初中地理课堂STEAM教育模式的应用

［摘要］“大众创业，万众创新”浪潮的兴起，表明国家对创新人才培养的迫切。结合地理学科的特性，通过对STEAM教育模式在初中地理课堂实施的可行性分析，结合案例进行研究，以期丰富我国对STEAM教育的研究。

［关键词］STEAM；初中；地理课堂

STEAM教育模式是在美国最先提出的STEM模式的基础上，由德国、日本、英国、澳大利亚、韩国结合本国的国情研究出的更为完善的培养创新人才的方法。笔者经过对知网、万方、维普等网络数据库进行检索发现，国内大多数学者只是对STEAM教育内涵、原因进行了研究，对如何将STEAM教育模式落实到具体的教学实践中的研究比较少。基于此，结合地理学科特征，笔者尝试在初中地理课堂中实行STEAM教育模式，致力于丰富我国对STEAM教育模式研究的内容。

一、实施背景

《2018年全球创新指数报告》显示，中国的全球创新指数排名第17位，远落后于美国、日本、德国等发达国家。[１]在“大众创业，万众创新”的当下，提高全民创新能力，激发中学生的创新意识，培养其创新力成为中学教育最为紧迫的任务。新课标的出台为创新人才的培养指明了方向，那么，如何在课堂上贯彻新课程改革的思想，落实新课标的要求，培养创新型人才，成为当前迫切要解决的问题。STEAM教育所倡导的创设真情实景、跨学科知识结合、发散思维、解决问题等理念与我国培养创新人才的目标不谋而合，这也说明了STEAM教育模式是一种培养创新人才行之有效的方法。

二、初中地理课堂上落实STEAM教育理念的可行性

（一）地理学科的特性地理学科中的大气、水圈、岩石圈的知识囊括了物理、生物、地质等学科，体现了与其他学科的紧密联系，更体现出地理学科的综合性、实践性和社会性等特征。[２]地理知识的价值体现在为工农业建设发展提供指导和服务，熟练掌握并运用地理知识，不仅有助于自然环境的保护，更助力于“两型社会”的建设。[３]因此，地理学所具有的特性与STEAM教育理念相契合，STEAM教育理念是多学科知识的融合，倡导主动发现问题，动手实践，培养学生的核心素养，这与我国当前大力培养创新人才的目标是一致的。

（二）课程标准与STEAM教育理念契合性STEAM教育模式是通过学生分组讨论、动手实验、交流总结反思等环节来完成课堂教学，这与我国最新出台的地理课标的要求是一致，重点都是学生主动性和实践能力的培养。新课程标准中提出的掌握对生活有用的地理知识，通过激发学习兴趣，培养学习主动性和创造性，形成热爱地理、热爱生活的情感价值观的教学目标，与STEAM教育理念中培养创新人才目标也是高度一致的。

（三）课程内容与STEAM内容的一致性初中地理的内容较为基础和广泛，包括世界地理和中国地理两大部分。世界地理中的地球面貌、气候、居民聚落等，属于STEAM教育模式中的基础科学层次的内容；中国地理中的自然环境保护、自然资源开发、环境与发展等属于STEAM教育理念中技术层次的内容。由此可见，初中地理课程中很多内容与STEAM教育的内容是相契合的，可以使用STEAM教育的范式来开展教学活动。

三、STEAM教育模式的案例探究

（一）甄选主题，创设情境初中地理课程所包含的内容较为广泛，但并非所有教学内容都适合运用STEAM教育模式进行教学，所以甄选主题是第一步，接着创设引人入胜的教学情景。教师在运用STEAM模式进行教学时，应创设契合主题的能激发学生求知欲的教学情景，吸引学生的注意力。确定主题：中国河流———滔滔黄河。情景设定：播放《黄河颂》、黄河水系图、上中下游三张地貌图。

