STEM教育與高中生物教學(xué)的融合策略研究

張玄

摘要：高中生物學(xué)科在這一階段的教學(xué)體系中占據(jù)了重要地位，會(huì)涉及很多方面的知識(shí)，對(duì)學(xué)生能力的要求也有一定程度的拔高。在具體的教學(xué)活動(dòng)中，為了幫助學(xué)生獲得更均衡的發(fā)展，教師要結(jié)合藝術(shù)、數(shù)學(xué)、技術(shù)等多個(gè)方面展開對(duì)學(xué)生的教學(xué)引導(dǎo)，采用全新的教育理念，更好地幫助學(xué)生活躍思維，激發(fā)學(xué)習(xí)的欲望和潛能。與此同時(shí)，教師也要高度重視STEM這一新型教育理念的積極作用，把STEM教育與高中生物教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來，從而帶給學(xué)生更獨(dú)特且深刻地學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提高高中生物教學(xué)的質(zhì)量和水平，最終推動(dòng)學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)培育目標(biāo)的穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：STEM教育;高中;生物教學(xué);融合策略

中圖分類號(hào)：A 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：（2021）-43-421

一、結(jié)合生活實(shí)例，促進(jìn)學(xué)生對(duì)于相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解

高中生物教學(xué)中，生物雖然屬于理科課程，但是其有許多知識(shí)都是對(duì)于相關(guān)理念的講解，其理論性比較強(qiáng)，因此，教師想要提升生物教學(xué)的教育水平，必須從理論講解入手，教師可以通過結(jié)合生活之中常見的情況對(duì)生物課程中的相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行講解，使學(xué)生對(duì)于生物知識(shí)具有更加直觀地理解，促進(jìn)學(xué)生對(duì)于相關(guān)理論知識(shí)點(diǎn)的理解，從而提升高中生物教育的教育質(zhì)量。

例如：教師在講解“人體激素的調(diào)節(jié)”一課時(shí)，為了使學(xué)生對(duì)于激素具有更加直觀地理解，教師可以將相關(guān)知識(shí)進(jìn)行延伸，對(duì)學(xué)生講解侏儒癥患者是由于生長激素調(diào)節(jié)不當(dāng)，甲狀腺腫患者是由于甲狀腺激素調(diào)節(jié)不當(dāng)?shù)龋鶕?jù)相關(guān)例子加深學(xué)生對(duì)于激素的認(rèn)知，同時(shí)根據(jù)相關(guān)生活實(shí)例，使學(xué)生更加直觀地認(rèn)識(shí)到了激素對(duì)于人體的重要作用，學(xué)生在遇到有關(guān)激素的相關(guān)知識(shí)后，會(huì)主動(dòng)聯(lián)系生活實(shí)際，與侏儒癥、甲狀腺等例子進(jìn)行聯(lián)系，用這些證明激素在人體生命活動(dòng)中的調(diào)節(jié)功能，并根據(jù)生活實(shí)際情況，對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行明確，并通過進(jìn)行課題實(shí)驗(yàn)證明激素在人體生命活動(dòng)中的調(diào)節(jié)作用。結(jié)合生活實(shí)例對(duì)生物知識(shí)進(jìn)行講解，不僅可以使高中生對(duì)于生物知識(shí)具有更加直觀地理解，同時(shí)，還可以激發(fā)學(xué)生對(duì)于生物學(xué)習(xí)的興趣，從而提升高中生物教學(xué)的教育水平及教育質(zhì)量。

二、短視頻演示作參考，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)

標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)運(yùn)行不僅是科學(xué)研究的基礎(chǔ)，也是改進(jìn)生物教學(xué)的重要保證。

以實(shí)驗(yàn)課程《酵母細(xì)胞固定化》為例，實(shí)驗(yàn)運(yùn)行可以有效激發(fā)學(xué)生參與的積極性。本例的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也很明顯，操作過程充滿樂趣。但是，本課程的一些技術(shù)操作也很困難。例如，學(xué)生們?cè)?0分鐘內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)并不容易。對(duì)于實(shí)際活動(dòng)，演示實(shí)驗(yàn)的步驟雖然直觀直觀，但可見深度不明顯，可控性也有限。

比如，筆者在與其他教師和實(shí)驗(yàn)人員合作舉辦的“酵母細(xì)胞固定化”課程中，分解了整個(gè)過程，向?qū)W生展示了“酵母細(xì)胞激活、海藻酸鈉加熱和熔化（小火增量加熱）、酵母細(xì)胞固定化（通過注射器調(diào)節(jié)距離和注射角度）、凝膠珠的顏色和形狀以及彈性測(cè)試、觀察和分析固定酵母細(xì)胞發(fā)酵的葡萄糖溶液（葡萄酒氣味方法和氣泡形成觀察）”等。作為科學(xué)的生物學(xué)者，它具有微觀、復(fù)雜、多樣的特點(diǎn)。比起在抽象中更難操作的演示實(shí)驗(yàn)，可以觀看簡短的視頻，隨后進(jìn)行實(shí)際操作，為學(xué)生營造更直觀、更簡單的實(shí)驗(yàn)氛圍。優(yōu)點(diǎn)是突破時(shí)空限制，使抽象問題直觀復(fù)雜，用“微型”視頻取代抽象、復(fù)雜的演示實(shí)驗(yàn)。它可以為學(xué)生創(chuàng)造更直觀、更真實(shí)的實(shí)驗(yàn)氛圍，直觀地呈現(xiàn)抽象問題，簡化復(fù)雜問題，有助于提高實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的可見性和可控性。此外，短視頻具有反復(fù)觀看的特點(diǎn)，可以幫助學(xué)生更快地突破實(shí)驗(yàn)運(yùn)行的困境。此外，通過更直觀、更仔細(xì)的觀察、經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì)意識(shí)，進(jìn)一步規(guī)范技術(shù)運(yùn)行，提高實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的技術(shù)能力。

三、改善教學(xué)環(huán)境硬件配置，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)用性

MINT課程培訓(xùn)起步較晚，在中國發(fā)展緩慢，這與部分學(xué)校的硬件配置水平不足有關(guān)，因?yàn)樵S多艾滋病教材需要用來支持MINT課程培訓(xùn)，包括配備了大量儀器和材料的實(shí)驗(yàn)室，以及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力。但是，從我國目前的高中教育來看，教師往往展示實(shí)驗(yàn)，而不是讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室自行工作，這可能是由于設(shè)備和試劑不足等各種原因造成的，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)也沒有受到認(rèn)真對(duì)待。由于學(xué)生不參加實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生的技術(shù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰o法發(fā)揮。表明改進(jìn)現(xiàn)有的硬件配置和建設(shè)有助于科學(xué)研究的專門實(shí)驗(yàn)室，再加上專門的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，也能激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣。MINT課程通常以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主要教學(xué)工具，使實(shí)驗(yàn)室在組織上可以分為小組，便于學(xué)生在考試過程中分組討論。實(shí)驗(yàn)儀器也必須就地配備，不能出現(xiàn)人手多、儀器少的情況。因此，各級(jí)教育部門應(yīng)在財(cái)政支持下，盡可能改善現(xiàn)有教學(xué)環(huán)境，為每所學(xué)校發(fā)放文件提供財(cái)政支持，積極協(xié)助教學(xué)工作發(fā)展現(xiàn)代化。

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