STEAM教育在高中地理實踐活動中的應用探索

黃小堅

STEAM作為一種強調實踐的超學科教育理念，由美國學者最先提出，它的問世打破了傳統單學科和重書本理論的教育方式。和傳統以講授為主的教育模式相比，STEAM教育以項目和生活問題為驅動，以自主和合作探究為主線，綜合各學科知識完成教學任務或解決與生活相關的問題，進而促使學生綜合素質和能力的提升。隨著STEAM教育的不斷推廣，2015年，教育部提出：在有條件的地區探索STEAM教育，這一要求為STEAM教育在我國的推廣與應用奠定了基礎。

《普通高中地理課程標準（2017年版）》明確了“地理核心素養”這一重要的概念，而地理實踐能力則是學生地理核心素養的重要元素之一。與以理論講授為主的地理教育模式不同，STEAM教育與地理實踐能力培養之間具有密不可分的關系。STEAM教育應用于高中地理實踐活動的設計與開展，對深入推動地理實踐活動的優化發展有積極價值，使學生地理核心素養在面上得到擴展，在點上得到深入。本文中，筆者基于近年來關于STEAM教育的研究，探索基于核心素養的STEAM教育在高中地理實踐活動中的應用。

一、STEAM教育與地理核心素養解析

深入解析STEAM教育與地理核心素養的內涵，是教師探索基于核心素養的STEAM教育在高中地理實踐活動中的應用的前提和基礎。為了深入解析兩者的內涵，筆者查閱了大量與之相關的研究文獻、書籍等，現將其內涵解析呈現如下。

1.STEAM教育

STEAM是五個科目的縮寫，其中“S”（Science）代表“科學”；“T”（Technology）代表“技術”；“E”（Engineering）代表“工程”；A（Art）代表“藝術”；“M”（Mathmatices）代表“數學”。因此，STEAM教育實則是科學、技術、工程、藝術和數學五門課程的綜合。在課程體系中，STEAM教育旨在培養學生的綜合素養，以促進其全球競爭能力的提升。

STEAM 教育與我國傳統的教育有顯著的區別。我國的教育，重教材、重理論知識，以單學科教育為主，跨學科教育理念的應用缺失；而STEAM 教育，則是重項目、重問題、重實踐，注重跨學科教育理念的應用，以培養學生的綜合思維以及問題解決的能力。正是因為STEAM 教育更加全面和科學，使得我國教育主管部門強化了STEAM 教育在我國的推廣與實踐，以期革新傳統教育模式，促進學生全面發展。

2.地理核心素養

《普通高中地理課程標準（2017年版）》對學生地理核心素養進行了界定，強調地理教育應當以促進學生終身發展為出發點和落腳點，基于地理視角認識人類生存的家園，分析人與自然的關系，以更好地培養學生的理性思維以及解決問題的能力。地理核心素養主要包含四個維度：一是人地協調觀；二是綜合思維；三是區域認知；四是地理實踐能力。

3.STEAM教育與地理核心素養的關系分析

STEAM教育與地理核心素養之間是否具有關聯？這是筆者探索的第一個重點話題。通過對STEAM教育與地理核心素養內涵的解析，筆者認為：兩者在教育理念、教育模式方面有內在的聯系。STEAM教育應用于地理教學，有助于發展學生地理核心素養，尤其是學科整合、項目活動以及實踐活動的開展，都是教師發展學生地理核心素養的有效途徑。

二、高中地理實踐活動中應用STEAM教育的現狀分析

《普通高中地理課程標準（2017年版）》明確提出：“實踐活動應當是地理教育的重要形式”。與重課本知識、重理論講授的地理教育模式相比，實踐活動在培養學生實踐能力、深化理論知識認知等方面具有得天獨厚的優勢。那么，在高中地理教學中，STEAM教育應用于地理實踐活動的現狀如何呢？針對這個問題，筆者開展了深入的調查研究，分析現狀與成因呈現如下。

1.地理實踐活動嚴重不足

開展地理實踐活動的優勢，決定了教師在地理教學中應當注重實踐活動的開展，以進一步提高地理教學質量，發展地理核心素養。有關研究也表明：目前高中地理教學普遍存在地理實踐活動開展不足的情況。部分教師，一學期也很難開展一次地理實踐活動，偶爾開展，也僅僅是停留在紙面或者是局限于校內，學生缺乏真正的體驗和探究機會，也很少有進入大自然和社會開展實踐活動的機會。

上述問題的出現，源于幾個重要因素：一是地理教師普遍不重視地理實踐活動，而應試教育思想與高考的壓力，是導致教師輕視甚至抵觸地理實踐活動的主要原因；二是客觀條件的制約，地理實踐活動開展的類型多樣，如觀測類實踐活動、考察類實踐活動以及實驗類實踐活動等，但每一種實踐活動的開展，都有賴于一定的技術條件、硬件基礎設施以及時間的支持，而真實的高中教育存在課時緊、任務重、基礎設施建設薄弱等實際問題，都直接影響了地理實踐活動的開展。

