浅谈自然地理学课程的学习

自然地理学是以地球表层，即自然地理环境为研究对象，研究自然地理环境的组成、结构、空间分异特征、形成与发展变化规律以及人与环境相互关系的学科。当今世界和社会出现的各种问题，如环境问题、人口问题、能源问题、粮食问题、区域和平安全问题等，无不具有世界性和地域性的特点，这些都与地理环境的变迁和发展有关；科学的宇宙观和人地协调的思想、可持续发展的观念等，也无不体现着地理科学具有的朴素的空间和时间观念。因此，环境与规划学院将自然地理学作为地理科学、地理信息系统、资源环境与城乡规划等专业的学科基础课程。
　　但是，根据近几年自然地理学的教学效果看，很多同学由于这样那样的原因，学习效果不是很好，甚至出现了不及格的现象。出现这种现象的原因首先是思想的放松，经过三年高中的紧张学习，升入大学后，部分同学心情顿时放松下来，没有了紧张的氛围，没有了老师与家长的时刻跟随，学习态度不积极，甚至出现旷课现象，而事实上，自然地理学课程的一些专业知识光凭自己看还是有些困难的；其次是方法不对，例如学校要求上课必须做笔记，但真正能认真做笔记的学生不足一半，甚至有些学生仅拿一本课本进教室上课，这样，效果绝对好不了；再次是重视不够，有些同学认为自然地理学是专业基础课，不是核心课程，我是环境科学专业或者是地理信息系统专业或资源环境与城乡规划专业的，学不学没有关系。
　　实际上，作为多个专业的基础课程，自然地理学知识的掌握程度不仅对相关学科知识的学习有直接的影响，而且还会影响到专业的学习，甚至会影响以后的工作与研究水平。下面简单谈一谈自己对自然地理学课程学习的认识。

一、积极的态度

    有一篇古文这样讲：天下事有难易乎？为之，则难者亦易矣；不为，则易者亦难矣。也就是我们平常说的态度决定一切。我国国学大师、聊城历史文化名人季羡林先生1935年赴德留学，原定两年的学习，一学就是十一年。他在德国哥廷根大学梵文研究所主修印度学，学梵文、巴利文。梵文是所有语言中最古老，也是最难学习的语言之一。就因为它太难了，没有人愿意学，季老却勇敢地选择了梵文，成为梵文学者瓦尔德施密特教授的唯一听课者。季老以 “和梵文拼命”的态度，终于攻克了世界上最坚固的语言堡垒。自然地理学里面牵扯大量的地质学、气象气候学、水文学、生态学等知识，如果没有良好的学习态度是无法学好的，但它绝没有梵文那样难。如果同学们能有季老的精神，就没有学不好的可能。有一首诗这样说：攻城不怕坚，攻书莫畏难；科学有险阻，苦战能过关。

二，总体上把握

    自然地理学教材采用的是高教出版社伍光和等主编的《自然地理学》，全书共八章：第一章地球、第二章 地壳、第三章大气圈与气候系统、第四章 海洋和陆地水、第五章 地貌 、第六章 土壤圈、第七章生物群落与生态系统、第八章 自然地理综合研究。为什么八个章节这样排列？其关系是什么？自然地理学是研究地球表层环境的科学，首先要从认识地球开始，地球对人类来说是至关重要的，它在宇宙中的地位如何？它是如何形成的？如何运动的？其内外结构特征如何？这就是第一章所要学习的内容；地球形状为球体，内部结构从里到外分别为地核、地幔和地壳呈圈层结构，外部有大气圈、水圈、生物圈呈现出明显的圈层结构。自然地理学要研究的地球表层属于地壳的表层部分，所以第二章介绍地壳的相关知识；大气和水的存在是地球上生物生存繁衍的最重要因素，所以，接下来的两章分别介绍大气圈和水圈的相关知识；不同地貌特征对气候形成、水文循环与自然资源的分布以及人类社会经济活动有重大影响，第五章就介绍地貌的相关知识；地壳为地球表层系统提供平台和支撑，但与生物和人类息息相关的是第四纪以来地壳风化物组成的土壤圈，这就是第六章要介绍的内容；只有具备了前面六个章节的条件才会有包括人在内的生物圈、生态系统理论；当然，地球表层系统的各个圈层不是孤立的，而是相互联系、相互影响的，这就是第八章的自然地理综合研究。一个学科体系掌握了，他们之间关系了解了，学习起来就容易了。

