基于STEAM教育理念的中学地理课堂深度学习研究

樊灵草　南海平　邵岳

STEAM教育最早起源于美国，是将科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）五大学科融合，基于项目学习（Project-based Learning）的科学探究过程和工程设计过程，来连接抽象知识与生活实践问题的解决过程。STEAM教育有别于单学科、重书本知识以及以考试为主导的传统教育。这也说明STEAM教育理念并不是孤立于知识教育之外的，而是主张基于知识且着眼于知识的应用与创造的深化学习过程。地理学科的特点即区域性和综合性，决定了其跨度大、实践性强等特性，而学科间的壁垒限制了地理课堂的深入开展与学生的深度学习；同时，目前的地理学科学习中依然存在教师重知识传授、忽视联系生活实际、机械性刷题等现象。融入STEAM教育理念的地理教学，将创新思维贯穿以学生为主的学习全过程，充分激发学生的主动性与积极性，有力促进学生的个性化发展与合作成长，实现中学地理课堂的深度学习。因此，笔者将基于STEAM教育理念，阐述地理学科深度学习的理论与策略。

一、基于STEAM教育理念的中学地理课堂学习内涵

1.STEAM教育理念。

STEAM教育的原身为STEM教育，鼓励学生在科学、技术、工程和数学领域进行综合发展和提高，培养综合性学科素养，从而提升其全球竞争力。而后，引入了Arts，也就是艺术，以提升学生的艺术审美能力与鉴赏能力，从而使得STEM教育更加全面。STEAM教育就是集科学、技术、工程、艺术、数学多领域融合的综合教育。纵观国内，STEAM教育起步较晚，但在欧美市场发展较为成熟，教育行政管理部门是最主要的推动者。

STEAM教育基于信息通信与数字媒体的教学方式，注重培养学生的自主学习能力，能够提高学生综合素养，促进学生全面发展。通过践行STEAM教育理念，把科学、技术、工程、艺术和数学作为一个教学活动的整体。对于学生而言，能够运用批判性的复合思维发现并解决问题，培养创造性思维和知识应用能力；对于学校教育和社会而言，STEAM教育能够培养顺应时代要求的综合型人才。因此，STEAM教育愈发成为全球学校教育的重要趋势之一，即从分科到综合的课程变革走向成为教育的大势所趋，STEAM教育的流行也正是源自于学科统整和综合课程的理念。

2.基于STEAM教育理念的中学地理课堂学习。

地理学是一门研究地理环境与人类活动关系的科学。其中，中学地理兼有自然科学和社会科学的内容，因而在本质上具有综合性、区域性等特点。这与STEAM教育理念在培养综合型人才的教育目标上具有内在一致性。在贯彻STEAM教育理念的中学地理课堂上，地理教师不再是知识的传授者，而是问题的设计者。地理教师通过抛出一个个真实而有实际意义的地理问题或者活动项目，引导学生进入真实的地理情境中，融合多学科知识，在解决现实问题中深化对于地理知识的掌握与应用。

例如，在介绍农业发展条件的相关内容时，地理教师可以借助图片或AI影像为学生真实呈现一个地域空间，请学生站在农场主的角度，思考如何规划与利用各地块发展农业，并且给出具有实际操作意义的农业发展方案，从而获得更大的经济与生态收益。在这样真实的问题场景中，学生以小组为单位，首先利用科学知识分析气温、降水、光照以及地形等条件可能对农作物生长造成的影响，再分析不同农作物适宜发展的自然地理条件与社会人文条件。然后，运用了解到的知识，分析如何利用不同农业生产技术去发展不同的农作物，从而弥补自然地理条件的先天不足。在这个过程中，学生不可避免地会利用到数学知识去计算温差、降水量等，以及計算大致的单位经济收益。最后，学生可以绘制区域农业发展分布图，以便帮助农场主了解发展规划。

二、基于STEAM教育理念，中学地理课堂深度学习的特征及过程

基于STEAM教育理念中学地理课堂深度学习，是指学生在理解基本地理知识的基础上，批判性地接受新的观念并纳入原有的认知结构，在新的地理问题情境中迁移应用，做出决策，解决地理问题的学习过程。

