STEM教育在發(fā)展高中生物學(xué)核心素養(yǎng)中的應(yīng)用

王 榕

（泉州第十七中學(xué) 福建泉州 362000）

一、STEM的概念和基礎(chǔ)

在STEM模式中，S指的是科學(xué)，T指的是技術(shù)，E指的是工程，M指的是數(shù)學(xué)。這種模式所關(guān)聯(lián)的四門學(xué)科每一個都有自己相應(yīng)的內(nèi)涵。將這四者聯(lián)系起來，主要指的是不同理工學(xué)科之間互相聯(lián)系，綜合培養(yǎng)學(xué)生的水平，才能更好地滿足社會對人才的需求，研究者也才能更好地開展下一步研究。簡單來說，STEM這種教育模式就是復(fù)合人才培養(yǎng)的代表模式。這種模式最早是在歐美等西方國家出現(xiàn)的。這種教學(xué)模式與西方國家當(dāng)時的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相符，因而得到了廣泛應(yīng)用。

在最近幾年中國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，信息量越來越大，不同學(xué)科之間的聯(lián)系也變得更加緊密。實踐證明，僅僅掌握一個學(xué)科的知識，對人才的長遠(yuǎn)發(fā)展是不夠的，也根本不能滿足社會對人才的要求。因此，教育領(lǐng)域必須注重提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，培養(yǎng)滿足社會需求的復(fù)合型人才。而在歐美國家廣泛應(yīng)用的STEM教育模式正好與我國目前的發(fā)展相適應(yīng)。因此，這一模式已經(jīng)成為我國生物核心素養(yǎng)培養(yǎng)的最主要模式，得到了越來越多的應(yīng)用。[1]

二、STEM教育在高中生物核心素養(yǎng)中的運用

（一）有助于掌握學(xué)科知識

高中生物教學(xué)對學(xué)生最基礎(chǔ)的要求就是掌握與生物科學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)知識，理解數(shù)學(xué)、科學(xué)的基本思想。理工科中每個科目的知識都是互相聯(lián)系的。學(xué)生只有將這些知識融合在一起，才能更好地掌握各個學(xué)科之間的關(guān)系，逐漸養(yǎng)成正確的學(xué)習(xí)習(xí)慣，不斷提升自身的綜合能力。同時，這樣的學(xué)習(xí)方式對學(xué)生樹立正確的生物科學(xué)觀念是非常有幫助的。

高中生物課本中有一部分內(nèi)容講的是“種群和群落”的相關(guān)知識，教師可以在這節(jié)內(nèi)容中為學(xué)生安排實踐活動，如可以讓學(xué)生研究土壤中生物的種類。這樣，學(xué)生就會積極討論并開展實地考察研究，通過在校園內(nèi)外的環(huán)境調(diào)查得出最終結(jié)論。同時，這種研究可以讓學(xué)生更親近生活，而不是單純地生活在枯燥的理論課堂中。這樣開放、動態(tài)的研究活動可以幫助學(xué)生更好地拓展知識，真正體驗到生命世界的神奇和豐富，學(xué)會用自己的想法來解釋不同的生命現(xiàn)象，提高認(rèn)知能力，也能體現(xiàn)出STEM教育模式的目的。

（二）有利于形成科學(xué)的生物學(xué)思維

高中生物的教學(xué)不光是要讓學(xué)生掌握生物學(xué)的基本理論，更是要培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和思維能力。學(xué)生在理論學(xué)習(xí)中深入挖掘知識，才能掌握好知識點，對生物學(xué)習(xí)產(chǎn)生更濃厚的興趣。教師的適當(dāng)引導(dǎo)可以讓學(xué)生的思維變得更加嚴(yán)謹(jǐn)，對提高其生物學(xué)科的核心素養(yǎng)非常重要。

在學(xué)習(xí)微生物的知識時，教師可以讓學(xué)生研究某片水域中的微生物多樣性。學(xué)生通過查詢資料、準(zhǔn)備實驗、樣本采集等過程，不僅完成了研究任務(wù)，而且學(xué)到了文獻(xiàn)研究的各種方式。通過這個實驗，學(xué)生發(fā)現(xiàn)水體中的微生物存在很多問題，人體不宜直接接觸，要提高環(huán)境質(zhì)量，就必須對這片水域進(jìn)行治理，減少污水的排放等。這一實踐活動幫助學(xué)生提高了綜合能力，也鞏固了所學(xué)的數(shù)學(xué)、生物知識，提高了學(xué)生解決實際問題的思維能力。[2]

（三）可以培養(yǎng)實踐能力

實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在學(xué)習(xí)高中生物知識的過程中，實踐也是至關(guān)重要的。適當(dāng)?shù)膶嵺`活動能讓學(xué)生對理論知識的認(rèn)識更深刻，對提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力具有推動作用。在高中生物教學(xué)中，教師在講解了知識后，還要引導(dǎo)學(xué)生深入大自然去體驗，真正走進(jìn)生活中，更真實地體會生命的神奇，更細(xì)致地研究生物的進(jìn)化過程及生物之間的相同與不同。長期的研究、學(xué)習(xí)可以幫助學(xué)生了解生物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其對社會環(huán)境發(fā)展的作用等。這樣的實踐學(xué)習(xí)能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，真正做到理論和實際有機結(jié)合，發(fā)揮STEM教學(xué)模式的作用，提高學(xué)生生物核心素養(yǎng)。

（四）可以增強社會責(zé)任感

STEM教學(xué)模式主要是圍繞社會熱點問題來開展研究，很多實踐活動都源于學(xué)生的實際生活，對傳承文化和學(xué)習(xí)知識都有非常重要的作用。它不僅是生活領(lǐng)域的教育，也是為了生活發(fā)展而開展的教育。在一次研究釀醬的飲食實踐活動中，學(xué)生通過自己體驗釀醬的過程感受到了生活的不易，理解了父母養(yǎng)育子女的艱辛[3]。這次活動的開展，讓學(xué)生學(xué)會了感恩父母，感恩生命，也培養(yǎng)了他們熱愛勞動的品質(zhì)。還有一次活動是研究小白鼠血糖。這一活動開展的契機是糖尿病患病率的不斷上升，意在讓學(xué)生通過實驗研究，了解人們的生活方式對血糖的影響等。活動得出了花生的根莖水對降低血糖有重要作用的結(jié)論，為廣大糖尿病患者提供了不一樣的降糖方法。這些實驗活動都是和日常生活緊密相關(guān)的。經(jīng)常開展這些活動，可以鍛煉學(xué)生解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任意識，讓STEM模式下的高中生物教學(xué)變得更有深度。

三、總結(jié)

總而言之，實踐表明，STEM教育方式對培養(yǎng)復(fù)合型人才有非常重要的意義。它不僅能夠鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)思維發(fā)展，而且可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，讓學(xué)生的實踐動手水平得到提升。在高中生物課堂上應(yīng)用這一方式可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，為其日后在生物方面的研究和發(fā)展打下基礎(chǔ)，成為社會需要的生物高端人才，推動社會向前發(fā)展。