陈韵
广州市增城区新塘中学 511340
摘要：以STEM教育为方法，通过地理研究性学习可以培养学生的地理核心素养。本文阐述了如何运用STEM理念来开展研究性学习。提出了开展地理研究性学习的一般模式，并通过对黄土高原水土流失综合治理这个案例探究说明STEM教育融入地理研究性学习的具体操作方法。为推动地理研究性学习的发展提供一个新途径。
关键词:STEM教育；地理研究性学习；地理核心素养
一、STEM教育与地理研究性学习的关系
1、STEM教育的内涵
STEM是指与科学、技术、工程、数学学科相关的教育。STEM教育打破学科疆域，将相关学科交叉融合，相互协调配合，最后形成一个对学科融合的完整体系，并以解决问题的形式，将其运用到实际相关的情境中，旨在培养学生问题解决能力、创新应用能力。在STEM教育中，科学支持人们认识世界规律，工程和技术支持人们根据社会需求改造世界，数学为人们发展提供思维方法和工具。STEM教育在复杂的学习情境中，通过学习活动的设计，培养学生的实践能力与问题解决能力。STEM教育具有真实情境、跨学科融合、探究式学习、评价反思等核心特征，为学生进行地理研究性学习提供支持。
2、STEM教育及其与地理研究性学习的关系
研究性学习的本质是学生学习技能的提升，注重过程的发展，构成了学生发展的需要。在具体的地理研究性课堂教学中，学生成为探究者，对各种有意义的学习材料进行分析调查，在探索的过程中不断发挥自己的潜能，逐渐形成了研究性的思维意识和习惯，真正掌握学习的主动权，促进全面发展。
研究性学习要求学生高效的投入学习，培养学生的实践能力和创新思维。在夯实的学科知识基础上，STEM教育强调以跨学科的思维方式解决真实问题，注重真实情境，解决实际问题，注重迁移和反思，为地理研究性学习的效果提供了很好的指导方法。
（1）依托典型地理现象，创设真实情境,激发地理研究性学习的兴趣。典型的地理事物，是学生在生活中的所见所闻，还有亲身经历中的。选取这样的地理事物，能极大的激发学生的学习兴趣和探索的欲望。
（2）跨学科知识的融合，探索新知,促进地理研究性学习。在解决具体问题时，学习者运用不同学科知识，与教师和学习同伴不断交互、头脑风暴并进行自我反思，以一种融合的高阶思维来整合信息，更易将知识点理解透彻。不同的学科知识融会贯通、相互影响，促进了学习者的深度思考。还给学生主动权。
（3）运用科学的手段，技术工程并用，深化地理研究性学习的内涵。探究的目的旨在培养学生的探究精神和实践能力。探究式学习实施过程注重小组合作与同伴交流，和谐共享开放的学习氛围能拓宽学生的思路，促进学生和学生、学生和老师之间的思维发生碰撞，进而为知识体系的建构与发展提供支持。
（4）评价迁移，回归生活，实现地理研究性学习的育人价值。STEM教育强调分享、创造，强调让学生体验和获取分享的快乐感和创造的成就感。在探究的过程中，思维方法不尽相同，交流展示能促进学生能对地理知识的深入理解，掌握分析和解决地理问题的能力。同时，获得同伴的肯定也能获得了自信。
开展基于STEM理念的地理研究性学习，是新课程理念下对传统地理课程教学的有益补充，旨在培养学生地理的核心素养，激发学生的学习热情。
二、指向地理深度学习的STEM教育模型的构建
基于STEM教育的特点和已有的相关研究，本文提出了基于STEM理念的地理研究性学习模式的基本流程，即中学地理研究性学习应该怎么做。基本流程为：创设真实情境，学生主动发现问题——选择适当的技术，运用跨学科知识，深度分析问题——利用工程技术手段，提出问题解决的方案——展示交流与深度反思。
在整个过程中，学生占据活动的主体地位，自主探究，独立获取解决方案，教师扮演指导和监督的角色。学生在进行研究性学习的过程中，全身心的投入学习中，既需要动脑调用课堂所学的知识完成研究性学习任务，也要综合使用不同的工具来收集资料，还需要克服研究性学习过程中的困难，锻炼人际交往能力。有利于促进学生将知识内化为素养。
上图为：STEM教育融入地理研究性学习的一般模式
运用STEM理念开展地理研究性学习的目的最终指向地理核心数羊，我认为有以下三点：
