基于STEAM教育的地理野外实践活动探索

刘蓓佳

摘 要：文章以西南大学附属中学校STEAM野外实践课程“悦来越美”为例，从知识与方法准备及预期目标设定、实践问题与具体任务设计及实践成果评价等方面探索了STEAM教育与地理野外实践的有效融合，旨在丰富STEAM实践课程案例，促进青少年核心素养发展，提升教师队伍课程资源开发与设计能力。

关键词：野外实践;STEAM教育;悦来新城

在现代化进程中，面对以“互联网+”和人工智能为标志的第四次产业革命与飞速发展的经济型风险社会，提升青少年的综合素质已成为国人的共识，其实践能力的培养关系到祖国的繁荣富强和伟大复兴。然而当前中学生的地理素养十分薄弱，野外实践非常缺乏，而地理学科的研究对象决定了必须经常走进大自然才能真正学好。因此，作为中学地理教师更应当实施素质教育，努力落实立德树人的根本任务。本文以西南大学附属中学校STEAM野外实践课程“悦来越美”为例，探究STEAM野外实践课程中青少年的综合素质提升。

一、STEAM教育与地理野外实践的关系

STEAM教育理念源于美国STEM教育[1]。1958年，由美国率先开始实施，STEM 是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和數学（Mathematics） 的简称。后来针对项目实践过程中创造性不足的问题提出了 STEAM教育，即在原有的 STEM 教育中加入艺术（Art），将人文社科学科内容融合于STEM中，为实践提供创意来源（图1）。多年来，STEAM教育已成为美国应对21世纪挑战的国家利器，成为关系到国家生存发展的国家战略[2]。同时，英国、德国、日本、芬兰、澳大利亚等国颁布的政策文件均对STEAM教育作出了明确规划[3]。

我国的STEAM教育开展较晚。2017年将STEAM教育加入到义务教育小学阶段科学课程标准，并鼓励在中学阶段开展跨学科的创新实践活动，以提升青少年创新精神和实践能力。STEAM教育的本质是跨学科的整合[4]，以学生为中心交互式协同，通过创设真实情境，利用项目式学习或问题导向式的课程或活动方式引导青少年运用多学科知识解决实际问题，培养学生创新思维，提升综合素质（图2）。作为一种超越传统的教育模式[5-6]，从走进实际采用野外实践的方式将地理知识有机融为一体，注重青少年自主学习体验和创新素养发展，缩小青少年现有知识理论与职业所需技能间的差距，实现生涯规划教育[7]。

地理实践涉及自然科学和人文社会科学，采用STEAM教学，将充分调动数学、物理、化学、政治、生物等各科知识来分析实践中发现的地理现象及问题，用综合的思维解决实际问题，培养学生的创新精神和实践能力，与地理新课程标准高度契合。在这个过程中，学生地理思维得到扩展，极大地促进学生实践能力和创新思维的发展，将极大地促进地理拔尖创新人才的培养。

二、地理野外实践活动准备

1.野外实践选点

习近平总书记在调研重庆市时强调：要建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”，使重庆成为山清水秀美丽之地。重庆市悦来新城作为国家首批16个“海绵城市”试点之一，以保护长江为宗旨开展城市建设，旨在打造一座绿水清山的生态之城。悦来新城东高西低，南高北低，呈现典型的山地丘陵特征。区内地形坡度大，最高海拔385.62米，最低海拔170米，整个区域内地形高差为215.62米。区域内降雨雨型特点为雨峰靠前，雨型急促，降雨历时短，短时形成暴雨或强降雨。同时，悦来地形高差大，道路纵坡大，地面径流流速快，汇流时间短，一旦发生超标降雨，极易发生内涝。由此设计了蓄水池、停车场LID改造、雨水塘、雨水花园、雨水湿地、雨水回用系统等一系列海绵城市核心工程，其建设理念和技术工艺非常适合作为STEAM地理野外实践教学案例。同时，考虑到初中生知识储备和知识系统尚未构建完全，以野外实践的方式带领学生进行实地探究更能满足其求知欲和好奇心，激发和吸引其对科学的兴趣，丰富学生的科学知识，发展学生求异的思维方式，使学生掌握实用的科学方法、创新实践与生产过程。

2.知识和方法准备

利用《余光中散文集》中“思蜀·悦来场”作为课程实践路线线索，从文学的角度寻找余老先生儿时在悦来生活的痕迹，从而对比当前悦来新城的发展定位。实践方式即“户外研学考察”，引导学生进行STEAM野外实践地理研学体验，设计“水的意义”“城市水的来源”“城市与水的关系”“海绵城市的设计”“城市植被布局的特点及意义”等知识技能训练。各个学科的核心概念担负不同的角色并形成统一整体发挥效用。在研学前，西大附中地理名师工作室团队根据事先实地勘察的情况，制定出详细的考察方案，内容包括资料收集、确定考察地点与时间及确定考察主题及内容等。利用百度地图、“两步路”APP制作考察路线图，使学生掌握利用信息技术方式获取、收集并制作地图的方法，同时采用项目式、问题式方式将各个独立学科知识结合起来，以解决现实生活中复杂的城建问题。

