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摘要:steam教育起源于美國(guó),即科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué),旨在鼓勵(lì)孩子積極參與科學(xué)實(shí)踐活動(dòng),提升在科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的認(rèn)知與實(shí)踐力,使孩子的綜合素養(yǎng)得以提高與發(fā)展,從而提升其全球競(jìng)爭(zhēng)力。該文基于對(duì)STEAM教育理念的理解,將創(chuàng)設(shè)情境、在情境中解決問(wèn)題,及實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科融合作為教學(xué)設(shè)計(jì)的基本理念,旨在對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題以及地理綜合思維能力進(jìn)行培養(yǎng),并以“熱力環(huán)流”為例,探究STEAM教育在課堂教學(xué)中的實(shí)踐策略。
關(guān)鍵詞:STEAM教育;跨學(xué)科融合;課堂教學(xué)
1STEAM教育理念的基本內(nèi)涵
STEAM教育起源于美國(guó)。美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)于1986年提出了STEM教育概念,STEM即科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué),旨在鼓勵(lì)孩子積極參與科學(xué)實(shí)踐活動(dòng),提升在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的認(rèn)知與實(shí)踐力,使孩子的綜合素養(yǎng)得以提高與發(fā)展,從而提升其全球競(jìng)爭(zhēng)力[1]。隨后,STEM教育理念中又加入了人文藝術(shù)。從此,STEM演變?yōu)楦鼮槿娴腟TEAM,使學(xué)生能從更多角度認(rèn)識(shí)不同學(xué)科間的聯(lián)系,形成綜合思維模式,并培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。
2STEAM教育理念融入地理課堂教學(xué)的意義
在國(guó)際化大背景下,地理課堂教學(xué)中融入STEAM教育理念是教育改革的必經(jīng)之路,有其理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
2.1理論意義
2.1.1STEAM教育理念的融入能強(qiáng)化地理學(xué)科的綜合性地理學(xué)科是綜合性較強(qiáng)的學(xué)科,涵蓋了自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等諸多方面,與其他很多學(xué)科都存在交叉滲透。例如:地球的宇宙環(huán)境、地球上的大氣章節(jié)中,滲透了很多物理知識(shí);在人口、城市、產(chǎn)業(yè)活動(dòng)章節(jié)中,有很多政治、歷史知識(shí)的滲透[2]。STEAM教育旨在創(chuàng)設(shè)的情境下,綜合運(yùn)用多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。在地理課堂教學(xué)中,融入STEAM教育理念,可以幫助實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的整合,能培養(yǎng)學(xué)生地理關(guān)聯(lián)性思維,讓學(xué)生更加深刻體會(huì)地理學(xué)科的綜合性。
2.1.2STEAM教育理念的融入能為地理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)提供理論支持教學(xué)設(shè)計(jì)往往是根據(jù)教材內(nèi)容、學(xué)生學(xué)情,設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程和師生活動(dòng),實(shí)現(xiàn)其教學(xué)目標(biāo),解決教學(xué)重難點(diǎn)。地理學(xué)科的教學(xué)難點(diǎn)往往是有其他學(xué)科滲透的知識(shí)點(diǎn),STEAM教育理念能為地理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)提供理論支持,解決教學(xué)重難點(diǎn)。例如地球在近日點(diǎn)、遠(yuǎn)日點(diǎn)的公轉(zhuǎn)速度,機(jī)械地去背記結(jié)論很容易記錯(cuò),學(xué)生只有理解了才能正確記憶,在這部分的設(shè)計(jì)中需要穿插相關(guān)物理知識(shí)———開(kāi)普勒第二定律,這是學(xué)生已經(jīng)在物理課中習(xí)得的知識(shí),在此處補(bǔ)充這個(gè)知識(shí),學(xué)生并不陌生,為了讓學(xué)生理解更深刻,還可以穿插數(shù)學(xué)知識(shí)———扇形面積的計(jì)算,讓學(xué)生動(dòng)手操作,自己得出結(jié)論[3]。