三、正确的方法

    工欲善其事，必先利其器。正确的学习方法能够事半功倍，方法不对则可能事倍功半。比如世界气压带风带分布，如果死记文字，一个小时也不一定记住，暂时记住了不久也许就会忘记。相反，采用图文结合的方法，一边看文字介绍，一边在标有低中高纬度的地球示意图上标注出来，很快就能记住，而且记忆也长久。因为，根据心理学的研究，人们大脑信息80%是以图像形式贮存的。而世界气候类型共有近20种，只有通过亲手绘制世界气候类型图才能方便快捷地记住。
　　一般来说，课前预习、上课认真听讲、课后及时复习是所有学科学习的最基本方法。富兰克林·培根说：“阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作与笔记使人精确”，笔记是课堂学习过程中重要的方法，俗话说，好记性不如烂笔头，就是这个道理。我们学校要求同学们课堂学习过程中要做笔记，是具有科学道理的。记笔记，除了记录老师讲授的重点内容外，老师对某些知识的自我认识或自己的研究成果方面的介绍也最好作简单记录，这对同学们理解相关知识、掌握学科发展前沿会有帮助。有些同学不愿做笔记，认为老师讲的内容都在书上，看看书就行了，这是一种偷懒的态度，实际上如果他真能看书的话也就不怕记笔记了。其实，不少老师讲课内容与书上并不完全相同。有时书上一句话讲完的内容，老师往往会作数条仔细讲解，例如，第三章的第二节大气水分和降水提到了雾和雾的分类，却没有对各种雾的形成条件进行分析，但现实生活中，人们对环境质量愈加关注，近年来频发的雾霾天气引发社会的广泛关注，所以，在讲课中我就把雾的定义、雾的分类及其形成条件仔细介绍，实际上也把该部分内容作为考核内容之一，如果不做笔记的话，就无法圆满回答。

