基于STEAM 理念的高中地理應用實踐探究*

鈔錦龍 范治妤 杜天鳳 馬義娟 肖宇琦

（1.太原師范學院地理科學學院，山西晉中，030601；2.江蘇省無錫市宜興市官林鎮官林中學，江蘇無錫，2142003.遼寧省盤錦市遼河油田興隆臺第一初級中學，遼寧盤錦，124010）

“十四五”時期，國家對人才隊伍建設提出了新的，要貫徹“三全育人”，完善信息化教育體系，培養學生社會責任感、創新精神，促進學生綜合素質提升。在國家發出培養信息化人才的信號后，各地積極響應號召發布本地區對于新時代教育要求的學習文件，提出要整合教學方式以項目式學習、跨學科教學等方式積極推進STEAM 教育、創客教育等新型教學模式[1]。

一、STEAM 教育理念與地理核心素養

地理新課程標準對培養學生地理學科核心素養提出了新要求，構造以地理學科核心素養為基礎的地理課程。《普通高中地理課程標準（2017 年版）》提出了培養中學生的四種核心素養，分別為培養學生與自然和諧相處的人地協調觀、用空間區域眼光研究地理的區域認知、把地理眼光與思維用于實踐過程中的地理實踐力、用綜合觀點思考的綜合思維。而STEAM 教育理念對于四大核心素養中的地理實踐力和綜合素質的培養頗為重要，在STEAM 教育理念中，將各學科知識與能力進行綜合，契合了國家和學科核心素養對于學生的發展要求。地理學科核心價值是可以被地理核心素養所體現的，學生通過獲取相關地理知識與理念，以地理的眼光看待問題，獲得地理技能[2]，地理學科四大核心素養與STEAM 教育理念有著十分聯系緊密（如圖1）。

圖1 地理學科核心素養與STEAM 理念關系

從人地關系協調的角度出發，需要教師從多角度培養學生人地協調關系，以不同視角確立人地協調觀。地理環境是人類社會生存和發展的物質基礎，是人類活動的場所和依托。人類活動離不開地理環境，人地關系是地理學科的核心問題之一。地理學科是從整體來認知我們生活的環境，不僅包括自然地理環境還包括人文社會環境，旨在綜合探究人地之間的協調發展[3]。STEAM 中“S”科學與“A”人文是STEAM 教育理念滲透的核心。人地協調觀有助于學生認識自然環境，分析和解決地理問題。

綜合思維是要素綜合的集中，是指人們對地理環境進行綜合認識的思維方式和能力，可以分為地理要素、時空、地點或區域[4]。時空綜合思維是在綜合性思維的基礎上發展起來的一種思維方法，它以綜合思維為核心，以時空綜合、地方綜合、地理要素綜合為主體。地理要素綜合與STEAM 中“E”工程相契合，空間和時間綜合與STEAM 中“T”技術“M”數學相契合，地方和區域綜合與STEAM 中“S”科學“A”人文相契合，這也是地理學科特性綜合性的體現。

區域認知包括從區域的視角理解同一區域內的地理現象，即以空間維度探索范圍內地理的復雜性與多樣性之間的關系，系統的工程邏輯思維有助于學生提升區域認知的能力。STEAM 中“E”工程是整合區域認知知識的方法與手段。

地理實踐力既涵蓋收集和處理地理信息外顯性素質也包括設計地理實踐活動的內隱性素質[5]。地理實踐活動不僅僅是為了獲得地理知識，更重要的是讓學生學會地理思維，學會用地理的視角思考問題，學會分析問題，解決問題。STEAM 中“T”技術與“M”數學是地理實踐力的必備能力，為地理實踐力的培養提供了方向。地理學科不僅是理論的認知，更是在人類實踐活動的歷程中不斷更新發展前進的。

STEAM 教育可以在為地理學科教學和地理核心素養的培養提供一種教學手段。通過項目式學習、案例教學、實地調研等方式，在培養學生地理核心素養的基礎上，提升學生各方面素養，同時，科學、技術、數學等的學習方法和教學活動也有助于學生發展地理核心素養[6]。

二、基于STEAM 理念的高中地理實施模式

美國達特茅斯學院提出的賽耶模型為STEAM 教育理念在課堂中實施提供了一種運行模式，在STEAM 教育理念中“S”科學是在發現問題之初就需要貫徹的精神，而“S”科學也為問題式教學提供了方向。

以湘教版高中地理教材必修二《服務業的區位選擇》教學設計為例，設計綜合STEAM 活動《模擬書店經營-T 市站》。教材首先是以文字的形式展示服務業的定義并將其分類，而后逐次舉例說明影響服務業的區位因素，最后以一個調查活動幫助學生更加深刻理解服務業區位因素的選擇。本節內容和學生們的日常生活聯系緊密，幫助學生以地理的眼光觀察世界。

