基于STEAM理念的問題式教學(xué)設(shè)計

趙曉明

摘? 要：本文基于STEAM教育理念，結(jié)合地理學(xué)科綜合性和區(qū)域性特點，在地理教學(xué)設(shè)計中，利用地理信息技術(shù)，希沃技術(shù)，“以博斯騰湖湖水鹽度和人類活動的關(guān)系”為情境，以任務(wù)驅(qū)動、問題探究等教學(xué)方式為主，強調(diào)學(xué)生要在真實的情境中對湖水的鹽度進行深度學(xué)習(xí)，在教學(xué)中提升了學(xué)生探究能力和綜合思維能力，培養(yǎng)了地理學(xué)科核心素養(yǎng) 。

關(guān)鍵詞：STEAM理念;情境;湖水鹽度

STEAM（Science，Technology，Engineering，and Math）教育是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)教育的簡稱，STEAM教育的獨特價值，在于通過整合為學(xué)生提供逼近真實、富有現(xiàn)實意義的學(xué)習(xí)情境，以利于學(xué)生高階思維與積極情感的投入，解決復(fù)雜問題，從而全面提升學(xué)生知識、能力與情意方面的核心素養(yǎng)。因此，STEAM教育也被作為當(dāng)前教育培養(yǎng)學(xué)生21世紀(jì)技能以及核心素養(yǎng)的“療效藥”。綜觀全球，盡管各個國家和地區(qū)因地制宜而開展的STEAM教育不盡相同，但絕大多數(shù)國家和地區(qū)都認(rèn)為，學(xué)科課堂是STEAM教育不可或缺的主要途徑。那么，如何借鑒國內(nèi)外已有經(jīng)驗，開展多學(xué)科整合、校本實施STEAM教育，以更好地提升學(xué)科課堂培養(yǎng)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的育人功能與質(zhì)量？

本文以聯(lián)系現(xiàn)實生活的綜合性主題來整合學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，以博斯騰湖湖水鹽度的變化為切入點，在學(xué)科課堂中滲透STEAM教育 ，創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情境和學(xué)習(xí)任務(wù)，探討人地關(guān)系，樹立可持續(xù)發(fā)展的意識。

一、開發(fā)真實地理素材

設(shè)計依據(jù)：本節(jié)是高三復(fù)習(xí)課，根據(jù)課標(biāo)要求結(jié)合實例，從地理環(huán)境整體性和區(qū)域關(guān)聯(lián)的角度，比較不同區(qū)域發(fā)展的異同，說明因地制宜對區(qū)域發(fā)展的重要意義。在教學(xué)中通過專題形式，以博斯騰湖湖水鹽度的變化為真實情境， 基于STEAM教育理念，利用地理信息技術(shù)（Google Earth）、希沃技術(shù)，通過任務(wù)驅(qū)動，問題設(shè)置來推動教學(xué)環(huán)節(jié)，利用地理的基本原理和規(guī)律，以影響湖水鹽度的因素為切入點，發(fā)現(xiàn)湖泊環(huán)境各要素的特征、演變過程，以及湖泊與人類活動的關(guān)系，探討內(nèi)陸湖泊的可持續(xù)發(fā)展。引導(dǎo)學(xué)生面對復(fù)雜現(xiàn)實情境時如何分析問題，解決問題，從生態(tài)文明建設(shè)的角度，理解人與自然的關(guān)系。

二、教學(xué)過程設(shè)計

（一）創(chuàng)設(shè)問題情境：播放中國最大的內(nèi)陸淡水湖--博斯騰湖視頻，激發(fā)學(xué)生對博斯騰湖的興趣，利用地理信息技術(shù)（Google Earth）和希沃技術(shù)，展示博斯騰湖的地理位置及周邊狀況的遙感影像圖。學(xué)生通過觀察遙感地圖的不同圖層，感受博斯騰湖，了解博斯騰湖的自然地理特征，增強學(xué)生真實情境的代入感，基于STEAM教育教學(xué)的理念，為綜合性主題引出一連串地理問題（部分試題改編于2016年廣東中山模擬測試題）：

