STEAM教育在高中地理实践活动中的应用探索

黄小坚

STEAM作为一种强调实践的超学科教育理念，由美国学者最先提出，它的问世打破了传统单学科和重书本理论的教育方式。和传统以讲授为主的教育模式相比，STEAM教育以项目和生活问题为驱动，以自主和合作探究为主线，综合各学科知识完成教学任务或解决与生活相关的问题，进而促使学生综合素质和能力的提升。随着STEAM教育的不断推广，2015年，教育部提出：在有条件的地区探索STEAM教育，这一要求为STEAM教育在我国的推广与应用奠定了基础。

《普通高中地理课程标准（2017年版）》明确了“地理核心素养”这一重要的概念，而地理实践能力则是学生地理核心素养的重要元素之一。与以理论讲授为主的地理教育模式不同，STEAM教育与地理实践能力培养之间具有密不可分的关系。STEAM教育应用于高中地理实践活动的设计与开展，对深入推动地理实践活动的优化发展有积极价值，使学生地理核心素养在面上得到扩展，在点上得到深入。本文中，笔者基于近年来关于STEAM教育的研究，探索基于核心素养的STEAM教育在高中地理实践活动中的应用。

一、STEAM教育与地理核心素养解析

深入解析STEAM教育与地理核心素养的内涵，是教师探索基于核心素养的STEAM教育在高中地理实践活动中的应用的前提和基础。为了深入解析两者的内涵，笔者查阅了大量与之相关的研究文献、书籍等，现将其内涵解析呈现如下。

1.STEAM教育

STEAM是五个科目的缩写，其中“S”（Science）代表“科学”；“T”（Technology）代表“技术”；“E”（Engineering）代表“工程”；A（Art）代表“艺术”；“M”（Mathmatices）代表“数学”。因此，STEAM教育实则是科学、技术、工程、艺术和数学五门课程的综合。在课程体系中，STEAM教育旨在培养学生的综合素养，以促进其全球竞争能力的提升。

STEAM 教育与我国传统的教育有显著的区别。我国的教育，重教材、重理论知识，以单学科教育为主，跨学科教育理念的应用缺失；而STEAM 教育，则是重项目、重问题、重实践，注重跨学科教育理念的应用，以培养学生的综合思维以及问题解决的能力。正是因为STEAM 教育更加全面和科学，使得我国教育主管部门强化了STEAM 教育在我国的推广与实践，以期革新传统教育模式，促进学生全面发展。

2.地理核心素养

《普通高中地理课程标准（2017年版）》对学生地理核心素养进行了界定，强调地理教育应当以促进学生终身发展为出发点和落脚点，基于地理视角认识人类生存的家园，分析人与自然的关系，以更好地培养学生的理性思维以及解决问题的能力。地理核心素养主要包含四个维度：一是人地协调观；二是综合思维；三是区域认知；四是地理实践能力。

3.STEAM教育与地理核心素养的关系分析

STEAM教育与地理核心素养之间是否具有关联？这是笔者探索的第一个重点话题。通过对STEAM教育与地理核心素养内涵的解析，笔者认为：两者在教育理念、教育模式方面有内在的联系。STEAM教育应用于地理教学，有助于发展学生地理核心素养，尤其是学科整合、项目活动以及实践活动的开展，都是教师发展学生地理核心素养的有效途径。

二、高中地理实践活动中应用STEAM教育的现状分析

《普通高中地理课程标准（2017年版）》明确提出：“实践活动应当是地理教育的重要形式”。与重课本知识、重理论讲授的地理教育模式相比，实践活动在培养学生实践能力、深化理论知识认知等方面具有得天独厚的优势。那么，在高中地理教学中，STEAM教育应用于地理实践活动的现状如何呢？针对这个问题，笔者开展了深入的调查研究，分析现状与成因呈现如下。

1.地理实践活动严重不足

开展地理实践活动的优势，决定了教师在地理教学中应当注重实践活动的开展，以进一步提高地理教学质量，发展地理核心素养。有关研究也表明：目前高中地理教学普遍存在地理实践活动开展不足的情况。部分教师，一学期也很难开展一次地理实践活动，偶尔开展，也仅仅是停留在纸面或者是局限于校内，学生缺乏真正的体验和探究机会，也很少有进入大自然和社会开展实践活动的机会。

上述问题的出现，源于几个重要因素：一是地理教师普遍不重视地理实践活动，而应试教育思想与高考的压力，是导致教师轻视甚至抵触地理实践活动的主要原因；二是客观条件的制约，地理实践活动开展的类型多样，如观测类实践活动、考察类实践活动以及实验类实践活动等，但每一种实践活动的开展，都有赖于一定的技术条件、硬件基础设施以及时间的支持，而真实的高中教育存在课时紧、任务重、基础设施建设薄弱等实际问题，都直接影响了地理实践活动的开展。

