STEAM教育理念下的初中生物教學(xué)研究

李瑞杰

摘要：在新課改背景下，各類新型的教學(xué)理念層出不窮。STEAM教育理念，在初中生物教學(xué)中得到了日漸廣泛的應(yīng)用。在初中生物教學(xué)中，采取有效策略加強(qiáng)對STEAM教育理念的應(yīng)用，能有效激發(fā)學(xué)生對初中生物課程的學(xué)習(xí)興趣，改善初中生物教學(xué)效果，并增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。本文以人教版初中生物教學(xué)中的《無土栽培》為例淺析了基于STEAM教育理念的初中生物教學(xué)項目選擇，探究了基于STEAM教育理念的初中生物教學(xué)課程教學(xué)實(shí)施策略，以期為初中生物教學(xué)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：STEAM教育理念；初中；生物教學(xué)

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1672-1578（2018）36-0206-02

前言

STEAM教育理念發(fā)源于美國，在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛，對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和自主探究能力具有重要意義?；赟TEAM教育理念，開展初中生物教學(xué)，教師要加強(qiáng)初中生物教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用初中生物學(xué)知識以及相關(guān)跨學(xué)科知識，經(jīng)過自主探究與學(xué)習(xí)實(shí)踐，解決初中生物教學(xué)相關(guān)問題，在實(shí)踐操作過程中，有效培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力和創(chuàng)新精神。

1.基于STEAM教育理念的初中生物教學(xué)項目選擇

無土栽培是人教版初中生物教材七年級上冊第三單元《生物圈中的綠色植物》的內(nèi)容。本文基于STEAM教育理念將無土栽培作為初中生物教學(xué)項目。無土栽培是指借助營養(yǎng)液對植物進(jìn)行培育，該技術(shù)能減少環(huán)境污染和植物病蟲害，還能促進(jìn)水肥利用效率實(shí)現(xiàn)大幅度提高。在教學(xué)過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生對無土栽培實(shí)踐的各種植環(huán)節(jié)進(jìn)行參與，并糾正學(xué)生的錯誤操作，解決學(xué)生的疑問困惑，有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。同時，無土栽培涉及生物學(xué)、化學(xué)以及工程學(xué)等各項知識。在無土栽培實(shí)踐過程中，要引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用跨學(xué)科知識，對無土栽培進(jìn)行深入探究，有效增強(qiáng)學(xué)生的自主探究能力[1]。另外，在無土栽培實(shí)踐中，引導(dǎo)學(xué)生種植植物，能激發(fā)學(xué)生對大自然和綠色植物的熱愛，對于培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)具有重要意義。

2.基于STEAM教育理念的初中生物教學(xué)課程教學(xué)實(shí)施策略

2.1 課程實(shí)施準(zhǔn)備。

植物栽培通常耗時數(shù)月，可利用每周的社團(tuán)活動時間開展無土栽培項目教學(xué)。教師要適當(dāng)選擇栽培場所，并對相關(guān)設(shè)備，諸如電源插座、水管、水培架、水泵、定植杯以及育苗盤等進(jìn)行設(shè)置。另外，教師還要準(zhǔn)備育苗基質(zhì)、植物種子，并準(zhǔn)備相關(guān)化學(xué)試劑對營養(yǎng)液進(jìn)行配制。

2.2 課程實(shí)施流程和教學(xué)策略。

2.2.1 對無土栽培技術(shù)進(jìn)行了解。

教師要通過多樣化的教學(xué)手段，諸如播放相關(guān)視頻、講解相關(guān)資料等，引導(dǎo)學(xué)生了解無土栽培的原理、類別以及主要內(nèi)容，并引導(dǎo)學(xué)生對無土栽培的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，探究無土栽培的發(fā)展前景。教師要鼓勵學(xué)生在課后借助網(wǎng)絡(luò)資源查閱收集無土栽培的相關(guān)資料，并資料進(jìn)行總結(jié)歸納，形成對無土栽培技術(shù)的初步認(rèn)識[2]。

2.2.2 認(rèn)識無土栽培的相關(guān)設(shè)備。

教師要引導(dǎo)學(xué)生觀察認(rèn)識水培設(shè)施等無土栽培相關(guān)設(shè)備，并向?qū)W生詳細(xì)介紹水培設(shè)施各組成部分的名稱，在此基礎(chǔ)上，安排如下學(xué)習(xí)任務(wù)：（1）要求學(xué)生認(rèn)識水培設(shè)施各部分的具體功能；（2）明確液體在水培設(shè)施中的流動途徑；（3）對水培架實(shí)際儲液量進(jìn)行估算；（4）思考水培設(shè)施設(shè)計是如何滿足功能質(zhì)量要求的；（5）思考水培設(shè)施存在的不足以及相應(yīng)的改進(jìn)措施。

