基于核心素養(yǎng)的STEAM理念在高中生物課堂中的應用

王廣道

摘 要：隨著新課改的推動和改革，也給高中生物教學提出了新的要求，要求老師要核心素養(yǎng)的培養(yǎng)重視起來，同時為了幫助學生更加全面的發(fā)展，還要求在核心素養(yǎng)的基礎上將STEAM教育重視起來，要通過STEAM教育在高中生物課堂教學中的應用提高學生的綜合能力，以此來幫助學生可以更好的學習和發(fā)展。在目前的高中生物教學中，還存在著很多的問題，主要的問題還是教學方法過于傳統(tǒng)，所以會讓很多學生對生物的學習失去興趣，從而影響到綜合能力的提高。基于此，本文就針對如何核心素養(yǎng)的基礎上，將STEAM教育應用在高中生物教學課堂中進行了簡單的分析和研究。

關鍵詞：核心素養(yǎng);STEAM教育;高中生物;應用分析;研究

高中生物教學在高中階段也是非常重要的一門學科，會涉及到很多方面的知識，如藝術、數(shù)學、技術等等，而這些知識都是在核心素養(yǎng)的基礎上進行滲透的，并通過以上知識內(nèi)容的滲透提高學生的學習能力，活躍他們的思維，同時還能將他們的學習欲望和探究能力給激發(fā)出來。STEAM教育是在新時期下推出來的一種新型理念，是培養(yǎng)學生綜合能力的一種方式，所以我們一定要在高中生物教學中將STEAM教育重視和應用起來。

一、STEAM教育和核心素養(yǎng)的概述

（一）STEAM教育概念

對于STEAM教育來說，它是一種綜合性的教育。STEAM教育也不是單純一個詞，而是科學、技術、工程、藝術以及數(shù)學英文的縮寫，也就是說，STEAM教育其實就是將以上五種教學結合起來的一種教學理念。最早起源于美國，目的是要將多種學聯(lián)合起來教育，將教育的綜合性給發(fā)揮出來，幫助學生學習到更多綜合性的知識，培養(yǎng)和提高他們綜合的能力。STEAM教育最大的價值就是利用學生的思維和情感投入，來將復雜的問題進行解決，幫助學生在理解的基礎上豐富知識，提高能力[1]。

（二）核心素養(yǎng)的概述

何為核心素養(yǎng)？所謂的核心素養(yǎng)其實就是指學生的學習能力和學習態(tài)度，當然也包括在遇到問題以后所體現(xiàn)出來的品質和素質。學生們通過核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和提高，能有效的提高高中生物的學習能力和水平，同時也能提高他們的理解能力，讓他們可以在各種能力都具備的情況下，提高他們對生物學習的積極性興趣，以此來幫助他們更好的學習和發(fā)展。

（三）STEAM教育與核心素養(yǎng)的關系

其實STEAM教育與核心素養(yǎng)都是在新時期下的理念和培養(yǎng)目標，也是熱議最多的兩個教育話題，尤其是在核心素養(yǎng)理念的提出下，預示著我國教育模式要發(fā)生改變，并向人才培養(yǎng)的模式進發(fā)。而STEAM教育也是通過多種綜合內(nèi)容進行的教育，也能在一定程度上提高學生的學習能力和思維能力。所以說兩者之間是共同進步的關系，而在核心素養(yǎng)的基礎上進行STEAM教育，也會使教學效果更加顯著。

二、基于核心素養(yǎng)下的STEAM教育在高中生物教學中的應用

（一）可以通過生物科學的方法來對STEAM教育的科學性進行理解

何為科學方法？所謂的科學方法就是學生通過科學合理的方法去獲取一些科學知識，科學的方法同時也是獲取新知識的工具，在學習中是經(jīng)常用到的。而如果將這種科學的方法運用到高中生物教學課堂中的話，不但能很好的活躍學生的思維，他們的探索和學習能力也會有所提高。就目前來說，在高中生物教學中，常用到的生物科學方法主要有我們非常熟悉的實驗法和觀察法，還有學生不是很熟悉的定量和定性分析方法。在高中生物教學中，雖然有很多的教學方法可以應用，但是不同的教學內(nèi)容會有不一樣應用方法，所以要求老師在教學的過程中不但要對教材的內(nèi)容進行了解，同時還要對不同教學方法了如指掌，要通過不同教學內(nèi)容采用不同的教學方法，來實現(xiàn)科學性教學。在這樣的教學過程中，學生探究知識的能力也會有很大的提高，最終實現(xiàn)了STEAM教育在生物教學中的科學性，還對他們培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)有了很大的推進作用[2]。

