基于STEM理念的高中地理研学项目设计与实践

罗锐

[摘   要]研学项目有助于提高学生的学习参与度，合乎学生对真实世界的探究及其认知、思维发展的路径，为促进学生地理核心素养的提升提供了丰富的课程资源。基于STEM理念的高中地理研学项目的设计应遵循主题性原则、实践性原则、多学科融合原则、安全性原则。

[关键词]STEM理念;高中地理;研学项目;设计;实践

[中图分类号]    G633.55        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2019）19-0083-03

一、问题的提出

《普通高中地理课程标准（2017年版）》提出：“地理课程旨在使学生具备人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力等地理学科核心素养。”研学旅行、地理野外实践等新颖的课程形式大大地促进了地理课堂教学的改革：教学空间由室内延伸到了户外，教学内容由抽象、虚拟的课本知识变成了真实、复杂的地理情境，教学过程由教师讲授变成了学生探究……这些改变不仅符合学生的认知发展规律，还提升了学生运用知识解决实际问题的能力，因而极大地促进了地理教学效率的提升，有利于培养学生的地理核心素养。

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四门学科的英文首字母缩写。STEM教育兴起于美国，强调基于学习者生活的项目学习，提倡跨学科融合，引导学生通过合作探究来完成项目实践的学习。STEM教育有效地解决了传统的学科课堂教学的弊端（做题多、实践少，分科学习多、综合学习少，被动学习多、主动探究少……），有利于学生综合发展。

STEM教育契合课程标准对培养学生地理核心素养的要求，基于STEM教育理念的高中地理研学课程有利于通过加强地理学科与其他学科的深度融合来培养学生的综合思维、地理实践力等地理核心素养。学生通过课程项目设计，运用多学科的知识来分析地理事象，探究并解决实际生活中的地理问题，在问题解决的项目学习过程中提升地理核心素养。

二、基于STEM理念的研学项目设计策略

1.主题性原则

研学项目将学生带到户外，让学生进入大自然，学习真实世界的知识。真实世界是复杂情境，问题则是不良结构，教师需要在设计研学项目时明确主题，围绕研学目标来设定主题。研学项目由若干子项目组成，学生对主题的学习有利于达成研学目标。教师结合真实地理环境，设定主题来引导学生进行研学，为学生解决问题提供了脚手架，有利于降低难度，贴近高中生的知识与思维能力水平。结合真实地理环境，按照主题来设定研学项目，有利于突出地理环境的典型特征，即有利于将区域个性化特征呈现给学生作为研学的情境，有利于引导学生掌握地理学科的区域认知方法，培养学生的区域认知思维。结合真实地理环境，按照主题来设定研学项目，也有利于渗透STEM教育理念，指导学生综合运用多学科知识与方法来解决问题，同时也有利于培养学生地理核心素养中的综合思维。

2.实践性原则

研学项目区别于传统课堂教学的关键特征在于实践性，高中地理研学项目的设计要落实课程标准提出的地理实践力（即在地理户外考察、社会调查、模拟实验等地理实践活动中所具备的行动能力和品质）的培养。对学生地理实践力的培养贯穿于研学出发前、研学时以及研学后。在出发研学前，重点设计户外安全教育、户外用品准备、户外小组行动方案计划书撰写等内容;在研学时需要关注户外观测与观测方法、实践工具与器材使用方法、记录的方法等实践方法与能力培养;研学结束后，学生还需要对项目及在项目中习得的方法与思维进行总结与提升，并相互交流与展示。

3.多学科融合原则

在户外的研学活动中，呈现在学生眼前的是真实、复杂的现实世界，学生认知真实世界的思维不可能是单一学科性的，而是运用多种学科知识、思维方法来进行多角度认知，这区别于传统学科教学中的每一个学科都只关注本学科知识、技能、思维与方法的传授，学生学习这些“单纯”的学科知识，很少有机会能够在解决真实情境问题的时候綜合运用。在进行研学项目设计时，教师应以地理学科问题为主，兼顾设计不同学科的问题，以训练学生综合运用不同学科知识、方法来解决问题的能力。

4.安全性原则

2016年，教育部等11部门印发了《关于推进中小学生研学旅行的意见》，明确指出研学活动要做到“活动有方案，行前有备案，应急有预案”。开展地理研学活动既要保障师生的人身安全，也要保障活动的顺利进行。活动开展前，一是要进行安全评估，对研学地点与线路进行实地勘测，考虑可能出现的意外情况并制订应急预案，编制野外安全手册，对师生进行安全教育;二是活动方案实施前要在学校备案，取得同意后方可实施;三是要联系活动参与学生的家长签订同意书。

