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(xué)附屬中學(xué)校STEAM野外實踐課程“悅來越美”為例，從知識與方法準(zhǔn)備及預(yù)期目標(biāo)設(shè)定、實踐問題與具體任務(wù)設(shè)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(yǎng)發(fā)展，提升教師隊伍課程資源開發(fā)與設(shè)計能力。

關(guān)鍵詞：野外實踐;STEAM教育;悅來新城

在現(xiàn)代化進程中，面對以“互聯(lián)網(wǎng)+”和人工智能為標(biāo)志的第四次產(chǎn)業(yè)革命與飛速發(fā)展的經(jīng)濟型風(fēng)險社會，提升青少年的綜合素質(zhì)已成為國人的共識，其實踐能力的培養(yǎng)關(guān)系到祖國的繁榮富強和偉大復(fù)興。然而當(dāng)前中學(xué)生的地理素養(yǎng)十分薄弱，野外實踐非常缺乏，而地理學(xué)科的研究對象決定了必須經(jīng)常走進大自然才能真正學(xué)好。因此，作為中學(xué)地理教師更應(yīng)當(dāng)實施素質(zhì)教育，努力落實立德樹人的根本任務(wù)。本文以西南大學(xué)附屬中學(xué)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(zhì)提升。

一、STEAM教育與地理野外實踐的關(guān)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(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics） 的簡稱。后來針對項目實踐過程中創(chuàng)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(shù)（Art），將人文社科學(xué)科內(nèi)容融合于STEM中，為實踐提供創(chuàng)意來源（圖1）。多年來，STEAM教育已成為美國應(yīng)對21世紀(jì)挑戰(zhàn)的國家利器，成為關(guān)系到國家生存發(fā)展的國家戰(zhàn)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(guī)劃[3]。

我國的STEAM教育開展較晚。2017年將STEAM教育加入到義務(wù)教育小學(xué)階段科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，并鼓勵在中學(xué)階段開展跨學(xué)科的創(chuàng)新實踐活動，以提升青少年創(chuàng)新精神和實踐能力。STEAM教育的本質(zhì)是跨學(xué)科的整合[4]，以學(xué)生為中心交互式協(xié)同，通過創(chuàng)設(shè)真實情境，利用項目式學(xué)習(xí)或問題導(dǎo)向式的課程或活動方式引導(dǎo)青少年運用多學(xué)科知識解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，提升綜合素質(zhì)（圖2）。作為一種超越傳統(tǒng)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(xué)習(xí)體驗和創(chuàng)新素養(yǎng)發(fā)展，縮小青少年現(xiàn)有知識理論與職業(yè)所需技能間的差距，實現(xiàn)生涯規(guī)劃教育[7]。

地理實踐涉及自然科學(xué)和人文社會科學(xué)，采用STEAM教學(xué)，將充分調(diào)動數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、政治、生物等各科知識來分析實踐中發(fā)現(xiàn)的地理現(xiàn)象及問題，用綜合的思維解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，與地理新課程標(biāo)準(zhǔn)高度契合。在這個過程中，學(xué)生地理思維得到擴展，極大地促進學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新思維的發(fā)展，將極大地促進地理拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

二、地理野外實踐活動準(zhǔn)備

1.野外實踐選點

習(xí)近平總書記在調(diào)研重慶市時強調(diào)：要建設(shè)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(shè)，旨在打造一座綠水清山的生態(tài)之城。悅來新城東高西低，南高北低，呈現(xiàn)典型的山地丘陵特征。區(qū)內(nèi)地形坡度大，最高海拔385.62米，最低海拔170米，整個區(qū)域內(nèi)地形高差為215.62米。區(qū)域內(nèi)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(fā)生超標(biāo)降雨，極易發(fā)生內(nèi)澇。由此設(shè)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(tǒng)等一系列海綿城市核心工程，其建設(shè)理念和技術(shù)工藝非常適合作為STEAM地理野外實踐教學(xué)案例。同時，考慮到初中生知識儲備和知識系統(tǒng)尚未構(gòu)建完全，以野外實踐的方式帶領(lǐng)學(xué)生進行實地探究更能滿足其求知欲和好奇心，激發(fā)和吸引其對科學(xué)的興趣，豐富學(xué)生的科學(xué)知識，發(fā)展學(xué)生求異的思維方式，使學(xué)生掌握實用的科學(xué)方法、創(chuàng)新實踐與生產(chǎn)過程。

2.知識和方法準(zhǔn)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(xué)的角度尋找余老先生兒時在悅來生活的痕跡，從而對比當(dāng)前悅來新城的發(fā)展定位。實踐方式即“戶外研學(xué)考察”，引導(dǎo)學(xué)生進行STEAM野外實踐地理研學(xué)體驗，設(shè)計“水的意義”“城市水的來源”“城市與水的關(guān)系”“海綿城市的設(shè)計”“城市植被布局的特點及意義”等知識技能訓(xùn)練。各個學(xué)科的核心概念擔(dān)負(fù)不同的角色并形成統(tǒng)一整體發(fā)揮效用。在研學(xué)前，西大附中地理名師工作室團隊根據(jù)事先實地勘察的情況，制定出詳細(xì)的考察方案，內(nèi)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(nèi)容等。利用百度地圖、“兩步路”APP制作考察路線圖，使學(xué)生掌握利用信息技術(shù)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(xué)科知識結(jié)合起來，以解決現(xiàn)實生活中復(fù)雜的城建問題。