例如，在學習“分子與細胞”以及“遺傳與進化”兩個模塊學習內(nèi)容的時候，就將STEAM教育在生物教學中的科學性進行了很好的體現(xiàn)，而這里的科學性不但包括生物內(nèi)容的科學性，同時還包括教學方法以及學習的科學性，需要老師要采用科學的方法展開教學，如，在概念知識講解完以后，需要給學生提供科學研究的案例，然后引導學生去科學的探究，最后在采用科學的方法進行滲透等等，在整個過程中都會有科學性的存在，此外，老師還可以將生物最新的熱點知識來進行講解，以此來提高學生的理解能力。

（二）通過對生物操作技能的掌握來理解STEAM的技術性

實驗在生物教學中是非常重要的內(nèi)容，但是在科學方法下，對實驗操作是有一定要求的，主要是對操作技術的要求，要求學生在進行生物實驗的時候，要按著科學規(guī)范的操作步驟進行。如果是簡單的實驗，可以由學生自己獨立完成，而如果是非常復雜的實驗，一定要有專業(yè)的人員來為其指導，當然還需要學生具備熟練的操作方法。技術的應用在生物教學中是非常普遍的現(xiàn)象，主要用到的生物技術有植物組織培養(yǎng)技術，和技術有關的工具和儀器等等。就目前的生物實驗教學來說，還面臨一些問題，一方面會受傳統(tǒng)教學理念的影響，對實驗教學缺乏重視程度，另一方面是因為師資力量不足，使很多生物實驗會受條件和環(huán)境的限制無法展開。這些問題在農(nóng)村教學中體現(xiàn)的尤為明顯。而在這種情況下，老師就可以將STEAM教育的理念給應用起來，如通過情境的創(chuàng)設來對實驗過程進行研究和分析，也是很有教育意義的。而且這種教學方法不但將現(xiàn)代化的信息技術應用了起來，還改變生物理論教學課堂的枯燥性，這對提高教學的質量和效率也是非常有幫助的，當然對核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和提高也是很重要的[3]。

例如，在學習“綠葉色素中的提取和分離”這節(jié)生物知識的時候，就需要運用到毛細吸管來綠葉的細線，但是學生在劃細線的時候，很多時候會毛細吸管割傷，所以我們可以采用小毛筆來代替。為了幫助學生可以更好的認識和理解，老師還可以利用多媒體來給學生進行動作慢放，然后讓他們觀看實驗的步驟，從而提高他們對生物知識的掌握程度。這種教學方法也使STEAM教育理念中技術性應用在了生物教學中，而學生也在學習過程中提高了核心素養(yǎng)。

（三）通過實踐來對STEAM教育的工程性進行掌握

在高中生物教學中，有哪些內(nèi)容會應用到工程性的知識呢？學生會通過活躍自己的思維來思考，從而提高自己STEAM教育工程性的認識和掌握。其實對生物教學中工程性的認識，我們可以理解為在生活實踐中的應用，這樣的話，學生理解起來就會非常容易了[4]。

例如，在學習“探宄生長素類似物促進插條生根的最適濃度”這節(jié)知識內(nèi)容的時候后，老師就可以在實驗的過程中融入工程的概念，通過問題來引發(fā)學生的思考，如“植物的根為何總是著地來成長呢，而莖卻是在反方向發(fā)展呢？”然后讓學生運用學過的知識去分析和理解，老師從中指導，以此來提高他們的理解能力。此外，老師還需要引導學生對生活中的知識進行觀察。最后，由老師做出總結，并告訴學生，其實在生活中會有很多知識都運用到了生物知識，知識沒有去仔細的觀察而已，從而引導學生去分析和探索的能力。

（四）通過對教學方法的掌握來對STEAM中的藝術性進行理解

雖然在STEAM教育中有藝術性的成分存在，但是如何在高中生物教學中進行很好的體現(xiàn)呢？其實主要體現(xiàn)在教學方法上，如在導入環(huán)節(jié)中涉及到的藝術、講解和總結的藝術等等。此外，生物老師在教學過程中言談舉止也是STEAM藝術性的體現(xiàn)[5]。

