基于STEAM教育的地理野外實踐活動探索

劉蓓佳

摘 要：文章以西南大學附屬中學校STEAM野外實踐課程“悅來越美”為例，從知識與方法準備及預期目標設定、實踐問題與具體任務設計及實踐成果評價等方面探索了STEAM教育與地理野外實踐的有效融合，旨在豐富STEAM實踐課程案例，促進青少年核心素養發展，提升教師隊伍課程資源開發與設計能力。

關鍵詞：野外實踐;STEAM教育;悅來新城

在現代化進程中，面對以“互聯網+”和人工智能為標志的第四次產業革命與飛速發展的經濟型風險社會，提升青少年的綜合素質已成為國人的共識，其實踐能力的培養關系到祖國的繁榮富強和偉大復興。然而當前中學生的地理素養十分薄弱，野外實踐非常缺乏，而地理學科的研究對象決定了必須經常走進大自然才能真正學好。因此，作為中學地理教師更應當實施素質教育，努力落實立德樹人的根本任務。本文以西南大學附屬中學校STEAM野外實踐課程“悅來越美”為例，探究STEAM野外實踐課程中青少年的綜合素質提升。

一、STEAM教育與地理野外實踐的關系

STEAM教育理念源于美國STEM教育[1]。1958年，由美國率先開始實施，STEM 是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics） 的簡稱。后來針對項目實踐過程中創造性不足的問題提出了 STEAM教育，即在原有的 STEM 教育中加入藝術（Art），將人文社科學科內容融合于STEM中，為實踐提供創意來源（圖1）。多年來，STEAM教育已成為美國應對21世紀挑戰的國家利器，成為關系到國家生存發展的國家戰略[2]。同時，英國、德國、日本、芬蘭、澳大利亞等國頒布的政策文件均對STEAM教育作出了明確規劃[3]。

我國的STEAM教育開展較晚。2017年將STEAM教育加入到義務教育小學階段科學課程標準，并鼓勵在中學階段開展跨學科的創新實踐活動，以提升青少年創新精神和實踐能力。STEAM教育的本質是跨學科的整合[4]，以學生為中心交互式協同，通過創設真實情境，利用項目式學習或問題導向式的課程或活動方式引導青少年運用多學科知識解決實際問題，培養學生創新思維，提升綜合素質（圖2）。作為一種超越傳統的教育模式[5-6]，從走進實際采用野外實踐的方式將地理知識有機融為一體，注重青少年自主學習體驗和創新素養發展，縮小青少年現有知識理論與職業所需技能間的差距，實現生涯規劃教育[7]。

地理實踐涉及自然科學和人文社會科學，采用STEAM教學，將充分調動數學、物理、化學、政治、生物等各科知識來分析實踐中發現的地理現象及問題，用綜合的思維解決實際問題，培養學生的創新精神和實踐能力，與地理新課程標準高度契合。在這個過程中，學生地理思維得到擴展，極大地促進學生實踐能力和創新思維的發展，將極大地促進地理拔尖創新人才的培養。

二、地理野外實踐活動準備

1.野外實踐選點

習近平總書記在調研重慶市時強調：要建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”，使重慶成為山清水秀美麗之地。重慶市悅來新城作為國家首批16個“海綿城市”試點之一，以保護長江為宗旨開展城市建設，旨在打造一座綠水清山的生態之城。悅來新城東高西低，南高北低，呈現典型的山地丘陵特征。區內地形坡度大，最高海拔385.62米，最低海拔170米，整個區域內地形高差為215.62米。區域內降雨雨型特點為雨峰靠前，雨型急促，降雨歷時短，短時形成暴雨或強降雨。同時，悅來地形高差大，道路縱坡大，地面徑流流速快，匯流時間短，一旦發生超標降雨，極易發生內澇。由此設計了蓄水池、停車場LID改造、雨水塘、雨水花園、雨水濕地、雨水回用系統等一系列海綿城市核心工程，其建設理念和技術工藝非常適合作為STEAM地理野外實踐教學案例。同時，考慮到初中生知識儲備和知識系統尚未構建完全，以野外實踐的方式帶領學生進行實地探究更能滿足其求知欲和好奇心，激發和吸引其對科學的興趣，豐富學生的科學知識，發展學生求異的思維方式，使學生掌握實用的科學方法、創新實踐與生產過程。

2.知識和方法準備

利用《余光中散文集》中“思蜀·悅來場”作為課程實踐路線線索，從文學的角度尋找余老先生兒時在悅來生活的痕跡，從而對比當前悅來新城的發展定位。實踐方式即“戶外研學考察”，引導學生進行STEAM野外實踐地理研學體驗，設計“水的意義”“城市水的來源”“城市與水的關系”“海綿城市的設計”“城市植被布局的特點及意義”等知識技能訓練。各個學科的核心概念擔負不同的角色并形成統一整體發揮效用。在研學前，西大附中地理名師工作室團隊根據事先實地勘察的情況，制定出詳細的考察方案，內容包括資料收集、確定考察地點與時間及確定考察主題及內容等。利用百度地圖、“兩步路”APP制作考察路線圖，使學生掌握利用信息技術方式獲取、收集并制作地圖的方法，同時采用項目式、問題式方式將各個獨立學科知識結合起來，以解決現實生活中復雜的城建問題。

