学科核心素养视域下STEAM教育与地理实践力的融合

郝玉婷，王 丹，张雅晴

（南通大学地理科学学院，江苏 南通 226019）

引言

STEM(Science、Technology、Engineering、Mathematics四门学科英文首字母的缩写）教育，是涵盖了科学、技术、工程以及数学领域的跨学科教育理念的代表，目的是提高学生探究和解决实际问题的能力，促进学生全面发展，这与我国高中地理新课程改革理念有着异曲同工之妙。随着时代发展的需要，STEM教育也在诸多实践的同时得到了完善。2008年，美国格雷特·亚克门（Georgette Yakman）教授就美国STEM教育实践中产生的问题，将Art这一人文艺术元素渗透到STEM的体系中[1]，自此，STEAM教育不单单是理性的思考，更融入了人文艺术与美学思考。

近年来，我国高中地理学科改革受到政府与国内学者的高度重视，在此基础之上，课程改革也迫在眉睫。其中，学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是立德树人的基础，是满足学生多元化发展的关键[2]。现如今，学生的“地理素养”高低依然与教师素质息息相关，课程改革也面临着巨大挑战。

1 STEAM教育与我国地理教学的融合

1.1 STEAM教育的发展历程

STEM教育起源于美国，1986年，美国国家科学理事会（NSB）发布了题为《本科的科学、数学和工程教育》的报告，NSB认为“数学是所有科学和工程的基础”[3]，2011年，美国学者格雷持 亚克门将人文艺术学科（Art）纳入STEM教育之中，提出了STEAM教育，从内涵来看，Art囊括的范围甚广，它不仅包括语言学、历史学等人文学科还包含了艺术、美学、动作和形体展示方面的内容。此后，STEAM教育在美国乃至日本、韩国、澳大利亚等国陆续开展，近年来，我国也逐渐踏入STEM教育的研究行列。

1.2 STEAM教育的本土化

首先，STEAM的教育理念符合我国发展创新科技人才的需要。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划》指出“加强创新型、应用型、技能型人才培养……加强基础学科基地建设以及顶尖学生培养。[4]” STEAM教育强调学科间知识的贯穿与整合，注重培养学生STEAM素养（科学素养Scientific life、技术素养Technological literacy、工程素养Engineering literacy、人文艺术素养Arts literacy、数学素养Mathematical literacy）。第二，STEAM教育重在依托情境，让学生解决现实问题，并整合科学知识、利用先进技术，加以工程、人文艺术以及数学思维解决问题。我国《普通高中地理课程标准（2017版）》（以下简称《2017课标》）的基本理念提到“围绕地理学科核心素养培养的要求，构建科学合理、功能互补的课程体系[5]”，在此基础之上，建立一套符合地理学科特性的STEAM教育体系显得尤为重要。但是，由于STEAM教育理念进入我国的时间较短，系统完备的STEAM地理教育体系在我国还未形成。

2 地理实践力培养与STEAM教育的育人价值

2.1 依托情境

《2017课标》明确指出，地理实践力的培养有助于提升地理实践能力、行动能力，并且依托真实的环境，体会地理环境与人类活动的关系。STEAM教育理念解决问题的思路同样也是以现实生活为依托，注重“生活即学习”，培养有利于学生终身发展的地理。在情境中，学生对问题的思考不仅仅局限于理性思考，还强调用综合的、理性的、辩证的思维看待地理问题。

2.2 培养跨学科人才

STEAM教育理念经过不断进步与完善，整合了科学、技术、工程、艺术、数学等学科；进入我国后，教育研究者积极地将该教育体系与我国实际情况相结合，最早是在高校进行，延续理工科人才培养策略；近十年来，越来越多的教育研究者将STEAM教育的目光转移到义务教育阶段以及高中阶段的课程上来，注重学科以及学段的衔接。对于地理学科来说，从义务教育阶段到高中（高职）阶段，知识体系之间的联系也越来越紧密，为满足不同学生的需求，将STEAM教育的优势与地理学科相结合是很有必要的。

