基于STEAM教育理念的中學(xué)地理課堂深度學(xué)習(xí)研究

陜西省西安市遠(yuǎn)東第一中學(xué) 樊靈草 南海平 邵岳

一、基于STEAM教育理念的中學(xué)地理課堂學(xué)習(xí)內(nèi)涵

1.STEAM教育理念。

STEAM教育的原身為STEM教育,鼓勵學(xué)生在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行綜合發(fā)展和提高,培養(yǎng)綜合性學(xué)科素養(yǎng),從而提升其全球競爭力。而后,引入了Arts,也就是藝術(shù),以提升學(xué)生的藝術(shù)審美能力與鑒賞能力,從而使得STEM教育更加全面。STEAM教育就是集科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)多領(lǐng)域融合的綜合教育?？v觀國內(nèi),STEAM教育起步較晚,但在歐美市場發(fā)展較為成熟,教育行政管理部門是最主要的推動者。

STEAM教育基于信息通信與數(shù)字媒體的教學(xué)方式,注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,能夠提高學(xué)生綜合素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。通過踐行STEAM教育理念,把科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)作為一個教學(xué)活動的整體。對于學(xué)生而言,能夠運用批判性的復(fù)合思維發(fā)現(xiàn)并解決問題,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和知識應(yīng)用能力;對于學(xué)校教育和社會而言,STEAM教育能夠培養(yǎng)順應(yīng)時代要求的綜合型人才。因此,STEAM教育愈發(fā)成為全球?qū)W校教育的重要趨勢之一,即從分科到綜合的課程變革走向成為教育的大勢所趨,STEAM教育的流行也正是源自于學(xué)科統(tǒng)整和綜合課程的理念。

2.基于STEAM教育理念的中學(xué)地理課堂學(xué)習(xí)。

地理學(xué)是一門研究地理環(huán)境與人類活動關(guān)系的科學(xué)。其中,中學(xué)地理兼有自然科學(xué)和社會科學(xué)的內(nèi)容,因而在本質(zhì)上具有綜合性、區(qū)域性等特點。這與STEAM教育理念在培養(yǎng)綜合型人才的教育目標(biāo)上具有內(nèi)在一致性。在貫徹STEAM教育理念的中學(xué)地理課堂上,地理教師不再是知識的傳授者,而是問題的設(shè)計者。地理教師通過拋出一個個真實而有實際意義的地理問題或者活動項目,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入真實的地理情境中,融合多學(xué)科知識,在解決現(xiàn)實問題中深化對于地理知識的掌握與應(yīng)用。

例如,在介紹農(nóng)業(yè)發(fā)展條件的相關(guān)內(nèi)容時,地理教師可以借助圖片或AI影像為學(xué)生真實呈現(xiàn)一個地域空間,請學(xué)生站在農(nóng)場主的角度,思考如何規(guī)劃與利用各地塊發(fā)展農(nóng)業(yè),并且給出具有實際操作意義的農(nóng)業(yè)發(fā)展方案,從而獲得更大的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)收益。在這樣真實的問題場景中,學(xué)生以小組為單位,首先利用科學(xué)知識分析氣溫、降水、光照以及地形等條件可能對農(nóng)作物生長造成的影響,再分析不同農(nóng)作物適宜發(fā)展的自然地理條件與社會人文條件。然后,運用了解到的知識,分析如何利用不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)去發(fā)展不同的農(nóng)作物,從而彌補自然地理條件的先天不足。在這個過程中,學(xué)生不可避免地會利用到數(shù)學(xué)知識去計算溫差、降水量等,以及計算大致的單位經(jīng)濟(jì)收益。最后,學(xué)生可以繪制區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展分布圖,以便幫助農(nóng)場主了解發(fā)展規(guī)劃。

二、基于STEAM教育理念,中學(xué)地理課堂深度學(xué)習(xí)的特征及過程

基于STEAM教育理念中學(xué)地理課堂深度學(xué)習(xí),是指學(xué)生在理解基本地理知識的基礎(chǔ)上,批判性地接受新的觀念并納入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),在新的地理問題情境中遷移應(yīng)用,做出決策,解決地理問題的學(xué)習(xí)過程。

