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小议普通地质学教学中哲学的运用

时间:2006-11-26栏目:哲学理论论文

  小议普通地质学教学中哲学的运用
  
  一、物质与运动
  
  在地学教学中哲学思想随处可见,从宏观到微观,由现象到本质,贯穿始终。如现今“普通地质学”课程大多使用汪新文主编的《地球科学概论》教材,用哲学来诠释整本书仅仅围绕两个问题开展论述:一是地球物质客体,二是地质运动,也就是物质与运动。前者包括第一章宇宙中的地球,第二章地球的外部圈层,第三章地球的内部圈层,第十章地球的资源,第十一章地球的环境;后者由第四章地质年代与地质作用,第五章风化作用与剥蚀作用,第六章搬运作用与沉积作用,第七章岩浆作用与变质作用,第八章构造运动,第九章地球的动力系统,第十二章地球的起源与演化组成。第一节课便可以将该门课的构成用物质与运动两个基本的哲学概念向学生交代清楚了,简明扼要,抓住教材本质,将结构松散的各个章节,应用哲学的思想把它们胶结成为一个整体,使学生对课程做到心中有数。关于地球物质客体,随着地学认识的不断进步不断获得其性质、内容、作用、地位等方面的认识变化,比如关于地球的形状,从最初认为地球是平的,演化到球形,再到椭圆球形,最后确认为是梨状,经历了相当坎坷和漫长的一个时期。一方面说明了地球存在的物质客观性,同时也佐证了认识论中实践、认识,再实践、再认识的过程。地球具有非均衡性,它是地球物质存在、运动和变化的基础。地球物质客体的非均衡性表现在许多方面。举几个例子,第一,地球的外部圈层结构有对流层、平流层、电离层和磁层;地球的内部圈层结构包括了地壳、地幔和地核。无论是地球的外部还是内部,圈层结构的存在表明地球物质的不均衡。第二,地表的两大结构单元大陆和海洋,大陆由山地、丘陵、平原、高原和盆地组成;海洋由大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊组成。这也是地球的非均衡性,并且在我们日常生活范畴是可以接触和感受到的。第三,教材中在讲到地壳的物质组成—矿物与岩石时,我们应该清楚正是由于地球物质的非均衡性,地壳中的92种元素在不同的空间和时间,依托各种地质作用,才形成了金银铜铁等矿产。从宏观、中观到微观空间上的收放,使学生对地球物质客体的认识变得生动起来,增强趣味性。当然这只是一种思维上的引导和启发。运动这个概念在地球科学概论中表现为地质作用。地质作用由外力地质作用和内力地质作用组成。在汪新文主编的《地球科学概论》教材中,外力地质作用包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用。第五章风化作用与剥蚀作用和第六章搬运作用与沉积作用专门论述外力地质作用。内力地质作用包括岩浆作用、变质作用、构造作用等,第七章岩浆作用与变质作用、第八章构造运动、第九章地球的动力系统专门论述的是内力地质作用。第十二章地球的起源与演化则包含了内力地质作用和外力地质作用。运动两个字地球科学概论用了6个章节来进行概述。地质作用是地质现象的灵魂,是打开地学奥妙的一把金钥匙,在地质学中具有举足轻重的作用。如果进一步深入学习研究,比如第八章讲的地质构造,同行都知道在地质学中,设有地质构造专业,大学四年专门学习构造运动以及相关知识,说明掌握地质运动规律的重要性。人类文明社会发展离不开矿产资源。然而,任何一种矿产的形成都是地质作用的产物,地质作用将分散的矿物相对富集、埋藏成为矿产。运动中的物质与物质的运动,两者相辅相成、相伴而生,这也是需要给学生树立的一个物质与运动的基本观点。
  