笔者认为，STEAM素养与地理学科核心素养的关系如图1。首先，人地协调观是地理学研究的核心主题，这与STEAM素养中的科学素养与艺术素养相呼应。科学素养注重运用科学知识认识自然，同时与综合思维的相关方面有着相呼应之处；其次，地理实践力涵盖的地理学研究方法又与工程、技术密切相关。最后，将STEAM素养与地理核心素养进行有机融合，有利于教师进行教学设计与课堂教学，为培养跨学科人才奠定了基础。

图1 STEAM素养与地理学科核心素养的关系

2.3 鼓励学生将理论与实践相结合

我国学生在数学、物理、化学等方面的成绩在世界范围内有着突出表现，这与我国的教育评价、选拔机制有着密切联系，但同时，过于依赖理论知识也会削弱学生的观察观测能力、社会调研能力、实验能力等。特别是涵盖了自然地理、人文地理以及人地关系的地理学，基于地理学科的多重属性，进行地理课堂实践以及课外实践就显得尤为重要。

3 SATEAM教育与地理实践活动的融合

3.1 地理实践力与STEAM素养

《2017课标》明确指出：地理实践力是指学生在考察、实验等地理实践活动中所具备的意志品质和行动能力。其中，深入实地进行考察、实验、调查是培养地理实践力的重要手段，并且地理实践力能很好地综合其他三个核心素养[5]。从育人理念来看，STEAM素养与地理实践力素养有着千丝万缕的联系（如图2，p27）。第一，都注重实践探究，从真实问题入手；第二，注重工程与技术的运用；第三，重视从自然视角与人文视角思考与解决问题。

图2 一般地理问题的解决思路

3.2 STEAM教育理念在高中地理实践活动中的应用

以人教版新教材地理必修1第五章第二节——土壤的问题研究部分：资料二“雨水花园”为例，通过真实案例呈现STEAM教育视角下的地理实践活动。

3.2.1教学设计（见表1）

表1 “雨水花园”地理实践活动设计

3.2.2 实践活动重点环节分析

本节课重在锻炼学生对真实问题的解决能力，同时利用地理实验、地理考察等重要媒介解决问题、搭建地理模型。在本节课，最需要关注的问题有：第一，调查和收集材料的能力。在课前，安排学生寻找生活中“雨水花园”的实例，对不同类型的例子进行剖析，辨明雨水花园与普通花园的区别，刺激学生发现问题、思考问题。第二，巩固成土因素以及土壤剖面图绘制的基本方法。本节课依赖学生对土壤基本原理的认知，并了解不同土质与植物之间的联系，从综合的角度思考问题。第三，教师要指导学生完成雨水花园小型模型制作。在此过程中，提示学生重视不同土层的覆盖深度以及覆盖顺序，同时要分时间段记录：地表径流量、植被生长状况、人工养护情况等数据，引导学生完成地理实践活动报告等。

4 SATEAM教育与地理实践活动融合的思考

4.1 以情境激发学生兴趣

在教学过程中，兴趣是孩子最好的老师，利用情境能让课堂内容更丰富生动，学生在此种氛围下容易代入自身、引起思考。例如“住宿区草坪内涝，北大学子化身‘园丁’修建人工花园，改善内涝”这一真实案例，增强了学生的兴趣、有利于教师进行教学和正向引导。

4.2 设计案例索引，贯穿课堂

以某一案例为课堂线索，深入教学内容，以某问题链递进式地思考问题、解决问题。在不同情境下解决地理问题，锻炼学生的发散思维、综合思维等。其次，利用“最近发展区”设置问题时，让学生踮踮脚能摸到，伸伸手能碰到。最后，教师在设置问题时，切忌急功近利、背离主题等，重在让每一位学生参与其中，体会知识获得的成就感。

4.3 把课堂教给学生，提升地理实践能力

在一系列的课堂活动中，教师充当着“导演”和“编剧”身份，而学生则是“演员”的身份，教师重在把握课堂主旋律，让课堂递进式前进，学生才是走进舞台的主角。在此过程中，教师要把握总体、注重细节，让学生在此种环境下发挥自己角色的重要性。

4.4 提供创新思路，融合各学科优势

新课标和STEAM教育都很注重利用跨学科思维解决问题，教师在设计教学环节时，合理利用各学科优势，将其与地理技能有机结合，构建创新思维模式、引导学生主动调动生物、化学、数学、工程、艺术等学科思想解决地理问题，掌握地理技能，培养跨学科思维、提升地理核心素养。