問題1——博斯騰湖是我國最大的內(nèi)陸淡水湖，試分析其為內(nèi)陸湖，卻成為淡水湖的原因？

細(xì)化問題：①什么是內(nèi)陸湖，外流湖？②什么是淡水湖，咸水湖？③分析影響湖水鹽度的因素？

設(shè)計意圖：學(xué)生通過已有知識，查閱相關(guān)的地圖冊和遙感影像圖，自主完成學(xué)習(xí)基本概念，首先理解和區(qū)分基本概念內(nèi)陸湖、外流湖，咸水湖、淡水湖，進一步分析成因，在這個過程中提高了學(xué)生獲取和解讀地理信息的能力以及基本原理和規(guī)律分析地理問題的能力，增強了學(xué)生的地理實踐力。

最后師生共同總結(jié)影響湖水鹽度的因素如下知識框架：

過程評價：學(xué)生在思考中出現(xiàn)了內(nèi)流湖、外陸湖等混淆概念，在小組展示中發(fā)現(xiàn)了學(xué)生思維中的堵塞點，能夠很好的疏通學(xué)生的思路，問題具有梯度性，讓不同層次的學(xué)生都有表現(xiàn)和成功感，落實了新課程倡導(dǎo)的思維結(jié)構(gòu)評價和表現(xiàn)性評價。

問題2：進一步展示遙感圖觀測圖，通過觀察，發(fā)現(xiàn)博斯騰湖東南側(cè)不遠(yuǎn)區(qū)域形成了槽狀鹽沼池，結(jié)合遙感圖和水循環(huán)知識分析原因？

細(xì)化問題：①水循環(huán)的過程和環(huán)節(jié)？②引導(dǎo)學(xué)生形成鹽沼池說明鹽度上升，從湖水的鹽度角度分析

設(shè)計意圖：本題難度有所上升，博斯騰湖雖為淡水湖，但是周圍卻存在鹽沼，說明地理環(huán)境是復(fù)雜的，體現(xiàn)了地理環(huán)境的非地帶性，學(xué)生要用辯證的觀點看待地理事物，通過分析鹽沼的成因，能為可持續(xù)發(fā)展提供策略。

師生共同總結(jié)：在這個過程中，體現(xiàn)了蒸發(fā)、蒸騰---水汽輸送——大氣降水——地表徑流——下滲——地下徑流，學(xué)生通過水循環(huán)的過程和緩解結(jié)合材料，博斯騰湖水通過地下徑流輸入鹽池，鹽池蒸發(fā)量大，且地下徑流與博斯騰湖水交換緩慢，鹽分積累，形成鹽沼池。

過程評價：在探討和展示過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的綜合運用知識的能力還不足， 無法把基本原理和規(guī)律運用到真實情境中，教師要幫助學(xué)生構(gòu)建STEAM綜合性知識框架，讓學(xué)生明白解決問題的切入點。讓學(xué)生形象、生動的理解水循環(huán)的各個環(huán)節(jié)。

問題3——通過博斯騰湖視頻，博斯騰湖水域遼闊，波光連天。博斯騰湖西南部岸邊長滿蘆葦，牧草豐茂，湖面則遍布野蓮，每至花開時節(jié)，滿湖香氣，一池粉色，天鵝、野鴨、大雁棲息其中，交頸頡頏，生機勃勃。博斯騰湖東部則是一潭死水，鹽分比較高，植被很少。試結(jié)合水循環(huán)與自然地理環(huán)境整體性原理分析湖泊西側(cè)環(huán)境成因。