1、运用信息技术，强化区域认知。地理学具有区域性特征。不同的时间尺度和不同的空间尺度表现出来的地理现象各不相同。学生的时间大部分在学校里，如何能快速的、直观的感知地球表面的千变万化。运用现代信息技术是提高区域认知一个高效的方法。例如遥感图片是对地球表面事物的表现，收集遥感图片，我们可以感知农业、工业、林业、地址、海洋、水文、气象、环境保护等方面的方面的知识，为资源普查研究，植被分类研究、土地利用规划、环境污染研究等各方面的地理研究性学习提供原始材料。
2、加强学科融合，培养综合思维和地理实践力。目前高考采取了选科制度，选择地理学科的学生越来越多，对地理学科综合思维能力要求很高。生活中的地理问题，地理现象产生的原因是往往是复杂因素综合影响的结果。在地理研究性学习过程中，需要调用不同学科的知识，并且把不同学科的知识融合分析，相互印证，通过不同技术手段处理实验数据，提出不同的假设和解决方案，才能解决实际问题，提升学生的创新思维和实践能力。
3、汇报与反思，升华人地协调观。地理学是一门强调人与自然关系的学科。我们探究地球表面的事物，研究它们的分布规律，发生机制，最终的目的是为了更合理的利用自然资源，寻求人与自然的和谐发展，提升人居住环境的舒适性。尤其在当今世界污染严重，资源紧缺，疾病肆虐，我们更应该运用智慧和力量谋求人地协调。STEM教育运用工程、技术、数学、科学等手段，为人地协调提供科学的指导。
三、基于STEM教育的地理研究性学习实施过程案例分析
高中地理研究性学习以小组为单位。这个阶段学生已经对了大气运动、水循环、地球表面物质循环等基本地理原理有所了解。但具体区域的自然地理特征和人类活动情况仍然需要很多具体具体经验的支出。地理研究性学习正提供了足够的经验支持，让学生从探究、实践中感受地理学科的魅力，享受实践探究的快乐。同时，在互联网飞速发展，大数据支撑研究的年代，学生能够运用各种数字地图，统计数据来支撑，大大提高了研究的效率。
接下来，我以新教材中图版选择性必修二第二章第四节生态脆弱区的综合治理——以黄土高原为例，立足STEM教育理念，与新教材实现融合连接，初步探究STEM理念融入地理研究性学习的实践情况。教学过程与实践设计如下表。
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四、评价与展望
将STEM教育融入地理研究性学习，STEM教育是方法，研究性学习是模式，最终目的是培养学生的地理核心素养。研究性学习让学生学会针对实际问题设计具体的方案，并协同合作，享受调用各个学科知识解决问题的快乐，同时运用了互联网技术，使地理学习方法更上一个台阶。不过在实施的过程中，也遭遇了不少的困难和疑惑，最后我提出改进的方法并在这方面继续探索。
1、地理教师需要不断提升STEM素养，同时需要跟各个学科的老师进行不断的交流甚至进行跨学科的合作指导研究性学习。通过阅读STEM相关的书籍，观看STEM的教学案例，开展STEM活动，加强对STEM教育的理解，在地理教学中，能巧妙把两者融会贯通。并且多收集相关的教学案例，大胆的在学生中开展学习活动。
2、加强情境构建，引导学生主动发现问题。我们选取的情境应该是有价值的、真实的，同时贴近生活的。比如城市的光污染、台风的预测、猪肉的涨价等都是生活中真切能遇到的问题。在这些方向上提出研究方向，能激发学生的探索欲望。
3、运用跨学科的，促进学生深度分析问题，解决问题，达到内化学生核心素养的目的。这对学生的要求也很高。所以，开展地理研究性学习的难度是很大了，需要师生互动，生生互动，不断交流，分享，总结和反思。
4、构建完善的STEM评价体系。地理学是一门综合学科，研究性学习是地理学习的一种创新的方式，因此，评价体系应该是包容的、开放的、协同的还有联动的。评价需要对学生的研究成果有一个正向反馈，使让学生的情感态度与价值观上有一个提升。
参考文献：
[1]伍枝婷，赵媛.基于STEM教育里面的地理研究性学习设计:以海绵城市的建设为例[J].地理教学,2019(13):24-27
[2]罗锐.基于STEM理念的高中地理研学项目设计与实践：广州白云山植被生态系统考察为例[J].
中学地理教学参考，2019（7）:83-85
[3]王宏.指向深度学习的STEM教育探究[J].现代教育技术,2020(3):108-112
项目课题：“本文是增城区教育科学“十三五”规划2019年度课题《STEM课程促进高中通用技术课程核心素养落实的研究》，课题编号：zc2019083的研究成果”