基于STEM理念的高中地理研學項目設計與實踐

羅銳

[摘? ?要]研學項目有助于提高學生的學習參與度，合乎學生對真實世界的探究及其認知、思維發展的路徑，為促進學生地理核心素養的提升提供了豐富的課程資源。基于STEM理念的高中地理研學項目的設計應遵循主題性原則、實踐性原則、多學科融合原則、安全性原則。

[關鍵詞]STEM理念;高中地理;研學項目;設計;實踐

[中圖分類號]? ? G633.55? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）19-0083-03

一、問題的提出

《普通高中地理課程標準（2017年版）》提出：“地理課程旨在使學生具備人地協調觀、綜合思維、區域認知、地理實踐力等地理學科核心素養。”研學旅行、地理野外實踐等新穎的課程形式大大地促進了地理課堂教學的改革：教學空間由室內延伸到了戶外，教學內容由抽象、虛擬的課本知識變成了真實、復雜的地理情境，教學過程由教師講授變成了學生探究……這些改變不僅符合學生的認知發展規律，還提升了學生運用知識解決實際問題的能力，因而極大地促進了地理教學效率的提升，有利于培養學生的地理核心素養。

STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）四門學科的英文首字母縮寫。STEM教育興起于美國，強調基于學習者生活的項目學習，提倡跨學科融合，引導學生通過合作探究來完成項目實踐的學習。STEM教育有效地解決了傳統的學科課堂教學的弊端（做題多、實踐少，分科學習多、綜合學習少，被動學習多、主動探究少……），有利于學生綜合發展。

STEM教育契合課程標準對培養學生地理核心素養的要求，基于STEM教育理念的高中地理研學課程有利于通過加強地理學科與其他學科的深度融合來培養學生的綜合思維、地理實踐力等地理核心素養。學生通過課程項目設計，運用多學科的知識來分析地理事象，探究并解決實際生活中的地理問題，在問題解決的項目學習過程中提升地理核心素養。

二、基于STEM理念的研學項目設計策略

1.主題性原則

研學項目將學生帶到戶外，讓學生進入大自然，學習真實世界的知識。真實世界是復雜情境，問題則是不良結構，教師需要在設計研學項目時明確主題，圍繞研學目標來設定主題。研學項目由若干子項目組成，學生對主題的學習有利于達成研學目標。教師結合真實地理環境，設定主題來引導學生進行研學，為學生解決問題提供了腳手架，有利于降低難度，貼近高中生的知識與思維能力水平。結合真實地理環境，按照主題來設定研學項目，有利于突出地理環境的典型特征，即有利于將區域個性化特征呈現給學生作為研學的情境，有利于引導學生掌握地理學科的區域認知方法，培養學生的區域認知思維。結合真實地理環境，按照主題來設定研學項目，也有利于滲透STEM教育理念，指導學生綜合運用多學科知識與方法來解決問題，同時也有利于培養學生地理核心素養中的綜合思維。

2.實踐性原則

研學項目區別于傳統課堂教學的關鍵特征在于實踐性，高中地理研學項目的設計要落實課程標準提出的地理實踐力（即在地理戶外考察、社會調查、模擬實驗等地理實踐活動中所具備的行動能力和品質）的培養。對學生地理實踐力的培養貫穿于研學出發前、研學時以及研學后。在出發研學前，重點設計戶外安全教育、戶外用品準備、戶外小組行動方案計劃書撰寫等內容;在研學時需要關注戶外觀測與觀測方法、實踐工具與器材使用方法、記錄的方法等實踐方法與能力培養;研學結束后，學生還需要對項目及在項目中習得的方法與思維進行總結與提升，并相互交流與展示。

3.多學科融合原則

在戶外的研學活動中，呈現在學生眼前的是真實、復雜的現實世界，學生認知真實世界的思維不可能是單一學科性的，而是運用多種學科知識、思維方法來進行多角度認知，這區別于傳統學科教學中的每一個學科都只關注本學科知識、技能、思維與方法的傳授，學生學習這些“單純”的學科知識，很少有機會能夠在解決真實情境問題的時候綜合運用。在進行研學項目設計時，教師應以地理學科問題為主，兼顧設計不同學科的問題，以訓練學生綜合運用不同學科知識、方法來解決問題的能力。

4.安全性原則

2016年，教育部等11部門印發了《關于推進中小學生研學旅行的意見》，明確指出研學活動要做到“活動有方案，行前有備案，應急有預案”。開展地理研學活動既要保障師生的人身安全，也要保障活動的順利進行。活動開展前，一是要進行安全評估，對研學地點與線路進行實地勘測，考慮可能出現的意外情況并制訂應急預案，編制野外安全手冊，對師生進行安全教育;二是活動方案實施前要在學校備案，取得同意后方可實施;三是要聯系活動參與學生的家長簽訂同意書。