四、从兴趣入手

    爱因斯坦说，兴趣是最好的老师。虽然自然地理学相对比较苦涩，但如果善于发现，还是可以找到许多有趣的事情的。自然地理学教材是以宇宙—银河系—太阳系—地球的顺序逐步引入的，其中，宇宙从何而来、如何形成仍然是个迷，关于宇宙的形成，现在基本形成共识的是宇宙大爆炸假说。我们处在宇宙之内，如何确定宇宙是由大爆炸形成，而且仍处于爆炸过程中呢？科教片走进霍金的宇宙世界介绍了当今最伟大的物理学家牛顿对宇宙形成的认识，他举了一个简单的例子，在高速路上飞速行驶的汽车，当朝向我们开来离我们越来越近时，其颜色呈蓝色；远离我们而去时，颜色呈红色。天文学家观察到的星体颜色都呈红色，说明它们都在远离我们而去。有了这种认识，再学习第一章的内容就不觉得遥不可及、枯燥无味了。
　　第二章地壳部分岩石矿物对多数人来说也不容易理解，不感兴趣自然就无法学好，可是，生活中给人们增添雍容富贵之气的金银首饰、玉石钻戒都是来自地壳中的矿物，学好这部分对玉石鉴定、宝石加工都有重要意义，还有什么理由不认真学呢？地质年代表是第二章地壳部分的主要内容之一，从太古、元古代的震旦纪到新生代的古近纪、新近纪和第四纪都非常拗口，它们分别是：震旦纪、寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、古近纪、新近纪、第四纪。可以尝试利用一个荒诞的故事帮助记忆：震旦（天亮），汉武帝（寒武纪）醒了，饿得奥陶（奥陶纪）大哭。厨师志留（志留纪）拿来泥盆（泥盆纪），取来石炭（石炭纪）开始熬粥，不久，粥锅二叠（二叠纪）、三叠（三叠纪）地开了，粥刚做好，来了一个侏罗（侏罗纪），把一锅粥一下踢翻了，让汉武帝白垩（饿）了。汉武帝发火了，把侏罗的股金（古近纪）、新金（新近纪）全部降成第四（第四纪）。
　　另外，二十四节气歌“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒，上半年六、廿一，下半年八、廿三，每月节气不变更，最多相差一两天”可以帮助我们有效记忆地球的公转与太阳直射点的移动，进而为理解掌握气压带、风带的形成与移动做好铺垫，这样下来，世界气候类型的形成与分布也不会成为“蜀道之难，难于上青天”了。
　　还是有关天气与气候系统的，云的形成是降水的条件之一，在世界战争史上却发生过一起与云有关的神秘事件：
　　这是发生在第一次世界大战期间的1915年8月28日，当时英军和新西兰部队部署在土耳其的嘉里玻里地区，一队800多人马的英军向一个高地机动，英军所要机动的山头有一片浓浓的灰色雾气，山巅却隐约可见，山下晴朗一片。
　　随着大队人马的不断攀升，队伍逐渐地遁入迷雾之中，等到最后一名士兵消失在迷雾中后，一会儿，惊人的奇迹发生了，整个大队人马无声无息地失踪了，再也看不到一个士兵从灰色雾团中走出来。山头雾气消失后，整个高地寂静无声，山上植被清晰可见，然而整整800多人杳无踪影。当年和800多英军同在一阵地的22名新西兰士兵就曾亲眼目击过这一事件，当时这22名士兵就驻守在离英军60米左右的小高地上，英军800多人从机动地攀登对面高地直到最后一名士兵消失在山头的迷雾中，其全过程这22名士兵都尽收眼底。
　　这并不能说明世界上真存在什么鬼神，只能属于未解之谜，但它对增加我们学习相关知识的兴趣是不言而喻的。
　　另外，人们都知道神秘的百慕大三角现象，许多船只到这里都神秘失踪，甚至飞机也无法逃脱厄运。根据目前所了解的知识，这可能与墨西哥湾暖流运动过程中形成巨大的风浪有关。这对我们了解洋流无疑也具有积极意义。

五、拓展知识面

    《礼记·中庸》有博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。“博学”意谓为学要广泛地猎取。祖籍聊城的历史学家傅斯年当年潜心学习研究了实验心理学、生理学、数学、物理学、相对论、量子论、语言学和考据学等。没有博学的地基，就不会有高耸入云的事业之塔。意大利文艺复兴三杰之一、油画蒙娜丽莎的作者达·芬奇不仅是一位伟大的画家，同时也是一位思想深邃、学识渊博的发明家、寓言家、雕塑家、哲学家、音乐家、医学家、生物学家、地理学家、建筑工程师和军事工程师。随着经济社会的快速发展，我国需要越来越多的复合型人才，而复合型人才的基础就是要有广博的知识。
　　自然地理学一直并将继续受整个科学和科学哲学发展的影响。物理学、化学、生物学、地质学、生态学等学科基本原理和方法的发展，是认识自然环境和生态系统中能量流、动力学和全球生物地球化学循环的重要支撑。例如，自然环境演变的研究是自然地理学的研究方向之一，中国自然环境的演变与历史气候变迁的研究需要相关的历史学知识，竺可桢就是利用物候学、历史学的相关知识研究梳理了中国5000年来气候变迁与自然环境的变化。中国古诗词中也蕴含了丰富的自然地理学知识，古人说熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。其实熟读古代诗词也有助于地理学相关知识的学习，古诗 “百川东到海，何时复西归”既描述了我国西高东低的地势特点，也包含水循环的相关知识。杜甫诗： “风急天高猿啸哀，渚清沙白鸟飞回”与大气运动中风速随高度的变化而增加相一致。 “羌笛何须怨杨柳，春风不度玉门关”，则与季风气候与地形地貌的特点相一致。 “人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开，长恨春归无觅处，不知转入此中来”一诗则与气温随海拔高度的升高而降低的气温直减率有关。
　　因此，我多次在课堂上讲，应该在学好自己的专业课以外，尽量多地旁听一些相关学科甚至表面看不相干的学科的课程。尽管短时间内无法看到其效益，但这些看似额外知识的学习或许能催生另一个乔布斯的诞生。我们学校也出台了加强通识教育的系列措施，而高年级的同学也有较充裕的时间去选自己感兴趣的课程旁听，希望学校能在学分管理上也对此有所倾斜，更希望愿意将自己塑造成学识渊博的创新型人才的同学迈开更大的步子。

