試析STEM教育在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

黃志靈

【摘要】將STEM教育應(yīng)用到高中教學(xué)當(dāng)中，有助于學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識學(xué)有所用，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。因此，將高中生物教學(xué)與STEM教育相結(jié)合通過設(shè)立課題、撰寫計(jì)劃書等等一系列的操作，能夠強(qiáng)化學(xué)生在項(xiàng)目策劃和具體實(shí)施過程中的體驗(yàn)，使其獲得成就感的同時，對科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)實(shí)踐之間的關(guān)聯(lián)有正確的感知，便于學(xué)生在日后的研究當(dāng)中，能夠很好的將科研成果應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中。

【關(guān)鍵詞】STEM教育 高中生物教學(xué) 應(yīng)用發(fā)展

【基金項(xiàng)目】福建省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2018年度立項(xiàng)課題《基于STEM教育的高中生物建模研究》，編號：FJJKXB18-341。

【中圖分類號】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）01-0155-01

高中生物主要是對大自然、生物個體以及相互之間的聯(lián)系進(jìn)行科學(xué)研究的學(xué)科，它以“教師講，學(xué)生聽”為主要的教學(xué)模式，這也使得學(xué)生只了解了生物學(xué)科的表面，并不能形成真正完整的生物認(rèn)知與聯(lián)系的體系，因此將STEM教育應(yīng)用于高中生物教學(xué)當(dāng)中，具有實(shí)際作用與戰(zhàn)略意義。對此，筆者根據(jù)對STEM教育的含義進(jìn)行分析，提出幾點(diǎn)個人見解，以供廣大教育工作者進(jìn)行探討，以期能夠提供幫助。

一、STEM教育概述

STEM教育課程的開展，主要就是對學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化教育：首先，科學(xué)素養(yǎng)方面，即讓學(xué)生運(yùn)用生物科學(xué)知識理解自然，并主動參與影響自然界的過程；其次，技術(shù)素養(yǎng)方面，即培養(yǎng)學(xué)生使用技術(shù)、管理技術(shù)、理解技術(shù)以及評價技術(shù)的能力；再次，工程素養(yǎng)方面，即學(xué)生理解設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù)工程的過程；最后，數(shù)學(xué)素養(yǎng)方面，即學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過程中的發(fā)現(xiàn)、表達(dá)、解釋以及解決各種數(shù)學(xué)問題的能力。

同時，在2016年的“十三五規(guī)劃”中有明確指出：利用信息技術(shù)促進(jìn)“眾創(chuàng)空間”的構(gòu)建，積極探索各種新型的教育模式，如STEM教育等，強(qiáng)化學(xué)生的信息意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的數(shù)字化學(xué)習(xí)習(xí)慣，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生綜合核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

二、STEM教育在高中生物教學(xué)中的嘗試分析

STEM教學(xué)也可以看作為“課程資源綜合開發(fā)”的教學(xué)過程。對自然問題的發(fā)現(xiàn)與解決，以及對某一現(xiàn)象問題的探究等都是科學(xué)發(fā)展的起源，因此，當(dāng)高中生物以此為中心進(jìn)行教學(xué)時，就會存在一條潛在的隱形線索，利用一切可以利用的資源和科學(xué)以及邏輯思維，將教學(xué)與問題的發(fā)現(xiàn)和解決進(jìn)行有效的結(jié)合。因此，嘗試著將STEM教學(xué)應(yīng)用于高中生物教學(xué)當(dāng)中，并對其進(jìn)行分析，再經(jīng)過完善與整合之后，從中找到更加適合我國高中學(xué)校使用的STEM教學(xué)方式。

現(xiàn)階段，將STEM教育應(yīng)用于高中生物課堂教學(xué)當(dāng)中，主要體現(xiàn)在4個步驟中，即課題確定、教學(xué)內(nèi)容梳理、教學(xué)時間安排以及實(shí)施教學(xué)等。同時，在具體實(shí)施的過程中，還會遇到不同的問題，學(xué)生的思維在解決問題的過程中也會獲得相應(yīng)的鍛煉，從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。除此之外，在高中的課堂教學(xué)當(dāng)中，如果我們認(rèn)真思考就會發(fā)現(xiàn)，其實(shí)很多內(nèi)容都與我們的現(xiàn)實(shí)生活有著極其密切的關(guān)系。