3.預(yù)設(shè)目標(biāo)

根據(jù)STEAM野外實踐課程學(xué)習(xí)資料單（表1），探究悅來生態(tài)城的現(xiàn)狀條件及設(shè)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(tǒng)進行合理布局;仔細(xì)觀察海綿城市模型，實踐結(jié)束后將其簡單復(fù)刻;形成調(diào)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(fā)前發(fā)放空白學(xué)習(xí)資料單以供學(xué)生記錄實地情況，要求學(xué)生明確考察任務(wù)。教師作為學(xué)生實踐的協(xié)助者、幫助者，指導(dǎo)學(xué)習(xí)者完成較為復(fù)雜的任務(wù)，進行合理分工，建立學(xué)習(xí)共同體、協(xié)助完成，做好觀察、記錄、拍照等活動，考察后再根據(jù)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(dǎo)在多元統(tǒng)一的情境中培養(yǎng)創(chuàng)新實踐人才，將獲取知識、應(yīng)用方法與工具、創(chuàng)新生產(chǎn)過程及情感價值觀進行有機融合，以提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)[7]。創(chuàng)造性的應(yīng)用包括過程性成果和結(jié)果性應(yīng)用，如創(chuàng)新概念創(chuàng)新思想、創(chuàng)新方法或制品等。因此，設(shè)計過程性評價標(biāo)準(zhǔn)（表3）及結(jié)果性項目展示的評價方式，注重采用學(xué)生自評、互評、教師評價及學(xué)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(jié)束后，各組學(xué)生以“生態(tài)之城”“未來之城”城市建設(shè)設(shè)計進行成果匯報，將實踐過程中習(xí)得的知識與獲得的經(jīng)驗分享交流。該環(huán)節(jié)不僅是對學(xué)生綜合核心素質(zhì)的結(jié)果性表現(xiàn)進行評價的重要環(huán)節(jié)，更加能夠培養(yǎng)學(xué)生在戶外實踐、社會調(diào)查、撰寫調(diào)查報告、進行項目分享中蘊含的信息收集與處理、組內(nèi)合作與交流、創(chuàng)新性地解決問題等一系列綜合能力;關(guān)注學(xué)生在復(fù)雜實際情境中探究問題的思維廣度與深度、綜合素質(zhì)、合作精神、情感態(tài)度等。

四、STEAM教育實踐的啟示

1.促進青少年發(fā)展核心素養(yǎng)，創(chuàng)新實踐育人新模式

本案例遵循實踐育人的教育規(guī)律，通過體驗、體悟、體認(rèn)、踐行的教育過程培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，真正落實核心素養(yǎng)，有利于推動全面實施素質(zhì)教育，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，引導(dǎo)學(xué)生主動適應(yīng)社會，促進書本知識和生活經(jīng)驗的深度融合，在與日常生活不同的環(huán)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(xiàn)實生活中的問題相結(jié)合，在以問題為導(dǎo)向的融合式學(xué)習(xí)中，建構(gòu)知識、掌握方法、提升能力。掌握如何學(xué)習(xí)、如何合作、如何設(shè)計與解決問題、如何更新創(chuàng)新能力，更符合當(dāng)代“互聯(lián)網(wǎng)+”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(zé)任感、創(chuàng)新精神和實踐能力，落實立德樹人根本任務(wù)。

2.豐富地理野外實踐課程校本案例，推動STEAM教育發(fā)展

未來教育的發(fā)展趨勢已然明朗，選擇優(yōu)質(zhì)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(fā)是當(dāng)前學(xué)校辦學(xué)特色的體現(xiàn)，利用校內(nèi)外資源，開發(fā)有特色的地理野外實踐課程使其貼近自然、貼近生活，適應(yīng)學(xué)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(qū)域特色的精品課程體系

重慶擁有豐富的自然生態(tài)景觀與獨特的區(qū)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(jīng)濟帶重要聯(lián)結(jié)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(qū)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(zhì)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(fā)與設(shè)計能力的提升

在STEAM地理野外實踐課程開發(fā)中，教師是課程開發(fā)的主體。既使教師擁有展現(xiàn)自我能力的空間，又增強了教師的課程開發(fā)力，為教師專業(yè)發(fā)展提供了廣闊空間。使教師將熟悉的書本知識與復(fù)雜的現(xiàn)實問題相整合，在真實情境中加深對新課標(biāo)的實踐理解，從而實現(xiàn)從理論教學(xué)型教師向?qū)嵺`研究型教師的轉(zhuǎn)變。

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