STEM教育在高中生物課堂教學(xué)中的融合

黃為群

（福建省泉州市城東中學(xué) 福建泉州 362000）

引言

隨著新課改的深入推進(jìn)，人們對高中生物教學(xué)的目標(biāo)有了更高的要求。在傳統(tǒng)的教育理念中，生物教師的工作是讓學(xué)生掌握好理論知識，并且能夠?qū)⑵溥\(yùn)用在解題過程中，在考試時取得高分。隨著素質(zhì)教育的推行，學(xué)科核心素養(yǎng)為當(dāng)代教育者提供了新的指引目標(biāo)，而STEM教育理念則可以幫助教師更好地執(zhí)行教育計劃，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

一、STEM教育概述

S T E M 教育理念中的四個字母，分別代表著科學(xué)（Science），技術(shù)（Technology），工程（Engineering），數(shù)學(xué)（Mathematics）?？茖W(xué)引導(dǎo)人們正確認(rèn)識世界，優(yōu)秀的科學(xué)素養(yǎng)能讓學(xué)生更好地理解自然界的客觀規(guī)律；技術(shù)是改造世界的手段，技術(shù)素養(yǎng)體現(xiàn)了學(xué)生對專業(yè)技能的掌握能力；工程是在改造世界的過程中為了解決問題而開展的計劃。工程技術(shù)體現(xiàn)出學(xué)生設(shè)計和實(shí)施計劃的能力；數(shù)學(xué)是技術(shù)和工程實(shí)施的重要基礎(chǔ)，優(yōu)秀的數(shù)學(xué)素養(yǎng)能幫助學(xué)生解決不同情境下的數(shù)學(xué)問題。

在這個快節(jié)奏的信息技術(shù)時代，只有專業(yè)水平優(yōu)秀的學(xué)生遠(yuǎn)不能滿足社會的需要。STEM能夠加強(qiáng)各個學(xué)科之間的聯(lián)系，讓生物知識與數(shù)學(xué)相連、與生活相連[1]。STEM教育是時代發(fā)展的必然選擇，培養(yǎng)優(yōu)秀的復(fù)合型人才不僅是在為生物領(lǐng)域輸送人才，更是為國家的發(fā)展持續(xù)添鉆加瓦。

二、高中生物教學(xué)中存在的問題

（一）教學(xué)理念落后

迫于高考的壓力和應(yīng)試教育下養(yǎng)成的習(xí)慣，不少生物教師的教學(xué)理念還比較落后，沒有意識到學(xué)生在課堂中的主體地位的重要性。新課程改革主張學(xué)生在課堂教學(xué)中應(yīng)占據(jù)主體地位，如果教師能堅持“以生為本”的教學(xué)手段，就能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高他們對課堂的參與度。在這樣積極的學(xué)習(xí)氛圍下，教學(xué)低效化的問題可以得到明顯改善。

（二）缺乏明確的教學(xué)目標(biāo)

在高中生物教學(xué)中，很多師生會把高考取得好成績作為唯一的目標(biāo)，這樣的思想不能說完全錯誤，但卻因?yàn)樘^寬泛，不好激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。從小到大學(xué)生們一直被灌輸為了高考努力學(xué)習(xí)的理念，在這種情況下，一些更加明確的教學(xué)目標(biāo)反而能不斷為他們樹立自信心，提高教學(xué)效率。

（三）重視理論輕視實(shí)驗(yàn)

由于各方面條件的限制，學(xué)生在高中生物的學(xué)習(xí)中沒有太多機(jī)會通過實(shí)驗(yàn)去加深對知識的理解。作為一門自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)本來應(yīng)該是非常重要的一環(huán)，由于生物實(shí)驗(yàn)對器材和用具的要求比較高，導(dǎo)致生物課堂教學(xué)中大多基本都是圍繞理論知識講解展開。

三、STEM教育在高中生物課堂教學(xué)中的融合

（一）STEM教育幫助學(xué)生綜合掌握生物知識點(diǎn)

要想更好地發(fā)揮出STEM教育的價值，就必須把它和我國的教育體系形成聯(lián)系，讓兩者能更自然地進(jìn)行融合。要想通過高考的考核，在進(jìn)行生物教學(xué)時還是需要圍繞課本教材制定教學(xué)大綱，STEM教育理念只是為了讓學(xué)生對知識有一個更深入的了解和更綜合的理解。

例如在學(xué)習(xí)植物的組織培養(yǎng)技術(shù)的相關(guān)知識時，如果能夠采用STEM教學(xué)理念，就可以讓學(xué)生結(jié)合更專業(yè)的科學(xué)技術(shù)去理解相應(yīng)的內(nèi)容。學(xué)生不僅要明白書本中關(guān)于植物組織培養(yǎng)的基本原理，還可以結(jié)合生活對植物組織培養(yǎng)的基本技術(shù)有一定了解[2]。通過制定并實(shí)施完整的課題研究計劃，不僅能讓學(xué)生掌握好生物知識點(diǎn)，還有利于推動各門學(xué)科之間的融會貫通，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

（二）STEM教育幫助學(xué)生提高生物核心素養(yǎng)

學(xué)科核心素養(yǎng)指的是掌握好一門課程所必備的品格和關(guān)鍵能力，這種能力不是天生的，而是學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中逐漸形成的[3]。一般來說，高中生物的核心素養(yǎng)包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任四個方面。如果能在生物課堂中利用好STEM教育理念，對于培養(yǎng)學(xué)生生物核心素養(yǎng)是非常有效果的。

高中生物涉及到的知識點(diǎn)比較多樣，如果只靠死記硬背是很難掌握好所有的內(nèi)容的。在課堂學(xué)習(xí)中，學(xué)生不僅要對基礎(chǔ)的理論知識有一定的了解，更是要擁有科學(xué)探究的精神，對生物發(fā)展的過程進(jìn)行深入的思考。在這個過程中，學(xué)生不僅可以感受到生物學(xué)獨(dú)特的魅力，還能提高自身自己的理性思維能力，樹立正確的生命觀念。

（三）STEM教育幫助學(xué)生在課題實(shí)踐中促進(jìn)全面成長

STEM教育理念往往伴隨著綜合性的課題研究，在教師的幫助下，學(xué)生可以以小組形式自行確定研究課題，完成制定計劃、搜集材料、深入探究和最后的匯報工作。通過獨(dú)立完成課題研究，學(xué)生不僅能夠在實(shí)踐中增強(qiáng)對生物知識的理解，更可以提高自身思維能力和操作能力，更好地實(shí)現(xiàn)全面成長。

制定課題時，學(xué)生可以圍繞生物教材中的相關(guān)知識進(jìn)行延伸，比如傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用中提到的果酒和果醋的制作就是生活中非常常見的生物應(yīng)用。由于高中生日常課業(yè)比較繁忙，所以學(xué)生在制定課題計劃時一定要合理安排時間，并且結(jié)合小組成員的能力制定難度合理的學(xué)習(xí)目標(biāo)，這樣才能更好地保證課題研究能順利實(shí)施。為了讓學(xué)生更好地實(shí)現(xiàn)全面成長，教師在這個過程中可以適當(dāng)給予一些指導(dǎo)，但千萬不要進(jìn)行過多干預(yù)，這樣學(xué)生才能自己在實(shí)驗(yàn)研究中不斷發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題，收獲更多的感悟。