基于STEAM教育理念，中学地理课堂深度学习主要具有以下三点特征：第一，强调批判性思维。在此地理课堂学习过程中，学生的地理思维是不受束缚的，也就是说地理问题是没有固定答案的，学生不断地对旧问题、旧答案提出新的质疑，不断补充新的想法。第二，注重知识迁移。学生通过地理思维纵向发散，关联不同学科知识，实现地理课堂学习的深度向下剖析。第三，面向问题解决。学生在地理课堂上的学习围绕着现实地理问题展开，学习新地理知识的目的在于解决地理问题，而解决地理问题不能依赖单纯的地理知识，还会运用到数学、艺术等学科知识。

而基于STEAM教育理念，中学地理课堂深度学习所涉及的一般过程主要包括：首先，地理教师以真实的问题情境，引起学生的有效注意，这是起点；然后，引导学生回忆已学过的地理知识，重新分析地理问题，找到存在的缺口，纳入新知识，构建深度地理理解，这是前提；而后，学生借助深度理解的地理知识去直接迁移与应用，解决地理问题；最后，引导学生做好深度评价反思，形成地理知识学习与应用的闭环。

三、基于STEAM理念地理学科深度学习的实践策略

1.更新观念，打破学科壁垒。

打破学科壁垒，打造新的地理课堂模式，构建学科素养。近几年，新一轮科技革命正在迅速改变人们的生活方式和思维模式。原有的学科划分体系已不能满足时代需要，学科交叉势在必行。因此，打破传统学科之间壁垒，增强不同学科之间的相互融合，相互促进，是中学课堂今后的发展趋势，也是适应新课改的必然结果。而STEAM教育理念中的“S”科学与“A”艺术素养正是此趋势的背景参考，还有“T”技术和“E”工程技能起到了重要的辅助与指导作用。

从教师层面讲，备课就要更新观念，不只是本学科教师的相互研讨，有必要的话需要多学科教师参与，通力解决备课中的“疑难杂症”。比如，讲地球的运动相关内容时就需要数学、物理教师的参与，解释天体运动中涉及的力及计算等相关知识与技能；介绍地球表面形态中涉及的化学反应可以求助相关学科教师；等等。打破学科壁垒，不仅能够丰富地理课堂内容，构建地理学科素养，同时也能拓宽学生的知识面。

从学生层面讲，传统的课堂是教师讲，学生听，学生被动接受，教学效率低下，是一种浅表学习。浅表学习是一种以完成外在任务、避免惩罚为取向的学习行为，以机械记忆和反复操练为主，缺少深度思维加工，因此学习成果多以复制为主，难以实现知识的迁移和深化。浅表学习与深度学习相对，在某些方面反映出实质上是不会学习。学生必须更新观念，自己才是学习的主人，是课堂的主体，只有主动、全身心地投入深度学习，才能激发学习潜质，学到有用的知识，进而实现知识迁移，用地理知识解决实际问题，使自己多维度的能力得到提升。STEAM教育理念倡导学生跨学科、深度学习。比如可以把科学、技术、工程、艺术、数学等多学科融入地理课堂中，以激发学生自主学习的热情，为学生深度学习地理学科创造契机。

学科之间相互联系、相辅相成、相互促进，甚至相得益彰。新知识新领域快速拓展，知识体系综合趋势日益增强，新兴交叉学科不断涌现。教师与学生都要更新理念，接受并积极适应新的教学模式，以提高地理课堂效果，实现教学相长、共同提升的多赢发展。

2.创设情境，解决实际问题。

STEAM教育强调真实情境，为了激发学生对地理学科的兴趣，深度投入地理课堂，教师可以从学生熟悉的日常事例说起，从生活中生动的实地场景出发，创设真实情境，让枯燥的地理课堂“活”起来“动”起来。例如，在教学热力环流的相关内容时，教师就先播放一个人在切洋葱时“泪流满面”的视频，然后提出问题：怎样解决切洋葱的困境？让学生运用所学知识解决现实问题。再如，在介绍环境保护的相关内容时，创设情境：为了就地保护朱鹮，为其制作了高大的乔木并在上面建造了鸟巢，为了防止蛇的偷袭，学生需要在树干上做怎样的装置？这样的情境令学生脑洞大开，兴趣盎然。创设情境是地理教学的有效方法，也是充分激发学生潜质的特殊方式，能体现学生的价值所在。

