在STEAM教育理念下的高中地理实践力培养策略

庞海珠

摘 要：地理实践力是高中地理学科的核心素养之一，也是地理课堂教学的重要学习方式。本文首先介绍STEAM教育理念在国内外的发展概况；其次针对高中地理实践力教学现状存在的问题进行探讨；最后提出在STEAM教育理念下运用验证性实验教学法、提高实践意识、实施探究性教学法、提高课堂互动效率等实施策略，以期在今后的教学中能够提高学生的地理实践力。

关键词：STEAM教育理念；地理实践力；培养策略

近年来，在国家对创新型、复合型人才需求日趋增长的背景下，STEAM教育便应运而生，它是集科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）、数学（Mathematics）等多个领域学科知识融为一体的教育教学方式[1]。STEAM教育作为一种全新的教育范式，现已成为各国教育的重要发展战略，并被纳入各课程体系之中。

一、STEAM教育理念的概况

STEAM教育理念最早是20世纪80年代在美国兴起，经历了STS研究到STEM教育再到STEAM教育理念三个阶段，随着全球对STEAM教育理念的重视程度不断提高，相关理论与实践研究也在不断完善、发展。本世纪初美国教育部门把科学、技术、工程和数学等学科融为一体，奠定了STEAM教育理念在美国教育系统中的重要地位。在英国，学生入学阶段就把STEAM教育理念融入教育教学中，大学阶段更注重其实用性，目的就是为了培养创新型人才，以便把新技术、新能源及人工智能、大数据等方面储备人才。德国把STEAM教育融入个人的终身教育，尤为重视学生的职业发展规划，从而有效地解决技术瓶颈。澳大利亚在全国学校培养STEAM教育理念的教师和具有STEAM素养的学生，并在课程标准上融合STEAM教育理念。我国对STEAM教育研究的广度和深度也在不断拓展，逐步形成了在创客、人工智能、3D打印、编程等多样化的学习形式。STEAM教育理念对于我国创新型、综合型人才的培养以及建设科技强国越来越具有重要意义[2]。

二、高中地理实践力教学现状

虽然新课程在不断改革和发展，然而受到客观现实影响，例如，课堂任务、授课时间、高考制度、学生差异性等因素制约，目前课堂的中心依然是教师，而处于被动地位的是学生，可见现阶段教学中的问题依然突出。学生对地理知识的掌握仅落实在教材和应付考试中，而对于现实生活中的地理常识和地理现象却不能够很好地阐释应用。此外，相当一部分学生在今后的学习生涯中也不会从事与地理学科相关的专业，仅作为实现迈入大学的一种工具，不会把地理的学科素养和思维作为终身受益的能力。这不符合高中地理教育立德树人的教育理念。因此，广大地理教师要改变传统的教学模式，更新教育教学理念，相关的地理实践活动要积极主动开展，在课堂教学中潜移默化地培养学生的地理核心素养，在地理教学情境中有效开展教学活动，对于培养学生的地理实践力有着很大的促进

作用[3]。

三、STEAM教育理念下高中生地理实践力策略

（一）采取验证性实验教学法

验证性实验教学法的主要任务是指导学生运用STEAM教育理念对相关地理现象和原理进行验证性教学实践活动。对学生来说既能温故知新，又能激发学生的探索欲、求知欲，培养了学生的观察能力，通过跨学科的知识来理解所学的原理及现象，进而有利于培养学生的创造性思维。

例如，在验证大气的热力环流的实验设计中，我们可以通过水槽水来模拟热力环流，首先模拟下垫面冷热不均。准备一个盛满水的透明水槽，在其底部中间位置放一杯热水，两侧分别放置一杯有冰块的冷水，然后在水槽的热区中部滴入适量红色墨水，在两侧冷区中部滴入适量的蓝色墨水。通过实验观察记录不同颜色水的运动方向，进而组织学生合作探究产生这种现象的原因。通过观察得知红色区域的水由于受热膨胀上升，而蓝色区域的水由于遇冷收缩下沉运动，究其原因是水槽中的水在不同的部位（中间和两侧）受热状况不同而导致垂直运动，在同一水平方向上不同的位置形成压力差，水平方向的压力差造成了水槽中水的做水平运动，即在水槽的底部会发现两侧的蓝色墨水向中间做水平运动，而在水槽的上部则由红色墨水向两侧水平运动，这些垂直和水平方向的运动共同组成了热力环流。此外，为了提高学生的地理探究能力，教师引导学生做对比实验，即下垫面无冷热不均，先让学生分析推测对比实验可能观察到的现象，然后再进行验证与推测是否吻合。这样通过对比实验得出结论：下垫面冷热不均是形成热力环流的根源。由实验进一步启发学生思考并举例现实生活中与热力环流原理有关的现象，该原理我们又如何应用等。这充分体现了学生运用地理知识解决实际问题的能力，因而采取验证性实验教学法对于学生探究意识和STEAM理念的科学思维能力培养来说有着现实的意义。