本次活動以STEAM 教育理念在中學地理課堂應用為前提，將賽耶模型有機融合到問題鏈的設計之中（見表1）。

表1 本次賽耶模型教學與STEAM 領域劃分

教育部在多個文件中都提到了要借助信息技術，將地理學習的延伸面拓寬。賽耶模型中的重新定義問題（問題的遞進）和提出可選擇的解決方案的流程中，信息技術的應用可以更好查詢相關資料與地理信息。STEAM 教育理念中的“S”科學與“A”藝術素養對此有很強的背景參考，還有“T”技術和“E”工程技能對此有很強的輔助與指導作用。在回答第一個問題：商圈分布與什么因素有關？學生的互聯網搜索信息能力和工程思維解決問題的能力會得到鍛煉。

中學地理課堂中教師對引導學生形成的正確價值觀念、必備品格和對于地理實踐力的培養難以把控，而賽耶模型為地理實踐力的培養提供了解決模式[7]。在第二個問題中，書店定址中就是將賽耶模型的分析解決方案（測試）連接地理課堂內外，是加強地理實踐的重要部分。在這部分中“M”數學、“T”技術就起到了很重要的基礎作用。

賽耶模型是一個問題式邏輯閉環，但每一次新問題的提出都離不開對于上一問題循環的總結與評價[8]。第三問題后續的書店經營管理問題是對于之前解決問題的評估和深度思考。在評價過程中STEAM 教育理念的“S”科學與“A”藝術素養是需要考慮的重要因素。

地理課程的STEAM 理念探索，是將地理知識與實踐過程相結合。整節課以賽耶模型問題鏈條為主線，以創業零售書店為依托，將地理知識與實踐過程相結合，落實STEAM 理念的培養。在實際課堂中需要教師全方面把控小組活動，調動學生參與到活動中來，將學生學習思路從課內知識遷移到課外實際應用，培養學生地理核心素養。從新課改理念上，STEAM 教育理念符合當下教育趨勢，對培養學生地理學科核心素養有很大幫助；從課堂形式上，在地理活動教室按照以小組為單位進行劃分，學生面對面討論學習更加充分，符合以學生為主體的教學理念；從課堂內容上，將課本上的活動進一步拓展加強，對于學生理解抽象知識點有很大幫助。

三、關于STEAM 教育理念的實施建議

1.學生方面：需要做到行知融合與課內課外知識融合

活動中小組合作探究地理活力課堂貫穿始終，需要學生們做到行知融合。團隊在討論協商、定義問題、思維發散、相互質詢、總結經驗時，團隊的每個成員都應有自己的角色與產出的內容，而不是做一個傾聽者。基于STEAM 教育的教學模式，在學生團隊進行探究活動時可以提供各種工具和資源，其中可以涉及3D 建模工具、虛擬現實技術、人工智能推理、大數據處理等技術[9]。在小組匯報展示時可以加入各組自身特色。

STEAM 教育強調的是面向真實世界實際問題的解決方法，其課堂教學自始至終圍繞著這個關鍵問題的解決開展。在這里需要做到課內知識與課外知識的融合。這樣一方面激發學習者學習的熱情，另一方面，真實的情境具備不確定性和復雜性，給學習者更大的挑戰，綜合各學科的知識與環境，這與STEAM 教育強調的面向現實世界問題相互契合，這在各小組上交報告中的各項思路以及每個問題的解決思路都需體現。

2.教師方面：需要做到學科融合

教師可以在很多細節中都可以關注學生的需求，比如對于學生評估后進行分組，充分考慮學生的地理興趣和特征。可以用調查問卷與個別訪談相結合的形式進行，定型與定量評估相結合更有利于挖掘STEAM 教學備課的重點。

對于STEAM 教育理念教師可以在調查問卷和訪談中進行初步滲透，使學生有較強的學習興趣，更加有意識地體會到STEAM 教育理念對于自己地理核心素養的提升。

因為很多教師對于STEAM 教育理念了解甚少，缺乏系統地指導，分科教學雖然能使學生更系統地掌握知識，但同時也容易讓學生產生思維定勢，如果在日常教學中我們能注重學科融合就會避免此類問題。

3.學校方面：需要做到學校向社會融合

STEAM 教學理念對于學校的軟硬件設施要求較高，很多活動是需要教師、教具、環境等多方面支持的。在考試不斷改革的今天，地理也走上了中考和高考的重要位置，需要學校在日常課時安排、實驗教室安排等方面的客觀條件支持。同時也需要學校將目光分一部分在學生的社會教育上，畢竟學生在學校的時間有限，更多時候他們是以社會成員的身份參與到社會生活中。

4.教學評價：需要做到今天向未來融合

活動應采用形成性評價，并不單純從成績出發，更重視學習的過程與體驗。評價將采取多維度進行開展，以小組內自評、小組內互評，小組間互評、教師評小組的順序開展。各種評價可以使學生說出心中最真實的感受，為下一次的課堂設計提供靈感與素材，教學相長共同進步。

教師就像驅動學生的引擎。實際上，在STEAM理念下老師可能會與學生建立更牢固的聯系。在課堂中教師是課堂的主導者，學生通過教師指導完成學習目標，老師可以洞悉學生的觀點，從而更好地調整教學。這對教師的教育理論水平與教學技能都有很大挑戰，教師在STEAM 理念的驅動下可以迅速提升教育理論水平與教學技能。