运用乡土地理素材培养学生“体验学习”的STEM教育实践

郭 莉

(广东省广州市育才中学 广东 广州 510080)

1.初中乡土地理素材教学的提出

1.1 初中阶段地理教学过程要求学生能通过各种途径感知身边的地理事物，并形成地理表象；尝试从学习和生活中发现地理问题，提出探究思路，搜集相关信息，运用有关知识和方法，提出看法或解决问题的设想；提倡把乡土地理作为综合性学习的载体。关心家乡的环境与发展，关心我国的基本地理国情，增强热爱家乡、热爱祖国的情感。

因此，在初中进行地理学习的过程中，培养学生学习地理的兴趣，主动学习地理的情感，特别是注意身边的地理知识和乡土地理素材，引导学生学会发现家周边、学校以及周边、社区的地理现象与地理问题，学会探究与解决。通过相关“体验学习”的完成和小论文的撰写，加上一定的STEM教学技术的支持与配合，并与别人交流，初步养成求真、求实的科学态度，初步形成地理科学素养和人文素养，获得基本的地理技能以及地理学习能力。

围绕以上教学目的而开展的课外实践活动是丰富多彩的，既可开展野外考察、环境监测、资源考察、规划开发、无人机探测，又可开展社会调查、参观旅游等活动。错综复杂的自然、社会环境，促使学生在考察研学活动中动眼、动手、动脑、动心，不断地去接触、分析、思考、解决一连串的问题，这无疑会提高他们地理观察和调查，培养地理思维，建立因地制宜和人地和谐观。运用地图、分析和运用地理图表等能力，对训练他们的理解、判断、推理、归纳、综合、评价等思维能力和发展智力有极大的好处。这些实践活动的实现，按照目前社会的条件只能得益于乡土地理素材和校本地理课程资源的充分利用和开发。

1.2 运用乡土地理素材教学使学生“体验学习”，获得深刻的感性认识。“体验学习”作为一种有效的学习方式，在学校教育中越来越受到重视。在体验的背后，往往有某种模仿榜样，从某种意义上说，“体验学习活动”是社会生活中各种活动的模拟活动，它不限于在教室中进行，而更多地是在教室以外的空间进行，而且形式多种多样。例如：制作学校平面图、节水宣传画、社区模型等；调察噪声来源、尘埃的调查与分析等；商业调查、污水处理调查、校园环境调查、社区公益活动、志愿者服务活动(小区绿化活动)等；带学生到郊外实地考察与实验，采用无人机技术来实地拍摄和后期电脑制作，让学生通过亲身经历，获得直接经验，可以极大的扩大学生的知识量。而且，大量的亲身感受，借用技术力量，对于学生态度的养成具有突出的作用。

1.3 运用乡土地理素材教学使学生始于课堂、走出课堂、融入社会生活。运用乡土地理素材为学生自主建构知识提供多种手段，并用以延伸学习时间和空间，支持学生在学习与生活中的探索，还不拘形式地为学生提供跨学科、跨时空、面向现实世界的各类信息。所以，充分利用乡土地理素材的有一定技术支持的课外活动是地理教学中发展学生智力与能力，提高思维创造力最为有效的途径。这表明：“教学环境也从课堂的狭窄范围扩展到社会的广阔空间，并提供多种教学选择和技术支撑，强调社会实践力的实效性”。

2.初中学生在乡土地理素材运用中“体验学习”的实践与反思

2.1 学生“体验学习”的实践过程分为三个阶段进行。

第一阶段：内容的选择与活动规划。

第二阶段：体验活动的实施——带领学生进行野外考察活动，地点是“从化北回归线标志塔”及其附近地区。

2.1.1 要求：

2.1.1.1 考察过程中，每到一个地区，由教师先简单介绍，然后由学生自行观察、思考和动手操作，针对自己设计的活动方案解决问题，可随时向教师置疑。

2.1.1.2 学生必须按计划进行活动，接受实践地负责人领导。

2.1.1.3 指导老师要随时关注活动的正常开展。

2.1.1.4 在活动中组长要协调好小组成员及各方面的关系，各成员发挥团队精神，相互协作，确保活动的顺利进行。

2.1.1.5 要记录活动过程和活动心得。

2.1.2 主要体验学习过程。

2.1.2.1 正午太阳高度角的测量与应用。

(1)活动前的知识讲解与分析。

(2)方法归纳：

方法一：用自己的影子测量(如右图)

方法二：利用竿影来测量(原理同方法一)

方法三：利用教学用的大量角器测量

(如右图，读出角1的度数，用90度减去角1的度数的差，即图中角2的度数就是太阳高度角)

(3)体验学习的实施要求与实践应用：

①学生具有严格的科学态度，测量时间要准时(影长最短的一刻)，测定影长要精确，把把方法一和方法二中测到的杆长(身高)和影长按比例绘制在图纸上，再用量角器精确量算角度；方法三中要把量角器的直边摆致与太阳光线平行，垂铅线过量角器的中心并垂直于地面。

②方法一、方法二把测量到的数据记录在下表中，并完成应用。

应用：根据前面知识与测量到的数据进行讨论。

A.从化地区太阳能热水器在春、夏、秋、冬四个不同季节的最佳角度应该如何调整以及四个不同季节的最佳朝向？

B.设从化地区商品房的高度为H，求商品房的最佳间距，及最佳朝向？③测量不同时间的太阳影子的长度与方向，测量结果记录在图表中，并完成问题。

A.你发现竿影长短变化有什么规律吗?