（二）提高实践意识，发挥教师主导作用

地理作为一门综合性的学科与STEAM教育多领域学科知识有一定的相似性，尤其重视学生的实践意识、观察能力、动手操作能力，但是现行高考制度下，由于学校对这方面的重视程度不足，往往导致地理教师的实践意识滞后，教师的观念还是滞留在课本知识和浅层次的理论方面，在具体的实践行动方面做得远远不够。对于如何提高学生地理实践力方面的认识，教师们的理解程度也不尽相同，最终的结果是学生的实践力培养只停留在表象，无法开展有效的实践活动。因此，要从根本上提高培养学生的实践意识，努力打造高素质、高水平的地理教师队伍，充分发挥教师主导作用，根据学情、教学内容灵活培养学生的理论与实践结合能力，通過观察到的现象来验证理论知识，把STEAM教育理念中的工程、数学、艺术的内涵充分展现出来。

例如，在学习河流地貌曲流与牛轭湖时，我们知道河流凹岸为侵蚀作用、凸岸为堆积作用，并且随着时间的不断推移使得河道变得更加弯曲。由于学生普遍对于河流的凸岸、凹岸及其发展缺少直观认识，为此教师可以在户外或校园开展河曲微型地貌模拟实践活动。首先，在一个有坡度的地面，用铲子挖出三到四个明显弯曲的小河道并对河道进行加固。其次，在小河道的弯曲处（凸岸和凹岸）用泥土进行固定。再次，在河道的顶部接入水管模拟河水流动，并逐渐加快水流。最后让学生观察河道的弯曲处（凸岸和凹岸）泥土的变化，并分组讨论解释这种现象。通过模拟实践学生会很容易解释在凹岸处流速快，侵蚀能力强导致泥土大部分被冲刷掉；凸岸处流速慢，泥土基本保持完好。教师通过更新教学理念、教学方法，提高实践意识，充分发挥教师主导作用，不断创新教学实践，进而可以有效提高课堂教学效果。

再比如，让学生动手实践模拟黄土高原地区水土流失的影响因素，以提高学生地理学科的实践意识。首先，黄土结构与水土流失的关系，由资料得知黄土质地疏松，主要是粉砂质土状沉积物组成，干燥时保持直立陡壁状态，夏季遇暴雨则易流失分散。其次，考虑对比降水强度的实验，教师对学生进行分组，一组通过喷洒壶模拟小雨过程，另一组模拟暴雨过程，经过一次降水后，观察到容器下面水杯里的泥沙及水质状况来判断水土流失的情况，进而能够得出结论：降水强度大则水土流失严重，反之则较轻。根据学生所学知识得知，黄土高原地区为温带季风气候，夏季多暴雨，故而水土流失现象严重。再次，引入地表植被状况，教师指导学生分成三个小组对比实验，即草皮覆盖良好的土壤、草皮覆盖较差的土壤和无草皮覆盖的土壤，分别用喷洒壶模拟小雨进行实践，我们通过观察记录可以得出结论：植被覆盖愈好的土壤，水土流失愈轻，反之，植被覆盖愈差的土壤，水土流失愈严重。在黄土高原由于植被的破坏导致其覆盖率较低，失去涵养水源、保持水土的能力，故水土流失严重。最后，考虑地面坡度大小，一组学生在坡度较小的土壤上面模拟降水过程，另一组在坡度较大的土壤上面模拟降水，通过观察可知坡度大的容器下面水杯里泥沙较多，坡度小的容器下面泥沙较少且水质较清，进而得出结论：坡度小的地表面不易水土流失，坡度大的地表面易发生水土流失。根据所学知识得知，黄土高原由于千沟万壑、支离破碎的地表形态水土流失严重。以上学生模拟实践活动，总结出影响黄土高原水土流失的四个因素：黄土结构、降水强度、植被状况、地面坡度。学生在得出实验结论的同时，教师可顺势引导学生来探究如何治理黄土高原的水土流失，也为接下来的教学活动埋下伏笔。

（三）实施探究性教学法

任何一个自然现象都有一个假设前提，科学的论证就是基于这个前提，在STEAM教育理念中地理课程的相关理论也离不开假设支撑。地理课程即解释自然与人文关系的一门学科，所以让学生对假设与前提进行积极探究，进而培养学生STEAM教育探究能力，进行大胆猜想。可以先对某个命题讲解，再利用STEAM探究方式学习，让学生对相关知识体系有整体的把握。如学习中国气候章节时，中国东、西部气候不同，为什么东部湿润，而西部干燥？带着疑惑，给学生播放太平洋水汽和印度洋水汽的运动视频，由视频得知太平洋的水汽对东部影响更大，愈往西北水汽愈逐渐减少。我国西南地区主要受来自印度洋的水汽影响，但是世界屋脊——青藏高原的隆升又起到了阻挡水汽的作用。再比如，学习地球运动的意义，通过演示实验让学生理解地球自转和公转，该内容也是学生难以理解的部分，所以首先是让学生理解最基础的知识，然后向学生提问，假如地球不自转，会产生什么影响，继而地球不公转又会产生怎样的影响。

