STEM教育與初中生物整合的實(shí)踐研究

徐玲珠

摘 要：傳統(tǒng)教育更注重學(xué)生成績(jī)的提高，缺少對(duì)學(xué)科素養(yǎng)的重視，不利于學(xué)生邏輯思維和創(chuàng)新思維的開發(fā)。初中階段是學(xué)生塑造三觀、形成個(gè)人品質(zhì)的重要時(shí)期。STEM教育是加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)四個(gè)方面的培養(yǎng)。STEM教育如何與初中生物整合實(shí)踐，值得研究。

關(guān)鍵詞：STEM教育;初中生物;實(shí)踐研究

STEM 教育下的初中生物課堂教學(xué)將初中生物課程與科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)相整合，體現(xiàn)了跨學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn)。本文主要從整合科學(xué)知識(shí)提升學(xué)科素養(yǎng)、整合技術(shù)水平提升實(shí)踐能力、整合工程思想有效解決問(wèn)題、整合數(shù)學(xué)思維掌握數(shù)學(xué)方法四個(gè)方面展開分析。

一、整合科學(xué)素養(yǎng)提升綜合能力

科學(xué)素養(yǎng)是幫助學(xué)生用正確的理論知識(shí)和方法來(lái)思考解決現(xiàn)實(shí)生活中存在或出現(xiàn)的問(wèn)題。在學(xué)習(xí)初中生物這門學(xué)科時(shí)，學(xué)會(huì)用辯證的思維看待生物的發(fā)展歷程。所有的生物體都是絕對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)靜止的統(tǒng)一;我們對(duì)生物知識(shí)的學(xué)習(xí)是人腦即意識(shí)對(duì)客觀存在的主觀反應(yīng);這里體現(xiàn)了物質(zhì)與意識(shí)的辯證關(guān)系，因此我們?cè)趯W(xué)習(xí)初中生物時(shí)要一切從實(shí)際出發(fā)，尊重客觀規(guī)律，發(fā)揮主觀能動(dòng)性。例如在區(qū)分肛腸動(dòng)物和扁形動(dòng)物時(shí)，我們通過(guò)在顯微鏡下的科學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)肛腸動(dòng)物身體呈輻射對(duì)稱在體表上有刺細(xì)胞且有口無(wú)肛門;扁形動(dòng)物身體呈兩側(cè)對(duì)稱背腹扁平同樣有口無(wú)肛門。知道了肛腸動(dòng)物和扁平動(dòng)物的特征，我們就可以在日常生活中有效區(qū)別兩者，因此整合科學(xué)知識(shí)利于提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)[1]。

二、整合技術(shù)素養(yǎng)提升實(shí)踐能力

學(xué)生通過(guò)參與一系列技術(shù)活動(dòng)，掌握相關(guān)技能，提高動(dòng)手能力、合作能力和思維能力。初中生物的學(xué)習(xí)應(yīng)該注重實(shí)踐操作，單一的吸收書本上的知識(shí)不利于學(xué)生理解記憶，要理論與實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)生才能真正掌握知識(shí)。學(xué)生在進(jìn)行綠葉在光下制造淀粉實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)到光是綠葉制造有機(jī)物的必要條件;學(xué)生在進(jìn)行驗(yàn)證人體呼出氣體實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)到人體呼出氣體中二氧化碳含量最高;學(xué)生在進(jìn)行膝跳反射實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)到正確檢驗(yàn)人體中樞神經(jīng)的方法。初中生物教師在課堂教學(xué)時(shí)，應(yīng)該善用多媒體技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)輔助教學(xué)內(nèi)容的開展，在關(guān)于DNA知識(shí)的教學(xué)中，讓學(xué)生有效利用高科技技術(shù)觀察到DNA分子的組合排列過(guò)程，清楚認(rèn)識(shí)到DNA的分子結(jié)構(gòu)是雙螺旋結(jié)構(gòu)，脫氧核糖碳酸鏈在外側(cè)堿基在里側(cè)，彼此間反向互補(bǔ)形成穩(wěn)定的組合結(jié)構(gòu)，整合技術(shù)水平利于提升學(xué)生的實(shí)踐能力[2]。

