引言

随着新一轮基础教育课程改革的深入推进，学科核心素养的培养已成为高中地理教学的重要目标。地理核心素养强调区域认知、综合思维、人地协调观与地理实践力的融合发展，要求学生不仅掌握知识，更应具备解决真实地理问题的综合能力。与此同时，STEAM教育理念以其跨学科融合、问题驱动、实践创新等特点，为地理教学提供了新的视角与路径。如何将STEAM理念有机融入地理课堂，促进学生从知识接受者向问题解决者转变，成为当前地理教育研究与实践的重要课题。本文旨在探讨STEAM理念与高中地理核心素养的内在联系，构建以学科融合为支撑、以真实问题为载体的教学模式，并结合具体案例阐述其实施策略，以期为地理教学的创新与学生素养的全面提升提供参考。

一、STEAM理念与地理核心素养的内在关联

（一）STEAM理念的核心内涵

STEAM来自美国，STEAM是英语单词 Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）、Arts（艺术）以及 Mathematics（数学）的首字母缩写。STEAM教育主张的是科学、技术、工程、艺术、数学等学科融会贯通。STEAM教育的核心特点为：跨界融合、问题驱动、实践创新、情境真实，以学生为主体，基于真实问题驱动学习，促使学生运用跨学科学习知识开展协作实践解决现实问题，培养学生综合素养与创新意识。与传统分科教学相比，STEAM理念更加重视知识应用价值，并运用“做中学”的形式推动认知能力和实践能力协同发展。

（二）地理核心素养的构成要素

高中地理核心素养主要包括区域认知、综合思维、人地协调观和地理实践力。其中区域认知是指对地理事物进行区位认知和空间定位的能力；综合思维是指从地理事物的联系和事物之间的交互关系去把握对象的属性和规律性的知识；人地协调观是从具体的人地活动的实际效果来看待人地关系的质量；地理实践力体现的是地理观察、调查、实验等地理实践能力的应用。综上所述，四大素养相互关联，共同构成地理学科育人价值的核心载体。

（三）二者的契合点分析

STEAM理念与地理核心素养育人目标一致。一是跨学科融合支持综合思维培养：地理现象十分复杂，需要借助物理、生物、数学等其他学科的知识去解释，比如研究气候成因时就需要运用大气科学知识和数学建模手段，在STEAM教育理念下不同学科之间深度融合。二是基于问题的实践活动培养地理实践力：运用STEAM模式开展项目式学习，通过类似“城市内涝治理”这样的真实的地理问题进行实践探究，有利于培养学生的现场调研能力和方案设计能力。三是STEAM理念创新思维培养学生对人地协调观。如在课堂作业“城市内涝治理”问题解决任务中，利用STEAM理念指导学案的编排工作。

二、基于STEAM理念的高中地理核心素养培养的教学实例

（一）案例背景与目标设计

本文基于高中地理“大气热力环流”相关内容背景，采用STEAM理念设计了一套为期三课时的课堂教学活动，以“城市热岛效应”为主题。教学目标主要有：区域认知——分析城市和郊区的热力差异分布特征；综合思维——利用大气环流、城市规划等知识分析热岛成因；人地协调观——形成“城市生态优化”的理念；地理实践力——学会气温观测，进行数据分析并绘制图表，制定解决方案。

（二）教学实施过程

1. 问题导入：情境驱动与任务分解

播放有关城市高温灾害的新闻片段，给出“城市夏季比郊区高5℃，给城市带来大量用电紧张和人们的不适感”这样一个实例，并提出本节课的问题——“请以科学或技术的角度思考解决的办法，并确定你组需要研究的问题。”将大问题分解成三部分：（1）检测城市和郊区的温差（科技）；（2）找出造成热岛效应的原因（综合思维）；（3）设计降低热岛效应的方法（工程+艺术），学生可以分组选择任务模块，然后分配出一名负责数据组工作成员、一名负责分析组工作成员和一名负责设计组工作成员。

2. 探究实践：跨学科整合与动手操作

数据采集阶段：通过使用便携式测温仪，在城市中心、郊区绿地、工业区3大区共6个监测点连续2天分别于8时、14时、20时进行气温测量，并利用手机APP收集不同监测点对应的建筑密度、植被覆盖情况等信息。然后由技术组运用GIS软件进行制图工作，把收集到的数据加工成为气温分布热力图，并且通过这张气温分布热力图可以得到各个地方的热岛中心位置以及其对应强度大小的信息。将数据收集和GIS应用结合起来就是地理科学和地理信息技术。此过程融入地理实践力培养。

成因分析阶段：结合地理大气环流原理，运用数学统计的方法对城市不同的下垫面性质变化（混凝土比热容小于土壤，人为热源（工业和交通）排放，植被减少等）的影响程度进行比较分析，发现“建筑密集区与工业区热岛效应最显著”，强化综合思维，运用多学科知识解决实际问题。

