STEM教育與高中生物教學的融合策略研究

王勤

摘 要：高中生物知識理解起來難度較大，如果教師無法激發學生學習生物知識的興趣愛好，很難提高高中生物教學的教學質量，STEM教育作為一種先進的教育方法，對于提升高中學生的生物學習興趣具有十分重要的作用，教師在高中生物教學中靈活運用STEM教育，將其與生物教學進行融合，可以使高中學生更好地對高中生物知識進行學習及運用，從而有效地提升高中學生對于高中生物教學的學習興趣以及學習熱情。STEM教育是一種先進的跨學科式的教育理念，在高中教學中融入STEM教育，可以培養出具備綜合素養的優秀的復合型人才，因此，STEM教育已經被廣泛應用于各大學科的教學工作之中。實踐證明，將STEM教育應用于高中生物教學之中，可以提升高中生物的教學質量。本文從高中生物教學工作入手，以STEM教育為研究主題，通過闡述STEM教育的教育概念及教育內涵，分析STEM教育應用于高中生物學科教學之中的優勢，并簡要分析高中生物教學工作中存在的問題，然后指出STEM教育與高中生物教學的融合策略，以提升高中學生的生物學習水平，激發學生的生物學習興趣，為學生以后的學習研究奠定良好的基礎。希望可以對相關教育工作者提供一定的啟示及幫助。

關鍵詞：STEM教育;高中生物教學;融合策略;研究

隨著新課改的不斷深入及推進，社會各界對于高中的生物教學工作及目標擁有了更高的要求。高中生物教學的主要任務已經有原本的以學習理論知識、掌握解題技巧、取得考試高分進行了實質性的改變，如今，隨著新課改的推行，素質教育逐漸吸引了廣大教育工作者的重視，高中生物教學的主要任務變為了培養高中生優秀的生物學科核心素質，對于高中生學科核心素質的教育成為了當代教育工作者進行教育工作的全新指引目標，STEM教育作為一種先進的跨學科教育方法，將其引入高中的生物教育課堂中，可以幫助教師更好地執行教育計劃，輔助教師更好地完成教育目標，從而在提高高中生物教師教學質量的同時，還可以促進高中生的全面發展[1]。因此，當代高中教師必須了解STEM教育的重要性，并采取有效措施將其與生物教學相聯系，從而促進高中生物教學質量的提升，提高我國教育工作的教育質量及教育水平。

一、STEM教育的基本概念及教育優勢

（一）STEM教育的基本概念

STEM教育是一種先進的跨學科教育方式，強調在教育過程中將其他學科的相關內容進行有效整合，以培養學生的綜合素質。STEM教育即科學（Science）技術（Technology）工程（Engineering）以及數學（Mathematics）的全拼縮寫。將STEM教育融入教育工作之中，可以對學生的科學素養、技術素養、工程素養以及數學素養進行全面培養。科學素養可以引導學生正確的對世界進行認知，使學生更好地了解學習中的學科規律，技術素養可以提升學生在學習過程中對于專業知識技能的掌握能力，工程素養可以提升學生將知識與現實相互聯系并加以實施的技術能力，數學素養可以幫助學生解決在不同環境中遇到的各種問題，提升學生解決問題的實際能力[2]。

（二）STEM教育的教育優勢

將STEM教育應用到教學工作之中，有利于學生對于相關知識的掌握，從而提升學生的綜合能力，使學生樹立正確的學習理念[3]。例如：將STEM教育應用于生物教學中，在學習高中生物“種群及群落”知識時，教師可以為學生安排教學實踐任務，使學生在課下自主觀察不同土壤及不同環境下生物生存的種類，使學生在實踐活動中豐富其知識閱歷，提升其認知能力，學生還可以在實踐中體驗生物世界的精彩，促進其對于相關知識的理解及掌握;除此之外，將STEM教育應用于教學工作之中，還有利于學生形成科學的學科思維，教育工作處理要向學生傳授相關理論知識外，還要對學生的學科思維以及研究能力進行相關訓練培養，STEM教育使學生在學習中不僅掌握了相關的理論知識，同時學生通過自主挖掘相關知識，提升了學生的學習效率以及學習效果，激發了學生的學習興趣，因此，教師應在實際的教育工作中，對學生進行合理地引導，從而提升學生的學科思維能力，促進學生學科思維能力的培養學習。

二、傳統高中生物教學工作中存在的問題

在傳統的教育工作中，生物教學以提升學生對于理論知識的理解，提升學生的考試成績，從而應付高考為主，受高考的壓力影響，我國的高中生物教學工作尚處于應試教育的教學模式之中，因此，我國生物教學的教育理念還相對比較落后，部分教師在進行授課時，還存在著種種問題：首先，沒有發揮學生的主體地位。部分高中生物教師由于教育理念的落后，沒有認識到高中生物課堂的教育主體的學生，學生在教學工作中處于主體地位，部分教師受應試教育的影響，仍以自身為課堂主體，對學生進行填鴨式的漫灌教育法，沒能發揮新課改“以學生為主體”的教育理念，導致學生的學習積極性受到了嚴重地打擊，降低了課堂的教學效率;其次，缺乏明確的教育目的。在傳統的高中生物教學中，教師將提升學生的學習成績，取得好的高考成績作為了高中生物教學的教育目的，導致學生時刻被高考的壓力所束縛，嚴重的打擊了學生的學習興趣，學生的學習熱情受到了嚴重地打壓，對于生物教學工作產生了不利的影響;最后，教學重心存在不均衡性。在傳統的高中生物教學中，教師存在重視理論教育、忽視實踐教育的現象，導致了教育重心的不均衡，生物教育是以自然科學為主的教育課程，因此，高中生物教學對于實驗的要求過高，但是，就目前的高中生物課開展情況來講，仍以理論知識的講解為主，實踐教育得不到發展[4]。