全面深化课程改革以来，培养学生的学科核心素养是重要任务，教师应基于地理教学内容创设真实情境，让学生解决现实问题，从而促进学生地理学科核心素养的发展。

3.搭建环境，生成智慧课堂。

数字化、全球化、知识经济时代背景下，随着生产方式和经济发展模式的转型，未来社会对创新型、复合型、具备多学科背景人才的需求更加突出。顺应时代发展，新课改对教学环境的要求也日益提高。所以，教师可以搭建信息化的教学环境，生成智慧课堂。

工欲善其事，必先利其器。中学地理课堂的教学环境也需要革新：需要创设物质环境、语言环境、操作环境，让学生乐在其中，全身心投入地理课堂。学校层面需要提供硬件，即物质环境，像创客教室、地理教室、美术教室、多媒体录播教室及“互联网+”等，还必须有能解决网络系统平台bug等技术团队的软件。教育部颁布的《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》明确指出，要探索STEAM教育、创客教育等新教育模式。

让学生身处一个有效的学习环境，生成智慧课堂，地理教学将会事半功倍，学习效率和效果都将得到指数倍的提升。如水土流失、水循环、海水淡化、火山喷发、地震模拟等地理实验装置就需要信息化的教育环境才能很好地完成。实验的趣味性与形象性，更能引起学生注意，有利于调动学生自主投入、积极思考、深度参与，从而充分体现学生的主体地位，培养学生的创新思维，更有利于学生的全面发展。

4.培养自信，建立形成性评价机制。

人在自信的情况下，可以把潜力发挥到500%以上，而没有自信或自卑的人，只能发挥自己潜力的30%。可见，自信对人而言多么重要。然而，自信并不是与生俱来的，需要后天的培养。教师在地理课堂应采用形成性评价，并不单纯从成绩出发，应重视学习的过程与体验。评价将从多维度展开，以此来培养学生自信心。

STEAM教育理念强调多学科融合，地理课堂又涉猎面很广，为学生自评、互评及专家点评提供了平台。比如，在学生深度投入的“朱鹮之家”地理环保课堂中，为了增强学生的自信心，我就设置了“STEAM展示，彰显成就”环节，请每组学生先自评，说出作品的优点；再請其他同学对作品互评，肯定优点，指出可以优化提升的方面；然后请专家对每幅作品进行客观、公平、公正的点拨，帮助学生逐渐树立自信心。

自信是成功的基础，古往今来的成功人士都具有一个共同的特点，即自信。自信的人可以化渺小为伟大，化平庸为神奇，让学生相信自己，充满对自己的自豪感。地理课堂的科学性评价对地理教学也有诊断价值，对教师有监督意义，是地理教学不可或缺的一个环节。

四、结语

地理课堂随着云计算、大数据和互联网等现代信息技术的飞速发展，以及新一轮的课改要求也在不断革新以顺应时代培养人才的需求。STEAM教育理念下的地理课堂深度教学模式应运而生，教师与学生都需要更新观念，打破学科壁垒，把科学、技术、工程、艺术、数学等多学科融入地理课堂中来，打造高中地理课堂的新模式、生成课堂新主人。创设真实情境，解决现实问题，学有用的地理知识并会知识迁移；创造教育教学环境，借助信息化、网络化的现代手段生成智慧地理课堂利于学生深度参与其中，乐在其中；为了培养学生自信心，深度投入地理课堂，必须建立科学的评价机制。因材施教、因人而异的评价体系建立非常必要。新的地理课堂模式，必然要以思维创新体现观念更新，通过创设情境、生成智慧课堂、建立科学的评价体系来实现，基于STEAM理念的地理课堂深度学习模式的构建，也是学科建设不断深化的结果，更符合学科发展的规律。