STEM教育在高中生物課堂教學中的融合

黃為群

（福建省泉州市城東中學 福建泉州 362000）

引言

隨著新課改的深入推進，人們對高中生物教學的目標有了更高的要求。在傳統(tǒng)的教育理念中，生物教師的工作是讓學生掌握好理論知識，并且能夠將其運用在解題過程中，在考試時取得高分。隨著素質教育的推行，學科核心素養(yǎng)為當代教育者提供了新的指引目標，而STEM教育理念則可以幫助教師更好地執(zhí)行教育計劃，促進學生的全面發(fā)展。

一、STEM教育概述

S T E M 教育理念中的四個字母，分別代表著科學（Science），技術（Technology），工程（Engineering），數學（Mathematics）。科學引導人們正確認識世界，優(yōu)秀的科學素養(yǎng)能讓學生更好地理解自然界的客觀規(guī)律；技術是改造世界的手段，技術素養(yǎng)體現了學生對專業(yè)技能的掌握能力；工程是在改造世界的過程中為了解決問題而開展的計劃。工程技術體現出學生設計和實施計劃的能力；數學是技術和工程實施的重要基礎，優(yōu)秀的數學素養(yǎng)能幫助學生解決不同情境下的數學問題。

在這個快節(jié)奏的信息技術時代，只有專業(yè)水平優(yōu)秀的學生遠不能滿足社會的需要。STEM能夠加強各個學科之間的聯系，讓生物知識與數學相連、與生活相連[1]。STEM教育是時代發(fā)展的必然選擇，培養(yǎng)優(yōu)秀的復合型人才不僅是在為生物領域輸送人才，更是為國家的發(fā)展持續(xù)添鉆加瓦。

二、高中生物教學中存在的問題

（一）教學理念落后

迫于高考的壓力和應試教育下養(yǎng)成的習慣，不少生物教師的教學理念還比較落后，沒有意識到學生在課堂中的主體地位的重要性。新課程改革主張學生在課堂教學中應占據主體地位，如果教師能堅持“以生為本”的教學手段，就能更好地激發(fā)學生的學習熱情，提高他們對課堂的參與度。在這樣積極的學習氛圍下，教學低效化的問題可以得到明顯改善。

（二）缺乏明確的教學目標

在高中生物教學中，很多師生會把高考取得好成績作為唯一的目標，這樣的思想不能說完全錯誤，但卻因為太過寬泛，不好激起學生的學習熱情。從小到大學生們一直被灌輸為了高考努力學習的理念，在這種情況下，一些更加明確的教學目標反而能不斷為他們樹立自信心，提高教學效率。

（三）重視理論輕視實驗

由于各方面條件的限制，學生在高中生物的學習中沒有太多機會通過實驗去加深對知識的理解。作為一門自然科學，實驗教學本來應該是非常重要的一環(huán)，由于生物實驗對器材和用具的要求比較高，導致生物課堂教學中大多基本都是圍繞理論知識講解展開。

三、STEM教育在高中生物課堂教學中的融合

（一）STEM教育幫助學生綜合掌握生物知識點

要想更好地發(fā)揮出STEM教育的價值，就必須把它和我國的教育體系形成聯系，讓兩者能更自然地進行融合。要想通過高考的考核，在進行生物教學時還是需要圍繞課本教材制定教學大綱，STEM教育理念只是為了讓學生對知識有一個更深入的了解和更綜合的理解。

例如在學習植物的組織培養(yǎng)技術的相關知識時，如果能夠采用STEM教學理念，就可以讓學生結合更專業(yè)的科學技術去理解相應的內容。學生不僅要明白書本中關于植物組織培養(yǎng)的基本原理，還可以結合生活對植物組織培養(yǎng)的基本技術有一定了解[2]。通過制定并實施完整的課題研究計劃，不僅能讓學生掌握好生物知識點，還有利于推動各門學科之間的融會貫通，幫助學生養(yǎng)成良好的學習習慣。

（二）STEM教育幫助學生提高生物核心素養(yǎng)

學科核心素養(yǎng)指的是掌握好一門課程所必備的品格和關鍵能力，這種能力不是天生的，而是學生在學習的過程中逐漸形成的[3]。一般來說，高中生物的核心素養(yǎng)包括生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任四個方面。如果能在生物課堂中利用好STEM教育理念，對于培養(yǎng)學生生物核心素養(yǎng)是非常有效果的。

高中生物涉及到的知識點比較多樣，如果只靠死記硬背是很難掌握好所有的內容的。在課堂學習中，學生不僅要對基礎的理論知識有一定的了解，更是要擁有科學探究的精神，對生物發(fā)展的過程進行深入的思考。在這個過程中，學生不僅可以感受到生物學獨特的魅力，還能提高自身自己的理性思維能力，樹立正確的生命觀念。

（三）STEM教育幫助學生在課題實踐中促進全面成長

STEM教育理念往往伴隨著綜合性的課題研究，在教師的幫助下，學生可以以小組形式自行確定研究課題，完成制定計劃、搜集材料、深入探究和最后的匯報工作。通過獨立完成課題研究，學生不僅能夠在實踐中增強對生物知識的理解，更可以提高自身思維能力和操作能力，更好地實現全面成長。

制定課題時，學生可以圍繞生物教材中的相關知識進行延伸，比如傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用中提到的果酒和果醋的制作就是生活中非常常見的生物應用。由于高中生日常課業(yè)比較繁忙，所以學生在制定課題計劃時一定要合理安排時間，并且結合小組成員的能力制定難度合理的學習目標，這樣才能更好地保證課題研究能順利實施。為了讓學生更好地實現全面成長，教師在這個過程中可以適當給予一些指導，但千萬不要進行過多干預，這樣學生才能自己在實驗研究中不斷發(fā)現問題、思考問題、解決問題，收獲更多的感悟。