结合学生已有的知识，课堂上教师抛出具有逆向思维的探究问题，激发学生提出—分析—解决问题的能力和意识。中国气候存在东西差异，老师带领学生进行课堂探究的同时，把两支来自大洋的水汽（太平洋、印度洋）在中国地形图上勾勒出来，让学生分别观察水汽走向，进而启发学生猜想其对我国的影响。针对这些问题分层次探究。首先，猜想高大的喜马拉雅山脉如果打开一个巨大的缺口，让大洋湿润的水汽深入，我国的东西部气候会有怎样的演变？其次，深入剖析我国西北地区假如来了暖湿水汽，其年降水量会变为多少？降水的季节变化又产生怎样的差异？再次，降水量的差异对自然和社会经济又会产生怎样的影响？通过地理探究启发学生设疑猜想，学生通过运用科学、工程、数学的相关知识融会贯通，很好地实现了STEAM教育理念的探究性教学目标。既提高了学生丰富的想象力，又巩固课堂知识，拓展了学生的思维。

（四）提高课堂互动的效率

课堂上教师要营造良好的师生互动氛围，积极引导学生参与课堂互动。探索性和主动性是STEAM教育理念的基础，课堂中教师在师生互动问题的预设上要符合学生的生活经验，运用理论实践结合深入探究，从而形成良好的探究意识和思维品质。因此，教师要大力提高学生在地理课堂上的积极主动参与意识，树立STEAM教育理念下的培养创新型人才意识。

1.营造良好的互动氛围

学生参与教学的过程中，需要教师营造课堂民主的氛围，苏霍姆林斯基说过：“教师是思考力的培养者，不是知识的注入者”[4]。教师在课堂上所关注的是学生全体，利用教师的人格魅力架构起一座和学生进行心理、情感交流的桥梁。平等的师生关系，有利于营造出更多的机会和氛围与学生来探究[5]。

课堂上师生之间可以就一些观点进行争辩，例如，影响工业的区位因素有土地、水源、市场、政策、原料、劳动力等，一般来讲只要区位占优势的地区都适合布局相应的工业，但是在我们身边所见到的实例中，能够同时满足这些区位优势的又不易找寻，那又该怎样选择呢？此时我们就要结合自己的亲身实践具体问题具体分析，即工业布局的主要（主导）因素。如，水产品加工厂考虑布局在原料产地、啤酒厂靠近消费市场、服装厂靠近劳动力丰富的地区等。通过上述实际生活中的例子，课堂上放手发动学生结合自己的所见、所想、所悟充分表达自己的观点，有效促进师生互动和交流，学生的主体地位和地理实践力也得到提高。

2.培养学生的讨论问题能力

开放性是地理学科的特征之一，教师让学生分组讨论、合作探究、共同学习、共享成果，发挥出1+1＞2的效果，培养了学生之间的合作意识和团结精神。课堂上老师分配任务，提出某一内容的学习目标和探究内容。根据学生的差异分组开展讨论，不同小组根据收集的资料来发表自己的观点和见解，教师再进行小组点评总结。课后学生成立兴趣小组，布置学生感兴趣或者相关地理探索性的问题，学习小组内部合作、互相讨论形成共识，从而完成任务。

3.强化学生主人翁意识

当前的课堂教学学生一般很难有机会成为课堂的主人，教师的提问、学生的生疑、教师的答疑这套相对完善的教学模式也是培养学生地理实践力的重要方式，但是学生仍是讲台下的接受者，教师是真正的授业者。而在主体参与的过程中，我们需要打破这种思维模式，让学生到讲台上表达自己的见解，讲台下的学生可提出疑问，让学生成为课堂的主人，学生会充满激情尤其是对于问题的回答得到了大家的一致认可时，这种荣誉感、成就感就会油然而生。“成功是发展之母”，学生做主角，老师做配角，通过师生、生生之间的良好互动，让学生体会到课堂上成功的快乐，更有利于强化学生的主人翁意识。

结束语

总之，STEAM教育的目的是培养综合素质的人才，广大地理教师要努力提高自己的STEAM教育素養，建立符合高中阶段的STEAM教育理念框架，培养学生的创新意识和实践能力，在教学中与时俱进地将STEAM教育理念融入地理课堂中，从而更好地提高学生的地理实践力。

参考文献

[1]魏溦.新时代背景下体教结合的探究[J].文体用品与科技期刊，2018，3（3）：135.

[2]李欣.基于STEAM教育理念的小学机器人教育校本教材开发与实践研究[D].石家庄：河北师范大学，2021.

[3]乔自成.浅议高中地理教学中地理实践力的培养策略[J].高考，2021（1）：99-100.

[4]闫海涛.用探究性学习培养学生自主学习地理的能力[J].东西南北·教育观察期刊，2012（6）：332.

[5]陈明，谭建慧.人本主义心理学教育观蕴涵的道家思想[J].湖南第一师范学院学报期刊，2019，19（5）：81-84.

本文系2021年度徐州市教育科学“十四五”规划课题“基于STEAM教育理念的高中生地理实践力培养研究”（批准立项号：GH14-21-L131）阶段性研究成果。