B.竿影移动的方向是怎样的？

C.做竿影长度随时间变化曲线表(可以参照下表)

2.1.2.2 绘制一幅彩色地理专题小地图，或者设计一幅未来人类家园的蓝图。

地图是学习地理的必要工具，同时地图可以充分开发，活化同学大脑的潜力，使同学获得各种地理现象和事物分布和联系的知识，增强空间思维能力；绘制简单的平面图是一种技能，有很大的实用性，也是学生今后的社会交际和从事科学工作的基本素养之一。

这次活动后，同学们领略到北回归线上的“绿洲”的自然风光和人文景观。古老村落的分布、碧波荡漾的果园、还没有被破坏的山山水水……这些都需要同学们用自己的思维与双手把她在画板上延续……

2.1.2.3 组织专题演讲：倘若让我承包从化地区的十亩荒山、五亩荒地、半亩水塘，我的生产方案是……

2.1.2.4 环境保护方面：广州水源地的保护。

2.1.2.5 民俗风情方面：用手中的相机收集典型的古老建筑与现代建筑，或是自然地理环境的典型镜头，回家后上网搜集其它地区(如北方地区、西北地区、青藏地区)的建筑或其它方面的内容进行对比分析。自己设计对比的内容与项目。

2.1.2.6 调查当地土地利用现状和规划，认识城市绿化和发展郊区农业的重要性。

第三阶段：总结交流

活动结束后，每组学生明确方向，共同查找、整理与活动有关的资料，小组完成社会实践的报告，个人写出活动小结及活动过程中的体会、感受等，先在小组内交流，然后组织小组间的交流。

2.2 用无人机拍摄地理考察地点的“体验式”实践活动：丹霞山地貌。地貌即地面形态特征，景观是指相对固定在地表的实体要素，自然景观如土壤、植被、地貌等，人文景观如农田、矿山、道路、实用性建筑、纪念及艺术类雕塑或建筑物等。2.2.1 丹霞山的形成主要是红色的沙砾沉积岩因地壳抬升后受到流水切割侵蚀形成，所以无人机拍摄画面需要展示的内容有以下几个专题：

俯视整体地貌，看到穿行于山群中的河流；两壁直立的深沟；

坡度较缓的崩积堆或丘陵；高大壮观的陡崖坡；

残峰、石墙、石柱、石窗、石桥等；

2.2.2 拍摄特写：

自然景观：红色沙砾岩，平行崖壁的节理，由这些节理发育成的石拱；平顶、身陡、麓缓的方山；茂密的森林植被，并且由深沟处到山顶处的变化表现出来(由雨林到草地)；

人文景观：古山寨、洞崖、崖墓、悬棺等；主要突出的特点是“逢山有寨、逢寨有山、逢门必险”；突出农田的位置、道路的特点等。

2.3 反思。

2.3.1 地理学科的一个重要特点就是实践性。充分利用好乡土地理素材，开发校本课程地理资源，让学生进行必要的体验性学习能加强对学生实践能力和创新精神的培养，既符合地理教学的重要任务，也符合地理学科教育改革的重要方向。

2.3.2 社会体验学习时间让学生回归生活世界，建立家、校、社区地理环境的调查和地理问题的发现，立足实践，学以致用，培养地理思维，培养地理学习的兴趣与获得直接经验，探究地理问题的能力，建立人地和谐观，有益于地理知识和技能的迁移与发展。

2.3.3 利用乡土地理让学生进行体验性学习对地理教师和学生的要求是很高的，既要具有扎实的地理知识基础，又要具有把地理知识运用于观察乡土地理事物的能力，因而促进了地理教师要不断学习，丰富自身知识结构，提高地理野外考察能力。

2.3.4 进行野外考察前，教师首先要熟悉乡土地理事物，事先确定野外考察的路线和地点，以及考察的目标、任务、方式。对学生要预先进行考察前的知识教育和纪律教育，使考察活动能够顺利进行，不出意外。其次要做好组织工作，根据实践活动的要求，编好小组，指定小组长。实践活动是在外进行，学生分散教师难以照顾到每个学生。必须采用不同于课堂教学的组织形式，发挥学生的主动性，让学生自己管理自己，提高他们的组织能力与行动能力。

2.3.5 利用乡土地理让学生进行体验性学习限于时间安排和其他条件的限制，体验的次数不宜多。确定学习目的时，既要考虑到地理教学的要求，还要考虑可行性以取得较大的成效。准备工作越细越好，把困难和可能碰到的问题设想得越多越好，为了充分利用学习机会，一次活动往往安排多项内容。

2.3.6 通过实践获取的乡土地理资料，必须让学生进行整理和分析。学生通过整理自己亲手获取的资料的过程可以获取成就感，学生整理各资料的能力也会通过整理资料的实践而得到提高。不仅要求学生去做什么，而且要学生明白为什么这样做。

2.3.7 每次活动后要写好小论文。教师指导学生利用所学的知识，研究乡土知识中的一些问题，并且把研究成果转化为论文报告，达到学以致用的良好效果。

2.3.8 无人机的使用要求具备有一定的拍摄专业技术，成本较高，后期制作多。

2.3.9 最后应对学生的体验性学习成果进行必要的发展性评价以及让学生进行心得交流和成果展示。