三、STEM教育與高中生物教學的融合策略

（一）結合生活實例，促進學生對于相關知識點的理解

高中生物教學中，生物雖然屬于理科課程，但是其有許多知識都是對于相關理念的講解，其理論性比較強，因此，教師想要提升生物教學的教育水平，必須從理論講解入手，教師可以通過結合生活之中常見的情況對生物課程中的相關理論知識進行講解，使學生對于生物知識具有更加直觀地理解，促進學生對于相關理論知識點的理解，從而提升高中生物教育的教育質量[5]。例如：教師在講解“人體激素的調節”一課時，為了使學生對于激素具有更加直觀地理解，教師可以將相關知識進行延伸，對學生講解侏儒癥患者是由于生長激素調節不當，甲狀腺腫患者是由于甲狀腺激素調節不當等，根據相關例子加深學生對于激素的認知，同時根據相關生活實例，使學生更加直觀地認識到了激素對于人體的重要作用，學生在遇到有關激素的相關知識后，會主動聯系生活實際，與侏儒癥、甲狀腺等例子進行聯系，用這些證明激素在人體生命活動中的調節功能，并根據生活實際情況，對相關內容進行明確，并通過進行課題實驗證明激素在人體生命活動中的調節作用。結合生活實例對生物知識進行講解，不僅可以使高中生對于生物知識具有更加直觀地理解，同時，還可以激發學生對于生物學習的興趣，從而提升高中生物教學的教育水平及教育質量。

（二）借助STEM教育理念的幫助，加深學生對于相關知識點的深入探究

高中生物教育中涉及的理論知識點比較多樣化，并且知識點涉及較多，具有復雜性，如果只靠學生速記硬背的話，是很難使學生準確掌握所有高中生物知識點的，因此，為了加深高中學生對于生物相關知識點的認知，教師必須使學生在理解相關知識點后，可以自主對相關知識點進行主動探究，對生物知識發展的過程進行深入思考，在加深學生對于知識點理解的同時，還可以使學生感受到生物知識的獨特魅力，提高學生的思維能力，養成良好的學習習慣[6]。例如：教師在講解“植物的組織培養技術”時，可以采用STEM教育理念的幫助，使學生結合所學知識對植物組織的培養技術進行更加深入地理解，了解植物組織培養技術的基本原理以及發展過程，還學生在理解植物組織培養技術的同時，還可以將其與其他各門學科之間的內容進行融會貫通，提升學生的理性思維能力，使學生可以深入感受到生物學科獨有的特殊魅力，幫助學生養成良好的生物學習習慣。

（三）借助相關生物實驗，使學生在課題實驗中促進其全面成長

STEM教育的教育理念伴隨著課題實驗進行，因此，教師應在實際的高中生物教學中，引導學生主動進行相關生物課題實驗，使學生獨立完成了體驗，不僅可以在實驗中增強學生對于生物知識的理解，還可以對學生的操作能力進行提高，增強學生對于高中生物課程的學習信心[7]。例如：教師在講解“發酵技術的應用”時，教師便可以引導學生進行分組，并自主進行果酒及果醋的釀造及制作，為了實現學生綜合能力的提高，保證課題實驗的順利完成，教師可以在實驗過程中給予學生一定的指導，但是不要對于學生的課題實驗進行過多的干預及影響，使學生自主在實驗中發現新問題，從而主動對問題進行解決，在提升學生操作能力的同時，增強學生對于生物知識的理解，提升學生學習生物課程的信心。

結束語

綜上所述，將STEM教育與高中生物教育工作進行相關融合，對于提升高中生物課程的教學效果具有積極影響，其不僅可以提升學生的學習興趣及學習自信心，還可以促進學生生物學科核心素養的培養，從而提高生物教學的有效性，所以，在實際的高中生物教學活動中，教師必須對STEM教育進行深入研究，并在課堂中對其進行科學有效地應用，使其發揮出應有的作用，提升學生的生物學習成績，促進高中生物教師教學質量與教學水平的提升，從而促進學生的全面發展，為學生以后進行生物知識學習奠定良好的基礎，提高我國高中教育事業的教育質量及教育水平。

參考文獻

[1]莊彩虹.淺談STEM教育在高中生物課堂教學中的融合[J].科學咨詢，2020，（026）：105.

[2]黃為群.STEM教育在高中生物課堂教學中的融合[J].科學咨詢，2020，（003）：118.

[3]王惠英.STEM教育在高中生物實驗教學中的融合應用[J].中國教育技術裝備，2019，（019）：122-124.

[4]施茂慶.5E教學模式下的高中生物學STEM教育——以“生長素的生理作用”教學為例[J].福建基礎教育研究，2020，（008）：130-131，137.

[5]謝雪錦.基于STEM教育的高中生物項目導學教學實踐——以“雜交育種與誘變育種”教學為例[J].中學生物學，2019，35（011）：54-55.

[6]謝雪錦.高中生物實驗與STEM教育的融合——以“探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度”為例[J].中學生物學，2019，35（001）：42-44.

[7]吳其蔓、溫可佳、伍艷霞、謝雪榮、陳學梅、胡位榮.融合STEM教育的生物科技探究活動——以“探究紅花酢漿草對綠豆種子和幼苗的化感作用”為例[J].科教導刊，2020，（021）：59-61.