■ 武漢市漢鐵高級中學 葉雅文

一、STEAM教學的設(shè)計

1.課標要求

本節(jié)內(nèi)容主要落實課標中“1.4通過野外觀察或運用視頻、圖像，識別3—4種地貌，描述其景觀的主要特點”這一內(nèi)容要求。該要求屬于地理必修一模塊三方面內(nèi)容中的“自然地理實踐”。本節(jié)課選取的是在湖北廣泛、常見的地貌——河流地貌。課標要求的行為動詞是“識別”“描述”?！白R別”是通過谷歌地圖觀察，識別天興洲是長江中游的河流堆積地貌以及天興洲所在的自然環(huán)境；“描述”是用地理學科視角、學科術(shù)語描述天興洲地貌的形態(tài)、物質(zhì)組成、成因。課標的達成方法是“通過野外觀察或運用視頻、圖像”，本節(jié)課主要采用的是通過谷歌地圖呈現(xiàn)圖像，突出天興洲河流地貌特征，強化視覺刺激；通過微課介紹觀察地貌的一般方法，幫助學生提高地理實踐力。

2.教材分析與學情分析

本節(jié)課是人教版（2017版）地理必修一第四章第二節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)在教材中起著承上啟下的功能，教材在由外到內(nèi)的順序介紹完地球上的大氣、水后再介紹地貌，地貌也是植被、土壤形成的重要因素。

本節(jié)內(nèi)容以“觀察地貌的順序”“觀察地貌的內(nèi)容”“觀察家鄉(xiāng)的地貌”的順序來呈現(xiàn)，體現(xiàn)出“方法—規(guī)律—應用”的編排思路。

高一的學生對地貌有一定的感性認識，但作為平原地區(qū)的城市學生，對地貌的觀察機會較少，沒有形成理性認識。學生對野外觀察有很大興趣，可組織學生外出或通過模型、VR、谷歌地圖軟件等在課堂內(nèi)實現(xiàn)對地貌的觀察。

3.教學目標

①科學教育（Science）：通過微課學習，了解地貌觀察的順序、內(nèi)容的科學方法，提升地理實踐力。

②技術(shù)教育（Technology）：通過操作谷歌地圖軟件，觀察天興洲地貌，體驗遙感技術(shù)，深化對地理信息技術(shù)的應用。培養(yǎng)區(qū)域認知、綜合思維能力。

③工程教育（Engineering）：學生圍繞問題進行探究合作學習，培養(yǎng)解決地理問題、綜合思維能力。

④藝術(shù)教育（Arts）：通過谷歌地球軟件中觀察天興洲地貌得出的數(shù)據(jù)，建立3D打印模型，提高審美能力與3D繪圖能力。

⑤數(shù)學教育（Mathematics）：通過谷歌地球軟件中觀察天興洲地貌得出的數(shù)據(jù)，計算天興洲相對高度、坡度、面積等數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學生的數(shù)學統(tǒng)計分析能力。

⑥學業(yè)生涯教育：通過介紹與遙感相關(guān)的大學專業(yè)，做好學業(yè)生涯規(guī)劃。通過制作天興洲3D打印模型，激發(fā)對家鄉(xiāng)的熱愛，培養(yǎng)人地協(xié)調(diào)觀。

4.教學設(shè)計理念

基于STEAM教育理念，在創(chuàng)設(shè)的真實情境中，通過自主或合作探究的方式，培養(yǎng)學生解決真實問題的能力，創(chuàng)新合作精神、探究意識，培養(yǎng)學生更高層次的地理核心素養(yǎng)。本節(jié)課教學的主要流程為“提出問題——分析問題——解決問題——拓展延伸”，每一個教學環(huán)節(jié)都體現(xiàn)了STEAM教育和地理核心素養(yǎng)。它們共同形成了一個良性循環(huán)系統(tǒng)。

本課設(shè)計主要借助于谷歌地圖觀察地貌、記錄與計算地貌數(shù)據(jù)、3D建模打印突破教學重難點，了解地貌觀察的順序，能夠在野外選擇地貌觀察點并確定地貌觀察的順序、內(nèi)容，提高地理實踐力。與實地野外地貌考察相比，利用谷歌地球軟件觀察地貌操作難度小、安全性高，更適用于后疫情時代。同時在教學過程中貫穿學業(yè)生涯規(guī)劃，激發(fā)學生在高等教育階段報考地理相關(guān)專業(yè)、繼續(xù)學習地理3S技術(shù)的興趣。

