基于STEM教育在高中生物學教學中的嘗試分析

李卉

（蘭州市第二中學）

摘 要：作為一種新型的教育理念，STEM有別于傳統(tǒng)的只重視課本知識或重視某一學科的教育方式，主要是通過實踐活動在引導鞏固學生知識的同時也能讓學生體驗到自己所學的知識與社會實際生活的緊密聯(lián)系。內(nèi)容將著重對STEM教育進行相關介紹以及在高中生物學教學中的實踐及作用進行分析。

關鍵詞：STEM教育；高中生物教學；應用發(fā)展

高中生物學科作為一門主要研究大自然、生物個體本身與相互之間聯(lián)系的學科，通過“教師教、學生學”的書本模式，學生只能淺層次地了解，并不能真正在腦海里形成完整的生物認知與聯(lián)系體系，所以將STEM教學方式引用于高中生物教學中是具有實際作用與戰(zhàn)略意義的。

一、STEM教育

STEM是科學、技術、工程、數(shù)學四門學科英文首字母的縮寫，其中科學在于認識世界、解釋自然界的客觀規(guī)律；技術和工程著重在尊重自然規(guī)律的基礎上改造世界、實現(xiàn)對自然界的控制和利用、解決社會發(fā)展過程中遇到的難題；數(shù)學則作為技術與工程學科的基礎工具。由此可見，生活中發(fā)生的大多數(shù)問題需要應用多種學科的知識來共同解決。2016年教育部出臺的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中明確指出有效利用信息技術推進“眾創(chuàng)空間”建設，探索STEAM教育、創(chuàng)新教育等新教育模式，使學生具有較強的信息意識與創(chuàng)新意識，養(yǎng)成數(shù)字化學習習慣，具備重視信息安全、遵守信息社會倫理道德與法律法規(guī)的素養(yǎng)。

二、基于STEM教育在高中生物學教學中的嘗試分析

STEM教學也可看作是一門“課程資源綜合開發(fā)”的教學過程?？茖W的發(fā)展源于自然問題的發(fā)現(xiàn)與解決，或者源于對某一現(xiàn)象的問題研究與探索，因此，當生物教學圍繞這個實質(zhì)展開時，就會潛存一條隱形的線索，利用一切可利用資源與科學、有邏輯的思維將教學與問題的發(fā)現(xiàn)與解決有效地結合在一起。因此，在高中生物教學中引用STEM教學嘗試并進行分析，經(jīng)過完善整合后更有利于找到適合我國的STEM教學方式?，F(xiàn)階段在高中生物課堂中采用STEM教育方式，分別是確定課題、梳理教學內(nèi)容、選擇教學時間、實施教學等4個步驟。在具體的實施過程中會遇到各種各樣的問題，問題的解決過程即是學生思維的鍛煉、綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)。在高中生物教學中，仔細思考便會發(fā)現(xiàn)很多課程內(nèi)容與現(xiàn)實生活息息相關。

1.確定研究課題

高中生物科學是一門以介紹大千世界生物為基礎的科學，與學生的生活密切相關，課題的選取也要與生活相關。如在講解《無機鹽平衡》一節(jié)時可讓學生聯(lián)想到平時生活中的口渴、貧血等現(xiàn)象，也可以引入“大頭娃娃”事件來說明蛋白質(zhì)的重要性。學生可以將這些所學的課本中的知識與自身的生活實際結合起來，確定自己比較感興趣的研究主題。在教學實踐中通常以小組為單位或由教師選定一個研究課題進行研究。如將必修課本中《細胞的呼吸》與選修課本中《物質(zhì)跨膜運輸實例》的知識相結合起來，與學生平時的生活中吃的咸菜或怏掉的白菜相聯(lián)系起來。同時考慮到實驗的可行性與安全性，讓學生自己動手進行這一實驗，確定這一研究課題。

2.梳理教學內(nèi)容

課題確定之后如何開展這一課題的研究是這一階段的主要工作內(nèi)容。在這一階段，教師可以先給自己的學生梳理研究課題所涉及的知識內(nèi)容，對重難點進行再次的講解分析，幫助學生更加了解章節(jié)內(nèi)容，為接下來的課題研究奠定良好的知識基礎。課題執(zhí)行之前應制定嚴格的方案。首先教師需要對之后的教學工作制訂計劃表，其次學生需要寫相應的計劃書，梳理課題的探究過程，闡明自己選擇該課題的目的及實驗步驟和相關問題的處理

方法。

3.選擇教學時間

考慮到學生平時的課業(yè)比較繁重，所以應選擇合適的時間進行課題的研究。既要保證自己教學目標的完成，也要保證研究的順利開展。教師可以根據(jù)學生具體的上課時間進行相應的調(diào)整，將研究學習的課程與STEM教育課程相結合，在課題研究的過程中進行相關實驗探究。

4.實施教學

課題的研究需要實驗的支持，在課題研究之前教師應提前申請好實驗的場所、實驗儀器，實驗材料根據(jù)對應的課題由教師或?qū)W生準備，教師應全面協(xié)調(diào)滿足實驗的需求。實驗開始之前教師應告知相應的注意事項，然后讓學生根據(jù)設計的方案開始操作，教師可以在一旁進行協(xié)助，處理臨時發(fā)生的問題。在實驗結束之后，要求學生根據(jù)自身的實驗過程撰寫課題研究報告，在實驗過程中遇到的問題以及解決方案，從實驗分析中得出何種實驗結論。

總而言之，高中生物教育工作者應不斷完善自己，將STEM教育引用于課堂的教學方式并擴大其影響力，在教學工作中以科學、負責任的態(tài)度擔當起人民教育工作者的重任，為民族國家未來的宏圖大志而貢獻，更能對祖國未來主人翁的能力發(fā)展提供更大的可能。

參考文獻：

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[2]傅騫，劉鵬飛.從驗證到創(chuàng)造：中小學STEM教育應用模式研究[J].中國電化教育，2016（4）.

編輯 司 楠