教師可對學(xué)生實(shí)施分組，并通過合作學(xué)習(xí)方式完成學(xué)習(xí)任務(wù)。教師要引導(dǎo)學(xué)生對水培設(shè)施示意圖進(jìn)行繪制，并在圖上對水培設(shè)施各部分名稱進(jìn)行標(biāo)注，并作出相應(yīng)的注釋說明，借助箭頭對液體流動的具體路徑進(jìn)行標(biāo)示，完成學(xué)習(xí)任務(wù)一和學(xué)習(xí)任務(wù)二。對于學(xué)習(xí)任務(wù)三，教師要引導(dǎo)學(xué)生采用多樣化的方法對水培架實(shí)際儲液量進(jìn)行估算，并對測量方法以及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。對于學(xué)習(xí)任務(wù)五，教師可引導(dǎo)學(xué)生采用口頭或者書面匯報進(jìn)行呈現(xiàn)，并鼓勵學(xué)生相互交流。

2.2.3 開展無土育苗。

育苗，是指將植物種子有效培育為可移栽的植物幼苗。育苗過程通常耗時1到2個月。教師可借助相關(guān)視頻，引導(dǎo)學(xué)生對育苗步驟以及相關(guān)注意事項進(jìn)行了解，并要求各組學(xué)生選擇植物種子開展無土育苗，在育苗過程中，要指導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)記錄。育苗過程涉及種子類型、基質(zhì)成分以及光熱條件等諸多影響因素。對此，要引導(dǎo)學(xué)生積極開展自主探究以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。在該過程中，教師要指導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行自主設(shè)計，并對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行觀察記錄，對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理，采用文字、圖表等呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)論[3]。

2.2.4 對營養(yǎng)液進(jìn)行配置。

教師要向?qū)W生講解營養(yǎng)液配制所需元素以及濃度范圍，并明確營養(yǎng)液的配制原則。教師要設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生重點(diǎn)掌握配制化學(xué)溶液的方法。具體學(xué)習(xí)任務(wù)如下：（1）根據(jù)清單選取相關(guān)化學(xué)試劑；（2）遵循試劑用量，對試劑進(jìn)行準(zhǔn)確測量；（3）遵循配制方法配制溶液；（4）對溶液配制過程中存在的問題進(jìn)行記錄，并探究相應(yīng)的解決辦法。

2.2.5 對水培植物進(jìn)行移栽和日常管理。

移栽，是指從育苗盤中將植物幼苗移入水培架實(shí)施培育。教師要將幼苗移栽的具體操作方法以及相關(guān)注意事項向?qū)W生詳細(xì)講解，并指導(dǎo)學(xué)生開展移栽幼苗實(shí)踐。在該過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生思考相關(guān)問題：幼苗根部相應(yīng)的基質(zhì)是否需要徹底清洗干凈？怎樣確保幼苗根部實(shí)現(xiàn)對營養(yǎng)液的有效接觸？怎樣基于幼苗類型對定植杯進(jìn)行選擇？水培植物的良好生長有賴于日常管理。日常管理主要包括對水培營養(yǎng)液成分、濃度以及pH值等進(jìn)行管理。水培液會伴隨植物生長不斷消耗，并改變其pH值。教師可設(shè)置如下學(xué)習(xí)任務(wù)：（1）引導(dǎo)學(xué)生借助電導(dǎo)儀對水培液電導(dǎo)率進(jìn)行測定，并借助pH計對水溶液pH值進(jìn)行測定；（2）對電源定時器進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制水泵相應(yīng)的抽水頻率；（3）檢查并確保水培設(shè)施的正常運(yùn)行；（4）采用多種方式對植物生長實(shí)際情況進(jìn)行觀察記錄。

結(jié)語

綜上所述，基于STEAM教育理念開展初中生物教學(xué)能有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和自主探究能力，還能有效培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)。初中教師基于STEAM教育理念開展初中生物教學(xué)，要深入挖掘生物教材，結(jié)合實(shí)際生活，選擇合適的教學(xué)項目，有效改善教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新精神和自主探究能力的有效培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 薄麗娜.STEAM教育理念下中小學(xué)創(chuàng)客課程教學(xué)模式的探究[J].中國教育信息化，2018（4）.

[2] 李士杏.基于STEAM教育理念的《無土栽培》選修課實(shí)踐[J].中學(xué)生物學(xué)，2017（12）.

[3] 費(fèi)莉.基于STEAM教育理念的中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)探討[J].電腦知識與技術(shù)，2017，13（33）.