方案设计阶段：设计组从分析结果出发，综合考虑工程和艺术两种方法来给出改进措施。工程上利用屋顶绿化技术，利用植物蒸腾散热、透水路面技术，降低地面吸热；艺术上绘制城市风道规划图，按照美学原则布置楔形绿地，构成“通风走廊”。小组用废旧的材料做一个城市模型，把它模拟成不同的方案进行降温测试，比如它可以用来模拟种植苔藓来代替绿地上所处的位置，然后就可以通过比较有没有绿色的地方而得出方案之间的差异。实现了将工程设计与空间美学相融合，在综合考察的基础上把人地协调观落到实处。

3. 成果展示与评价反思

各组学生根据本组分工，以“数据报告+模型演示+方案解说”的形式展现实验成果。数据组热力图清楚地展示出其热岛区域；分析组的统计图表表明了主要的影响因素；设计组提出的“屋顶绿化+风道规划”的方案得到老师和同学们的一致好评。在此基础上，教师引领学生对整个探究过程作出多元化的评价：从数据、技术、方案、设计、逻辑5个角度，分别与科学、技术、工程、艺术、数学相对应，结合方案可能存在的缺陷或不足，例如成本、实际可操作性等，开展对方案的细化和自我完善，并进行多元评价。

（三）案例成效与反思

依据课堂观察和学生反馈情况，本次课堂效果非常明显，区域认知方面有85％的学生能够正确理解气温热力图；综合思维方面有78％的学生可以从自然和人文两个角度来分析热岛的原因，人地协调观方面有92％的学生能在方案设计中体现出生态理念。但是，从活动的情况来看，在小组活动时还需要针对任务分配进一步完善，为同学们提供更多的测量工具，如果使用红外测温仪可以获取更加精准的数据。

三、STEAM理念下地理核心素养培养的思考

（一）优化课程资源开发

建立“地理+STEAM”资源库，包括以下三种资源：第一类是跨学科知识卡片，搜集整理地理与其他学科的知识点，例如“喀斯特地貌”就和化学（溶洞中的碳酸钙溶解）、物理（流水侵蚀）有关联；第二类是真实问题案例库，整理收集诸如城市内涝、本地资源短缺等等真实的案例；第三类是实践工具包，主要为各种简单的测量仪器，比如简易测温仪、GIS软件、3D打印模型材料等。资源的开发要联系教材和学生的实际情况来进行，便于应用和使用。

（二）创新教学评价体系

建立多样化评价体系，打破常规的纸笔测试形式。过程性评价注重学生在小组讨论、数据收集、方案设计中所付出的努力和发挥的作用；结果性评价采用“知识+能力+素养”三维评价标准，如用调查报告的数据是否准确（知识）、能否有深度地对数据进行解读（能力）、是否充分体现出生态理念（素养）进行打分；增值性评价是对学生前测与后测间的能力变化作出的记录，如GIS操作水平提升了多少等。除了老师以外还可以加入学生的自评与互评，增强学生的反思意识。

（三）强化教师专业发展

加强对教师的STEAM素养和跨学科教学能力的培养——开展专题培训，具体内容涉及：STEAM理念解读、跨学科教学设计、地理信息技术操作；建立校际教研共同体，与理工科教师联手开发跨学科课程，如请物理老师一起设计“大气环流实验”；支持教师参与地理科研项目，把科研最新成果引入到教学中来，如以本区本校当地天气气候方面的研究数据为基础，编写相关典型案例等；另外也要支持学校建立各种学校的跨学科学习体验活动开展机制，可设置相应的STEAM教学专项经费。

（四）创设实践支持环境

围绕“课堂—校园—社区”打造三级实践平台，在课堂教学中，建立起地理实验室，并引入了气象观测仪、土壤分析仪等设备；在校内开辟“地理实践园”，种植具有本地特色的植物来探究植被对微气候的影响；在校外联合社区建立了以实践为主的基地，例如联合区环保局开展“城市空气质量监测”项目，让学生置身于真实的实践场景之中，在真正解决一些现实性的问题的同时也提升自己的核心素养。

四、结论与展望

STEAM理念为高中地理核心素养的培育提供了新的生长点，它提倡跨学科整合与实践导向，在培养学生区域认知、综合思维等方面有着独到之处。将科学的教学模式、符合当地实际生活的本地化案例以及合理优化的评价和保障体系等综合运用起来，有利于达到良好的育人效果。关于STEAM教学方式的不同阶段、不同板块之间的教学活动设计思路等方面仍需进一步探究，未来还要加强与其他学科相结合的程度，创设跨学科实践活动，完善相关实践经验以促进地理教育的发展。

参考文献：

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