STEM理念下初中生物學(xué)實驗教學(xué)的實踐研究

笪紅娥

摘 要：在全球化理工類人才缺失的背景下和新課標(biāo)的要求下，在學(xué)科教學(xué)中適當(dāng)?shù)貙⒖鐚W(xué)科的知識和技能融入實踐環(huán)節(jié)中，尤其是把“科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)”即“STEM”融入教學(xué)當(dāng)中成為大勢所趨。基于此，對白銀市A中學(xué)八年級四個班級進(jìn)行“初中生物學(xué)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀”的調(diào)查，對學(xué)生在生物學(xué)學(xué)習(xí)中的一些現(xiàn)狀和需求設(shè)計了兩個STEM實驗，分別是“生物的能量流動與營養(yǎng)健康”和“果酒的釀造——酵母菌觀察與應(yīng)用”，并在其中兩個班進(jìn)行實踐，旨在對STEM理念進(jìn)行探討，將STEM理念融入初中生物學(xué)實驗教學(xué)當(dāng)中。

關(guān)鍵詞：STEM教育;生物學(xué)實驗教學(xué);生物學(xué)實驗課程;跨學(xué)科融合

一、相關(guān)概念簡介

1.STEM教育

STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科的簡稱，強(qiáng)調(diào)多個學(xué)科交叉融合。STEM并不是四門學(xué)科的簡單疊加，而是將四門學(xué)科組合形成有機(jī)整體，以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

2.生物學(xué)實驗

生物學(xué)是自然科學(xué)的六大基礎(chǔ)之一，是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學(xué)。實驗在生物學(xué)學(xué)習(xí)和提高人的科學(xué)素質(zhì)中起著重要的作用。生物實驗教學(xué)中有特定的研究對象。同時，研究人員針對不同的目的控制不同的實驗條件和變量，選擇不同的測試材料和儀器，通過實驗對研究對象進(jìn)行可控的探索和實踐。作為生物學(xué)理論的實踐部分，學(xué)生可以根據(jù)自己的研究目標(biāo)和不同的材料、儀器或組合的簡易裝置，制定相關(guān)的研究內(nèi)容和步驟，對某些現(xiàn)象進(jìn)行簡單的研究和使用。

二、基于STEM理念的初中生物學(xué)實驗教學(xué)的實踐研究

實驗進(jìn)行的時候，教師要參與到學(xué)生活動當(dāng)中，因為學(xué)生在做實驗的過程中可能會有一些疑問或者操作上的不當(dāng)需要教師解決。同時，有些學(xué)生在做實驗的過程中可能會突然有新的想法，這時教師就應(yīng)該及時給學(xué)生一種正向的反饋。因為STEM理念下的實驗課教學(xué)不僅僅是為了解決學(xué)生知識性的需求，更多的是讓學(xué)生體驗一個過程，一個確立了課題然后合作去探究、解決、優(yōu)化的過程。例如，要探究不同種類水果對果酒風(fēng)味的影響，確立了這個課題之后，小組內(nèi)成員分工合作，每個成員各帶一種水果，然后有負(fù)責(zé)查資料的，有負(fù)責(zé)處理水果的，總的來說就是一個小組負(fù)責(zé)一個項目，項目組的組員相互磨合，就像齒輪一樣系統(tǒng)地、有秩序地行動，研究出這個課題的成果并優(yōu)化，選出最好的方案。在對一個課題探索的過程中，學(xué)生可能會遇到一些問題，但是基于這個問題又會激發(fā)出學(xué)生對新的課題的需求和自我懷疑，這時教師的作用就是給予肯定，只要是在可操作范圍以內(nèi)，就要鼓勵學(xué)生在課堂甚至是課下去嘗試自己的想法，這是打破傳統(tǒng)教學(xué)理念桎梏的一種實施策略。

三、STEM生物學(xué)實驗教學(xué)反思

1.在教學(xué)過程中反思

教師應(yīng)該在平時的課堂上充分留給學(xué)生空間和給予學(xué)生肯定，很多學(xué)生有很多想法，但是又懼怕錯誤和教師的批評，所以在課堂提問時沒有泛起漣漪，原因并不是學(xué)生不積極思考，而是他們害怕教師的批評和擁有比較低的自我成就感，所以營造輕松的課堂氛圍對學(xué)生很重要。只有在輕松的氛圍下，學(xué)生才能更好地表達(dá)自己。但是這個年齡段的學(xué)生表現(xiàn)欲望也很強(qiáng)，因此如果把控尺度過于寬松，很容易讓課堂秩序失控，如何能在管好課堂秩序的同時讓學(xué)生更主動表達(dá)自己的主見，這也是今后值得研究的問題。

2.從教師身份去反思

作為生物學(xué)學(xué)科的教師，在生物學(xué)課堂上講授知識時不能僅僅局限于本學(xué)科，可以用一些跨學(xué)科的知識，讓學(xué)生從不同的角度來看待生物學(xué)。教師專業(yè)發(fā)展一直是研究的熱點，在這次教育實踐的過程中，我深切地感受到作為生物學(xué)教師但是知識卻不夠用，因此教師應(yīng)該保持不斷學(xué)習(xí)的態(tài)度，同時也要拓寬自己知識面涉獵的范圍，不斷向STEM理念靠攏。分科教學(xué)有利于教學(xué)的執(zhí)行，但是不利于學(xué)生對知識的整合，因此作為教師應(yīng)該盡力改變當(dāng)前現(xiàn)狀，嘗試轉(zhuǎn)變教育觀念，讓自己的課堂豐富起來，不局限于教材，為學(xué)生全面發(fā)展而教學(xué)，而不是為學(xué)科而教學(xué)。

3.從評價方面去反思

對于實驗教學(xué)的效果，用期末考試成績?nèi)ズ饬科鋵嵅⒉皇且粋€很理想的標(biāo)準(zhǔn)，但是由于在這次教學(xué)研究中也沒有建立完善的評價標(biāo)準(zhǔn)，所以如何評價STEM理念下生物學(xué)實驗教學(xué)的效果，是一個值得探究的問題。

針對以上情況，本文嘗試結(jié)合比較新穎的STEM教育理念對初中實驗進(jìn)行改進(jìn)和設(shè)計，課程盡可能與學(xué)生的生活相聯(lián)系，加入生活化的元素以及讓學(xué)生組成課題組進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，得到了比較好的教學(xué)效果，證明STEM理念下的生物學(xué)實驗對學(xué)生解決問題能力是有提升的，而且相對傳統(tǒng)授課，STEM理念下的教學(xué)效果更顯著。

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