刘勇斌

摘 要：现阶段，国家与国家的竞争已经上升到人才竞争层面，而STEM教育的目的就是培育复合创新型人才。STEM教育理念将科学、技术、工程、数学知识相互融合，实现跨学科知识整合，进一步推动我国基础教育创新发展。我国教育部门也积极落实STEM教育理念，强化与培养学生的创新意识、信息意识与实践探索能力。在科学技术水平日益升高的今天，STEM教育也成为高中地理教学改革的新路径。文章基于6E-STEM+教学理念下高中地理教学构建方法，分析验证型6E-STEM+教学方式、探究型6E-STEM+教学方式以及创新型6E-STEM+教学方式三个方面，展开高中地理教学的实践路径创新探究，以期为高中地理教师提供教学新思路。

关键词：STEM教育理念;高中地理;教学运用

为了促进STEM教育深入发展，美国国际技术和工程教育协会早在前几年，已经提出STEM教育的实践活动方式，即6E设计型学习模式。此模式划分为吸引、探索、解释、工程、深化、评价六个部分。该模式也是在5E教学方式的基础上，融合“工程”理念，根据“科学探索”思维与“工程设计”实践，重视学生在真实情景中跨学科知识的应用环节，强化学生的问题解决能力。基于此，文章将基于STEM教育思想，分析6E-STEM+教学模式在高中地理教学的实践路径，以期为高中地理教师提供教学新思路。

一、6E-STEM+教学理念下高中地理教学构建方法

（一）验证型教学方式的构建方法

验证型教学目标就是让学生利用6E-STEM+知识验证分析地理现象，对学生利用所学知识分析地理问题加以重视，强化学生对地理知识的应用与理解。为此，高中地理6E-STEM+验证型教学方式主要分为以下几点：第一，明确验证目标。高中地理6E-STEM+验证式教学目标主要对已经知晓的地理现象、内在原理等加以验证，而目标的明确主要由师生共同所决定。第二，设计评估验证方案。明确验证目标之后，教师结合地理现象展开方案设计，并对地理现象的可观察性、可描述性展开考量，完成方案设计后，师生共同评估此方案可行性与操作性。第三，实施验证。根据实现设计的验证方案，对重点的地理现象实施观察与记录，针对无法达到预期目标的情况，需要重新回归于第二步，展开方案的优化设计[1]。第四，反思验证。通过对验证实验所得出的结果或现象展开分析，以此总结概括出相应的实验结果，如若验证结果和已知实际结果存在差异，需对验证方案展开重新规划，对本次验证实验存在的缺陷与不足进行反思，总结相应的学习经验。

例如：在高中地理课堂教学中讲解“海陆风”相关知识点时，为了让学生理解“海陆风”形成原因，教师可利用6E-STEM+验证型教学方式，展开教学设计与实践探究。第一步，明确验证方案，即验证分析白天吹海风。第二步，验证方案的设计，教师引导学生利用自身所掌握的地理知识，了解对两侧温度进行控制的方式，应用可观察物体，如白烟运动方向，对其展开验证探究。第三步，让学生根据自身的验证方案设计，准备相应的实验工具，如一盆开水、一盆冰块、玻璃缸、塑料薄膜、一束香、打火机等，把开水与冰块分开放在玻璃缸两端，利用塑料薄膜将玻璃缸顶部密封好，在冰块薄膜上划开一个小洞，点燃一束香，插入小洞內，对白烟的运动方向进行观察与记录。第四步，反思验证实验。教师组织学生对实验过程、实验结果进行展示汇报，以便让学生熟知相应的实验过程与方法，使学生进一步了解自身存在的问题与缺陷，教师发挥自身的能动作用，引发学生思考“日常生活中与热力环流原理相同的现象有哪些？”“利用热力环流可以做哪些事？”等问题，激活学生的实验探究意识，培养与强化学生的创新思维，实现6E-STEM+教学观念的渗透。

（二）探究型教学方式的构建方法

探究型6E-STEM+教学目标就是让学生通过探究未知的地理现象，培养与强化学生的探究意识与实践分析能力，实现核心素养的培养。高中地理探究型6E-STEM+教育思想作为探究式教学在6E-STEM+教育理念中的特殊应用。探究型教学方式的应用步骤，主要分为以下几点：第一，引导学生提出探究性问题，教师发挥自身的能动作用，但是值得教师注意的是，教师不能对学生的选取进行干涉与限制[2]。第二，收集探究资料，学生所收集的探究资料可通过互联网、书籍等方式形成的间接性资料，也可以实践调查方式获得的第一手资料。第三，资料分析研究，相较于验证型教学方式，探究型教学方式存在不确定性，促使其探究型结果也往往也是无法事先预料的，在分析期间，教师可引导学生通过推理、设想等方式，得出相应的探究结论。第四，展示成果，因探究型的结果无法预料，学生需结合自身所收集的资料，基于科学、技术、工程、数学等方面展开验证推理，以此保障结论具有科学性，而探究结论的科学解释有可能超出学生当前的认知水平，此环节离不开教师的引导与支持，进一步加深学生对相关地理知识的理解。