例如，在新時期下，老師在展開生物教學之前，都需要根據(jù)教學的內(nèi)容來設計PPT，而老師在制作幻燈片的時候，如果沒有用心，或者將制作的課件弄的非常花哨，就會讓學生失去學習的興趣和積極性，因為他們會看的眼花繚亂，不知道從何看起。在這種情況下，STEAM教育中藝術性也就無法很好的體現(xiàn)出來。反之，如果老師制作的課件非常的清晰，讓人一目了然，學生的學習積極性也會提高起來。而這種審美能力也正好是核心素養(yǎng)的一種能力和體現(xiàn)。

（五）通過對數(shù)學知識的運用來將STEAM教育中的數(shù)學性體現(xiàn)出來

將數(shù)學知識應用在高中生物教學中來解決生物問題，是在新課改下，對學生有明確要求的，同時也是學生必須要具備的一種能力。在對數(shù)學知識的應用設計中，需要老師要將學生的閱讀能力培養(yǎng)和重視起來，同時還需要幫助學生養(yǎng)成不怕失敗的品格，培養(yǎng)和提高學生分析數(shù)據(jù)的能力和寫作能力等等。而學生在設計的時候，需要將自己的觀點給呈現(xiàn)出來。其中，數(shù)學模型的高中生物教學中應用的還是比較多的，所以我們也可以將數(shù)學模型的應用給重視和應用起來。如，讓學生完成一次關于DNA雙螺旋結構模型的設計，這里包括需要改進的地方，依據(jù)的原理是什么，改進的方法和最后的效果等等。要培養(yǎng)學生的數(shù)學精神，讓他們可以敢于面對困難，體會成功[6]。

例如，在生物教學中，是有很多內(nèi)容涉及到數(shù)學知識的，如計算呼吸作用與光合作用中所需要的能量、計算形成精子和卵細胞的種類，以及計算遺傳病的發(fā)病率等等，這些知識都會運用到數(shù)學知識，要通過數(shù)學思維來解決生物問題。而目前使用最多的就是數(shù)學模型，如在光合作用中通過對曲線圖的運用來表現(xiàn)光照和植物光合速率的關系等等。

結束語

綜上所述，向我們闡述了STEAM教育以及核心素養(yǎng)素養(yǎng)的概述，并詳細的分析和介紹了STEAM教育中幾種組合元素在高中生物教學中的應用，使我們知道，STEAM教育是一種新型的教育理念，它教育的重點并不是單獨的針對某一個學科，而是引導學生在對學科的認識和理解下，進行融合的一種學習方式，采用的是一種跨學科思維來將問題進行解決，很好的將學科交叉性的特征進行了體現(xiàn)。在新課改的背景下，使越來越多的學科都實現(xiàn)了融合，所以對高中生物學科也是如此。尤其是在核心素養(yǎng)下，將STEAM教育應用在高中生物教學中，能很好的提高學生的綜合能力和水平。

參考文獻

[1]王曉華.基于核心素養(yǎng)的STEAM課程在高中數(shù)學中的開發(fā)與應用研究[J].中外交流，2019，26（27）：215-215.

[2]韓會斌.基于核心素養(yǎng)的高中生物課堂教學研究[J].讀與寫（上，下旬），2019，16（17）：170-170.

[3]張志祥、王穎、趙沛榮.STEAM視野下生物學學科核心素養(yǎng)培育的“項目式”實踐探索——以“校園植物資源的調查與應用”為例[J].中學生物學，2020，36（2）：127-129.

[4]余鴻婷.基于STEAM理念的生物實驗教學——以“微生物的實驗室培養(yǎng)”為例[J].實驗教學與儀器，2020（6）：18-20.

[5]龔潔瑩.論STEAM教育與核心素養(yǎng)的對接[J].知識文庫，2019，（10）：240-240.

[6]林嘉敏.基于提高學生核心素養(yǎng)的高中生物教學的實踐[J].師道：教研，2019（4）：168-168.

（本文系安徽省教育信息技術研究課題“信息化背景下STEAM教育理念在生物教學中的應用研究”的成果，課題編號為AH2019149）