基于STEAM教育理念的高中生物教學(xué)設(shè)計(jì)
——以“制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”為例

王子武

（安徽省利辛高級(jí)中學(xué)，安徽利辛 236700）

引 言

2016年，楊玉佩老師在其撰寫(xiě)的《小學(xué)STEAM 教育的實(shí)踐與思考》中指出，STEAM 教育理念與我國(guó)當(dāng)前的教育理念革新、課程改革和人才的培養(yǎng)理念不謀而合。而且，筆者認(rèn)為，作為一門(mén)科學(xué)性學(xué)科，將STEAM 教育理念融入高中生物教學(xué)中，不僅能夠有效落實(shí)當(dāng)前新型教學(xué)觀點(diǎn)，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。所以，在高中生物教學(xué)過(guò)程中，教師要做好教材內(nèi)容的研究工作，要將STEAM 教育理念切實(shí)應(yīng)用到教學(xué)中，使學(xué)生的生物素養(yǎng)得到全面提升。

一、STEAM教育理念的概念

STEAM 是“科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)”的英文首字母縮寫(xiě)，是一種跨學(xué)科教學(xué)的教學(xué)思想，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、藝術(shù)素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的一種綜合性教育理念[1]。所以，新時(shí)期的高中生物教師應(yīng)該做好教學(xué)內(nèi)容的研究工作，在深入研究STEAM 教育理念的基礎(chǔ)上將其充分應(yīng)用到高中生物教學(xué)中，為學(xué)生綜合能力的提高提供重要保障。

二、STEAM教育理念在教學(xué)中的應(yīng)用

生物是一門(mén)科學(xué)性、操作性和實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的學(xué)科，教師要選擇恰當(dāng)?shù)纳锝虒W(xué)內(nèi)容來(lái)將這一理念落實(shí)到課堂教學(xué)中。而STEAM 教育理念與高中生物教學(xué)的結(jié)合，有助于挖掘生物教材更多的價(jià)值。簡(jiǎn)單地說(shuō)，兩者結(jié)合不僅能夠教會(huì)學(xué)生基本的生物知識(shí)，還能讓學(xué)生從科學(xué)角度、技術(shù)角度、工程角度、藝術(shù)角度和數(shù)學(xué)角度來(lái)感受生物學(xué)科的魅力，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生生物綜合素養(yǎng)的提升。

本文以“制作DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)為例，探討STEAM 教育理念在教學(xué)中的應(yīng)用。

本次實(shí)驗(yàn)中需要用到曲別針、紙片、泡沫塑料、扭扭棒、牙簽、橡皮泥、鐵絲等物品。筆者結(jié)合STEAM 教育理念設(shè)置了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，如表1所示。

表1 “制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”教學(xué)目標(biāo)

筆者按照以上教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)了本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程，并有意識(shí)地將學(xué)科滲透思想融入其中。本文不詳細(xì)對(duì)“制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”的教學(xué)過(guò)程進(jìn)行論述，但需要說(shuō)明的是，教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)要明確體現(xiàn)出STEAM 教育理念，這樣才能真正促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升。具體的教學(xué)過(guò)程可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。

第一，教師先組織學(xué)生從自己所了解的DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)出發(fā)，畫(huà)出圖形，同時(shí)明確每個(gè)部分應(yīng)使用哪些材料，以此來(lái)逐步培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)。

第二，明確以上內(nèi)容后，教師可以組織學(xué)生計(jì)算出制作該模型所需要的長(zhǎng)方形、正方形和圓形塑料片的數(shù)量，讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)與生物之間的聯(lián)系，同時(shí)通過(guò)這一活動(dòng)來(lái)鍛煉和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要性。

第三，教師引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，借助曲別針、紙片、泡沫塑料、扭扭棒、牙簽、橡皮泥、鐵絲等材料進(jìn)行制作，并在不斷嘗試中完成雙螺旋結(jié)構(gòu)的制作。在這個(gè)過(guò)程中，由于是小組合作活動(dòng)，教師要引導(dǎo)學(xué)生的分工要明確，而且要進(jìn)行小組間的討論和探究，確保模型制作順利完成。這樣不僅能夠鍛煉學(xué)生的合作探究能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)。學(xué)生借助這些材料制作雙螺旋模型時(shí)，能夠提升技術(shù)素養(yǎng)。

第四，教師可以借助微視及成品展示讓學(xué)生感受DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)的美感，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的藝術(shù)素養(yǎng)。

總之，在這節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中，教師除了設(shè)計(jì)詳細(xì)的教學(xué)目標(biāo)之外，還要組織恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)活動(dòng)，通過(guò)組織小組討論和動(dòng)手操作活動(dòng)來(lái)為學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展及STEAM 理念的落實(shí)做好保障，從而為學(xué)生生物核心素養(yǎng)的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、STEAM教育理念應(yīng)用需注意的問(wèn)題

結(jié)合STEAM 教育理念在生物教學(xué)中的應(yīng)用情況，我們突出了學(xué)生的課堂主體地位，也培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素養(yǎng)，但在實(shí)際應(yīng)用中還需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題。

第一，教學(xué)內(nèi)容的選擇。不論將STEAM 教育理念應(yīng)用于哪門(mén)學(xué)科的教學(xué)中，教師都需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理篩選，確保所選內(nèi)容能夠促進(jìn)這一理念的落實(shí)。反之，STEAM 教育理念不僅無(wú)法落到實(shí)處，還會(huì)影響教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和學(xué)生的發(fā)展。

第二，教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的要求。從教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)看，要想確保STEAM 教育理念與所教授的內(nèi)容有機(jī)融合，教師需要具備較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。當(dāng)前，有關(guān)STEAM 教育理念在學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用案例很少，供教師參考的資料也很少，因此，生物教師要想在教學(xué)中真正落實(shí)這一理念，還需要深入研究教材內(nèi)容，做好STEAM 教育理念的挖掘工作，并不斷提高自己的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，以促進(jìn)高效生物課堂的順利實(shí)現(xiàn)。

第三，評(píng)價(jià)機(jī)制的建立。STEAM 教育理念在我國(guó)應(yīng)用的時(shí)間并不長(zhǎng)，所以，很多機(jī)制還不健全，其中評(píng)價(jià)機(jī)制的缺失就直接影響了教師對(duì)STEAM 教育理念落實(shí)情況的分析和對(duì)課堂效率的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。所以，在生物教學(xué)過(guò)程中，教師要注意評(píng)價(jià)機(jī)制的建立，通過(guò)分析相關(guān)評(píng)價(jià)因素來(lái)提高生物課堂教學(xué)的高效性。

結(jié) 語(yǔ)

STEAM 教育理念是當(dāng)前在教育界比較流行的一種教學(xué)理念，也是有助于培養(yǎng)和提升學(xué)生綜合素養(yǎng)的一種教育理念。一線生物教師要認(rèn)真學(xué)習(xí)和研究STEAM 教育理念，對(duì)其有深入的理解，這樣才能在實(shí)踐中真正發(fā)揮這一理念的作用，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng)的有效提升。將STEAM 教育理念與高中生物教學(xué)有機(jī)融合，不僅能夠深入挖掘生物課程的價(jià)值，確保生物學(xué)科價(jià)值的最大化實(shí)現(xiàn)，還能促進(jìn)學(xué)生獲得全面的發(fā)展。