例如：在高中地理课堂教学中讲解“崇明岛的未来”相关知识点时，教师可基于6E-STEM+教学理念，引导学生展开6E-STEM+教学探究式学习。学生通过掌握地表形态内力与外力的作用、河流地貌发育等有关知识，能进一步掌握崇明岛的形成原因，但是由于崇明岛未来发展，容易受诸多因素的干扰限制，教师可让学生利用工程类、科学类、技术类、数学类等知识内容，展开探究分析。地理教师依据学生所选择的探究内容，将其探究类型划分为两个方面，一方面为面积日益扩大，另一方面为面积日益缩小。学生自觉形成探究小组，收集与崇明岛有关的资料信息，譬如长江年输沙量、河流侵蚀现状等资料数据。资料数据收集完成后，学生需结合自身所掌握的知识，分析整合资料数据的相关内容，譬如利用数学与工程方面的知识，说明河水与海水对崇明岛造成的侵蚀影响;利用科学的手段，分析研究人类活动会对崇明岛产生的影响;利用技术手段，检验崇明岛的面积变化发展趋势等。在结果展示环节中，学生以自主思考、小组讨论等方式，对崇明岛未来发展预测有了客观、科学的分析依据，尽管数学、工程等推算方法难度比较高，学生无法全面表述，但是在此环节中，学生会将数学、工程等不同学科知识相互整合，强化学生的知识应用能力，实现6E-STEM+探究式学习预期目标。

（三）创新型教学方式的构建方法

高中地理6E-STEM+创新型教学目的就是强化与培育学生的创新意识与设计能力，让学生综合运用知识，完成实验设计，将实验转变成实物，突出地理教学的实践性、创新性特点[3]。创新设计主题应该是明确的，要求高中地理教师应加强重视，协助学生科学选择。创新性教学方式对于教师与学生而言，挑战难度进一步升高，实际操作过程如下：第一，教师应将科学思维融入于教学情境之中，通过构建良好的教学情境，点燃学生的创新意识，激活学生的学习能动性，让学生利用科学思维，实现大胆创新与设计优化。第二，在创新设计环节中，教师让学生以小组为单位，让学生在小组成员积极带动下，发挥各自的长处，完整主体的结构设计、外形设计、功能设计等，并对其展开客观评估，使其满足详细的设计要求。第三，在创新制作环节中，针对设计主体在实际环境下具有操作性特点，教师可协助指导学生完成相应操作，实现从设计到实物的转变;如若不具有可操作性，可将此环节省去。第四，每个小组相互分享设计成果，得到教师与其他同学的认可与赞赏，可激活学生的研究意识，并通过相互分享，弥补自身的不足与缺陷。

例如：在高中地理课堂教学中讲解“地震预警”相关知识点时，教师可为学生讲解日本所创设的地震预警系统装置，将其与地震实例相结合，通过真实情境的引入，引发学生的创新意识，使学生提出创新地震预警系统的合理设想。教师组织学生展开小组活动，让学生通过查阅相关资料，运用数学、工程、技术等不同学科知识，展开创新设计，在反复实践验证设计中，验证分析其科学性、可行性。最终，让学生在小组合作交流中，相互借鉴、相互学习，改善设计方法，教师对每个小组所设计的理论依据加以把关，针对与科学理念、科学思想相悖的设计进行纠正。

二、教学反思

高中地理教师应加强构建STEM教育理念动态化资源整合数据库，以便向教师提供各个方面的资源信息，为教师提供与创造学习新思路，让教师通过经验总结、教学创新等方式，缓解自身的教学压力，丰富教学实践路径，展现高中地理教学的动态化、共享化、创新化特点，促进STEM教育理念的深入发展。

同时，高中地理教师也要构建完整的STEM教育评估机制，确保各项评估指标都具有标准化、具象化特点，为高中地理教学的展开提供必要的指导依据，提高课堂教学的有效性[4]。由于地理属于一门综合性课程，高中地理STEM教育评估机制展现出开放、融合、联动的显著特征。为此，高中地理STEM教育评估机制的建立，需多方共同参与，在相互协商中，吸收与借鉴西方国家STEM教育的先进理念，使我国高中地理STEM教育评估机制适应于我国发展，实现STEM教育理念的本土化。

结束语

综上所述，STEM教育理念主要是培育复合创新型人才，人才作为强国之本，STEM教育理念对于推动教育教学创新发展、科学进步有着不可忽视的作用。文章基于6E-STEM+教学理念下高中地理教学构建方法，分析验证型6E-STEM+教学方式、探究型6E-STEM+教学方式以及创新型6E-STEM+教学方式三个方面，展开高中地理教学的实践路径创新探究。在高中地理6E-STEM+教学理念下，教师也要将不同学段、不同学科相互融合，形成完整的教学评价机制，才能促进6E-STEM+教学理念长足稳定发展。

参考文献

[1]熊小菊、廖春贵、胡宝清.STEM教育理念在高中地理教学中的运用研究[J].中学地理教学参考，2019，460（04）：11-13.

[2]周丹.STEM教学理念在高中地理教學中的运用研究[J].启迪与智慧：教育，2019，000（011）：P.30-30.

[3]杨凌波.基于STEM教育理念的高中物理教学策略研究[J].现代职业教育，2018，000（018）：209.

[4]张妍、王向东.STEM在培养高中地理综合思维中的设计策略——以人教版“自然地理环境的整体性”一节为例[J].地理教学，2018，000（017）：7-10，20.