基于STEM 教育的高中地理教學應用研究

徐寧寧

（山東省濟南第一中學，山東 濟南 250000）

STEM 教育是對科學、技術、工程、數學的整合，是對這四個領域教育的統稱。科學是技術、工程與數學的思想和理論依托，數學是技術、工程的工具，技術與工程則是科學與數學的應用，STEM 教育將原本分散的四類學科合成了一個整體，體現了跨學科性、交叉性與趣味性等特點。STEM教育最早興起于美國，后逐漸被其他國家認同并推廣。在地理教學中，將理論知識與社會生活緊密聯系能加強學生對地理知識的應用，培養學生多方面的素養。如今，考試形式正在悄悄改變，從內容上來說，很重視地理學科與其他學科的聯系，學科間的相互聯系已成為一種不可忽視的趨勢。STEM 教育將科學、技術、工程、數學四部分內容應用于地理教學，能很好地加強地理學科與其他學科間的聯系，促進地理學科的發展。

一、STEM 教育理念在高中地理教學中的重要性

（一）彰顯新課程標準

《普通高中地理課程標準（2017 年版）》明確要求要增強學生的地理核心素養。STEM 教育倡導多學科融合教育，采用探究式、基于項目、基于設計等學習方式，培養學生運用系統思維理解知識和解決實際問題的能力。STEM 教育理念與新課程標準提出的四大核心素養內含是完全吻合的。

（二）銜接高等教育，輸送創新人才

人才的培養是一個連續的過程，高中階段地理教學開展STEM 教育為后期地理專業人才的培養奠定了基礎。高中階段學科劃分明確，各學科知識之間的整合、綜合運用少，學生綜合思維能力得不到有效鍛煉。STEM 教育將科學、技術、工程、數學及人文社科知識整合，各學科知識互相滲透，學生可運用系統思維，從不同角度采用多種方法分析現象，揭露事物本質。在這一過程中，學生的綜合思維能力、科學素養、創新能力不斷得到培養與發展，有效地銜接高等教育，為高校輸送地理拔尖創新人才做好了準備。

二、STEM 教育的高中地理教學應用

（一）將地理學科與信息技術學科相結合

自然地理環境是地理學科研究的重要內容。在高中地理學習中，少不了對于地質構造、自然現象、板塊運動規律的研究。動畫演示對于這些內容的研究發揮著不可忽視的作用，這就需要教師在教學過程中，將地理學科與信息技術學科相結合，培養學生理解動畫的能力，以增強地理實踐力，達到更好的學習效果。如在學習必修一“地球公轉與自轉”知識點時，就需要用動畫對地球與太陽相對位置的動態變化進行展示，通過一年中地球太陽直射點的南北半球變化，與一天中晝半球與夜半球變化的動態演示，可以讓學生對公轉與自轉有更好的理解。又如在學習山脈與湖泊的成因時，需要學生充分了解板塊構造學說的板塊的碰撞和擠壓。若教師能教會學生使用相關軟件對板塊的碰撞擠壓過程進行展示，則學生在記憶不同山脈與湖泊的位置時，便可結合板塊的碰撞擠壓進行記憶，從而達到良好的記憶效果。由此可見，地理學科與信息技術學科是相輔相成的，要想將地理學好，就要借助動畫對所學知識點進行展示，從而更好地理解、記憶該知識點。因此，教師在課堂應用STEM 教學理念時，要注重地理與信息技術學科的聯系。

（二）將地理學科與科學學科相結合

自然地理環境是地理學科研究的重要內容。大自然地理現象的成因，與自然科學密不可分。這就要求教師在課堂上將自然科學的知識融入地理中，使學生更好地理解相關自然現象的成因。如必修一第二單元“巖石圈的組成與物質循環”一節，對于巖石圈的組成，需要學生深入了解巖漿巖、沉積巖與變質巖的成因。因巖漿冷凝位置的不同，這就需要學生對火山噴發與侵入的科學現象有一定的了解。在授課時，對于這種與科學密切相關的知識點，教師可以鼓勵學生利用課下時間搜集資料，并在課堂上選出一名學生進行講解。也可以以小組為單位，應用科學知識對地理現象的成因進行討論。這種方式可以使學生理解自然現象的成因，弄清科學實際與自然現象之間的關系，從而更好地學習地理這門學科。

三、結語

STEM 教育集科學、技術、工程和數學為一體，目的就是培養學生的創新能力，實現理解到實踐再到創新的突破。將STEM 教育理念引人高中自然地理教學能夠促進地理與各學科之間的聯系，同時也會對地理教師的自身素質提出新的要求以滿足新的教學方式的需要，最終提升學生的綜合素養及解決實際生活中問題的能力。STEM 教育具有跨學科性，并且要求協作，允許學生在失敗中找到正確的路線。還涉及趣味性STEM 教育，要求能夠更大程度地吸引學生的興趣，改善學生對學習的排斥心理。在高中地理教學中引入STEM 教育理念可以增強地理學科的張力，促進地理學科的發展。