STEM教育與高中生物課堂教學融合的實踐分析

摘 要：STEM教育最開始是來源于美國的，隨著社會的發展，引起了各地人們的關注。它的教育理念在歷史、生物、物理等學科都能運用的到，而這篇文章主要是分析在高中生物課程中滲透STEM教育的意義，首先大致敘述了STEM教育的含義和必要性，以及它本身的教育意義，接著再分析對于我國高中生物STEM教育模式評價，最后總結STEM教育和高中生物教學融合到一起的意義。

關鍵詞：STEM教育;高中生物;教學案例分析;融合;教育理念

我們知道，現在國內對于STEM教育的研究還處于起步和緩慢發展的階段，并不像“發源地”美國那樣發展并運行的很迅速，國內還沒有構建好具體的課程案例，也沒有一個標準，所以大部分STEM社會機制也沒有資源去支持開展STEM教育。但是基于STEM教育思想培養出的人才，更具有創新思維能力，更能夠在實踐中運用科技，更能夠滿足如今高速發展的社會需要，因而我們要積極探索在我們的課程體系中如何滲透STEM教育。

1.STEM教育的含義和必要性

STEM教育，指的是“Science”，技術“Technology”，工程“Engineering”，“Mathematics”這四個英文單詞的縮寫，就是把科學、技術、工程和數學結合起來，所形成的教育理念。他們之間不單純是種疊加在一起的含義，而是相互支撐著并共同發展的關系，正是這種不能拋開整體而討論的關系，才得以教育學生的時候，讓學生在這種相互交錯和穿插的知識中有深度思考的過程，更好的理解知識和學習某一科的知識，同時也加強了學生的學習技能，擴展了他們的知識面。STEM的教育模式會不斷地提升學生們對生物科學的樂趣，鍛煉并增強學生們深度思考的能力和操作能力。之前美國勞工部就指出了一些與STEM教育相關的知識，比如說對很多的科學技術職業和企業都很重要，學生們在未來的工作中要掌握的專業知識和設備都需要STEM教育提供知識。但是，美國的教育系統培養的社會人才所要求的科技、工程素養還存在著一定的欠缺，導致了STEM人才的嚴重流失。高等教育學校教導學生的核心素養是以新課程教學模式為規范，加強并推動國內的STEM教育的實踐和研究，提高學生技術、科學、數學和工程素養。從建構主義者的角度來看，對人或者事物的認知不是由它本身去確定的，就是說人們總用自己所掌握的知識去判斷某一事物，這是一種假象。隨著社會和人類的發展，知識不是固定的，會隨著環境的改變而變化。而相對于學生而言，學生在學習時，會運用自己所了解的生活知識和經驗，構建屬于自己的知識策略。在這些方面，STEM教育都能為其提供資源，充當著很重要的角色。把STEM教育模式融入高中生物教學中，不僅符合新課程改革這一基本要求，還激發了學生們的科研興趣，鍛煉了科研技能，為學生指導了未來職業發展的方向，因此在教育學生的模式中很有必要進行探索。

2.分析對于我國高中生物STEM教育模式評價

2.1對學生課堂參與度進行評價

老師們在課堂當中除了教學生們基礎的生物知識以外，可以把重點部分放在學生的學生們對生物的研究和探索上，根據學生們感興趣的方面入手。教師應選取適合滲透STEM教育的教學內容，嘗試工程學思路，以獲得產品或者改進產品為結果評價，讓學生們參與其中，并通過設置小組的形式，讓學生更方便的探討問題。比如在構建DNA雙螺旋結構模型時，引導學生分析思考：基于基本的數學知識，怎樣實現兩條脫氧核苷酸單鏈的平行？根據磷酸、脫氧核糖、堿基的連接思考，怎樣體現兩條平行鏈的方向相反？什么樣的材料可以使你的模型實現立體化？學生通過問題討論，解決自身的疑惑，同時經歷了設計產品的一個基本思維過程。這樣的一個過程可以幫助學生們在生物課堂中激發自己對生物的學習欲望，也會給學生帶來成就感，這樣一來，學生們在面臨難題時，會更積極的思考問題，探索問題，同時也提升了他們的自信心。通過問題的提出和解決參與度，產品的科學性、美觀度等不同層面，對學生課堂參與度和學習成果進行評價，鼓舞、督促學生更好的學習。

2.2指導學生的職業生涯規劃

開頭我們就說過，STEM教育是一種四個學科綜合到一起的模式，不能拋開整體，只單獨的講其中的一個方面。在實際的生物課堂中，學生們很容易被老師提到的某個點而引發對學習知識的興趣，比如物理、數學、化學和醫學等等，學生們可以翻閱一些有關資料尋找相關知識點，對這一部分知識點進行深度的研究，進而全方面地對未來的職業提供了參考，比如，像有的學生比較喜歡生物科學，在未來就可能會選擇醫生、生物老師之類的職業，對物理、工程技術方面感興趣的，可能就會選擇軟件工程人員、設計師、工程技術人員等技術性的職業。從這幾個方面來看，STEM教育模式對于學生的未來職業規劃有很重要的導向作用和意義，所以老師們應該好好利用這一個方面，指導學生，對自己未來的職業作一定的了解和規劃。

2.3改變教學設施和環境

我們都知道，在學習生物時，實驗研究是必不可少的一個方面，因為學生學習了大量的理論知識后，要通過實驗把所學內容進行第二次理解和實踐，這樣知識才能掌握的更牢固，也更能形成自己所理解到的內容。所以在生物教學中，硬件設施必不可少，設施和環境的好壞決定著學生能不能做一個好的實驗，好的硬件可以讓學生在實驗操作中學得更深入的知識，提高自己的探究能力。而標準的實驗環境需要多媒體、藥品和精巧的科學儀器。只有在好的環境和教學設施中，學生才能把課本上的具體流程運用到實踐當中，保證科學實驗的嚴謹性，解決自己問題的同時，還能更深入的探索生物的奧秘。在生物老師的指導下，完成實驗研究，更好地完成教學目標。

3.結束語

總而言之，STEM教育的實施已經是世界性的教育發展趨勢，我們應該抓住機會，迎接世界性的挑戰。現在是一個科學發展的很迅速，進步的也很快的時代，并且逐漸隨著科技發展，STEM的人才會慢慢增長。因為醫學、生態科學等這些方面都需要高中生物學的學科的基礎，所以高中的生物老師也更應該先把自己的STEM素養提升上去，才能更好的教學生。

參考文獻

[1]王潤英.STEM教育在高中生物學教學中的嘗試[J].生物學通報報，2016，51（03）：24-27.

[2]陳欣.談高中生物教學中實驗教學的重要性與策略[J].中國校外教育，2016（21）：122-123.

[3]郭小娜，倪小敏.STEM項目與活動課程教學模式的比較研究[J].中小學教師培訓，2018（05）：35-39.

作者簡介：閆芳，（1980-），河北保定外國語學校;中小學一級教師;生物教育專業;學士

保定市教育科學研究“十三五”規劃課題

課題名程：高中生物課程中滲透STEM教育的教學策略探究

課題編號：192001

類別：立項課題