STEM教育在發(fā)展高中生物學(xué)核心素養(yǎng)中的應(yīng)用

莊學(xué)銘

摘 要：文章應(yīng)用stem教育理念，對(duì)高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和論述，希望能夠借此更好的開展高中數(shù)學(xué)這門課程，提升教育教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)教學(xué)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：stem教育;高中生物;核心素養(yǎng);應(yīng)用

Stem教育理念最初是由美國(guó)政府提出的，其指的是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)以跨學(xué)科的形式在教學(xué)中整體呈現(xiàn)，stem教育重視方式開放與動(dòng)態(tài)的課程，要求學(xué)生錄用自己已有的知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)中存在的問題，同時(shí)拓展和完善知識(shí)體系，其具有生命性。在具體的教學(xué)中該理念應(yīng)用時(shí)強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的應(yīng)用，關(guān)注實(shí)驗(yàn)探究與實(shí)踐，具有較強(qiáng)的科學(xué)性，其與高中這門課程的教學(xué)內(nèi)容相吻合。下面，筆者將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的分析和論述。

一、踐行生命觀，體現(xiàn)生命性

在知識(shí)學(xué)習(xí)過程中，不同學(xué)生的思維品質(zhì)、個(gè)性特征、知識(shí)儲(chǔ)備、經(jīng)驗(yàn)積累等具有較大的差異性。而stem教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展是開放和動(dòng)態(tài)的，學(xué)生的學(xué)習(xí)場(chǎng)所不能僅僅只是局限于教室和學(xué)校等場(chǎng)所，這種開放式的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生理解或解釋生活過程和生活現(xiàn)象，其對(duì)于學(xué)生綜合探究能力的培養(yǎng)有著極為重要的促進(jìn)作用.，符合高中生物這門課程的教學(xué)內(nèi)核。

比如說在學(xué)習(xí)了《能量之源——光合作用》這一節(jié)之后，教師可以借助stem教育理念，指導(dǎo)學(xué)生們開展探究植物光合作用原理的探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)。學(xué)生通過理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐操作，對(duì)校園內(nèi)外的植物種類進(jìn)行分析，探究如果不進(jìn)行光合作用，植物會(huì)出現(xiàn)哪些變化，光合作用期間，植物又出現(xiàn)了哪些變化，為什么光合作用被稱為能量之源。在學(xué)習(xí)的過程中，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)主動(dòng)探索解決有關(guān)生命活動(dòng)具體問題的研究方法。

相較于傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式來說“探究植物光合作用”的探究性學(xué)習(xí)內(nèi)容是開發(fā)的、活動(dòng)過程中是動(dòng)態(tài)的、其是對(duì)學(xué)生課堂知識(shí)學(xué)習(xí)的進(jìn)一步延伸，在這個(gè)動(dòng)態(tài)的活動(dòng)過程中，學(xué)生嘗試用生命觀念去認(rèn)識(shí)生命世界、解釋各種生命現(xiàn)象，通過這種方式有效的提高了學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力及解決實(shí)際生活問題的能力，體現(xiàn)了stem教育活動(dòng)所特有的生命性，與生物學(xué)科的教育教學(xué)理念一致[1]。

二、提高理性思維，體現(xiàn)生物課程的融合性

Stem教育強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)、教學(xué)、工程等學(xué)科之間整合，在解決日常生活中所遇到的實(shí)際問題時(shí)其也注重于促進(jìn)學(xué)生理性思維的培養(yǎng)。在生物這門課程中與實(shí)踐探究相關(guān)的課程可謂是數(shù)不勝數(shù)。比如說，在學(xué)生學(xué)習(xí)了高中微生物知識(shí)以后，教師可以安排學(xué)生基于DNA水平的非培養(yǎng)方法開展“小區(qū)內(nèi)生物群落組成及多樣性研究”活動(dòng)，通過查閱資料——實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備——樣本采集——實(shí)驗(yàn)處理——細(xì)菌多樣性分析——水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析——結(jié)果分析處理等多種方式，借助文獻(xiàn)法、采樣分析法、實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)法等多種方式，探析小區(qū)內(nèi)微生物群體的共性和特性。最終通過研究和分析發(fā)現(xiàn)小區(qū)內(nèi)水域中的未知細(xì)菌等微生物，為新型微生物資源的開發(fā)提供了有效依據(jù)，通過研究和分析也發(fā)現(xiàn)水體的水質(zhì)安全性比較差，其不能直接與人類皮膚直接接觸，在未來的工作中還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)小區(qū)水體的管理，尤其是針對(duì)小區(qū)周邊的廢水生活垃圾等應(yīng)當(dāng)嚴(yán)加控制，避免污水的隨意排放，做好水體保護(hù)工作。通過本探究活動(dòng)，學(xué)生不僅提升了其生物學(xué)科素養(yǎng)，同時(shí)其所學(xué)習(xí)的高中生物、數(shù)學(xué)、物理等理論知識(shí)得到了更加有機(jī)的融合與應(yīng)用，學(xué)生解決問題的思維能力也在不斷的提升[2]。

三、開展可想而知探究，體現(xiàn)生物學(xué)科的科學(xué)性

Stem教育理念所關(guān)注的不僅是理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，同時(shí)其對(duì)于學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)部分的內(nèi)容也高度關(guān)注，而在實(shí)踐中探究、學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)與真諦，這也與高中生物這門課程所倡導(dǎo)的科學(xué)探究理念不謀而合。為此，筆者在教學(xué)中嘗試應(yīng)用學(xué)生所學(xué)知識(shí)開展了“比較H2O2在不同條件下的分解情況”在學(xué)生觀看了相關(guān)的教學(xué)視頻之后，讓其對(duì)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行探究，并提出了以下問題：一是滴加氯化鐵和肝臟研磨液分步進(jìn)行和同進(jìn)行，可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生那些影響;二是將帶火星的先后插入到;兩支試管中，為何預(yù)設(shè)的助燃效果沒有出現(xiàn)。通過對(duì)這些問題的探究和思考，引導(dǎo)學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)更加可想而知合理的實(shí)驗(yàn)探究，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的有效提升。當(dāng)然在實(shí)驗(yàn)探究中還需要注意的是要盡可能選擇一些簡(jiǎn)單且與學(xué)生的生活息息相關(guān)的探究活動(dòng)，這樣更有助于學(xué)生能力的培養(yǎng)和提升[3]。

總之，在stem教育理念指導(dǎo)下，高中生物教學(xué)得以建立全新的教育模式，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的意識(shí)增強(qiáng)、解決問題的能力不斷提升，同時(shí)其團(tuán)隊(duì)合作能力、科學(xué)探究能力與創(chuàng)新能力也在不斷的增強(qiáng)，這對(duì)于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的提升有著極為重要的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]趙俊霞，孫盼盼. 關(guān)于高中生物復(fù)習(xí)中模型建構(gòu)的應(yīng)用[J]. 中國(guó)校外教育. 2014（20）：96.

[2]辛濤，姜宇，劉霞.? 我國(guó)義務(wù)教育階段學(xué)生核心素養(yǎng)模型的構(gòu)建[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）. 2013（01）：5-11.

[3]趙坤蘭，董玲玲，李娟，崔鴻.? 高中生物概念轉(zhuǎn)變教學(xué)的嘗試與思考——以“染色體變異”為例[J].中學(xué)生物學(xué). 2011（11）：36-38.