基于STEAM教育理念,中學(xué)地理課堂深度學(xué)習(xí)主要具有以下三點特征:第一,強(qiáng)調(diào)批判性思維。在此地理課堂學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生的地理思維是不受束縛的,也就是說地理問題是沒有固定答案的,學(xué)生不斷地對舊問題、舊答案提出新的質(zhì)疑,不斷補充新的想法。第二,注重知識遷移。學(xué)生通過地理思維縱向發(fā)散,關(guān)聯(lián)不同學(xué)科知識,實現(xiàn)地理課堂學(xué)習(xí)的深度向下剖析。第三,面向問題解決。學(xué)生在地理課堂上的學(xué)習(xí)圍繞著現(xiàn)實地理問題展開,學(xué)習(xí)新地理知識的目的在于解決地理問題,而解決地理問題不能依賴單純的地理知識,還會運用到數(shù)學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科知識。

其次，還可以看出《紐約時報》中的心理過程和行為過程都多于《中國日報》；而物質(zhì)過程和關(guān)系過程《中國日報》多于《紐約時報》。這反映出中國記者在報道“一帶一路”使更多的強(qiáng)調(diào)中國與其他國家的合作關(guān)系；而美國記者則多用一些表達(dá)情感的詞匯來暗示他們對中國“一帶一路”的看法，且多用沒有行為目標(biāo)的行為過程，反映出他們對此戰(zhàn)略的不重視與漠不關(guān)心。

而基于STEAM教育理念,中學(xué)地理課堂深度學(xué)習(xí)所涉及的一般過程主要包括:首先,地理教師以真實的問題情境,引起學(xué)生的有效注意,這是起點;然后,引導(dǎo)學(xué)生回憶已學(xué)過的地理知識,重新分析地理問題,找到存在的缺口,納入新知識,構(gòu)建深度地理理解,這是前提;而后,學(xué)生借助深度理解的地理知識去直接遷移與應(yīng)用,解決地理問題;最后,引導(dǎo)學(xué)生做好深度評價反思,形成地理知識學(xué)習(xí)與應(yīng)用的閉環(huán)。

三、基于STEAM理念地理學(xué)科深度學(xué)習(xí)的實踐策略

1.更新觀念,打破學(xué)科壁壘。

打破學(xué)科壁壘,打造新的地理課堂模式,構(gòu)建學(xué)科素養(yǎng)。近幾年,新一輪科技革命正在迅速改變?nèi)藗兊纳罘绞胶退季S模式。原有的學(xué)科劃分體系已不能滿足時代需要,學(xué)科交叉勢在必行。因此,打破傳統(tǒng)學(xué)科之間壁壘,增強(qiáng)不同學(xué)科之間的相互融合,相互促進(jìn),是中學(xué)課堂今后的發(fā)展趨勢,也是適應(yīng)新課改的必然結(jié)果。而STEAM教育理念中的“S”科學(xué)與“A”藝術(shù)素養(yǎng)正是此趨勢的背景參考,還有“T”技術(shù)和“E”工程技能起到了重要的輔助與指導(dǎo)作用。

從教師層面講,備課就要更新觀念,不只是本學(xué)科教師的相互研討,有必要的話需要多學(xué)科教師參與,通力解決備課中的“疑難雜癥”。比如,講地球的運動相關(guān)內(nèi)容時就需要數(shù)學(xué)、物理教師的參與,解釋天體運動中涉及的力及計算等相關(guān)知識與技能;介紹地球表面形態(tài)中涉及的化學(xué)反應(yīng)可以求助相關(guān)學(xué)科教師;等等。打破學(xué)科壁壘,不僅能夠豐富地理課堂內(nèi)容,構(gòu)建地理學(xué)科素養(yǎng),同時也能拓寬學(xué)生的知識面。