三、整合工程素養(yǎng)有效解決問(wèn)題

工程思維是學(xué)生思考解決問(wèn)題的實(shí)際工具，問(wèn)題的解決需要學(xué)生用特定的思維模式進(jìn)行分析，得出解決思路。教師在初中生物教學(xué)課程中，注重對(duì)學(xué)生思維能力的開發(fā)和培養(yǎng)。鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考解決問(wèn)題，將工程思想運(yùn)用到實(shí)際生活中。例如在研究動(dòng)物的先天性行為和學(xué)習(xí)行為這一內(nèi)容時(shí)，運(yùn)用工程思維來(lái)架構(gòu)學(xué)習(xí)框架，首先明確先天性行為和學(xué)習(xí)行為的概念，然后采用觀察法去觀察動(dòng)物的一些行為方式看哪些屬于先天性行為哪些屬于學(xué)習(xí)行為進(jìn)行有效區(qū)分，最后采用實(shí)驗(yàn)法通過(guò)具體做研究來(lái)更好的證實(shí)自己學(xué)習(xí)到的內(nèi)容，這就是整合工程素養(yǎng)有效解決問(wèn)題的過(guò)程。學(xué)生在理解工程設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，梳理初中生物的知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)行凝練總結(jié)，將兩者加以整合，形成新的初中生物課程體系。整合工程思想有利于學(xué)生有效解決現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題。

四、整合數(shù)學(xué)素養(yǎng)掌握數(shù)學(xué)方法

在初中生物教學(xué)中融入數(shù)學(xué)思維，能夠更好地幫助學(xué)生樹立獨(dú)特的邏輯體系。比如在細(xì)胞的再生過(guò)程中，細(xì)胞再生數(shù)量呈現(xiàn)幾何倍數(shù)的增長(zhǎng)，可以運(yùn)用數(shù)學(xué)思維進(jìn)行分析，幫助學(xué)生了解細(xì)胞再生的趨勢(shì)變化。在DNA分子的復(fù)制過(guò)程中，可以應(yīng)用數(shù)學(xué)的數(shù)列知識(shí)來(lái)進(jìn)行解答;在關(guān)于遺傳問(wèn)題的研究中，可以用數(shù)學(xué)的排列組合知識(shí)進(jìn)行解答;在關(guān)于基因問(wèn)題的研究中，可以用數(shù)學(xué)的概率知識(shí)進(jìn)行解答。初中生物教師在課堂教學(xué)中應(yīng)教授給學(xué)生正確的解題思路簡(jiǎn)便學(xué)習(xí)方法，注重學(xué)生邏輯思維能力的開發(fā)和應(yīng)用。應(yīng)用數(shù)學(xué)方法研究初中生物知識(shí)，提高學(xué)生的推理能力、分析能力和計(jì)算能力。學(xué)生不再是單一地從初中生物的角度去思考解決問(wèn)題，而是從多角度出發(fā)，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行思考、交流和研究，不斷提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力[4]。

結(jié)束語(yǔ)

STEM教育與初中生物整合實(shí)踐，有利于學(xué)生邏輯思維和創(chuàng)新思維的開發(fā)。整合科學(xué)知識(shí)提升學(xué)科素養(yǎng)、整合技術(shù)水平提升實(shí)踐能力、整合工程思想有效解決問(wèn)題、整合數(shù)學(xué)思維掌握數(shù)學(xué)方法，讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用STEM理念思考解決問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)教學(xué)與學(xué)生自主探究的有效結(jié)合。在這過(guò)程中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。學(xué)生通過(guò)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行具體實(shí)踐研究，有利于提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊拾蓮.STEM教育與初中生物整合的實(shí)踐研究[J].科教導(dǎo)刊：電子版， 2019（8）：2.

[2]郝淑音.整合性STEM教育理念下初中生物學(xué)教學(xué)實(shí)踐研究[D].內(nèi)蒙古師范大學(xué)，2019.

[3]袁學(xué)蓉.STEM教育理念下初中生物活動(dòng)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究[D].哈爾濱師范大學(xué).

[4]董強(qiáng).基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的初中生物STEM項(xiàng)目活動(dòng)開展[J].教育界， 2019（6）：17-18.