2.2現(xiàn)實(shí)意義
2.2.1STEAM教育理念的融入有助于提高地理課堂教學(xué)效果STEAM教學(xué)理念融入課堂,增加了課堂的趣味性,提高課堂教學(xué)效果。STEAM教育中的“A”是“人文藝術(shù)”,藝術(shù)會(huì)給課堂帶來(lái)生氣與活力,一首歌曲、一幅畫、一組攝影作品、一段影視作品,一篇文學(xué)作品,都能帶給學(xué)生視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)上的享受,引起學(xué)生的好奇心與求知欲,同時(shí)也給課堂帶來(lái)了美感,讓學(xué)發(fā)現(xiàn)知識(shí)的趣味性,更加享受地理課堂,提高學(xué)習(xí)的積極性。
2.2.2STEAM教育理念的融入有助于地理課程的開(kāi)發(fā)在STEAM教育理念下,傳統(tǒng)的課堂將被打破,一節(jié)課不再是傳授單一的知識(shí)點(diǎn),而是綜合運(yùn)用知識(shí)解決一個(gè)問(wèn)題,形成一套解決問(wèn)題的方案。課堂模式變了,相應(yīng)的課程資源也會(huì)發(fā)生改變,應(yīng)運(yùn)而生的將是更多的以“問(wèn)題”作為主題的課程。例如:在城市化對(duì)環(huán)境影響一節(jié)中,就可以選取一個(gè)“問(wèn)題”作為主題,聯(lián)系常德市實(shí)際情況,常德市作為國(guó)家第一批海綿城市試點(diǎn),是如何運(yùn)作的?對(duì)城市生態(tài)環(huán)境的影響體現(xiàn)在哪?因此,教師可以選取“海綿城市”作為一個(gè)主題開(kāi)設(shè)一門課程。在STEAM教育理念潛移默化的影響下,教師可以打開(kāi)思路,打破傳統(tǒng),可以結(jié)合鄉(xiāng)土實(shí)際,開(kāi)發(fā)出更多以問(wèn)題解決為導(dǎo)向的新課程。
3STEAM教育理念在地理課堂教學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用———“熱力環(huán)流”教學(xué)設(shè)計(jì)
3.1教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)與技能。用物理學(xué)科知識(shí)理解熱力環(huán)流的形成原理和大氣運(yùn)動(dòng)的根本原因。(2)過(guò)程與方法。學(xué)會(huì)用示意圖分析熱力環(huán)流的形成過(guò)程,并運(yùn)用所學(xué)的原理,解釋大氣環(huán)境中的一些實(shí)際問(wèn)題。(3)情感、態(tài)度與價(jià)值觀。通過(guò)解決大氣環(huán)境中的一些實(shí)際問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神,樹(shù)立科學(xué)的環(huán)境觀。
3.2教學(xué)重難點(diǎn)
熱力環(huán)流的成因、過(guò)程及應(yīng)用。
3.3教學(xué)過(guò)程
3.3.1設(shè)置情境,導(dǎo)入新課播放歌曲《風(fēng)從海面吹過(guò)來(lái)》,提問(wèn):歌詞中反復(fù)吟唱“風(fēng)從海面吹過(guò)來(lái)”,無(wú)論在什么時(shí)候去海邊,風(fēng)始終是從海上吹過(guò)來(lái)的?【設(shè)計(jì)意圖】用歌曲導(dǎo)入、創(chuàng)設(shè)情境,能快速將學(xué)生的注意力吸引到課堂上,同時(shí)歌曲還為課堂營(yíng)造了活躍的氣氛,讓學(xué)生在聽(tīng)覺(jué)享受中進(jìn)入課堂學(xué)習(xí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,對(duì)歌詞正確與否的判斷,能勾起學(xué)生的求知欲與探索欲,讓學(xué)生真正參與到課堂中。