從學(xué)生層面講,傳統(tǒng)的課堂是教師講,學(xué)生聽,學(xué)生被動接受,教學(xué)效率低下,是一種淺表學(xué)習(xí)。淺表學(xué)習(xí)是一種以完成外在任務(wù)、避免懲罰為取向的學(xué)習(xí)行為,以機(jī)械記憶和反復(fù)操練為主,缺少深度思維加工,因此學(xué)習(xí)成果多以復(fù)制為主,難以實現(xiàn)知識的遷移和深化。淺表學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)相對,在某些方面反映出實質(zhì)上是不會學(xué)習(xí)。學(xué)生必須更新觀念,自己才是學(xué)習(xí)的主人,是課堂的主體,只有主動、全身心地投入深度學(xué)習(xí),才能激發(fā)學(xué)習(xí)潛質(zhì),學(xué)到有用的知識,進(jìn)而實現(xiàn)知識遷移,用地理知識解決實際問題,使自己多維度的能力得到提升。STEAM教育理念倡導(dǎo)學(xué)生跨學(xué)科、深度學(xué)習(xí)。比如可以把科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科融入地理課堂中,以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情,為學(xué)生深度學(xué)習(xí)地理學(xué)科創(chuàng)造契機(jī)。

學(xué)科之間相互聯(lián)系、相輔相成、相互促進(jìn),甚至相得益彰。新知識新領(lǐng)域快速拓展,知識體系綜合趨勢日益增強(qiáng),新興交叉學(xué)科不斷涌現(xiàn)。教師與學(xué)生都要更新理念,接受并積極適應(yīng)新的教學(xué)模式,以提高地理課堂效果,實現(xiàn)教學(xué)相長、共同提升的多贏發(fā)展。

2.創(chuàng)設(shè)情境,解決實際問題。

STEAM教育強(qiáng)調(diào)真實情境,為了激發(fā)學(xué)生對地理學(xué)科的興趣,深度投入地理課堂,教師可以從學(xué)生熟悉的日常事例說起,從生活中生動的實地場景出發(fā),創(chuàng)設(shè)真實情境,讓枯燥的地理課堂“活”起來“動”起來。例如,在教學(xué)熱力環(huán)流的相關(guān)內(nèi)容時,教師就先播放一個人在切洋蔥時“淚流滿面”的視頻,然后提出問題:怎樣解決切洋蔥的困境?讓學(xué)生運用所學(xué)知識解決現(xiàn)實問題。再如,在介紹環(huán)境保護(hù)的相關(guān)內(nèi)容時,創(chuàng)設(shè)情境:為了就地保護(hù)朱鹮,為其制作了高大的喬木并在上面建造了鳥巢,為了防止蛇的偷襲,學(xué)生需要在樹干上做怎樣的裝置?這樣的情境令學(xué)生腦洞大開,興趣盎然。創(chuàng)設(shè)情境是地理教學(xué)的有效方法,也是充分激發(fā)學(xué)生潛質(zhì)的特殊方式,能體現(xiàn)學(xué)生的價值所在。

全面深化課程改革以來,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)是重要任務(wù),教師應(yīng)基于地理教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)真實情境,讓學(xué)生解決現(xiàn)實問題,從而促進(jìn)學(xué)生地理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

3.搭建環(huán)境,生成智慧課堂。

數(shù)字化、全球化、知識經(jīng)濟(jì)時代背景下,隨著生產(chǎn)方式和經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)型,未來社會對創(chuàng)新型、復(fù)合型、具備多學(xué)科背景人才的需求更加突出。順應(yīng)時代發(fā)展,新課改對教學(xué)環(huán)境的要求也日益提高。所以,教師可以搭建信息化的教學(xué)環(huán)境,生成智慧課堂。