六、与实践结合

    “敬业、博学、求实、创新”是我校前名誉校长季羡林先生题写的校训，敬业、博学是为学之道，学习的目的则是求实，即理论与实践的结合，进而达到创新的目的。宋代词人陆游说，纸上得来终觉浅，绝知此事需躬行。富兰克林·培根说，知识就是力量。知识本身不是力量，只有与实践相结合才会形成巨大的威力。所以，他继续说，愚鲁的人羡慕学问，狡诈的人藐视学问，聪明的人运用学问。
　　自然地理学课程一般要学习两个学期，大一的暑假，学院就会组织全体同学进行一次集中实习，这是一个将理论与现实结合的好机会，不少同学回来都会写出一篇实习报告，这有利于知识向能力的转化。不仅野外实习是需要的，课内的练习、课外的一些活动都有利于知识的积累和能力的提高。我们学院有天文馆、气象站、地矿标本馆等，对这些馆站的参观学习都是巩固知识、提升能力的途径。在讲授完第三章大气圈与气候系统后，我就组织一部分同学在校园内进行植物发芽、开花物候的观测，希望通过该活动提高同学们对气候变化条件下植物响应过程的观察和研究。这项活动从2009年春季开始，已经连续进行了3年，获取桃树、杏树、梨树、苹果树等华北平原代表性物种的发芽、开花物候以及相关环境因子数据5000多个，论文报告3篇，其中有一个同学在CSCD期刊发表论文一篇，获得聊城大学科技创新项目一项。
　　比课内外实习更锻炼人的莫过于参与到老师的课题中，因为省部级、国家级自然基金项目是自然地理学研究的热点焦点问题，代表着学科发展的方向。我们目前正在做的国家和山东省自然基金项目就吸收了近10位本科生参与到野外采样、实验室分析和论文报告的写作中，他们都是学习积极、善于思考、动手能力较强的同学，通过参与项目，进一步提升了他们的科研素质，为将来走向社会开辟自己的事业奠定了良好的基础。
　　即使没有机会参与到老师的课题中，也可以自己通过网络查询自然地理学热点问题、关键问题，并利用学校网上图书馆查阅文献，从事一定的科学研究。当前自然地理学的研究方向有：
　　（1）基于生态系统网络台站观测的地理过程和环境变化机理研究；（2）以系统思想和方法，深入研究过程和机理，带动地理景观格局变化研究；（3）自然与人文结合、无机与有机结合、宏观与微观结合的系统综合研究；（4）能反演地理真实的模式和模拟方法研究；（5）人类活动与环境变化的相互影响研究：强调从人类的需求和空间行为入手，研究人对环境的作用以及人对环境变化的响应和适应，关注新经济要素、社会、文化、政治在人文过程中的作用；（6）重视不同尺度的研究，尤其关注百年、十年尺度和全球及区域尺度，着力探索不同尺度之间的关系；（7）面向国家和社会的重大需求的其它方面问题。
　　当然，以上七个方面都是比较宏观的，里面包括诸多更小的研究课题，或许更适合初出茅庐者一试身手，具体题目可以通过阅读文献获取，感兴趣的同学不妨一试。