本節(jié)課的教學流程圖如下：

圖1 “地貌的觀察”STEAM教學流程圖

三、STEAM教學的實施

表1 STEAM教學實施過程

時長 教學環(huán)節(jié) 學生活動 教師活動 設(shè)計意圖投影V型谷、沖積扇、沖積平原、三如何識別河流地貌類型？ 角洲地貌景觀圖。探究活動1 1.根據(jù)景觀圖，識別河流地貌類型。教師點評：該小組準確地找到了V科學教育5分組2.說出不同河流地貌類型形成原因。型谷、沖積平原的地貌景觀圖，并準 識別河流分析問題 各小組選擇兩個地貌類型展開討論，小 確地說出了它們分別是由河流侵 成觀察地組代表發(fā)言。蝕、河流堆積作用形成的。上一節(jié) 類型的科的內(nèi)容掌握的十分扎實，相信在野外也能夠準確地識別地貌類型。如何將等高線地形圖與河流地貌對應？展示等高線地形圖。探究活動2 1.將等高線地形圖貼在對應的河流地貌 這位同學將等高線地形圖與河流地5分鐘 景觀圖下面。貌景觀圖一一對應，找的非常準藝術(shù)教育分析問題2.描述不同河流地貌等高線地形圖的特 確。請你留步，以其中一個為例，說 地形圖識點。說這個河流地貌的等高線地形圖最 欣賞地圖小組討論后派代表上臺粘貼、講解。顯著的特點是什么嗎？如何在天興洲進行地貌觀察？1.收集天興洲的地形圖、遙感影像、考察工程教育報告、論文等資料。學，培養(yǎng)學2.操作谷歌地球軟件識別天興洲宏觀、指導并幫助學生使用谷歌地圖軟件 問題的能微觀地貌。進行地貌觀察。3.用谷歌地球軟件找到最高點、最低點 技術(shù)教育海拔，計算相對高度。提醒學生在操作時注意截圖，展示 歌地圖軟4.繪制最高點和最低點之間的地形剖面 時要圖文并茂。天興洲地圖，了解地勢起伏狀況。通過該小組分工合作明確，展示和 技術(shù)，深化探究活動3 5.測量天興洲的面積、沙坡最大坡度。講解清晰，通過這個觀察記錄表仿 技術(shù)的應15分6.觀察不同地形類型的分布、土地利用 佛把天興洲原原本本地還原在大家鐘狀況。眼前。數(shù)學教育解決問題 完成地貌觀察記錄表，小組代表上臺分 文字的力量是有限的，在操作時，大 據(jù)，得出天享。家要注意將關(guān)鍵步驟和結(jié)果截圖，度、坡度、經(jīng)緯度 地貌 海拔 相對 坡度 圖文并茂地展示更有說服力，更能 學生的數(shù)類型 高度 展現(xiàn)你們的地貌觀察結(jié)果。能力。起伏 面積 土地 提問：天興洲的地貌與該地的農(nóng)業(yè) 應用地貌狀況 形狀 長寬 分布 利用 活動、居民點、交通方式、交通線路 觀察家鄉(xiāng)有什么關(guān)系？ 域認知能學生回答問題，學會利用地貌為生產(chǎn)生 實踐力?；罘?。教師點評、總結(jié)：技術(shù)教育制作天興洲3D模型。該組設(shè)計的天興洲旅游路線合理、軟件，培養(yǎng)1.運用天興洲地貌觀察數(shù)據(jù)，利用3D建 有序、操作性強，游客在這條旅行線 印技術(shù)。探究活動4模軟件為天興洲建模。路上一定能充分地觀賞到河流地8分鐘2.如何為外地游客設(shè)計旅游路線，充分 貌、感受大美武漢的風情。拓展應用拓展延伸 展示天興洲獨特的地貌景觀？ 在設(shè)計路線的時候還要充分考慮可 的方法解小組代表上臺分享。能存在的安全風險，例如夏季暴雨 進一步提帶來的水位上漲、流速加快；注意在 力，培養(yǎng)熱課后打印天興洲3D模型?？疾旌陀斡[時不要亂扔垃圾、破壞 感。環(huán)境，保護天興洲獨特的地貌環(huán)境。：觀察圖片，地貌類型，形貌、識別地貌學思維。：通過等高線別地貌，學會之美。：問題式教生解決地理力。：通過操作谷件，在線觀察貌，體驗遙感對地理信息用。：通過計算數(shù)興洲相對高面積等，培養(yǎng)學統(tǒng)計分析觀察的方法地貌，提高區(qū)力、提升地理：操作3D建模3D建模及打，用地貌觀察決實際問題，高地理實踐愛家鄉(xiāng)的情

