王興軍 趙雪蓮
摘 要:A-STEM教育理論注重結合現實開展實踐性教育。高中地理教學從實踐出發(fā),與現實生活貼近,同A-STEM教育理論之間有著天然的聯(lián)系。在高中地理教學中運用A-STEM教育理論可以提高學生的綜合能力和學科素養(yǎng)。以《水循環(huán)》的課堂教學為例,呈現A-STEM教育活動的過程及方法,重點分析了教學中學生數學、技術、科學、工程、藝術等方面能力的實踐。最后立足A-STEM教育背景提出開展高中地理實踐教育的策略,包括貼近教學內容建構教學模式,利用生活情境培養(yǎng)實踐能力,巧用想象聯(lián)想開發(fā)創(chuàng)新思維,聯(lián)合各個學科完成預期目標等。以此來推動高中地理教學實踐的發(fā)展,培養(yǎng)學生的學科綜合能力。
關鍵詞:高中地理;A-STEM教育理論;學科教學
隨著學科教育的發(fā)展,人們在學科領域的研究越來越深入。與此同時,人們也發(fā)現學科之間有著更加緊密的聯(lián)系。A-STEM理論的提出突出了學科的關聯(lián)性,強調了學科在現實生活中的適用特性。在A-STEM理論影響下,高中地理的教育實踐活動也出現了微妙的變化,對學生的學習產生了多層面的影響。
一、A-STEM教育理論與高中地理教學的契合之處
A-STEM教育理論是現階段比較熱門的教育話題。A-STEM指的是科學、技術、工程、數學以及藝術等學科的融合,由此來實現跨學科的實踐教育,讓學科內容更好地解決現實生活中的問題。這一理論淡化了學科之間的界限,而且將學科的作用凸顯出來[1]。A-STEM更加注重學生的實踐能力,強調學科內容與現實世界的聯(lián)系,也重視學生學習過程中思維能力的培養(yǎng),將學生創(chuàng)新能力的形成當成教育的一項指標。高中地理學科與A-STEM理論之間有著很強的契合性。
(一)地理教育的實踐性較強
A-STEM教育理論重視教育實踐活動,關注學生學科知識在現實生活中的運用。根據陶行知先生的生活教育理論可知,我們的教育來源于生活,最后還是要服務于生活。高中地理的學科知識與現實生活有著非常大的關聯(lián),像《宇宙中的地球》《地球上的大氣》《植被與土壤》《自然災害》等內容都與我們的現實生活息息相關。學習這些地理知識,要運用到現實生活中去。這與A-STEM教育理論重視知識的運用這一要點之間是相對應的。從這個角度來看,A-STEM理論適用于地理學科的教學活動。
(二)地理教育重視學生綜合能力
學生學習知識的一個重要目的是滿足生活需求,能夠形成較強的社會適應能力。A-STEM理論打破了學科界限,將不同學科融合起來,就能更好地解決生活中的問題。地理教育重視學生的綜合能力,將現實生活內容作為教學的主題,培養(yǎng)學生的綜合能力。A-STEM理論將不同學科融合起來也能夠提高學生的綜合能力,培養(yǎng)更多的綜合型人才。由此可見,高中地理教學中可以使用A-STEM來進行教學設計安排。
(三)地理教育培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力
立足學科教學進行創(chuàng)新發(fā)展才能夠促進個人的進步。學生在學習高中地理的過程中,教師注重對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。A-STEM理論打破學科界限,實現學科的大融合,其目的也是給學生創(chuàng)造一個連續(xù)發(fā)展的環(huán)境,讓學生能夠在學習過程中形成創(chuàng)新思維,發(fā)揮創(chuàng)新能力。
