩性是地貌的物质基础，太行山嶂石岩地貌主体为中元古界长城系（约18亿—16亿年前）紫红色石英砂岩，石英砂岩主要由石英矿物组成，即SiO2，其质地坚硬，巨厚的石英砂岩造就了嶂石岩地貌的雄伟景观。此外，太行山出露的石英砂岩普遍富含铁元素，因而山体呈现红色，Fe元素含量的差异使红色呈现条带状，暗紫色条带Fe3+含量高，肉红色条带Fe3+含量低［5］。

（二）沉积构造

沉积岩发育有丰富的沉积构造，是恢复古地理环境的重要载体。太行山一带出露的紫红色砂岩发育有各类层面构造和层理构造，是滨海相沉积的天然教科书。层理构造包括水平层理、波状层理、楔状层理、羽状交错层理，层面构造包括各类波痕和暴露标志，如不对称波痕、对称波痕、泥裂、雨痕等。按照地质学“将今论古”的思维，区内紫红色砂岩沉积环境属于海滩环境到潮坪环境［6］。

（三）太行山大峡谷与断裂构造

太行山山体走向受断裂构造控制，呈北北东—南南西方向展布于林州市西部长达100多千米。成因上属于断层山，上升盘形成山体，其西北翼逐渐过渡到山西高原；东南翼为断层崖，山势陡峭，仅部分软弱岩层发育成缓坡。断层三角面山在林州盆地西缘南北展布，为断层崖被冲沟或河流切割而成，排列整齐，是太行山大断层的主要地貌证据之一。

三、林州太行山地区课程思政挖掘

（一）通过野外实践，加强对学生地理核心素养的培养

地理学科的核心素养包括人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力，其中地理实践力是支持学生核心素养发展的重要手段。野外实践与传统的室内教学有着明显的区别与优势，传统按部就班的课堂教学对于有效提高学生的地理实践力作用有限，而野外实践可以帮助学生从课本内走向课本外，将抽象的知识实体化，增强学生对地质学的理解和兴趣，锻炼理论结合实际的能力。

在地质学野外实践中，接触最多、最基本的要素就是岩石，而学生以往对岩石的了解仅局限于课本中，以及实验室有限的标本。林州地区出露岩性齐全，包括三大岩类中的火山岩、沉积岩和变质岩达30种之多，地层记录包含太古代、元古代、古生代、中生代、新生代各个时期的岩石［7］。在地质学野外实践中，教师应引导学生观察脚下的岩石，鼓励其动手采集不同类型的岩石标本，实地考察并采集不同种类的岩石标本使学生对地球的物质基础有一个感性的认识，对今后三大岩类的鉴定有一定的分辨经验。将野外标本与教科书中的标本进行对比，分析理论现象与实际观察现象的偏差及其原因。另外，石英砂岩富含各种波痕及各类层理，石灰岩中发育有叠层石以及鲕粒等沉积构造，并含有三叶虫、小壳动物等化石，这些丰富的沉积构造能激发学生的兴趣，引导其深入思考成因，运用地质学“将今论古”的思维反演地球演化历史。

（二）太行山丰富的地学元素，培养学生系统论和地学时空观的哲学思维

地球是一个巨大的复杂系统，可以划分为不同的圈层，即地壳、地幔、地核组成的内部圈层，以及大气圈、水圈、生物圈组成的外部圈层，圈层与圈层之间进行着复杂的相互作用。通过野外实践，建立系统性思维，能够帮助学生理解复杂的地质作用及过程。在野外地质教学中，教师要抓住学生的兴趣，引导学生在每天路线出发前，有意识地建立地质空间观，注意沿路观察地层产状，并结合区域地质图、遥感影像图复原走过的足迹，最后进行系统总结。如林州太行山一带，其大峡谷地貌体现的是内动力地质作用形成的深大断裂、褶皱带；绯红色的嶂石岩地貌体现的是远古时期氧化的大气圈特征；表层环境缺水的水文特征与内部岩石圈中透水层与隔水层的分布有关。

地质学的时间单位通常以百万年为尺度，远远超过了人类的生命极限，因此，地质时间观的建立需要通过地质现象实地观察结合地质理论来实现。地层是记录地球历史的载体，将时间与空间有机结合。林州太行山所在地区地层跨越了几十亿年，留下了不同地质时期的记录。例如，紫红色砂岩为嶂石岩地貌主体，其上发育有各类沉积构造，为十几亿年前波浪作用的遗迹。嶂石岩地貌以上的地层主要为寒武纪-奥陶纪时期沉积的深灰色石灰岩，石灰岩内发育有三叶虫等古老生物化石。古近纪-新近纪时期沉积的砾岩分散于太行山的峡谷两岸，再往上则是第四纪红色土及黄土。从下至上的地层记录，为我们揭开了林州市太行山的形成过程，有利于学生对地学时间尺度的理解；另外，地质作用缓慢且持续，建立地学时空观有助于锻炼学生用发展的眼光看待问题。

（三）领略祖国大好河山，激发爱国主义情怀，感受人与自然和谐相处

实践路线有丰富的自然景观和人文景观内容，如太行山大峡谷、林州红谷山、南谷洞水库、石板岩镇、高家台村、红旗渠纪念馆、谷文昌纪念馆等。这些实践路线一方面帮助学生将课本中的地质学知识融会贯通；另一方面，太行山大峡谷是“北雄风光”的典型代表，具有“百里画廊”之称，对于本校大部分生活在南方的学生而言，只有切实感受太行山地区层峦叠嶂、气势雄伟的景观，才能深刻认识到祖国幅员辽阔的地域和丰富多彩的地貌类型，从而激发学生的爱国主义情怀，增强民族自豪感。

在人文地理路线教学中，教师应融入人与自然和谐相处的理念。例如，林州市特色小镇石板岩镇，当地人充分利用自然生态资源，就地取材，将薄板状石材当作建筑材料，形成了传统的石砌民居，其具有经久耐用、保温隔热的特点。墙面呈现紫红色，与山崖交相辉映、与大自然浑然一体，以此开发旅游景点，吸引了大量游客和写生团队，也体现了乡村振兴与地域文化的有机融合，即“绿水青山就是金山银山”的理念。

（四）实地感受红旗渠精神，将红旗渠精神融入今后地学的学习中

林州地区属大陆性半干旱型气候区，常年缺水，有十年九旱之说。20世纪60年代，林州（时为林县）人民为改善缺水的困境，开始了“引漳入林”工程，即将山西的浊漳河水引入林州市，在太行山的悬崖绝壁上修建人工天河——红旗渠。红旗渠由于独特的地质条件，开凿难度非常大。当时的林县人民靠自己的双手和原始工具，历时近十年，在太行山坚硬的石英砂岩体上建成了全长1 500公里的人工渠，被誉为“世界第八大奇迹”。红旗渠体现的“自力更生、艰苦创业、团结协作、无私奉献”精神影响深远，激励了一代又一代中国人。

地质学的目的是服务于资源与环境，与国家发展息息相关。在能源紧缺的年代，地质工作者积极响应国家号召，甩掉“贫油国”的帽子，开创了“爱国、创业、求实、奉献”的大庆精神；在全国开展地质调查和矿产普查的早期阶段，地质工作者从人迹罕至的西北无人区到环境艰险的西南边陲，为国家寻找资源矿产，部分地质学家在野外勘探工作中甚至牺牲了自己的生命，为国家的工业化发展奠定了物质基础。“爱国、求实、奉献”后来被高度概括为“李四光精神”，是我国地学精神的集中体现［8］。红旗渠精神和地学精神有类似的地方，都体现了无畏艰险、无私奉献的精神。