3.預設目標

根據STEAM野外實踐課程學習資料單（表1），探究悅來生態城的現狀條件及設施;了解有效利用水資源，如何對蓄水池、雨水塘、雨水濕地、雨水回用系統進行合理布局;仔細觀察海綿城市模型，實踐結束后將其簡單復刻;形成調查報告并進行小組項目匯報。

三、地理野外實踐過程及評價

1.考察實踐過程

出發前發放空白學習資料單以供學生記錄實地情況，要求學生明確考察任務。教師作為學生實踐的協助者、幫助者，指導學習者完成較為復雜的任務，進行合理分工，建立學習共同體、協助完成，做好觀察、記錄、拍照等活動，考察后再根據實地考察記錄情況完成STEAM野外實踐課程悅來海綿之城考察記錄表（表2）。

2.實踐成果及評價

STEAM教育倡導在多元統一的情境中培養創新實踐人才，將獲取知識、應用方法與工具、創新生產過程及情感價值觀進行有機融合，以提升學生的綜合素養[7]。創造性的應用包括過程性成果和結果性應用，如創新概念創新思想、創新方法或制品等。因此，設計過程性評價標準（表3）及結果性項目展示的評價方式，注重采用學生自評、互評、教師評價及學生反思等多元化的評價方式以提高評價的信度與效度[8]。實踐活動結束后，各組學生以“生態之城”“未來之城”城市建設設計進行成果匯報，將實踐過程中習得的知識與獲得的經驗分享交流。該環節不僅是對學生綜合核心素質的結果性表現進行評價的重要環節，更加能夠培養學生在戶外實踐、社會調查、撰寫調查報告、進行項目分享中蘊含的信息收集與處理、組內合作與交流、創新性地解決問題等一系列綜合能力;關注學生在復雜實際情境中探究問題的思維廣度與深度、綜合素質、合作精神、情感態度等。

四、STEAM教育實踐的啟示

1.促進青少年發展核心素養，創新實踐育人新模式

本案例遵循實踐育人的教育規律，通過體驗、體悟、體認、踐行的教育過程培養學生的綜合素質，真正落實核心素養，有利于推動全面實施素質教育，創新人才培養模式，引導學生主動適應社會，促進書本知識和生活經驗的深度融合，在與日常生活不同的環境中拓展視野、豐富知識、了解社會、親近自然、參與體驗。致力于將知識理論與真實現實生活中的問題相結合，在以問題為導向的融合式學習中，建構知識、掌握方法、提升能力。掌握如何學習、如何合作、如何設計與解決問題、如何更新創新能力，更符合當代“互聯網+”與人工智能時代的社會需求。幫助青少年了解國情、熱愛祖國、開闊眼界、增長知識，著力提高青少年的社會責任感、創新精神和實踐能力，落實立德樹人根本任務。

2.豐富地理野外實踐課程校本案例，推動STEAM教育發展

未來教育的發展趨勢已然明朗，選擇優質的STEAM課程，決定著青少年在未來社會的主流競爭力。STEAM教育課程的開發是當前學校辦學特色的體現，利用校內外資源，開發有特色的地理野外實踐課程使其貼近自然、貼近生活，適應學生的實際，進一步推動STEAM教育實踐。

3.打造本土地理野外實踐精品課程，形成具有區域特色的精品課程體系

重慶擁有豐富的自然生態景觀與獨特的區域文化特色，同時作為中西部唯一的直轄市、國家中心城市 ，“一帶一路”和長江經濟帶重要聯結點為地理野外實踐課程提供了豐富的資源。打造具有本土區域特色的地理野外實踐課程體系，形成具有重慶特色的地理野外實踐課程教材是落實全面素質教育的重要舉措，同時增強了重慶地理教育在全國的影響與示范性作用。

4.推動教師隊伍課程資源開發與設計能力的提升

在STEAM地理野外實踐課程開發中，教師是課程開發的主體。既使教師擁有展現自我能力的空間，又增強了教師的課程開發力，為教師專業發展提供了廣闊空間。使教師將熟悉的書本知識與復雜的現實問題相整合，在真實情境中加深對新課標的實踐理解，從而實現從理論教學型教師向實踐研究型教師的轉變。

參考文獻：

[1] 趙慧臣，陸曉婷.開展STEAM教育，提高學生創新能力——訪美國STEAM教育知名學者格雷特·亞克門教授[J]. 開放教育研究，2016，22（05）：4-10.

[2] 胡畔，蔣家傅，陳子超. 我國中小學STEAM教育發展的現實問題與路徑選擇[J].現代教育技術，2016，26（08）：22-27.

[3] 彭敏，郭夢嬌. STEAM教育的基本內涵與發展路徑研究[J].教育理論與實踐，2018，38（25）：14-18.

[4] 趙中建，施久銘. STEM視野中的課程改革[J]. 人民教育，2014（02）：64-67.

[5] 崔鴻，朱家華，張秀紅.基于項目的STEAM學習探析：核心素養的視角[J].華東師范大學學報（教育科學版），2017，35（04）：54-61，135-136.

[6] 魏晉龍，馬成源.“讀行金城”初中地理研學旅行活動設計[J]，地理教育，2019（09）：57-59.

[7] 胡畔，蔣家傅，陳子超.我國中小學STEAM教育發展的現實問題與路徑選擇[J].現代教育技術，2016，26（08）：22-27.

[8] 程菊，王萬燕.表現性評價設計與實施——《普通高中地理課程標準（2017年版）》評價方式解讀[J].中學地理教學參考（上半月），2018（04）：7-10.