從這幾個方面來看,A-STEM教育理論能夠運用到高中地理的教學活動中,并借助這一教學活動來開展教育實踐創(chuàng)新活動,提高學生的地理學習成效。
二、A-STEM教育理論在高中地理教學中的運用現狀
在現階段的教育活動中,A-STEM教育理論在高中地理教學中的實踐還沒有具體的模式。人們嘗試著使用各種方法和手段來開展教育活動,努力培養(yǎng)復合型人才。A-STEM理論在高中地理教學中的運用情況如下:
(一)A-STEM理論的實踐過程
在高中地理教學中,教師的教學活動分為準備、答疑、指導、總結、評價活動。這也是A-STEM理論實踐的過程。教師在準備活動中會進行任務確定、學情分析、情境預創(chuàng)設等活動。答疑的時候會提出問題,確定研究內容,然后在指導過程中號召學生一起合作探究、得出結論。接著進行總結強化,最后對學習過程進行評價分析,以及開始下一輪的準備活動[2]。在這個過程中,準備和答疑過程不能繞開科學知識,在進行合作探究的時候需要工程知識、技術知識以及數學知識等。由此可見在整個活動過程中,不同學科內容是可以融入地理教學之中并且產生較大影響的。
(二)A-STEM理論實踐的具體方法
在高中地理的教學中運用A-STEM理論來支持實踐,那就需要有具體的方法和手段。地理學科教學中需要有數學方法來進行運用,展示出正確的生活邏輯。數學方法以及學生的發(fā)散性思維能夠從整體、動態(tài)、系統(tǒng)的角度去認識地理問題,提高學生的綜合能力。地理教育的實踐活動需要工具設備、教育方法等內容。這些內容與地理教育的實踐能力直接聯(lián)系起來,所以可以從這個角度入手,將A-STEM理論較好地運用到學科教學活動中。數學教育知識可以作為學習探索的方法,項目的設計安排涉及工程學知識,技術運用與技術教育直接對應。所以,從這些方面來看,A-STEM理論能給高中地理教育帶來更多好的技巧和方法,并且提高學生的學科素養(yǎng)[3]。
(三)A-STEM理論的實踐案例
在高中地理教學中利用A-STEM理論來組織教學實踐活動,那就需要有完整的過程和強大的行動力。以《水循環(huán)》的教學為例,呈現A-STEM理論支持下的高中地理課堂教學。
1.教學過程設計
(1)導入
在教學中,教師利用水資源作用的視頻資料展示來明確水資源在人們生活中的重要作用,強調一旦面臨水資源危機會有什么嚴重后果。學生列舉水資源在生活中的運用,包括生活和生產方面的運用。A-STEM教育理論強調發(fā)現問題,并結合日常生活內容來引出問題,提高學生的學習興趣。
(2)教學
教師提出問題“水圈的組成及特點”,具體分析“地球上的水體有哪些,所占比例?可利用水體以及占比情況”,總結水資源的概念。學生則回憶學過的內容,回答教師的問題。在課堂上讀地圖冊的內容,分析地球水資源的使用情況。這一環(huán)節(jié)鞏固舊知識的同時,進一步利用科學知識和數學知識來推理歸納出結論,并且回答教師的問題。
了解水體之間的補給關系,教師引導學生分析地圖冊中的河流水位以及湖泊水位之間的聯(lián)系,總結出枯水期和豐水期的水位變化情況。學生利用圖冊,通過具體的數字來明確淡水資源的情況,強化學生節(jié)約用水的意識,樹立可持續(xù)發(fā)展觀念。其中使用了數學知識和工程學知識,結合圖表再現真實情況,充分發(fā)揮了設計能力。
開展水循環(huán)實驗活動,以薄膜罩住花盆,觀察水珠的產生,認識水珠形成的過程。接著模仿地球上的自然環(huán)境,探索大氣中的水蒸氣的來源,歸納水循環(huán)的具體環(huán)節(jié)。學生繪制水循環(huán)的示例圖,標注具體環(huán)節(jié)。在此利用工程知識和數學知識,教師設計項目內容盡可能呈現真實情況,學生則根據教師的引導來設計出解決問題的方法。在思考問題的時候從多角度出發(fā)去尋找聯(lián)系,這是藝術方法的體現。學生完成設計之后師生進行展示和交流。