3.3.2設(shè)置實(shí)驗(yàn),模擬熱力環(huán)流(1)熱力環(huán)流的概念。熱力環(huán)流是大氣運(yùn)動(dòng)最簡(jiǎn)單的形式。由于地面冷熱不均而引起的空氣環(huán)流,即熱力環(huán)流。(2)熱力環(huán)流模擬實(shí)驗(yàn)。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)感受熱力環(huán)流。教師演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象[4]。實(shí)驗(yàn)器材:透明玻璃缸、蚊香、盤子、熱水、冰塊、硬紙板、剪刀。實(shí)驗(yàn)過(guò)程:①將盛有熱水和冰塊的兩個(gè)盤子分別放在玻璃缸的左右兩側(cè);②用硬紙板蓋住玻璃缸,在冰塊一側(cè)的硬紙板上剪一個(gè)小孔;③將蚊香點(diǎn)燃,懸掛在冰塊上方的小孔上;④觀察熱氣和蚊香煙霧的流動(dòng)方向。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:熱水盆的熱氣向上運(yùn)動(dòng),冰塊盆蚊香的煙霧向下運(yùn)動(dòng),玻璃缸底部,煙霧從冰塊盆流向熱水盆,玻璃缸頂部,煙霧從熱水盆上方流向冰塊盆上方。總結(jié):我們所看到的這個(gè)現(xiàn)象就是熱力環(huán)流,由于受熱不均,導(dǎo)致的空氣流動(dòng),最后形成一個(gè)環(huán)流?!驹O(shè)計(jì)意圖】通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn),先讓學(xué)生對(duì)熱力環(huán)流有一個(gè)初步感知,學(xué)生在對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生好奇時(shí),進(jìn)入原理、過(guò)程的學(xué)習(xí),符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,也滿足了學(xué)生求知欲。
3.3.3探究熱力環(huán)流的形成原理(1)了解氣壓的概念。引導(dǎo)學(xué)生回顧物理知識(shí):什么是氣壓、氣壓與高度、空氣密度的關(guān)系[5]。①氣壓:從觀測(cè)高度到大氣上界,單位面積上垂直空氣柱的質(zhì)量。②氣壓與高度的關(guān)系:海拔越高,氣壓越低。③氣壓與空氣密度的關(guān)系:在溫度一定的情況下,氣壓與空氣密度成正比?!驹O(shè)計(jì)意圖】熱力環(huán)流的形成原理涉及氣壓的概念,帶學(xué)生回顧初中物理氣壓相關(guān)的知識(shí),對(duì)新課的學(xué)習(xí)起到知識(shí)鋪墊的作用,便于學(xué)生對(duì)新概念的理解同時(shí)也體現(xiàn)了學(xué)科間的相互滲透。(2)熱力環(huán)流形成原理。用示意圖演示熱力環(huán)流,并用提問(wèn)的方式,引導(dǎo)學(xué)生分析熱力環(huán)流的形成過(guò)程,如圖1所示[6]。問(wèn)題1:當(dāng)?shù)孛嫘再|(zhì)均一、受熱均勻,近地面A、B、C三地的氣壓狀況如何;高空同一高度的A’、B’、C’氣壓狀況如何?(學(xué)生回答)結(jié)論:同一高度,氣壓狀況相同。問(wèn)題2:假設(shè)A、B、C三地受熱不均,根據(jù)熱脹冷縮的原理,在地面受熱不均的情況下,空氣會(huì)怎么運(yùn)動(dòng)?(學(xué)生討論)結(jié)論:空氣受熱,會(huì)膨脹上升;空氣遇冷,會(huì)收縮下沉。即空氣會(huì)在垂直方向上運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題3:A地、B地、C三地的空氣密度會(huì)發(fā)生怎樣的變化,氣壓又會(huì)發(fā)生怎樣的變化?(學(xué)生討論回答)結(jié)論:A地空氣密度下降,形成低壓;B、C兩地空氣密度增大,形成高壓。此時(shí),同一水平面氣壓不相等,產(chǎn)生了差異。問(wèn)題3:同一水平面產(chǎn)生氣壓差,空氣會(huì)怎么運(yùn)動(dòng)?結(jié)論:同一水平面上,空氣在水平氣壓梯度力的作用下,會(huì)從高壓流向低壓,即空氣的水平運(yùn)動(dòng)(風(fēng)的形成)。這樣一個(gè)完整的空氣環(huán)流形成,即熱力環(huán)流?!驹O(shè)計(jì)意圖】熱力環(huán)流是大氣運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程,借助示意圖演示,并以提問(wèn)的形式,引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地探究熱力環(huán)流的形成過(guò)程,幫助學(xué)生理解熱力環(huán)流的形成原理。
