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STEM教育理念在高中地理教学中的运用研究

发表时间：2021/9/2 来源：《现代中小学教育》2021年8月下作者：吴于可嘉

[导读] 地理是一门关于生活在地球上的人与他所处地理环境之间关系的学科。一般来讲，地理所涉及的范围包括人类生活的各种环境,也就是自然环境与人文环境。学习地理可以使人们在日后更好地了解环境、改造环境、有利于促进人与自然和谐发展。地理看似与生活毫无关系，实则息息相关，大到世界的人口、经济、环境状况，小到城市的规划、电力的供应、居民的用水状况等，都蕴含着地理知识。

海丰县林伟华中学吴于可嘉

摘要：地理是一门关于生活在地球上的人与他所处地理环境之间关系的学科。一般来讲，地理所涉及的范围包括人类生活的各种环境,也就是自然环境与人文环境。学习地理可以使人们在日后更好地了解环境、改造环境、有利于促进人与自然和谐发展。地理看似与生活毫无关系，实则息息相关，大到世界的人口、经济、环境状况，小到城市的规划、电力的供应、居民的用水状况等，都蕴含着地理知识。因此学好地理有利于中学生的综合素质的培养，使学生在日后认识世界、改造世界的过程中可以顺应自然，不做无用功。
关键词：STEM教育理念；高中地理；地理教学
        高中地理学习知识较为杂乱，涉及到多个方面，尤其是经纬度相关的知识，对于学生来说抽象难以理解，学生在记忆时困难较大，很容易在反复记忆与练习的过程中失去对地理学习的兴趣，同时地理习题的答案往往总是会出乎学生意料，使学生在学习的过程中掌握不到地理学习的技巧，长此以往学生很容易丧失地理学习的信心。为了让学生在地理学习的过程中能够更好地形成系统的知识体系，提高学习效率，高中地理教学引入了STEM教育理念。利用STEM教育理念激发学生对于地理的学习兴趣，扩展学生的知识面，培养学生的思考交流能力，在地理学习中促进学生全面发展。
        一、STEM教育理念的发展
        STEM教育的核心理念强调以概念为主，通过STEM教育模式实现科学、技术、工程以及数学各个学科的跨界学习与整合，在科学理论与工程领域之间实现融合，在科技概念与工程项目之间进行合并，将数学概念原理应用到科技、科学与工程之中去。现代STEM教育主张将核心理念与科技馆教育活动做到充分结合，从融合过程互相作用中得到深刻的启示。
        STEAM教育是集科学，技术，工程，艺术，数学多学科融合的综合教育。它起源于美国，目前在全世界的中小学教育中得到普遍应用。然而，STEM课程并不是科学、技术、工程和数学教育的简单叠加，而是要将四门学科内容组合形成有机整体，以更好地培养学生的创新精神与实践能力。融合的STEM教育具备新的核心特征：跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、艺术性、实证性和技术增强性等。
        在科学、技术、工程、数学之间存在着一种相互支撑、相互补充、共同发展的关系。如果要了解它们，尤其是它们之间的关系，就不能独立其中任何一个部分，只有在交互中，在相互的碰撞中，才能实现深层次的学习、理解性学习，也才能真正培养孩子各个方面的技能和认识。
        二、STEAM教育理念在高中地理中的应用
        STEAM教育理念的目的在于培养学生的逻辑思维与实践创新能力，这与高中地理中培养学生的地理核心素养的要求相符，因此将STEAM教育理念引入高中的地理教学当中，使学生可以更加直观地了解地理知识，让学生在学习中获得解决实际问题的能力，提高学生的综合素质。
        （一）STEAM教育理念在课堂上的应用
        虽然自然地理知识与我们周围的气象变化息息相关，但是实际上它们只是抽象的概念。

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以“锋面系统”为例，单靠教材上的文字：“当性质不同的两个气团，在移动过程中相遇时，它们之间就会出现一个交界面，叫做锋面”，学生很难理解到“锋面”是什么，因为“气团”是看不到、摸不到的，锋面两侧虽然有温度的差异，但是这种差异并不能被人体所感知。因此地理的学习就要借助信息技术。STEAM教育理念渗透到高中地理课堂，就是在理论的基础上，扩展学生的知识面，将碎片化的知识联系起来，进行整合。要实现这一目标，单靠教师的讲解是不够的，这就要求教师掌握并且可以熟练运用信息技术，帮助学生串联其他相关的知识。还是以“锋面系统”这一知识点为例，通过给学生播放关于冷锋、暖锋过境前后的差别，让学生联系到自身生活中天气变化的原因。同时多媒体设备可以通过视频将原本看不见、摸不到的“锋面”实体化，让原本处于自然系统之中的学生转变视角，从宏观的角度观看气团之间的变化，更好地理解“锋面系统”的相关知识。
        在学习人文地理时，教师还可以进行情景教学，将教材中抽象难懂的问题具体化，比如城市规划问题，教师就可以让学生设身处地的联想居民区与工业区的相对位置，若学生自己居住在工业区的下风向、河流的下游，那么他们天天呼吸的空气都是被污染过的。让学生了解到城市规划的重要性，将宏观的、不易理解的知识缩小，帮助学生更加直观的学习。
        （二）STEAM教育理念在“河流侵蚀”知识上的应用
        “河流侵蚀是指河道水流破坏地表，并冲走地表物质的过程。除了水流本身的冲蚀作用外，其携带的大量碎屑物质也会对河床产生冲蚀。按照流水对河床冲蚀作用方向的不同，可以分为下蚀和侧蚀，流水加深河床、增长河谷的作用称为下蚀。”单纯的靠学生自己的想象来理解“河流侵蚀”的概念是远远不够的。
        教师可以在教学过程中依据教学目标引导学生设计实验方案、模拟自然环境规律、反复求证，最后得出结论。
        教师可以利用沙盘模拟河流上、中、下游的侵蚀状况，让学生在实践中对自然地理知识有一个直观的认识。教师可以准备好剪开的塑料瓶、颗粒大小均匀的沙子以及清水。将塑料瓶斜放将沙子放入瓶子中，将清水从顶部约20厘米处倒下，观察塑料瓶中沙子的变化情况并做好记录。为了保障实验的准确性、让学生可以记忆的更加牢固，可以多次反复进行操作。这一实践不仅可以帮助学生转换视角，直观地感受河流侵蚀对土地的作用，还可以锻炼学生的动手能力。在实践过程中，学生还可以通过调整塑料瓶倾斜的角度观察沙子被侵蚀的现象的差异，了解到河流上中下游不同的侵蚀状况，还可以提前对河口堆积这一概念进行了解。
        结束语：
        通过在高中地理中融入STEAM教育理念，可以促进地理学科与其他学科之间的联系，加强学生对地理学科的重视，有效防止地理学科的“边缘化”。同时培养学生的地理素养与综合素质，使学生拥有宏观、综合的思维方式，为以后的学习打下基础。
参考文献：
[1]郭长石. STEM教育理念在高中地理教学中的运用研究[J]. 文渊（中学版）,2020(1):229-230.
[2]纪秋月,高欢,韩娇娇,等. STEM教育理念在高中地理教学中的应用-以"荒漠化的危害与治理"为例[J]. 中学地理教学参考,2017(14):26.
[3]弓凯华. STEM在培养高中地理综合思维中的应用探讨 ——以"自然地理环境的整体性"为例[J]. 新课程,2021(4):175.