STEM教育理念在初中地理實(shí)踐力培養(yǎng)中的運(yùn)用

【摘 要】為了更好地在初中地理教學(xué)中落實(shí)地理實(shí)踐力培養(yǎng)目標(biāo)，將STEM教育理念融入日常的地理教學(xué)中，筆者結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，圍繞云南的梯田景觀資源，設(shè)計(jì)具有特色的活動(dòng)課程，為豐富地理教師的地理實(shí)踐力培養(yǎng)方式提供理論參考，較好地完成課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)。

【關(guān)鍵詞】STEM教育;實(shí)踐力培養(yǎng);活動(dòng)課程

【中圖分類號(hào)】G633.5? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? 【文章編號(hào)】1671-1270（2021）06-0245-02

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確提出了地理學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，包括人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維、區(qū)域認(rèn)知、地理實(shí)踐力四大方面[1]。地理作為一門實(shí)踐性和區(qū)域性很強(qiáng)的學(xué)科，是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力和思維、處理人地協(xié)調(diào)關(guān)系的重要學(xué)科。初中地理是高中地理的基礎(chǔ)，不論是在中考還是高考中，地理的實(shí)踐性都尤為突出，所以初中地理實(shí)踐力的培養(yǎng)至關(guān)重要。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力，筆者將與地理學(xué)科核心素養(yǎng)相吻合的STEM教育引入，結(jié)合自身所在地云南的地理資源設(shè)計(jì)地理教學(xué)活動(dòng)，更好地落實(shí)新課標(biāo)的要求，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力，學(xué)習(xí)對(duì)生活有用的地理，學(xué)習(xí)對(duì)終身有用的地理，落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)，實(shí)現(xiàn)新時(shí)代綜合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

一、STEM教育簡介

STEM教育源于美國對(duì)其國際競爭力下降的反思，對(duì)美國學(xué)生在國際數(shù)學(xué)、科學(xué)中表現(xiàn)欠佳的審視。

“STEM”是“Science、Technology、Engineering、Mathematics”四個(gè)英文單詞的首字母的縮寫，STEM教育是由科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四個(gè)學(xué)科集合成的一個(gè)整體。學(xué)者Kinney認(rèn)為，STEM教育強(qiáng)調(diào)在科學(xué)、技

術(shù)、工程及數(shù)學(xué)課堂中使用跨學(xué)科的思維方法，并開展相關(guān)的實(shí)踐探索[2]。STEM教育理念提倡通過跨學(xué)科思維，設(shè)計(jì)基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的實(shí)踐探索過程，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有STEM教育素養(yǎng)的人才的目標(biāo)。

二、STEM教育理念在初中地理實(shí)踐力培養(yǎng)中的重要性

STEM教育理念與地理實(shí)踐力素養(yǎng)的培養(yǎng)相吻合，具有整合多學(xué)科、實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn)。將STEM教育延伸拓展到初中地理教學(xué)中，作為初中地理實(shí)踐力培養(yǎng)研究的理論指導(dǎo)，結(jié)合地理資源進(jìn)行地理實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)，基于問題的解決培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力，有助于學(xué)生更好地從地理的視角認(rèn)識(shí)和欣賞所生存的這個(gè)世界，增進(jìn)學(xué)生對(duì)地理環(huán)境的理解和適應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)對(duì)人口、資源、環(huán)境與發(fā)展問題的初步能力，培育學(xué)生基本實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。將STEM教育理念運(yùn)用到初中地理教學(xué)中，能夠豐富地理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)方式，拓展STEM教育研究的視野，完善地理實(shí)踐力的培養(yǎng)體系，以專業(yè)的、綜合的思維去解決這些現(xiàn)實(shí)

問題。

三、STEM教育理念指導(dǎo)下的初中地理活動(dòng)課程

設(shè)計(jì)