1.確定研究課題

高中生物的必修教材中，很多都是對生物學(xué)知識的講解，如細(xì)胞內(nèi)部生理變化、群體遺傳規(guī)律等。而選修教材則是對必修教材有關(guān)內(nèi)容的延伸，對生物技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的介紹，學(xué)生可以結(jié)合自己的生活實(shí)踐來確定自己的研究主題。

如，在《通過激素的調(diào)節(jié)》的講解中，學(xué)生會聯(lián)想到生活中的一些常見現(xiàn)象，如甲狀腺、侏儒癥等，可以用這些案例來證明激素對我們生命活動的重要的調(diào)節(jié)作用。因此，學(xué)生結(jié)合自己的生活實(shí)際，能夠更好的確定自己感興趣的研究主題。

2.梳理課題內(nèi)容

確定課題之后如何開展？首先，確定課題之后，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生梳理研究課題所涉及到的具體內(nèi)容，并再次講解或分析其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，強(qiáng)化學(xué)生對章節(jié)內(nèi)容的理解與掌握，為下一步的課題研究做好鋪墊。其次，在執(zhí)行課題之前，必須要制定嚴(yán)格的研究方案或計(jì)劃。這就需要教師提前制定教學(xué)工作計(jì)劃表，學(xué)生再寫出具體的研究計(jì)劃書，整理具體的課題探究過程，并說明研究該課題的目的何在、具體的實(shí)驗(yàn)步驟以及有關(guān)問題的具體處理辦法。

3.合理安排教學(xué)時間

由于學(xué)生平時的課業(yè)比較重，因此教師必須要合理的選擇或安排時間，讓學(xué)生能夠順利進(jìn)行課題的研究。在此過程中，既要保證教師能夠順利完成教學(xué)目標(biāo)，也要保證學(xué)生課題研究的順利開展。同時，教師也可以根據(jù)學(xué)生的上課時間及時地調(diào)整計(jì)劃，結(jié)合ATEM教育課程進(jìn)行研究與學(xué)習(xí)，并在研究的過程中進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。

如，學(xué)生在《通過激素的調(diào)節(jié)》這一課題的過程中，可以利用下午的研學(xué)課與選修課的時間來進(jìn)行，一周安排固定的課時進(jìn)行課題研究，若無法按時完成，可適當(dāng)延長一些時間，以保證實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘＿M(jìn)行。

4.實(shí)施教學(xué)

任何課題的研究都需要實(shí)驗(yàn)的支持。因此，在研究課題之前，教師應(yīng)該提前為學(xué)生申請好能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的場地以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器，實(shí)驗(yàn)材料則需要根據(jù)課題需求，由教師或?qū)W生準(zhǔn)備，這些都需要教師從中進(jìn)行全面協(xié)調(diào)，以滿足實(shí)驗(yàn)的不同需求。在實(shí)驗(yàn)開始之前，教師必須要給學(xué)生強(qiáng)調(diào)，在實(shí)驗(yàn)過程中需要注意的相關(guān)事項(xiàng)，并讓學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計(jì)的具體方案進(jìn)行實(shí)踐操作，教師只是從旁協(xié)助或引導(dǎo)，以及處理一些臨時狀況。實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，教師還要讓學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)操作過程，寫出相應(yīng)的課題研究報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)過程中遇到過的問題及其解決辦法，以及從實(shí)驗(yàn)中得出了什么實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

總而言之，在高中生物教學(xué)中運(yùn)用STEM教育理念，需要高中生物教師不斷地完善自己，以科學(xué)的、負(fù)責(zé)任的態(tài)度擔(dān)負(fù)起教育工作者的重任，從而促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情。

參考文獻(xiàn)：

[1]施倩.基于STEM教育的高中生物學(xué)教學(xué)實(shí)踐研究[D].揚(yáng)州大學(xué)，2018.

[2]林芳.基于STEM教育理念的高中生物情境教學(xué)初探[D].福建師范大學(xué)，2017.