基于STEM教育理念的高中地理课程设计——以太湖湿地开发与保护为例

基于STEM教育理念的高中地理课程设计以太湖湿地开发与保护为例一、理论依据STEM教育理念是为了适应信息化时代发展对人才综合能力需求应运而生的跨学科教育理念，S代表科学，T代表技术，E代表工程，M代表数学，由此可以浅观其理念内核就是培养具备集科学研究、技术实操、工程落地和内在归因能力于一身的综合发展人才。所以，以STEM教育理念为理论基础的课程教学其重点就在于通过教学手段从这四方面对学生施加影响。一是科学素养的积累，即通过有关自然科学的理论教育让学生逐步积累认识世界进而参与对世界的开发与保护过程的必备知识；二是技术素养的培植，即搭建学科理论知识与实践之间的桥梁，让学生在学习过程中培植将理论知识转化为实践价值的技术手段，并能够进一步对技术进行改造、评价和管理；三是工程素养的奠基，即通过实践课程、社团活动等形式帮助学生了解一项技术工程从立项、规划、实施到评估完成的整个过程，这是对学生未来从事学科研究或自然科学项目实施的基础；四是数学素养的涵养，即对有关学科研究在数学问题上的内在归因，让学生通过身边发生的现象或事件产生对数学学科的浓厚兴趣，进而学习应用数学规律解决问题的能力，打造学生今后进行专业学科项目研究的坚实基础。我们应当看到，当前信息化作为学科研究和学科教学已经成为大势所趋，信息化的触角早已延伸到地理学科领域，无论是自然地理对各种自然现象和地理环境的分析，还是人文地理对聚落条件和产业发展的判断，都更加依赖信息化的建模分析手段，同时也实现了对学科理论的深度融合，以STEM教育理念为基础的地理课程研究存在一定的必要性和客观性。笔者希望能够通过结合STEM教育理念和高中地理课程设计的需求来进一步探究这种课程模式的有效性和局限性，以太湖湿地的开发与保护这一课程为例，以小见大，从而为推动本校高中地理课程设计的科学发展做出一定贡献。二、高中地理课程目标分析《普通高中地理课程标准(2017年版)》中提出了关于地理学科教育的四大核心素养，即地理教学本质在于培养学生的人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力四方面素养，这四方面核心素养最终落脚点都是学生，最终目的都是培养具备知行合一综合能力的人才。通过对教育部印发的地理课程标准的分析，可以看出本学科教育的核心素养相较于修订之前更为全面和立体，这正是高中地理课程设计与STEM教育理念的契合之处。新课标强调培养学生深刻认识、多角度思维、综合分析、全面评价等能力，以太湖湿地保护与开发这一课题为例，学生要深入理解该课题，就必须从太湖湿地形成的自然环境着手，包括地形、地貌、气候、降水、气温、生物多样性、自然价值等方面，同时还要掌握太湖湿地的发展沿革、周边人口密度、聚落形式、产业布局的影响等问题，获得较为全面的自然和人文资料，从而分析判断太湖湿地的保护和开发策略。这一过程，同时还可以从这一问题作为切入点进行知识延伸，进而激发学生求知探索的欲望和对湿地开发保护的责任感。这种学习过程就是把学科知识和实践技术有机结合的有效应用，也是对新课标要求的忠实践行。三、课程设计(一)课程目标1.充分了解我国对湿地的划分标准，即我国普遍使用的湿地定义是指地表长期积水，进而形成湿地生物生态系统的区域。其显著的特点就是其植物种类应由水生植物占据相对优势，并呈现周期性生长的趋势；底层土壤应主要由湿土构成；周期性的在生长季节，底层土壤被水淹没或土壤湿度高度饱和的状态。同时可扩展我国湿地的其他相关概念，如湿地生态系统（即湿地生物、植物、微生物等共同组成的相互影响的生态系统)、湿地的功能（包括涵养水源、调节径流、影响气候、保护生物多样性、以及旅游等附加功能)、当前我国湿地数据(《2020年中国国土绿化状况公报》中明确指出我国湿地保护率高达50%以上；我国是世界上湿地拥有量排名第四的国家，湿地面积6600万公顷，占世界湿地总面积的10%，雄踞亚洲第一)等内容帮助学生对我国湿地情况形成宏观认知。2.了解我国湿地的分布，可提供湿地分布图，根据分布图可以看出我国主要湿地的名称，以及分布情况。湿地在我国分布十分广泛，从气候条件来看，湿地遍布温带大陆性气候、温带季风气候、亚热带季风气候和热带季风气候；从地形特征来看，湿地多集中在长江中下游平原地区，但高原、丘陵、山地、其他平原地区也均有分布；从地理位置来看，湿地并不局限在沿海气候湿润的地区，在高寒缺水的地区也产生了规模较大的湿地，而且湿地的类型和地区并不完全一致，存在同一种湿地分布在不同地区，或同一地区产生不同种类湿地的情况，这就需要深刻理解不同种类湿地形成的不同原因，由此引出本次课程要讲的太湖湿地。太湖湿地主要分布于我国长江中下游平原，横跨江苏和浙江两省，具有鲜明的自然优势和经济文化优势，进一步增加了太湖湿地的生态和经济价值。