(3)總結
總結環(huán)節(jié),教師回顧課堂的問題,引導學生進行實驗探索和項目設計,讓學生將學科內容與現實生活較好地結合起來,并發(fā)揮創(chuàng)新思維,擬定解決生活問題的措施。學生在這個階段發(fā)現問題,研究問題,最后尋找解決問題的辦法,這就是A-STEM教育的過程,旨在提升學生的學科素養(yǎng)。
在這個教學案例中,學生運用了實踐能力和創(chuàng)新思維,并掌握了多個學科的知識,拓寬了視野,培養(yǎng)了學習的興趣和自主性。
2.重點分析
在本課題的教學中,教師將地理教育的內容與A-STEM教育理論結合起來,其中比較突出的是實驗活動和問題解決。問題的解決需要學生去發(fā)現問題,結合教材內容進行問題分析,然后探究問題解決的方法。這不僅是問題的解決,還讓學生獲得了互動合作等機會,將生活內容與地理教育較好地結合起來,學生自然就能夠體驗到地理教學的意義和價值。
實驗活動考驗了學生的多方面能力。在《水循環(huán)》這一章節(jié)的分析過程中,以實驗活動來印證水循環(huán)的過程,通過實驗來認識到水的循環(huán)過程。師生一起繪制水循環(huán)的環(huán)節(jié)圖,學生提高了實驗活動設計能力,提高了數學知識的運用能力等。
通過理論分析和具體的案例解釋,我們就可以看到A-STEM教育理論在高中地理教學中的運用情況。高中地理教學中運用A-STEM教育理論能實現學科的融合發(fā)展,提高學生的實踐能力,讓學生學到更多的知識和技能。
三、立足A-STEM教育背景開展高中地理實踐教育的策略
在高中地理的教育實踐活動中,教師要注重學生的實際需求,開展合適的教育教學,利用科學、技術、工程、數學、藝術的學科知識來解決問題,由此提升高中地理教學的實效。
(一)貼近教學內容,建構教學模式
教師利用A-STEM教育理論來開展高中地理教學活動,首先要熟悉課本知識內容,找到知識內容前后的關系,生成具體的教學內容。教師以多樣化形式來引導學生進入到學習情境中,師生共同探討學習內容,提出要探討的問題。教師從以下方面來建構一個完整的教學模式,包括“做好準備生成教學內容——設計支架打下學習基礎——建構實驗應用知識模型——師生互動完成合作任務——深入學習形成創(chuàng)新意識——反思反省多元評價提升”。教師在教學過程中鼓勵學生綜合運用所學到的地理知識,學生能夠深入理解,并進行綜合整理。整理的過程中,學生設計實驗目標,根據目標來確定驗證方案,進行內容評估,方案具體實施,寫下實驗記錄等。實驗目標是要和地理教學的新課程標準要義相一致,用地理知識以及科學的方法來實踐。實施過程中則要強調學生的實踐能力,提高學生的思維能力[4]。這種基于驗證性的教學模式的設計能讓實踐教學快速轉化到操作環(huán)節(jié)中,積極推動A-STEM教育理論在地理教育中的落實與發(fā)展。
在高中地理教學中,教師不僅僅是要拓展學生的知識面,更多的是鍛煉學生的自主學習能力和實踐能力。驗證性教學模式的運用能讓學生在學習活動中綜合運用各個不同領域的知識和技術,更好地解決地理學科的問題。這樣更容易打破學科界限,把不同領域的知識融合起來,提高學生的綜合能力。
(二)利用生活情境,培養(yǎng)實踐能力