（二）提出问题，收集资料问题是课堂教学的导线，教师应紧扣课程标准，提出与本节课内容相符合，能达到教学目的的问题。学生对问题进行分析，尽可能多收集资料。根据主题内容和所要解决的问题进行设计实验方案，准备实验器材。提出问题：本节课以“河流地貌”知识点为中心提出问题，①黄河水为什么那么“黄”；②影响水土流失的因素；③如何治理黄河。收集资料：采取小组分工合作的方式收集资料。资料内容包括黄土高原没有遭到破坏前的图片或文字资料，流经的地形区，“地上河”的形成，两岸人们采用的治理措施等。实验器材：两个30cm×50cm的塑料盒，两堆同样粗细不一的泥沙，花洒、勺子、铁架各2个，一块10cm×10cm的纱布。

（三）构建知识框架，指导学生实验八年级学生的知识储备有限，在构建知识框架时，教师应给予引导，帮助学生构建完整的知识框架，同时对实验方案进行严格的评估，确保问题解决。活动前，强调实验注意事项，落实分工；实验过程中，提醒学生注意观察实验现象并做好记录，如果实验结果与预期相差太多，应再次检查实验流程，调整实验方案，重复实验。1.构建知识框架。①课本知识点：河流侵蚀会受到流水速度、被侵蚀物性质等因素的影响，地上河的形成原因，治理洪涝灾害的方法。②STEAM知识：技术上要认真设计实验步骤、核实实验器材，确保实验顺利进行；工程知识上特别要关注黄河水土流失的治理工程、“地上河”的防护工程；数据上学生仔细观察，做好实验数据记录，确保实验真实性和准确性。2.实验操作。实验一：分两组实验同时进行。在两个塑料盒里装上已备好的沙子，放置于铁架倾斜面上，分别在盒子顶端插入小彩旗，用勺子挖泥沙在河床两侧筑成两个堤坝，铺好河床。在距离小彩旗5cm的地方，一个盒子盖上纱布（模拟地表绿植），一个不盖纱布。两个花洒同时匀速浇水，学生记录水流过后河流的深度、宽度、长度的数据。实验二：两个盒子都重新回填沙子，把纱布拿开，一个花洒加大浇水的强度，另一个依然保持匀速浇水，学生记录河流被冲刷后的深度、宽度和长度的数据。实验三：在实验二的基础上，一个盒子放在倾斜角度30°的铁架上，一个放在平面上，同时用匀速的水冲刷，观察和记录实验数据。

（四）交流总结反思1.交流。实验一表明，有纱布的河床深度、宽度、长度均比没有纱布的河床要小。实验二表明，同样的裸露泥沙的河床，强度较大的水冲刷的河床深度、宽度和长度要比匀速浇水的河床要大些。实验三表明，坡度越陡，受冲刷的程度就越严重。2.总结。实验结论：水土流失的程度与地表植被、流水强度、坡度的大小等因素有关。河流的治理方法：植树造林、疏通河道、加固大堤等。3.反思。不足：实验过程中，花洒冲刷的强度难以保持一致，河床泥沙恢复也难统一，会导致实验数据有出入，影响实验结果。综合以上分析，STEAM教育模式符合我国当前培养创新人才的教育模式。此文初步探讨了STEAM教育模式在初中地理课堂中的运用，教学设计和课堂实验结论有待进一步完善。但STEAM教育模式作为教育发展的必然趋势，在促进中学地理教育，培养学生的创新力，提升学生的综合素养方面具有重要意义。期待有更多的学者加入到STEAM教育的相关研究来，丰富我国STEAM教育的研究内容。

参考文献

［1］2018全球创新指数报告显示,中国首次跻身全球创新指数20强.

［2］谷晓红.基于地理学特点和地理思维方式的地理教学论研究取向［J］.哈尔滨学院学报,2011(11):118-121.

［3］王吉亚.关于建设资源节约型、环境友好型社会的若干思考［J］.环境经济,2007(4):47-50.