2.跨學科整合不足，STEAM教育應用缺失

注重“跨學科”教育理念的應用，整合跨學科知識促學生綜合素養提升，是2017版課標的重點提法之一。于地理學科的教育而言，學科本身的實際性與綜合性，決定了教師整合跨學科教育理念的必要性。然而，調查研究表明：現階段的高中地理教育中，教師的教育依然停留在較為“傳統”的層面，如強化單科理論知識講解或以習題訓練為主幫助學生鞏固知識，跨學科整合嚴重不足。同時，就STEAM 教育的應用而言，現階段有關STEAM 教育的應用案例較少，絕大多數教師不知如何應用STEAM 教育優化高中地理教學。

上述教學問題的出現，源于以下原因：一是高中地理教師依然缺乏跨學科整合的意識，單科“作戰”的思維局限是影響高中地理教師整合跨學科知識優化高中地理課堂教學的主要因素；二是教師缺乏整合跨學科知識的能力，以STEAM 教育為例，通過調查研究可見：很多高中地理教師對STEAM 教育的了解并不多，理解也不深刻，部分教師表示關于STEAM 教育，僅僅是“略有耳聞”，缺乏真實的實踐應用。

三、高中地理實踐活動中應用STEAM教育的設計及實施

1.活動設計與實施的基本原則

基于核心素養視角，將STEAM教育整合應用于高中地理實踐活動中，活動的設計與實施，都應當遵循一定的基本原則，以期取得良好的實踐活動效果。

（1）綜合性原則

STEAM 教育作為一種整合多學科知識的教育模式，將STEAM 教育理念應用于高中地理的實踐活動設計，教師應當遵循綜合性的基本原則：即教師的問題構建，應當融合多學科知識，以發揮實踐活動的整體效應，更好地基于STEAM 教育發展學生地理核心素養。

（2）發展性原則

地理是發展性學科，即地理學科知識的內容，會伴隨著時代的發展而不斷變化。尤其是與地理學科有關的技術手段和理論等都會不斷更新，如地球分析技術、宇宙空間探測技術等，與時代科學技術的發展進步息息相關。基于STEAM 教育的高中地理實踐活動設計，教師要遵循發展性的原則，基于前沿的時代技術設計與應用實踐活動，以拓寬學生知識視野，激發學生地理學習興趣。

（3）主體性原則

與傳統的教育理念有顯著的不同，STEAM 教育更加注重個體的實踐、分析和解決問題的能力。因此，基于STEAM 教育的高中地理實踐活動設計，教師應當遵循學生主體性的原則，構建“自主、合作、探究”的實踐活動模式，更好地發展學生地理核心素養。

2.實踐活動設計的基本流程

基于STEAM 教育的高中地理實踐活動設計，教師應當積極構建以“探究”為主題的實踐活動，以期取得理想的教學效果。為了更好地給一線教師提供借鑒，本部分，筆者立足高中地理“水循環”知識點，以“如何讓城市不再‘看海”為主題開展基于STEAM 教育的地理實踐活動，具體流程如下。

（1）設計活動內容知識劃分表

為了促使本次實踐活動順利完成，筆者精心設計了活動內容知識劃分表，就實踐問題、涉及的地理知識以及所屬 STEAM 領域進行了詳細的劃分（表1）。

上述內容知識劃分表的設計，僅僅是本次實踐活動開展的初步預想。為了更好地基于STEAM 教育開展高中地理實踐活動，筆者精心設計了活動任務以及流程，具體呈現如下。

（2）活動任務以及活動流程

活動環節一：提出猜想。引導學生結合自己所在的城市，分析問題：“引起城市內澇的可能原因是什么？”。該問題在上節課結束時展示，學生需要利用課余時間，結合課本知識搜集資料，分析問題。

活動環節二：資料的搜集和匯總。結合教師預設的問題，需要通過小組合作的方式，利用周末的時間搜集資料并對相關的資料進行匯總。有條件的小組，還可以制作PPT，以更好地交流和展示。

活動環節三：小組合作交流，分析與討論問題。學生小組綜合所搜集的材料，以小組為單位進行數據的分析與整理。分析討論可以采取組內進行和組間進行相結合的方式，在分析討論的過程中，教師對學生的討論進行科學有效的指導。

活動環節四：實踐規劃。結合城市規劃存在的問題、城市設計原理等，提出防止城市內澇的優化方案。本環節依然以小組合作的方式進行，教師對學生的規劃設計進行科學有效的指導。

活動環節五：成果設計與活動報告的撰寫。每個活動小組，可以結合分析與討論，再次利用周末開展外出實踐考察（有條件的地區，每個合作小組，由一名教師負責指導，活動中注意安全性），在實踐考察的基礎之上進行成果設計以及活動方案的撰寫、修改與提交。

活動環節六：總結與點評。針對本次實踐活動的開展，教師基于STEAM 教育理念，就學生活動的過程和結果進行點評，同時總結歸納觀點，升華效果。

四、結語

核心素養視角下，STEAM 教育在高中地理實踐活動中的有效應用，對地理實踐活動的設計優化和活動成效的提升，都有積極的作用。在具體應用中，要遵循綜合性、發展性、主體性等原則，先設計活動內容知識劃分表，然后確定活動任務及流程，再按設計組織開展相應的實踐活動。