  二、时间与空间
  
  时间与空间构成了宇宙。宇宙在空间上是无限的,在时间上是永恒的。宇宙中存在着各种各样的天体,而这些物质又处于永恒的运动之中。这是地球的宇宙环境,地球是宇宙中的一个特殊天体,地质研究实际上是紧紧围绕着时间与空间开展的。比如我们的地层学就是专门研究物质在不同的时间与空间堆积的科学。时间是运动的测度,地球围绕太阳公转一圈为一年,地球自转一圈为一天。地球存在有大约46亿年的时间,在这漫长的时间里,发生了许多地质事件。地质学研究的地质上的时间如寒武纪是指5——6亿年前的一段时期,志留纪是由Parakidograptusacuminatus笔石生物出现起直到Monograptusuntiformis笔石生物出现为止的一段沉积时间。学生对地质年代的理解,比较熟悉的是侏罗纪,因为美国的大片《侏罗纪公园》中的恐龙给大家留下深刻影响。古生物时间研究生物起源、发生、发展直到灭亡且与地质事件古环境联系。放射性时间研究放射性同位素物质存在与放射性过程;磁性时间研究地磁场物质的存在形式和变化过程等等。时间是运动着的物质的存在形式,这是时间的本质。不同的地质时间和特定的矿产相联系,比如在地史中的三个时期——古生代的石炭纪、二叠纪,中生代的晚三叠世和侏罗纪,以及新生代的第三纪是地史中我国重要的成煤时期。我们寻找煤矿得从这些含煤地层的研究开始。中生代是最重要的成油期,全球已经知道的509个大油田,中生代占65%左右。另外槽台学侧重从古生代开展了地学时间的研究;板块构造理论则将其研究时间侧重放在石炭纪之后;李四光的地质力学是从中生代着眼建立理论体系;地质事件中的周期、旋回、脉动、韵律等等都是揭示事物真相的途径。把握好“时间”两个字对于地质学来说同样具有举足轻重的作用。沉积时间的“纪”依赖于地质沉积物“系”而存在,地质沉积物实体要占据一定的空间。关于地学认识的空间尺度小到晶胞大至全球都在研究范畴,可以分为不同级别,如宏观地质研究有全球级、半球级、区域级和地域级。空间上的地学十分精彩,如外力地质作用中的物理风化作用和化学风化作用在地域上各有不同,物理风化作用集中在高寒、干旱和生物稀少地区,化学风化作用往往发生在多雨潮湿、植被繁茂生物多样等地区。地质构造在空间的展布:我国一级的北北东向大地构造具有很明显的空间分布规律又称新华夏构造体系。全球的地震带、构造活动带、岩浆分布带等,在空间上也有明显的规律性以及相互的联系。矿产分布在空间的分布规律:富铁矿主要集中在南半球,贫铁矿主要集中在北半球;石油一半分布在中东;金刚石85%在非洲,其中扎伊尔占有一半;金矿主产于南非。中国也一样,铁矿、煤矿、石油主要产于地壳相对稳定的地区,有色金属多在地史上构造活动较强的地区。地质教学与学习过程中,我们应该清楚地认识到,时间与空间是一对联合体世界上不存在没有时间的空间,或者是没有空间的时间。地学中的空间分布与时间顺序紧密相连,矿产分布规律亦表现在时间和空间两个方面。
  
  三、联系与比较
  
  事物不是孤立的,而是相互联系、相互作用的。认识事物重要的是探求其内在联系。客观世界各种事物的具体联系丰富多样。联系的观点不仅体现了唯物论和辩证法的统一,也体现了客观规律性和主观能动性的统一,是对唯物辩证法的创造性运用,充分体现了辨证思维方式。地质学中必须用联系的观点看待问题,比如对古生物的研究发现地层中有珊瑚化石,则可以确定该地区的沉积环境是水深在20米左右的见光带浅水部位,水动力条件较弱,海水干净清澈,将古生物的存在与它生存的环境联系起来了,从生物种类来判断沉积环境。意大利那不勒斯海湾海边的3根大理石柱,每根柱子上都保留着同样的地质遗迹:柱子下段约有3.6米在1533年努渥火山喷发时被火山灰掩埋柱面光滑;其上2.7米一段被海生生物石蛎等掘了许多小孔,说明这一时段地壳下降并淹没在海水中,柱子上段5.7米,一直未被海水淹没过,但是遭受风化,不甚光滑。18世纪中期,全柱露出海面,19世纪,地面又开始下降,柱脚又被淹没在海水中。这是地球科学概论中说明地壳在作垂直运动最常见的一个实例,3根大理石柱表面的地质遗迹与地壳的上升与下降运动密切联系了起来。联系和比较相互呼应,有比较才有鉴别。我们日常中讲的阴阳、高低、黑白、大小、粗细等对应比较关系,在地学中也比比皆是:地表上有高山低谷,重力和磁力有正异常和负异常,构造运动中的背斜与向斜、正断层和逆断层,矿物中有暗色矿物和浅色矿物,岩石中的粗晶结构、细晶结构和微晶结构等等。在对比分析中可以发现规律,我们建立找矿模式、成矿模式利用已经发现的矿产在岩性、地质层位、沉积环境、构造条件、后期改造、地球化学特征等方面的相似性,可以发现新的矿产地如:浙江长兴县李家巷大型硅灰石矿,就是在参观江西上高-新余月光山特大型硅灰石矿,并进行对比分析中发现的。在地球、环境与人的关系方面:我们通过对开放的地球系统圈层间强烈相互作用

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