細(xì)化問題：①如何理解自然地理環(huán)境的整體性？②想分析成因，應(yīng)該從遙感地圖上獲取哪些地理信息？③回歸探討主題

設(shè)計意圖：探討博斯騰湖西部沿岸環(huán)境的原因。學(xué)生通過思考解決問題需要哪些地理信息，查找遙感地圖，利用地理環(huán)境的整體性的原理，從氣候、地形、土壤、水源等角度分析。

師生共同總結(jié)：博斯騰湖位于新疆，位于干旱區(qū)，降水小，蒸發(fā)旺盛，湖泊的鹽度主要取決于淡水河流注入量。湖泊西南部有兩條河流注入，淡水資源豐富，湖泊鹽度低，東側(cè)缺少河流淡水注入，鹽分較高，不適宜蘆葦?shù)壬锏纳L。西部地形坡度較小，地形較平坦，淺灘面積廣，適宜蘆葦生長;湖泊西南部有兩條河流注入，河流帶來有機質(zhì)，為蘆葦?shù)纳L提供了肥沃的土壤。

過程評價：在這個過程中，體現(xiàn)了STEAM理念，學(xué)生通過提問-想象-展示成果-改進成果，鍛煉了學(xué)生的綜合思維。提高了學(xué)生在已有的知識框架下，結(jié)合具體情境和案例來解決問題 。

問題4——近幾十年博斯騰湖的含鹽量不斷上升，目前博斯騰湖水已經(jīng)不能自流入孔雀河，只能依靠閘站提水。結(jié)合遙感圖信息，試分析博斯騰湖鹽度上升的原因。

設(shè)計意圖：讓學(xué)生意識到博斯騰湖的鹽度不是一成不變的，進一步理解影響湖水鹽度的因素，在人類活動的發(fā)展過程中要注重維持生態(tài)平衡，人與自然的和諧發(fā)展。

師生共同總結(jié)：

去水——通過材料（不能自流入孔雀河）——排水受滯，湖水蒸發(fā)量大，導(dǎo)致鹽分的積累。

來水——引河水灌溉，導(dǎo)致入湖淡水減少;農(nóng)田排鹽，導(dǎo)致湖泊鹽分增加;

過程評價：在這個過程中，體現(xiàn)了“一果多因”，單獨的個體很難把所有的原因都考慮齊全，小組合作起到了很好的效果，在討論中學(xué)生的思維得到了碰撞，最后通過生生互評，師評，使課堂氣氛融洽，發(fā)現(xiàn)了新問題，提高了討論活動的效率，培養(yǎng)了地理實踐力，落實了地理核心素養(yǎng)。

問題5——針對博斯騰湖鹽度的變化，探討實現(xiàn)博斯騰湖鹽度平衡，應(yīng)采取哪些措施？

設(shè)計意圖：本題開放性較強，探討博斯騰湖區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展，能夠鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新思維。在真實情境中學(xué)生解決地理問題，符合地理核心素養(yǎng)。

師生共同總結(jié)：增加開都河水入湖量，提高博斯騰湖水位，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，減少灌溉用水，退水排放。跨流域調(diào)水，增加博斯騰湖的補給量。

過程評價：在這個過程中學(xué)生的綜合思維得到了很好的鍛煉，能夠從復(fù)雜的情境中提高解決問題的能力，學(xué)生從宏觀的、微觀的角度采取了各種措施，給學(xué)生的思路是針對問題和原因找措施。

二、教學(xué)設(shè)計的總結(jié)

本課基于STEAM理論，創(chuàng)設(shè)情境，以湖水鹽度為切入點，隨著問題鏈的步步 引導(dǎo)，逐層遞進，學(xué)生在分析問題、解決問題過程中，思維的深度和廣度得到提升，對知識的理解程度、遷移運用和語言表達(dá)得到了鍛煉，情感得到升華，體會到了區(qū)域發(fā)展的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，在過程中，體現(xiàn)了自助探究、同伴協(xié)作，知識的獲取途徑多元化和綜合性，提升了核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]林靜.STEAM教育如何對接核心素養(yǎng).教育紅論[M]，2017-07-10