三、基于STEM理念的研学项目设计

1.研学目标设定

依照《普通高中地理课程标准（2017年版）》以及《关于推进中小学生研学旅行的意见》，将研学目标设定如下（见表1）：

2.研学主题内容与设计意图

（1）主题一：白云山植被生态系统的要素构成考察

实践任务：

①白云山常见植物群落分层现象观察。

②南亚热带常绿阔叶林树冠特征、叶片特征观察。

③白云山常见植物种类识别：中华锥、鸭脚木、山茶、梅叶冬青、黄枝子、野牡丹、蕨类植物、马尾松、落羽杉、青皮竹。思考这些植物的演替关系。

④运用“形色”软件识别冬季白云山常见的开花植物，并思考气候因素，分析广州被称作“花城”的主要原因。

⑤伐木后树桩的树轮观察。

⑥白云山外来入侵生物种类及其危害调查，入侵原因分析及防治措施探究。

设计意图：让学生通过对白云山生态系统的观察、调查与探究，对白云山的南亚热带常绿阔叶林的特征、代表性植物形成感性认识，并能从时空综合的角度分析白云山人工次生林与原生林的演替关系。运用现代信息技术手段辅助野外实践，识别广州地区冬季的花期植物，并能从要素综合的角度分析广州被称作“花城”的气候因素。通过对白云山物种入侵现状、危害、途径及防护措施进行探究，使学生树立正确的人地观。

（2）主题二：白云山植被生态系统的生态功能考察

①运用地图软件结合实地位置观察山峰、山谷的等高线特征。

②在地图软件中记录所考察的白云山滑坡灾害点位置并估算滑坡面积。

③分析滑坡灾害点的植被覆盖状况及治理方法。

设计意图：通过对白云山滑坡灾害发生地点地形特征、植被状况、滑坡规模大小、治理方法的考察，训练学生综合运用地理信息技术手段，数学、物理知识与方法综合解决问题的能力。

四、基于STEM理念的研学实践过程

1.行前准备，明确任务

在研学实施前，教师的任务有四个：一是按照研学目标编制研学指导书，主要内容由安全指导、线路地图、研学任务单、研学评价表等构成;二是提前进行线路勘察和研学点设定，并对研学路线进行安全风险评估;三是编写活动方案，制定安全预案，向上级递交外出研学申请书，获得批准后方能实施;四是对学生进行外出研学的前置课程培训，主要内容有研学实践器材准备及使用培训、研学手册使用指导、家长知情同意书、户外安全教育、小组分组及任务分解等。

2.实地研学，直观感受

学生缺乏野外学习的经历与经验，因此需要由多名教师带领着进入户外，并通过学习小组的形式在教师的指导下完成研学过程。教师可减少以教师为主导的讲授，多采用问答式的方法，引导学生参与，让学生自己来讲解，教师点拨，提升学生思维水平。在指导学生使用实习器材、地理信息设备进行测量、探测时，注意指导学生动手操作，充分发挥学生的主动性。

3.汇报交流，深度思考

研学汇报交流的作品是学生对在研学中取得的真实记录的整理、分析以及思考，以研学报告或小论文的形式完成，是学生运用课本知识对真实世界问题的深度思考，教师对学生的报告或小论文进行指导、评价，反馈成绩。

4.多元评价，成长提升

研学区别于课堂学习的重要特征就是学生进入大自然，所行所看即所学。因此，过程性评价的权重需要提升。教师设计的研学评价表应关注学生在研学过程中表现出来的必备知识、实践能力、思维品质、情感体验以及价值观等多个维度的情况，评价方式包括自评、小组成员评价、教师评价三方面（如表2）。

五、基于STEM理念的研学项目启示

基于STEM理念的研学项目的实施突出了学生作为学习者的主体地位，提高了学生的学习参与度。学生在研学过程中，全身心投入学习中，既需要动脑调用课堂所学知识完成研学任务，也需要综合使用不同的工具来收集资料，还需要克服研学过程中的困难，锻炼意志品质。围绕真实地理情境设计的地理研学项目，成为培养学生地理实践力的平台，为促进学生地理核心素养的提升提供了更丰富的课程资源。多学科融合的学习方式，合乎学生对真实世界的探究及其认知、思维发展的路径，有利于促进学生将知识内化为素养。

[   参   考   文   献   ]

[1]  中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（2017年版）[S]. 北京：人民教育出版社， 2018.

[2]  中华人民共和国教育部.教育部等11部门关于推进中小学生研学旅行的意见[EB/OL]. 2016-12-02[2018-2-20].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s3325/201612/t20161219_292354.html.

[3]  黄春媚.基于STEM教育理念的地理实践力培养策略：以“花都天马河水质状况的初步调查与探究”为例[J].地理教学，2018（12）：39-42.

[4]  徐海龙，曹东.研学旅行课程化浅探——南菁高级中学“地理大發现”研学旅行纪实[J].地理教育，2018（11）：56-57.

[5]  毛焕敏，李庆凤，胡翠华， 等.基于地理区域认知的研学旅行课程设计：以嘉陵江流域南充段研学旅行为例[J].中学教学参考，2018（31）：86-87.

（责任编辑  周侯辰）