（一）活動(dòng)課程設(shè)計(jì)原則

1.地域性原則

開展STEM教育要以學(xué)生為主體，緊密聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活，運(yùn)用生活中典型的區(qū)域案例，利用地理知識(shí)分析日常生活中的地理現(xiàn)象或事物，吸引學(xué)生積極參與實(shí)踐活動(dòng)，增強(qiáng)對(duì)家鄉(xiāng)的熱愛之情。

2.整合性原則

STEM教育提倡打破學(xué)科間的界限。地理教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用綜合思維多角度思考，通過多樣的、開放的學(xué)習(xí)方式，發(fā)現(xiàn)人地關(guān)系這對(duì)矛盾及產(chǎn)生的原因，熱愛和敬畏大自然，樹立正確的人地協(xié)調(diào)觀。

3.實(shí)踐性原則

地理知識(shí)的學(xué)習(xí)要以活動(dòng)為基礎(chǔ)，開展基于解決問題的學(xué)習(xí)，同時(shí)獲得實(shí)際的課堂體驗(yàn)[3]。STEM教育理念中的技術(shù)和工程正是培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐力的較好工具，能夠訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力和解決問題的能力，落實(shí)學(xué)習(xí)對(duì)生活有用的地理知識(shí)的學(xué)科目標(biāo)。

（二）活動(dòng)課程設(shè)計(jì)

根據(jù)商務(wù)星球版八年級(jí)“合理利用土地資源”一節(jié)的課標(biāo)要求，選擇從云南的梯田景觀切入，圍繞土地資源問題和如何保護(hù)賴以生存的梯田（如圖1）進(jìn)行活動(dòng)課程分析（如表1），設(shè)計(jì)地理野外實(shí)踐活動(dòng)。

1.活動(dòng)引入

用圖片展示我國土地利用類型齊全，但草地和難利用土地比重較大，耕地、林地比重較小。其中，云貴高原降水豐富，山高坡陡，地形崎嶇，容易發(fā)生滑坡和泥石流等自然災(zāi)害，造成水土流失，可利用耕地資源減少。在山地上修筑梯田，可以防止水土流失，延長土地的使用壽命，造福子孫后代。

圖1? 設(shè)計(jì)思路

表1? STEM教育理念對(duì)活動(dòng)課程分析

STEM教育理念 基本原理 具體應(yīng)用

科學(xué) 發(fā)現(xiàn)問題 認(rèn)識(shí)到保護(hù)梯田的重要性，提出保護(hù)梯田

技術(shù) 操作技術(shù) 利用梯田測量器對(duì)梯田進(jìn)行修平，修正田埂寬度和高度

管控技術(shù) 依據(jù)觀察到的水稻的生長情況，靈活控制出水口的高度，管控水位與田埂高度的比例

工程 工程制作 按照要求小組合作制作所需的梯田測量器

控制出水口的高度來調(diào)控水位

數(shù)學(xué) 數(shù)值的

運(yùn)用 利用刻度尺測量所需材料的長度;制作梯田測量器時(shí)標(biāo)注刻度

等腰三

角形 利用等腰三角形的頂角平分線與垂線重合性質(zhì)修平梯田，以及等腰三角形兩邊相等的特點(diǎn)修正

田埂

比例 依據(jù)田埂高度，利用比例函數(shù)，計(jì)算水位高度

2.問題提出

我們世代依靠梯田而生存，如果失去梯田，將造成更多的水土流失和糧食減產(chǎn)。我們該怎樣保護(hù)我們賴以生存的梯田呢？

3.實(shí)踐準(zhǔn)備

需要借助測量器，制作梯田測量器。選取一根長寬為10厘米、高為150厘米的木棍，并在四個(gè)立面上用紅色和綠色分別標(biāo)出中垂線和刻度線，在距頂端10厘米處左右等距的地方釘一顆釘子，將一條較長細(xì)線的中點(diǎn)系在釘子上，細(xì)線兩側(cè)留扣，便于連接兩端的立桿，接著在釘子上懸掛一根系有石頭的垂線。之后再選取兩根長寬為5厘米、高為100厘米的木棍，并用黑色標(biāo)注刻度線。