3.预设目标

根据STEAM野外实践课程学习资料单（表1），探究悦来生态城的现状条件及设施;了解有效利用水资源，如何对蓄水池、雨水塘、雨水湿地、雨水回用系统进行合理布局;仔细观察海绵城市模型，实践结束后将其简单复刻;形成调查报告并进行小组项目汇报。

三、地理野外实践过程及评价

1.考察实践过程

出发前发放空白学习资料单以供学生记录实地情况，要求学生明确考察任务。教师作为学生实践的协助者、帮助者，指导学习者完成较为复杂的任务，进行合理分工，建立学习共同体、协助完成，做好观察、记录、拍照等活动，考察后再根据实地考察记录情况完成STEAM野外实践课程悦来海绵之城考察记录表（表2）。

2.实践成果及评价

STEAM教育倡导在多元统一的情境中培养创新实践人才，将获取知识、应用方法与工具、创新生产过程及情感价值观进行有机融合，以提升学生的综合素养[7]。创造性的应用包括过程性成果和结果性应用，如创新概念创新思想、创新方法或制品等。因此，设计过程性评价标准（表3）及结果性项目展示的评价方式，注重采用学生自评、互评、教师评价及学生反思等多元化的评价方式以提高评价的信度与效度[8]。实践活动结束后，各组学生以“生态之城”“未来之城”城市建设设计进行成果汇报，将实践过程中习得的知识与获得的经验分享交流。该环节不仅是对学生综合核心素质的结果性表现进行评价的重要环节，更加能够培养学生在户外实践、社会调查、撰写调查报告、进行项目分享中蕴含的信息收集与处理、组内合作与交流、创新性地解决问题等一系列综合能力;关注学生在复杂实际情境中探究问题的思维广度与深度、综合素质、合作精神、情感态度等。

四、STEAM教育实践的启示

1.促进青少年发展核心素养，创新实践育人新模式

本案例遵循实践育人的教育规律，通过体验、体悟、体认、践行的教育过程培养学生的综合素质，真正落实核心素养，有利于推动全面实施素质教育，创新人才培养模式，引导学生主动适应社会，促进书本知识和生活经验的深度融合，在与日常生活不同的环境中拓展视野、丰富知识、了解社会、亲近自然、参与体验。致力于将知识理论与真实现实生活中的问题相结合，在以问题为导向的融合式学习中，建构知识、掌握方法、提升能力。掌握如何学习、如何合作、如何设计与解决问题、如何更新创新能力，更符合当代“互联网+”与人工智能时代的社会需求。帮助青少年了解国情、热爱祖国、开阔眼界、增长知识，着力提高青少年的社会责任感、创新精神和实践能力，落实立德树人根本任务。

2.丰富地理野外实践课程校本案例，推动STEAM教育发展

未来教育的发展趋势已然明朗，选择优质的STEAM课程，决定着青少年在未来社会的主流竞争力。STEAM教育课程的开发是当前学校办学特色的体现，利用校内外资源，开发有特色的地理野外实践课程使其贴近自然、贴近生活，适应学生的实际，进一步推动STEAM教育实践。

3.打造本土地理野外实践精品课程，形成具有区域特色的精品课程体系

重庆拥有丰富的自然生态景观与独特的区域文化特色，同时作为中西部唯一的直辖市、国家中心城市 ，“一带一路”和长江经济带重要联结点为地理野外实践课程提供了丰富的资源。打造具有本土区域特色的地理野外实践课程体系，形成具有重庆特色的地理野外实践课程教材是落实全面素质教育的重要举措，同时增强了重庆地理教育在全国的影响与示范性作用。

4.推动教师队伍课程资源开发与设计能力的提升

在STEAM地理野外实践课程开发中，教师是课程开发的主体。既使教师拥有展现自我能力的空间，又增强了教师的课程开发力，為教师专业发展提供了广阔空间。使教师将熟悉的书本知识与复杂的现实问题相整合，在真实情境中加深对新课标的实践理解，从而实现从理论教学型教师向实践研究型教师的转变。

参考文献：

[1] 赵慧臣，陆晓婷.开展STEAM教育，提高学生创新能力——访美国STEAM教育知名学者格雷特·亚克门教授[J]. 开放教育研究，2016，22（05）：4-10.

[2] 胡畔，蒋家傅，陈子超. 我国中小学STEAM教育发展的现实问题与路径选择[J].现代教育技术，2016，26（08）：22-27.

[3] 彭敏，郭梦娇. STEAM教育的基本内涵与发展路径研究[J].教育理论与实践，2018，38（25）：14-18.

[4] 赵中建，施久铭. STEM视野中的课程改革[J]. 人民教育，2014（02）：64-67.

[5] 崔鸿，朱家华，张秀红.基于项目的STEAM学习探析：核心素养的视角[J].华东师范大学学报（教育科学版），2017，35（04）：54-61，135-136.

[6] 魏晋龙，马成源.“读行金城”初中地理研学旅行活动设计[J]，地理教育，2019（09）：57-59.

[7] 胡畔，蒋家傅，陈子超.我国中小学STEAM教育发展的现实问题与路径选择[J].现代教育技术，2016，26（08）：22-27.

[8] 程菊，王万燕.表现性评价设计与实施——《普通高中地理课程标准（2017年版）》评价方式解读[J].中学地理教学参考（上半月），2018（04）：7-10.