2.跨学科整合不足，STEAM教育应用缺失

注重“跨学科”教育理念的应用，整合跨学科知识促学生综合素养提升，是2017版课标的重点提法之一。于地理學科的教育而言，学科本身的实际性与综合性，决定了教师整合跨学科教育理念的必要性。然而，调查研究表明：现阶段的高中地理教育中，教师的教育依然停留在较为“传统”的层面，如强化单科理论知识讲解或以习题训练为主帮助学生巩固知识，跨学科整合严重不足。同时，就STEAM 教育的应用而言，现阶段有关STEAM 教育的应用案例较少，绝大多数教师不知如何应用STEAM 教育优化高中地理教学。

上述教学问题的出现，源于以下原因：一是高中地理教师依然缺乏跨学科整合的意识，单科“作战”的思维局限是影响高中地理教师整合跨学科知识优化高中地理课堂教学的主要因素；二是教师缺乏整合跨学科知识的能力，以STEAM 教育为例，通过调查研究可见：很多高中地理教师对STEAM 教育的了解并不多，理解也不深刻，部分教师表示关于STEAM 教育，仅仅是“略有耳闻”，缺乏真实的实践应用。

三、高中地理实践活动中应用STEAM教育的设计及实施

1.活动设计与实施的基本原则

基于核心素养视角，将STEAM教育整合应用于高中地理实践活动中，活动的设计与实施，都应当遵循一定的基本原则，以期取得良好的实践活动效果。

（1）综合性原则

STEAM 教育作为一种整合多学科知识的教育模式，将STEAM 教育理念应用于高中地理的实践活动设计，教师应当遵循综合性的基本原则：即教师的问题构建，应当融合多学科知识，以发挥实践活动的整体效应，更好地基于STEAM 教育发展学生地理核心素养。

（2）发展性原则

地理是发展性学科，即地理学科知识的内容，会伴随着时代的发展而不断变化。尤其是与地理学科有关的技术手段和理论等都會不断更新，如地球分析技术、宇宙空间探测技术等，与时代科学技术的发展进步息息相关。基于STEAM 教育的高中地理实践活动设计，教师要遵循发展性的原则，基于前沿的时代技术设计与应用实践活动，以拓宽学生知识视野，激发学生地理学习兴趣。

（3）主体性原则

与传统的教育理念有显著的不同，STEAM 教育更加注重个体的实践、分析和解决问题的能力。因此，基于STEAM 教育的高中地理实践活动设计，教师应当遵循学生主体性的原则，构建“自主、合作、探究”的实践活动模式，更好地发展学生地理核心素养。

2.实践活动设计的基本流程

基于STEAM 教育的高中地理实践活动设计，教师应当积极构建以“探究”为主题的实践活动，以期取得理想的教学效果。为了更好地给一线教师提供借鉴，本部分，笔者立足高中地理“水循环”知识点，以“如何让城市不再‘看海”为主题开展基于STEAM 教育的地理实践活动，具体流程如下。

（1）设计活动内容知识划分表

为了促使本次实践活动顺利完成，笔者精心设计了活动内容知识划分表，就实践问题、涉及的地理知识以及所属 STEAM 领域进行了详细的划分（表1）。

上述内容知识划分表的设计，仅仅是本次实践活动开展的初步预想。为了更好地基于STEAM 教育开展高中地理实践活动，笔者精心设计了活动任务以及流程，具体呈现如下。

（2）活动任务以及活动流程

活动环节一：提出猜想。引导学生结合自己所在的城市，分析问题：“引起城市内涝的可能原因是什么？”。该问题在上节课结束时展示，学生需要利用课余时间，结合课本知识搜集资料，分析问题。

活动环节二：资料的搜集和汇总。结合教师预设的问题，需要通过小组合作的方式，利用周末的时间搜集资料并对相关的资料进行汇总。有条件的小组，还可以制作PPT，以更好地交流和展示。

活动环节三：小组合作交流，分析与讨论问题。学生小组综合所搜集的材料，以小组为单位进行数据的分析与整理。分析讨论可以采取组内进行和组间进行相结合的方式，在分析讨论的过程中，教师对学生的讨论进行科学有效的指导。

活动环节四：实践规划。结合城市规划存在的问题、城市设计原理等，提出防止城市内涝的优化方案。本环节依然以小组合作的方式进行，教师对学生的规划设计进行科学有效的指导。

活动环节五：成果设计与活动报告的撰写。每个活动小组，可以结合分析与讨论，再次利用周末开展外出实践考察（有条件的地区，每个合作小组，由一名教师负责指导，活动中注意安全性），在实践考察的基础之上进行成果设计以及活动方案的撰写、修改与提交。

活动环节六：总结与点评。针对本次实践活动的开展，教师基于STEAM 教育理念，就学生活动的过程和结果进行点评，同时总结归纳观点，升华效果。

四、结语

核心素养视角下，STEAM 教育在高中地理实践活动中的有效应用，对地理实践活动的设计优化和活动成效的提升，都有积极的作用。在具体应用中，要遵循综合性、发展性、主体性等原则，先设计活动内容知识划分表，然后确定活动任务及流程，再按设计组织开展相应的实践活动。