試析STEM教育在高中生物教學中的應用

黃志靈

【摘要】將STEM教育應用到高中教學當中，有助于學生能夠將所學知識學有所用，從而激發(fā)學生的學習熱情。因此，將高中生物教學與STEM教育相結合通過設立課題、撰寫計劃書等等一系列的操作，能夠強化學生在項目策劃和具體實施過程中的體驗，使其獲得成就感的同時，對科學技術與生產實踐之間的關聯(lián)有正確的感知，便于學生在日后的研究當中，能夠很好的將科研成果應用于實踐當中。

【關鍵詞】STEM教育 高中生物教學 應用發(fā)展

【基金項目】福建省教育科學“十三五”規(guī)劃2018年度立項課題《基于STEM教育的高中生物建模研究》，編號：FJJKXB18-341。

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）01-0155-01

高中生物主要是對大自然、生物個體以及相互之間的聯(lián)系進行科學研究的學科，它以“教師講，學生聽”為主要的教學模式，這也使得學生只了解了生物學科的表面，并不能形成真正完整的生物認知與聯(lián)系的體系，因此將STEM教育應用于高中生物教學當中，具有實際作用與戰(zhàn)略意義。對此，筆者根據對STEM教育的含義進行分析，提出幾點個人見解，以供廣大教育工作者進行探討，以期能夠提供幫助。

一、STEM教育概述

STEM教育課程的開展，主要就是對學生進行強化教育：首先，科學素養(yǎng)方面，即讓學生運用生物科學知識理解自然，并主動參與影響自然界的過程；其次，技術素養(yǎng)方面，即培養(yǎng)學生使用技術、管理技術、理解技術以及評價技術的能力；再次，工程素養(yǎng)方面，即學生理解設計與開發(fā)技術工程的過程；最后，數學素養(yǎng)方面，即學生在學習數學過程中的發(fā)現、表達、解釋以及解決各種數學問題的能力。

同時，在2016年的“十三五規(guī)劃”中有明確指出：利用信息技術促進“眾創(chuàng)空間”的構建，積極探索各種新型的教育模式，如STEM教育等，強化學生的信息意識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，讓學生養(yǎng)成良好的數字化學習習慣，進而促進學生綜合核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

二、STEM教育在高中生物教學中的嘗試分析

STEM教學也可以看作為“課程資源綜合開發(fā)”的教學過程。對自然問題的發(fā)現與解決，以及對某一現象問題的探究等都是科學發(fā)展的起源，因此，當高中生物以此為中心進行教學時，就會存在一條潛在的隱形線索，利用一切可以利用的資源和科學以及邏輯思維，將教學與問題的發(fā)現和解決進行有效的結合。因此，嘗試著將STEM教學應用于高中生物教學當中，并對其進行分析，再經過完善與整合之后，從中找到更加適合我國高中學校使用的STEM教學方式。

現階段，將STEM教育應用于高中生物課堂教學當中，主要體現在4個步驟中，即課題確定、教學內容梳理、教學時間安排以及實施教學等。同時，在具體實施的過程中，還會遇到不同的問題，學生的思維在解決問題的過程中也會獲得相應的鍛煉，從而促進學生學科素養(yǎng)的培養(yǎng)。除此之外，在高中的課堂教學當中，如果我們認真思考就會發(fā)現，其實很多內容都與我們的現實生活有著極其密切的關系。

1.確定研究課題

高中生物的必修教材中，很多都是對生物學知識的講解，如細胞內部生理變化、群體遺傳規(guī)律等。而選修教材則是對必修教材有關內容的延伸，對生物技術進行相關的介紹，學生可以結合自己的生活實踐來確定自己的研究主題。

如，在《通過激素的調節(jié)》的講解中，學生會聯(lián)想到生活中的一些常見現象，如甲狀腺、侏儒癥等，可以用這些案例來證明激素對我們生命活動的重要的調節(jié)作用。因此，學生結合自己的生活實際，能夠更好的確定自己感興趣的研究主題。

2.梳理課題內容

確定課題之后如何開展？首先，確定課題之后，教師可以先引導學生梳理研究課題所涉及到的具體內容，并再次講解或分析其中的重點和難點，強化學生對章節(jié)內容的理解與掌握，為下一步的課題研究做好鋪墊。其次，在執(zhí)行課題之前，必須要制定嚴格的研究方案或計劃。這就需要教師提前制定教學工作計劃表，學生再寫出具體的研究計劃書，整理具體的課題探究過程，并說明研究該課題的目的何在、具體的實驗步驟以及有關問題的具體處理辦法。

3.合理安排教學時間

由于學生平時的課業(yè)比較重，因此教師必須要合理的選擇或安排時間，讓學生能夠順利進行課題的研究。在此過程中，既要保證教師能夠順利完成教學目標，也要保證學生課題研究的順利開展。同時，教師也可以根據學生的上課時間及時地調整計劃，結合ATEM教育課程進行研究與學習，并在研究的過程中進行相關的實驗研究。

如，學生在《通過激素的調節(jié)》這一課題的過程中，可以利用下午的研學課與選修課的時間來進行，一周安排固定的課時進行課題研究，若無法按時完成，可適當延長一些時間，以保證實驗能夠正常進行。

4.實施教學

任何課題的研究都需要實驗的支持。因此，在研究課題之前，教師應該提前為學生申請好能夠進行實驗的場地以及相關的實驗儀器，實驗材料則需要根據課題需求，由教師或學生準備，這些都需要教師從中進行全面協(xié)調，以滿足實驗的不同需求。在實驗開始之前，教師必須要給學生強調，在實驗過程中需要注意的相關事項，并讓學生根據自己設計的具體方案進行實踐操作，教師只是從旁協(xié)助或引導，以及處理一些臨時狀況。實驗結束之后，教師還要讓學生根據自己的實驗操作過程，寫出相應的課題研究報告，包括實驗過程中遇到過的問題及其解決辦法，以及從實驗中得出了什么實驗結論。

總而言之，在高中生物教學中運用STEM教育理念，需要高中生物教師不斷地完善自己，以科學的、負責任的態(tài)度擔負起教育工作者的重任，從而促進學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，提高學生學習科學的熱情。

參考文獻：

[1]施倩.基于STEM教育的高中生物學教學實踐研究[D].揚州大學，2018.

[2]林芳.基于STEM教育理念的高中生物情境教學初探[D].福建師范大學，2017.