基于STEM 教育的高中地理教學(xué)應(yīng)用研究

徐寧寧

（山東省濟(jì)南第一中學(xué)，山東 濟(jì)南 250000）

STEM 教育是對(duì)科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的整合，是對(duì)這四個(gè)領(lǐng)域教育的統(tǒng)稱?？茖W(xué)是技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)的思想和理論依托，數(shù)學(xué)是技術(shù)、工程的工具，技術(shù)與工程則是科學(xué)與數(shù)學(xué)的應(yīng)用，STEM 教育將原本分散的四類學(xué)科合成了一個(gè)整體，體現(xiàn)了跨學(xué)科性、交叉性與趣味性等特點(diǎn)。STEM教育最早興起于美國(guó)，后逐漸被其他國(guó)家認(rèn)同并推廣。在地理教學(xué)中，將理論知識(shí)與社會(huì)生活緊密聯(lián)系能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)地理知識(shí)的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生多方面的素養(yǎng)。如今，考試形式正在悄悄改變，從內(nèi)容上來(lái)說(shuō)，很重視地理學(xué)科與其他學(xué)科的聯(lián)系，學(xué)科間的相互聯(lián)系已成為一種不可忽視的趨勢(shì)。STEM 教育將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四部分內(nèi)容應(yīng)用于地理教學(xué)，能很好地加強(qiáng)地理學(xué)科與其他學(xué)科間的聯(lián)系，促進(jìn)地理學(xué)科的發(fā)展。

一、STEM 教育理念在高中地理教學(xué)中的重要性

（一）彰顯新課程標(biāo)準(zhǔn)

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）》明確要求要增強(qiáng)學(xué)生的地理核心素養(yǎng)。STEM 教育倡導(dǎo)多學(xué)科融合教育，采用探究式、基于項(xiàng)目、基于設(shè)計(jì)等學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)思維理解知識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。STEM 教育理念與新課程標(biāo)準(zhǔn)提出的四大核心素養(yǎng)內(nèi)含是完全吻合的。

（二）銜接高等教育，輸送創(chuàng)新人才

人才的培養(yǎng)是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，高中階段地理教學(xué)開展STEM 教育為后期地理專業(yè)人才的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。高中階段學(xué)科劃分明確，各學(xué)科知識(shí)之間的整合、綜合運(yùn)用少，學(xué)生綜合思維能力得不到有效鍛煉。STEM 教育將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)及人文社科知識(shí)整合，各學(xué)科知識(shí)互相滲透，學(xué)生可運(yùn)用系統(tǒng)思維，從不同角度采用多種方法分析現(xiàn)象，揭露事物本質(zhì)。在這一過(guò)程中，學(xué)生的綜合思維能力、科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力不斷得到培養(yǎng)與發(fā)展，有效地銜接高等教育，為高校輸送地理拔尖創(chuàng)新人才做好了準(zhǔn)備。

二、STEM 教育的高中地理教學(xué)應(yīng)用

（一）將地理學(xué)科與信息技術(shù)學(xué)科相結(jié)合

自然地理環(huán)境是地理學(xué)科研究的重要內(nèi)容。在高中地理學(xué)習(xí)中，少不了對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造、自然現(xiàn)象、板塊運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究。動(dòng)畫演示對(duì)于這些內(nèi)容的研究發(fā)揮著不可忽視的作用，這就需要教師在教學(xué)過(guò)程中，將地理學(xué)科與信息技術(shù)學(xué)科相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生理解動(dòng)畫的能力，以增強(qiáng)地理實(shí)踐力，達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。如在學(xué)習(xí)必修一“地球公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)”知識(shí)點(diǎn)時(shí)，就需要用動(dòng)畫對(duì)地球與太陽(yáng)相對(duì)位置的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行展示，通過(guò)一年中地球太陽(yáng)直射點(diǎn)的南北半球變化，與一天中晝半球與夜半球變化的動(dòng)態(tài)演示，可以讓學(xué)生對(duì)公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)有更好的理解。又如在學(xué)習(xí)山脈與湖泊的成因時(shí)，需要學(xué)生充分了解板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的板塊的碰撞和擠壓。若教師能教會(huì)學(xué)生使用相關(guān)軟件對(duì)板塊的碰撞擠壓過(guò)程進(jìn)行展示，則學(xué)生在記憶不同山脈與湖泊的位置時(shí)，便可結(jié)合板塊的碰撞擠壓進(jìn)行記憶，從而達(dá)到良好的記憶效果。由此可見(jiàn)，地理學(xué)科與信息技術(shù)學(xué)科是相輔相成的，要想將地理學(xué)好，就要借助動(dòng)畫對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行展示，從而更好地理解、記憶該知識(shí)點(diǎn)。因此，教師在課堂應(yīng)用STEM 教學(xué)理念時(shí)，要注重地理與信息技術(shù)學(xué)科的聯(lián)系。

（二）將地理學(xué)科與科學(xué)學(xué)科相結(jié)合

自然地理環(huán)境是地理學(xué)科研究的重要內(nèi)容。大自然地理現(xiàn)象的成因，與自然科學(xué)密不可分。這就要求教師在課堂上將自然科學(xué)的知識(shí)融入地理中，使學(xué)生更好地理解相關(guān)自然現(xiàn)象的成因。如必修一第二單元“巖石圈的組成與物質(zhì)循環(huán)”一節(jié)，對(duì)于巖石圈的組成，需要學(xué)生深入了解巖漿巖、沉積巖與變質(zhì)巖的成因。因巖漿冷凝位置的不同，這就需要學(xué)生對(duì)火山噴發(fā)與侵入的科學(xué)現(xiàn)象有一定的了解。在授課時(shí)，對(duì)于這種與科學(xué)密切相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生利用課下時(shí)間搜集資料，并在課堂上選出一名學(xué)生進(jìn)行講解。也可以以小組為單位，應(yīng)用科學(xué)知識(shí)對(duì)地理現(xiàn)象的成因進(jìn)行討論。這種方式可以使學(xué)生理解自然現(xiàn)象的成因，弄清科學(xué)實(shí)際與自然現(xiàn)象之間的關(guān)系，從而更好地學(xué)習(xí)地理這門學(xué)科。

三、結(jié)語(yǔ)

STEM 教育集科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)為一體，目的就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)理解到實(shí)踐再到創(chuàng)新的突破。將STEM 教育理念引人高中自然地理教學(xué)能夠促進(jìn)地理與各學(xué)科之間的聯(lián)系，同時(shí)也會(huì)對(duì)地理教師的自身素質(zhì)提出新的要求以滿足新的教學(xué)方式的需要，最終提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)及解決實(shí)際生活中問(wèn)題的能力。STEM 教育具有跨學(xué)科性，并且要求協(xié)作，允許學(xué)生在失敗中找到正確的路線。還涉及趣味性STEM 教育，要求能夠更大程度地吸引學(xué)生的興趣，改善學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的排斥心理。在高中地理教學(xué)中引入STEM 教育理念可以增強(qiáng)地理學(xué)科的張力，促進(jìn)地理學(xué)科的發(fā)展。