4.實(shí)踐過程

第一步，修護(hù)梯田。修護(hù)狹窄梯田的過程中，利用依據(jù)等腰三角形原理設(shè)計(jì)的梯田測量器，可以平整梯田，修正田埂，避免斜坡梯田產(chǎn)生、田埂倒塌等現(xiàn)象，達(dá)到有較寬的田面和受力均勻而牢固的田埂效果，從而控制水土流失。首先，矯正梯田水平角度，將梯田測量器的標(biāo)桿立在上下等距的梯田中間，細(xì)線的一側(cè)連接在一根固定位置的基礎(chǔ)立桿上，另一側(cè)相同位置連接在可移動(dòng)的立桿上，使中垂線與標(biāo)桿上標(biāo)注的紅色中垂線重合，達(dá)到水平，使用鋤頭鏟平田間泥土。再將標(biāo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)90°，以此方法測量和耙平。再移動(dòng)測量器到測量范圍外，依次類推進(jìn)行處理，最終實(shí)現(xiàn)梯田的平整。其次，修正田埂寬度和高度，先確認(rèn)兩側(cè)細(xì)線相等長度的位置，接著在測量器標(biāo)桿上用兩根黑色皮筋標(biāo)注田埂寬度，并將測量器標(biāo)桿平放于田埂上，使得皮筋間長度與田埂寬度相等，細(xì)線向兩側(cè)分開形成等腰三角形，細(xì)線的兩端點(diǎn)就是田埂的邊緣，多次重復(fù)便能夠達(dá)到等寬田埂的效果。將測量器標(biāo)桿立于較好田埂地方的內(nèi)側(cè)，使中垂線與標(biāo)桿紅色中垂線重合實(shí)現(xiàn)水平效果，用一根黃色皮筋標(biāo)注田埂高度，以此衡量田埂高度是否相等，若不同則進(jìn)行調(diào)整。

第二步，使用梯田。使用梯田的過程中，水位的多少是影響梯田使用壽命長短的重要因素，需要依據(jù)測量器測量的田埂高度和寬度靈活調(diào)控出水口的高度，管控水位與田埂高度的比例，防止水位過高梯田田埂倒塌、水位過低田埂開裂。

5.反思總結(jié)

在學(xué)生以小組形式分享收獲和感悟后，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，發(fā)現(xiàn)實(shí)踐活動(dòng)中存在的問題（如安全問題、時(shí)間安排問題、操作性問題、小組協(xié)作問題等），并提出改進(jìn)建議。同時(shí)，反思整個(gè)活動(dòng)課程是否有利于培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力。

以云南梯田存在的現(xiàn)實(shí)問題為驅(qū)動(dòng)，通過STEM教育理念指導(dǎo)，從跨學(xué)科和綜合實(shí)踐方面分析，設(shè)計(jì)出保護(hù)梯田的地理實(shí)踐活動(dòng)，不僅貼近學(xué)生生活實(shí)際，使學(xué)生容易產(chǎn)生共鳴，更好地理解本課難點(diǎn) “珍惜和合理利用每一寸土地，切實(shí)保護(hù)耕地”基本國策的重要性和必要性，而且有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，使學(xué)生積極參與家鄉(xiāng)建設(shè)和文化傳承，更好地培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[M].北京：北京師范大學(xué)人民教育出版社，2011.

[2]馬小雪.STEM教育理念下地理實(shí)踐力培養(yǎng)之我見[J].中

學(xué)地理教學(xué)參考（上半月），2017（7）.

[3]李揚(yáng).STEM教育視野下的科學(xué)課程構(gòu)建[D].金華：浙江師范大學(xué)，2014.

【作者簡介】

張惠娜（1992～），女，彝族，云南紅河人，二級(jí)教師，云南師范大學(xué)學(xué)科教學(xué)（地理）三年級(jí)在讀研究生。研究方向：STEM教育理念指導(dǎo)下的鄉(xiāng)鎮(zhèn)初中地理實(shí)踐力培養(yǎng)研究。