徐寧寧
(山東省濟南第一中學,山東 濟南 250000)
STEM 教育是對科學、技術(shù)、工程、數(shù)學的整合,是對這四個領(lǐng)域教育的統(tǒng)稱??茖W是技術(shù)、工程與數(shù)學的思想和理論依托,數(shù)學是技術(shù)、工程的工具,技術(shù)與工程則是科學與數(shù)學的應(yīng)用,STEM 教育將原本分散的四類學科合成了一個整體,體現(xiàn)了跨學科性、交叉性與趣味性等特點。STEM教育最早興起于美國,后逐漸被其他國家認同并推廣。在地理教學中,將理論知識與社會生活緊密聯(lián)系能加強學生對地理知識的應(yīng)用,培養(yǎng)學生多方面的素養(yǎng)。如今,考試形式正在悄悄改變,從內(nèi)容上來說,很重視地理學科與其他學科的聯(lián)系,學科間的相互聯(lián)系已成為一種不可忽視的趨勢。STEM 教育將科學、技術(shù)、工程、數(shù)學四部分內(nèi)容應(yīng)用于地理教學,能很好地加強地理學科與其他學科間的聯(lián)系,促進地理學科的發(fā)展。
《普通高中地理課程標準(2017 年版)》明確要求要增強學生的地理核心素養(yǎng)。STEM 教育倡導(dǎo)多學科融合教育,采用探究式、基于項目、基于設(shè)計等學習方式,培養(yǎng)學生運用系統(tǒng)思維理解知識和解決實際問題的能力。STEM 教育理念與新課程標準提出的四大核心素養(yǎng)內(nèi)含是完全吻合的。
人才的培養(yǎng)是一個連續(xù)的過程,高中階段地理教學開展STEM 教育為后期地理專業(yè)人才的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。高中階段學科劃分明確,各學科知識之間的整合、綜合運用少,學生綜合思維能力得不到有效鍛煉。STEM 教育將科學、技術(shù)、工程、數(shù)學及人文社科知識整合,各學科知識互相滲透,學生可運用系統(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)。在這一過程中,學生的綜合思維能力、科學素養(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)新人才做好了準備。
自然地理環(huán)境是地理學科研究的重要內(nèi)容。在高中地理學習中,少不了對于地質(zhì)構(gòu)造、自然現(xiàn)象、板塊運動規(guī)律的研究。動畫演示對于這些內(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過程中,將地理學科與信息技術(shù)學科相結(jié)合,培養(yǎng)學生理解動畫的能力,以增強地理實踐力,達到更好的學習效果。如在學習必修一“地球公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)”知識點時,就需要用動畫對地球與太陽相對位置的動態(tài)變化進行展示,通過一年中地球太陽直射點的南北半球變化,與一天中晝半球與夜半球變化的動態(tài)演示,可以讓學生對公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)有更好的理解。又如在學習山脈與湖泊的成因時,需要學生充分了解板塊構(gòu)造學說的板塊的碰撞和擠壓。若教師能教會學生使用相關(guān)軟件對板塊的碰撞擠壓過程進行展示,則學生在記憶不同山脈與湖泊的位置時,便可結(jié)合板塊的碰撞擠壓進行記憶,從而達到良好的記憶效果。由此可見,地理學科與信息技術(shù)學科是相輔相成的,要想將地理學好,就要借助動畫對所學知識點進行展示,從而更好地理解、記憶該知識點。因此,教師在課堂應(yīng)用STEM 教學理念時,要注重地理與信息技術(shù)學科的聯(lián)系。
自然地理環(huán)境是地理學科研究的重要內(nèi)容。大自然地理現(xiàn)象的成因,與自然科學密不可分。這就要求教師在課堂上將自然科學的知識融入地理中,使學生更好地理解相關(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),對于巖石圈的組成,需要學生深入了解巖漿巖、沉積巖與變質(zhì)巖的成因。因巖漿冷凝位置的不同,這就需要學生對火山噴發(fā)與侵入的科學現(xiàn)象有一定的了解。在授課時,對于這種與科學密切相關(guān)的知識點,教師可以鼓勵學生利用課下時間搜集資料,并在課堂上選出一名學生進行講解。也可以以小組為單位,應(yīng)用科學知識對地理現(xiàn)象的成因進行討論。這種方式可以使學生理解自然現(xiàn)象的成因,弄清科學實際與自然現(xiàn)象之間的關(guān)系,從而更好地學習地理這門學科。
STEM 教育集科學、技術(shù)、工程和數(shù)學為一體,目的就是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,實現(xiàn)理解到實踐再到創(chuàng)新的突破。將STEM 教育理念引人高中自然地理教學能夠促進地理與各學科之間的聯(lián)系,同時也會對地理教師的自身素質(zhì)提出新的要求以滿足新的教學方式的需要,最終提升學生的綜合素養(yǎng)及解決實際生活中問題的能力。STEM 教育具有跨學科性,并且要求協(xié)作,允許學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生的興趣,改善學生對學習的排斥心理。在高中地理教學中引入STEM 教育理念可以增強地理學科的張力,促進地理學科的發(fā)展。