中學(xué)地理教學(xué)中STEM教育理念的實踐探討

韓延良

摘 要：STEM這種全新的教育理念主張將多學(xué)科的知識綜合起來并運用到解決實際問題中，對培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)具有積極意義。初中地理知識非常豐富，教師要想講清楚、學(xué)生要想理解和運用就需要這種知識綜合的形式。從STEM教育理念出發(fā)，對中學(xué)地理教學(xué)的實踐策略展開探討。

關(guān)鍵詞：STEM;綜合素養(yǎng);中學(xué)地理;實踐;教育理念

STEM教育理念要求教師培養(yǎng)學(xué)生采用交叉而綜合的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力，但這并不是四大領(lǐng)域?qū)W科或知識的簡單組合、堆積，而是培養(yǎng)學(xué)生憑借更多能力、發(fā)揮更多才能探究世界和解決問題的過程。所以，本文將從“觀察地球的運動”實驗出發(fā)，探究STEM教育理念在中學(xué)地理教學(xué)中的實踐過程。

一、創(chuàng)設(shè)趣味化情境，激發(fā)學(xué)生進(jìn)入課堂的欲望

創(chuàng)設(shè)一個好的、趣味化的教學(xué)情境對于提高地理教學(xué)效果非常關(guān)鍵，因為在趣味化的情境中學(xué)生才會對將要學(xué)習(xí)的知識產(chǎn)生興趣，才會有進(jìn)一步探索和學(xué)習(xí)的欲望[1]。根據(jù)STEM教育理念，首先教師要創(chuàng)設(shè)“地球的運動”的教學(xué)情境——“冬去春來、寒暑易節(jié)、日落月起、星云變幻，大千世界為什么會產(chǎn)生這些現(xiàn)象呢？”中學(xué)生好奇心非常強(qiáng)，日常生活中，也很想獲得這些問題的答案。教師通過情境創(chuàng)設(shè)給學(xué)生敞開地理的大門，進(jìn)而讓他們學(xué)習(xí)和利用科學(xué)知識。

二、提出具有探究意義的問題，激發(fā)學(xué)生的思維

科學(xué)既能滿足學(xué)生的興趣、欲望，又能幫助他們解答心中疑惑[2]。STEM教育理念包含科學(xué)知識，體現(xiàn)了科學(xué)的思想，所以教師接下來要提出具有探究意義且科學(xué)的問題，讓學(xué)生的思維得到充分激發(fā)。例如，春、夏、秋、冬四季更替和地球運動有何聯(lián)系？晝夜交替和地球運動又有怎樣的聯(lián)系？為什么冬天白天短而黑夜長，夏天白天長而黑夜短？什么是春分和秋分？……這些問題和學(xué)生的生活非常貼近，以科學(xué)問題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)過程，往往能幫助學(xué)生逐步獲取知識和理解知識。

三、指導(dǎo)學(xué)生小組合作交流，形成問題探究方案

在激發(fā)興趣和明確問題后，接下來就需要針對問題設(shè)計相應(yīng)的探究方案。在這個過程中，設(shè)計方案者要考慮技術(shù)和工程實施是否可行。這時候，教師將學(xué)生組織起來進(jìn)行小組合作交流，每個小組針對剛才的問題設(shè)計實驗探究方案。例如，針對四季更替現(xiàn)象學(xué)生設(shè)計“地-日運轉(zhuǎn)儀”，至于采用何種材料、技術(shù)和后續(xù)探究工程如何實施，則需要小組內(nèi)學(xué)生進(jìn)行交流、合作。所以，這樣的活動往往需要學(xué)生在課前先做好準(zhǔn)備工作，再在小組內(nèi)進(jìn)行交流。在每個小組確定本組問題的最終方案之后，教師要對方案進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo)，從而引導(dǎo)學(xué)生不斷完善方案。

四、開始實驗探究活動，記錄各環(huán)節(jié)過程及結(jié)果

解決問題的方案確定以后，接下來就是開始實驗探究活動。此時，不僅需要學(xué)生將實驗的各個環(huán)節(jié)開展的過程和結(jié)果記錄下來，而且仍然需要教師一定的指導(dǎo)[3]。例如，有一個小組在探究“地球的運動與四季的變化”這個問題時，將地球的運行軌道假設(shè)為圓形，且太陽位于該運行軌道的正中間。再如，學(xué)生在驗證該問題時，將地球繞著太陽運行時地軸的朝向做了改變，使實驗與實際情況存在出入。所以，為了避免此類問題的發(fā)生，仍需要教師適當(dāng)指導(dǎo)學(xué)生的探究和交流活動。

五、各組分享實驗探究結(jié)果，提升合作學(xué)習(xí)效率

在實驗的最后，每個小組都要分享本組的實驗探究結(jié)果。這個過程采用上臺匯報的形式更好，小組內(nèi)負(fù)責(zé)各項任務(wù)的學(xué)生做自由陳述。例如，有的組探究了“春分有什么特點”這個問題可以讓學(xué)生先說說實驗設(shè)計的思路，然后說說材料的收集、制作等都是如何實現(xiàn)的，接著說一說實驗過程如何進(jìn)行，最后闡述通過交流、計算得到了怎樣的結(jié)果。當(dāng)然，也可以就本組實驗中可能存在的問題或疑點與其他組交流，以求獲得更好的解決效果。這樣一來，小組成員就獲得了自我展示的機(jī)會，鍛煉了他們的表達(dá)能力、溝通能力和思維能力，讓他們的地理學(xué)習(xí)更高效[4]。

綜上所述，STEM教育理念在中學(xué)地理課堂教學(xué)中的實踐，讓教學(xué)效果得到了很大提升，特別是每個環(huán)節(jié)都體現(xiàn)了學(xué)生的綜合素質(zhì)，讓學(xué)生的地理核心素養(yǎng)得到了更全面的發(fā)展。作為地理教師，要從情境創(chuàng)設(shè)、提出問題、形成實驗方案、開展探究活動、分享結(jié)果這幾個環(huán)節(jié)出發(fā)，把握整個課堂節(jié)奏，充分發(fā)揮STEM教育理念中四大領(lǐng)域的作用，讓學(xué)生解決問題的能力得到有效提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊小菊，廖春貴，胡寶清.STEM教育理念在初中地理教學(xué)中的運用研究[J].中學(xué)地理教學(xué)參考，2019，460（4）：11-13.

[2]梁偉.中學(xué)地理教學(xué)中STEM教育理念的實踐[J].中學(xué)政史地（教學(xué)指導(dǎo)版），2019（8）：79-80.

[3]張小莎.淺談初中地理教學(xué)中如何將STEM教育與核心素養(yǎng)有效結(jié)合[J].課程教育研究，2019（24）：41.

[4]鄧海波.STEM教育理念下互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)模式實踐與思考：以初中地理課程為例[J].新課程（中學(xué)），2019（10）.

注：本文系白銀市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度規(guī)劃課題“基于STEM跨學(xué)科視域的初中地理教學(xué)實踐研究”（編號：BY[2020]G400）的研究成果。