工欲善其事,必先利其器。中學(xué)地理課堂的教學(xué)環(huán)境也需要革新:需要創(chuàng)設(shè)物質(zhì)環(huán)境、語言環(huán)境、操作環(huán)境,讓學(xué)生樂在其中,全身心投入地理課堂。學(xué)校層面需要提供硬件,即物質(zhì)環(huán)境,像創(chuàng)客教室、地理教室、美術(shù)教室、多媒體錄播教室及“互聯(lián)網(wǎng)+”等,還必須有能解決網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺bug等技術(shù)團(tuán)隊的軟件。教育部頒布的《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見》明確指出,要探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式。

讓學(xué)生身處一個有效的學(xué)習(xí)環(huán)境,生成智慧課堂,地理教學(xué)將會事半功倍,學(xué)習(xí)效率和效果都將得到指數(shù)倍的提升。如水土流失、水循環(huán)、海水淡化、火山噴發(fā)、地震模擬等地理實驗裝置就需要信息化的教育環(huán)境才能很好地完成。實驗的趣味性與形象性,更能引起學(xué)生注意,有利于調(diào)動學(xué)生自主投入、積極思考、深度參與,從而充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,更有利于學(xué)生的全面發(fā)展。

4.培養(yǎng)自信,建立形成性評價機(jī)制。

人在自信的情況下,可以把潛力發(fā)揮到500%以上,而沒有自信或自卑的人,只能發(fā)揮自己潛力的30%?？梢?自信對人而言多么重要。然而,自信并不是與生俱來的,需要后天的培養(yǎng)。教師在地理課堂應(yīng)采用形成性評價,并不單純從成績出發(fā),應(yīng)重視學(xué)習(xí)的過程與體驗。評價將從多維度展開,以此來培養(yǎng)學(xué)生自信心。

STEAM教育理念強(qiáng)調(diào)多學(xué)科融合,地理課堂又涉獵面很廣,為學(xué)生自評、互評及專家點評提供了平臺。比如,在學(xué)生深度投入的“朱鹮之家”地理環(huán)保課堂中,為了增強(qiáng)學(xué)生的自信心,我就設(shè)置了“STEAM展示,彰顯成就”環(huán)節(jié),請每組學(xué)生先自評,說出作品的優(yōu)點;再請其他同學(xué)對作品互評,肯定優(yōu)點,指出可以優(yōu)化提升的方面;然后請專家對每幅作品進(jìn)行客觀、公平、公正的點撥,幫助學(xué)生逐漸樹立自信心。

自信是成功的基礎(chǔ),古往今來的成功人士都具有一個共同的特點,即自信。自信的人可以化渺小為偉大,化平庸為神奇,讓學(xué)生相信自己,充滿對自己的自豪感。地理課堂的科學(xué)性評價對地理教學(xué)也有診斷價值,對教師有監(jiān)督意義,是地理教學(xué)不可或缺的一個環(huán)節(jié)。

四、結(jié)語

地理課堂隨著云計算、大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展,以及新一輪的課改要求也在不斷革新以順應(yīng)時代培養(yǎng)人才的需求。STEAM教育理念下的地理課堂深度教學(xué)模式應(yīng)運而生,教師與學(xué)生都需要更新觀念,打破學(xué)科壁壘,把科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科融入地理課堂中來,打造高中地理課堂的新模式、生成課堂新主人。創(chuàng)設(shè)真實情境,解決現(xiàn)實問題,學(xué)有用的地理知識并會知識遷移;創(chuàng)造教育教學(xué)環(huán)境,借助信息化、網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代手段生成智慧地理課堂利于學(xué)生深度參與其中,樂在其中;為了培養(yǎng)學(xué)生自信心,深度投入地理課堂,必須建立科學(xué)的評價機(jī)制。因材施教、因人而異的評價體系建立非常必要。新的地理課堂模式,必然要以思維創(chuàng)新體現(xiàn)觀念更新,通過創(chuàng)設(shè)情境、生成智慧課堂、建立科學(xué)的評價體系來實現(xiàn),基于STEAM理念的地理課堂深度學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建,也是學(xué)科建設(shè)不斷深化的結(jié)果,更符合學(xué)科發(fā)展的規(guī)律。