時長 教學環(huán)節(jié) 學生活動 教師活動 設(shè)計意圖2分鐘 課堂小結(jié)天興洲是長江中的一個沙洲，位于長江二橋下游約7km，洲頂高程在25m以上。四面環(huán)長江，東西長13公里，南北寬約2公里，面積約26平方公里。沙坡坡度較小，起伏和緩，主要是農(nóng)業(yè)用地，是武漢市的瓜果生產(chǎn)基地。地貌對人們的生產(chǎn)生活影響很大，我們要愛護地貌景觀，因地制宜地利用地貌，實現(xiàn)人地協(xié)調(diào)發(fā)展。如何用一句話向全世界推介天興洲？通過本節(jié)課地貌觀察的學習有哪些收獲、啟示？下節(jié)課帶著觀察記錄表與3D打印模型實地考察天興洲地貌。懂得地貌對人類生產(chǎn)生活的影響，形成因地制宜的思想，認同人地協(xié)調(diào)觀。

四、STEAM教學反思

《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》中提出了3條重要的教學建議——重視問題式教學、加強地理實踐、深化信息技術(shù)應用。這些建議與STEAM教學理念中的教學方法不謀而合。

1.重視問題式教學，設(shè)計問題鏈條

PBL教學方法是指基于項目的學習（Project-Based Learning）和基于問題的學習（Problem-based Learning）。兩種教學都起始于一個開放的問題或項目，學生通過分工合作、收集資料和分析數(shù)據(jù)來解決問題。一個典型的STEAM課堂往往在包含多門學科的復雜情境中強調(diào)學生的設(shè)計能力與問題解決能力。本節(jié)課教學過程中，教師提出學習項目——利用谷歌地圖觀察天興洲地貌，完成觀察記錄表，制作天興洲3D模型。在研究過程中，教師設(shè)計問題鏈條，貫穿課堂始終。學生需要尋找合適的技術(shù)、分析數(shù)據(jù)，并設(shè)計、測試和改進解決方案，與同伴交流研究成果。

2.加強地理實踐，創(chuàng)新實踐模式

地理實踐是支持學生地理學和核心素養(yǎng)發(fā)展的重要手段，STEAM教育理念倡導跨學科融合解決問題，解決這些問題可以采用不同的地理實踐手段，如戶外考察、模擬實驗、社會調(diào)查等。通過地理實踐使學生自主調(diào)動數(shù)學、技術(shù)、工程、藝術(shù)等學科知識與技能，更好地理解地理知識、解讀地理現(xiàn)象、解決地理問題等，形成跨學科解決問題的思維素養(yǎng)。選擇實踐活動的方式要依據(jù)課標要求，充分考慮實踐內(nèi)容的適宜性和可行性，充分考慮學生、學校以及地區(qū)的條件和特點。例如“地貌的觀察”一課中用谷歌軟件觀察替代野外觀察，既符合課標中的“達成方法”要求，又考慮到武漢后疫情時代的防疫政策，組織學生戶外考察難度大、風險高，是一種創(chuàng)新的實踐模式。

3.應用信息技術(shù)，體現(xiàn)以生為本

武漢市的高中生，經(jīng)過疫情期間的網(wǎng)絡(luò)學習，大部分能熟練使用計算機、智能手機和各種線上學習APP，具備利用網(wǎng)絡(luò)信息的能力，比較適應新的學習方式。針對不同的學習課題，教師要選擇合適的信息技術(shù)手段輔助教學，實現(xiàn)科學教育與技術(shù)教育。課標要求中“達成方法”是野外觀察的可以采用VR技術(shù)，“內(nèi)容要求”中包含地理信息技術(shù)應用的則選用對應的3S技術(shù)軟件，還可以改變傳統(tǒng)的評價方式，實現(xiàn)即時、互動評價，使評價更有針對性。通過加強信息技術(shù)的應用，改變學生的學習方式、教師的教學方式和評價方式，實現(xiàn)師生互動、生生互動，體現(xiàn)以生為本。

高中地理STEAM教學以真實的情境為導入，教師和學生一起發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，對落實課標要求、培育地理核心素養(yǎng)、實現(xiàn)跨學科教育具有重要意義。高中地理STEAM教學的實踐與探索，不僅可以完善高中STEAM教學理論，還能更好地促進學生全面而有個性的發(fā)展，為學生適應社會生活做準備、終身發(fā)展奠基礎(chǔ)，落實立德樹人的根本任務。