A-STEM教育理論在高中地理教學中的運用需要有合適的情境。教師在創(chuàng)設教學情境的時候將現實生活中學生可能接觸到的知識內容搬到課堂上,學生就會產生熟悉感,激發(fā)出進一步探索的欲望,也能降低學生學習新知識的難度。現代教育技術已經比較成熟,教師可采用多媒體技術帶著學生去了解主題知識相關的視頻、圖片以及數據資料,給學生非常直觀的感受,學生就能形成直觀具象的認識。而各種地理知識也可以融入情境教學中,讓學生將課堂學習的內容與現實生活聯(lián)系起來。
教師利用生活情境來喚起學生的學習探索興趣,給A-STEM教育理論的運用奠定基礎。學生則能夠在生活情境中進行實踐鍛煉,得出真實可信的實踐結論。建構生活情境需要教師仔細觀察生活原貌,采集大量的材料,并去粗取精、去偽存真,將最恰當的內容引入到教育活動中來。學生則會在情境的召喚中走進地理知識內容,發(fā)現問題,并開展各項實踐活動來解決問題。
(三)巧用想象聯(lián)想,開發(fā)創(chuàng)新思維
在學科教學中,學生的想象力和創(chuàng)造力是社會發(fā)展的內驅力,也是人才培養(yǎng)的關鍵。當今社會,科技是第一生產力,而科技的發(fā)展又直接與人才的創(chuàng)新意識關聯(lián)。所以,在高中地理教學中教師要尋找機會開發(fā)學生的創(chuàng)新思維,而創(chuàng)新意識的培養(yǎng)又與A-STEM教育理論的運用聯(lián)系起來。首先教師要引導學生找到合適的切入點,提煉出教學內容主題,然后師生一起圍繞主題內容尋找提出新問題,鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)新思維能力去解決問題。在創(chuàng)新過程中,A-STEM教育理論就能夠得到較好的運用,甚至因為A-STEM教育理論的運用又會促進學生創(chuàng)新思維的形成。
(四)聯(lián)合各個學科,完成預期目標
利用A-STEM教育理論來開展高中地理教學,教師還要根據實際內容來將科學、技術、工程、數學以及藝術等學科結合起來,從而將理論與實踐相結合,達到預期的教育效果。地理是研究自然生態(tài)問題的學科,教師在教學中可以利用信息技術,更全面地展示知識點,讓學生能夠理解、記憶地理知識,注重技術與地理之間的聯(lián)系。地理與科學學科之間也存在一定關聯(lián),有很多地理現象需要自然科學來解釋。那么學生可以利用現代技術自己去查閱資料,了解情況,弄清楚地理現象產生的具體原因,更好地學習地理學科內容。地理與數學、工程學科也有很大的關系,地理實驗需要數學知識來協(xié)調完成,需要工程學知識來建構實驗過程等。所以,教師要找準切入點,引入各個不同學科的內容,鍛煉學生的自主探索能力。如此也就能夠實現A-STEM教育理論融入地理學科教學中的目標,更好地完成高中地理教學活動。
結束語
總之,在高中地理的教學中教師可以利用A-STEM教育理論來進行教育教學,豐富地理教學的方法,讓學生在學習中能夠大膽展示自己的想法和創(chuàng)意,能夠借助A-STEM教育理論來推動高中地理教育的發(fā)展,提高學生的地理學習效果。
參考文獻
[1]鞏建強,趙生龍.利用簡易實驗裝置,助力高中地理教學:以“大氣熱力環(huán)流”為例[J].地理教學,2023(10):49-52,40.
[2]鞏建強.基于STEM教育理念的地理實驗設計:以“太陽光照儀”為例[J].實驗教學與儀器,2023,40(10):63-65.
[3]王寧波,孟麗紅.STEM教育理念下“5E”教學模式在高中地理教學中的設計研究[J].中學地理教學參考,2023(11):53-56,80.
[4]徐鋒,朱志剛,徐雯.基于STEM教育理念的地理實踐力培養(yǎng)策略:以“經線和緯線”為例[J].地理教育,2022(5):50-53.