三、基于STEM理念的研學項目設計

1.研學目標設定

依照《普通高中地理課程標準（2017年版）》以及《關于推進中小學生研學旅行的意見》，將研學目標設定如下（見表1）：

2.研學主題內容與設計意圖

（1）主題一：白云山植被生態系統的要素構成考察

實踐任務：

①白云山常見植物群落分層現象觀察。

②南亞熱帶常綠闊葉林樹冠特征、葉片特征觀察。

③白云山常見植物種類識別：中華錐、鴨腳木、山茶、梅葉冬青、黃枝子、野牡丹、蕨類植物、馬尾松、落羽杉、青皮竹。思考這些植物的演替關系。

④運用“形色”軟件識別冬季白云山常見的開花植物，并思考氣候因素，分析廣州被稱作“花城”的主要原因。

⑤伐木后樹樁的樹輪觀察。

⑥白云山外來入侵生物種類及其危害調查，入侵原因分析及防治措施探究。

設計意圖：讓學生通過對白云山生態系統的觀察、調查與探究，對白云山的南亞熱帶常綠闊葉林的特征、代表性植物形成感性認識，并能從時空綜合的角度分析白云山人工次生林與原生林的演替關系。運用現代信息技術手段輔助野外實踐，識別廣州地區冬季的花期植物，并能從要素綜合的角度分析廣州被稱作“花城”的氣候因素。通過對白云山物種入侵現狀、危害、途徑及防護措施進行探究，使學生樹立正確的人地觀。

（2）主題二：白云山植被生態系統的生態功能考察

①運用地圖軟件結合實地位置觀察山峰、山谷的等高線特征。

②在地圖軟件中記錄所考察的白云山滑坡災害點位置并估算滑坡面積。

③分析滑坡災害點的植被覆蓋狀況及治理方法。

設計意圖：通過對白云山滑坡災害發生地點地形特征、植被狀況、滑坡規模大小、治理方法的考察，訓練學生綜合運用地理信息技術手段，數學、物理知識與方法綜合解決問題的能力。

四、基于STEM理念的研學實踐過程

1.行前準備，明確任務

在研學實施前，教師的任務有四個：一是按照研學目標編制研學指導書，主要內容由安全指導、線路地圖、研學任務單、研學評價表等構成;二是提前進行線路勘察和研學點設定，并對研學路線進行安全風險評估;三是編寫活動方案，制定安全預案，向上級遞交外出研學申請書，獲得批準后方能實施;四是對學生進行外出研學的前置課程培訓，主要內容有研學實踐器材準備及使用培訓、研學手冊使用指導、家長知情同意書、戶外安全教育、小組分組及任務分解等。

2.實地研學，直觀感受

學生缺乏野外學習的經歷與經驗，因此需要由多名教師帶領著進入戶外，并通過學習小組的形式在教師的指導下完成研學過程。教師可減少以教師為主導的講授，多采用問答式的方法，引導學生參與，讓學生自己來講解，教師點撥，提升學生思維水平。在指導學生使用實習器材、地理信息設備進行測量、探測時，注意指導學生動手操作，充分發揮學生的主動性。

3.匯報交流，深度思考

研學匯報交流的作品是學生對在研學中取得的真實記錄的整理、分析以及思考，以研學報告或小論文的形式完成，是學生運用課本知識對真實世界問題的深度思考，教師對學生的報告或小論文進行指導、評價，反饋成績。

4.多元評價，成長提升

研學區別于課堂學習的重要特征就是學生進入大自然，所行所看即所學。因此，過程性評價的權重需要提升。教師設計的研學評價表應關注學生在研學過程中表現出來的必備知識、實踐能力、思維品質、情感體驗以及價值觀等多個維度的情況，評價方式包括自評、小組成員評價、教師評價三方面（如表2）。

五、基于STEM理念的研學項目啟示

基于STEM理念的研學項目的實施突出了學生作為學習者的主體地位，提高了學生的學習參與度。學生在研學過程中，全身心投入學習中，既需要動腦調用課堂所學知識完成研學任務，也需要綜合使用不同的工具來收集資料，還需要克服研學過程中的困難，鍛煉意志品質。圍繞真實地理情境設計的地理研學項目，成為培養學生地理實踐力的平臺，為促進學生地理核心素養的提升提供了更豐富的課程資源。多學科融合的學習方式，合乎學生對真實世界的探究及其認知、思維發展的路徑，有利于促進學生將知識內化為素養。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準（2017年版）[S]. 北京：人民教育出版社， 2018.

[2]? 中華人民共和國教育部.教育部等11部門關于推進中小學生研學旅行的意見[EB/OL]. 2016-12-02[2018-2-20].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s3325/201612/t20161219_292354.html.

[3]? 黃春媚.基于STEM教育理念的地理實踐力培養策略：以“花都天馬河水質狀況的初步調查與探究”為例[J].地理教學，2018（12）：39-42.

[4]? 徐海龍，曹東.研學旅行課程化淺探——南菁高級中學“地理大發現”研學旅行紀實[J].地理教育，2018（11）：56-57.

[5]? 毛煥敏，李慶鳳，胡翠華， 等.基于地理區域認知的研學旅行課程設計：以嘉陵江流域南充段研學旅行為例[J].中學教學參考，2018（31）：86-87.

（責任編輯? 周侯辰）