3.3.4課堂小結(jié)用流程圖歸納熱力環(huán)流的形成過(guò)程,如圖2所示?!驹O(shè)計(jì)意圖】用流程圖總結(jié)熱力環(huán)流的形成過(guò)程,加深學(xué)生對(duì)熱力環(huán)流動(dòng)態(tài)過(guò)程的理解,讓學(xué)生回答過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié),幫助學(xué)生鞏固所學(xué)新知。
3.3.5拓展延伸案例1:海陸風(fēng)學(xué)生根據(jù)熱力環(huán)流原理,畫出海陸間熱力環(huán)流,并判斷導(dǎo)入中的歌曲《風(fēng)從海面吹過(guò)來(lái)》發(fā)生的時(shí)間。結(jié)論:白天———海風(fēng);夜晚———陸風(fēng)。歌曲《風(fēng)從海面吹過(guò)來(lái)》描述的應(yīng)該是白天的海風(fēng)。案例2:山谷風(fēng)學(xué)生根據(jù)熱力環(huán)流原理,自主探究山谷風(fēng)的形成,并畫圖解釋原理。案例3:城市風(fēng)學(xué)生根據(jù)熱力環(huán)流原理,自主探究城市風(fēng)的形成過(guò)程,畫出城郊間熱力環(huán)流,并根據(jù)城郊間熱力環(huán)流進(jìn)行城市規(guī)劃?!驹O(shè)計(jì)意圖】三個(gè)案例來(lái)自生活,讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象,解決實(shí)際問(wèn)題,到達(dá)知識(shí)遷移的目的,通過(guò)海陸風(fēng)的分析與探究,解答了課前導(dǎo)入的問(wèn)題,充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題。
4總結(jié)與反思
本文通過(guò)大量文獻(xiàn)研究,從理論和現(xiàn)實(shí)兩個(gè)方面,分析了STEAM教育理念融入地理教學(xué)的意義。在此基礎(chǔ)上,以“熱力環(huán)流”的教學(xué)設(shè)計(jì)為例,研究了如何將STEAM教育理念融入到地理課堂教學(xué)中,教學(xué)設(shè)計(jì)中,試圖將STEAM教育理念中,跨學(xué)科融合與創(chuàng)設(shè)情境,用所學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題兩個(gè)基本理念與實(shí)際教學(xué)結(jié)合,在教學(xué)設(shè)計(jì)中也存在著一些不足,例如:怎么做到跨學(xué)科的巧妙融合,將所有學(xué)科知識(shí)融為一體;如何讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,自己去設(shè)計(jì)解決方案;課堂的教學(xué)內(nèi)容是否需要調(diào)整,課堂內(nèi)容太多是否不太利于開(kāi)展基于STEAM教育理念的課堂教學(xué)等,這些問(wèn)題需要通過(guò)更多的實(shí)踐去尋找解決辦法,需要教師對(duì)STEAM教育更進(jìn)一步的思考與探究。
參考文獻(xiàn)
[1]曾婷.STEAM教育的內(nèi)涵、特征與實(shí)施路徑[J].教育現(xiàn)代化,2017,4(33):271-273.
[2]冀峰.STEAM教育理念在初中地理課堂教學(xué)中的應(yīng)用初探———以“農(nóng)業(yè)”為例[J].地理教學(xué),2019(16):35-38.
[3]張文靜.高中地理必修Ⅰ中理科知識(shí)的滲透實(shí)踐應(yīng)用研究[D].西安:陜西師范大學(xué),2014.
[4]陳改芝,仝晶晶,黃秋霞.“熱力環(huán)流”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].課程教育研究,2013(28):147-148.
[5]李磊,吳岱峰.地理實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化與學(xué)生地理實(shí)踐力素養(yǎng)的培養(yǎng)———以“熱力環(huán)流原理”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例[J].地理教學(xué),2020(22):15,19-21.
[6]孫秀青.“熱力環(huán)流”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].地理教學(xué),2016(5):26-28.
作者:趙志穎 單位:湖南幼兒師范高等??茖W(xué)校