STEM學(xué)習(xí)在生物復(fù)習(xí)教學(xué)中的嘗試

陳英水 吳志強(qiáng)

【摘 要】 STEM學(xué)習(xí)是通過完成一個(gè)課題來促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的方式，以小組合作方式解決課題任務(wù)。文章論述了基于STEM學(xué)習(xí)有效地進(jìn)行生物學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)的探索。

【關(guān)鍵詞】 STEM學(xué)習(xí);新高考;生物教學(xué);

STEM學(xué)習(xí)基于情境、基于項(xiàng)目、基于工程設(shè)計(jì)等方式將多學(xué)科進(jìn)行融合滲透的跨學(xué)科教育，具有情趣性、創(chuàng)新性、融合性、實(shí)踐性、情境性、遷移性和激勵性等特點(diǎn)。根據(jù)STEM學(xué)習(xí)理論，新高考生物學(xué)教學(xué)從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，以學(xué)生的問題為導(dǎo)向，指導(dǎo)學(xué)生對生物教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行自主構(gòu)建、合作交流完成復(fù)習(xí)任務(wù)，達(dá)到對知識的深度學(xué)習(xí)和熟練應(yīng)用。

1. 確立STEM學(xué)習(xí)課題

STEM學(xué)習(xí)課題的確定應(yīng)該根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、《考試說明》、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生已有的知識水平。STEM學(xué)習(xí)課題可以是環(huán)保、非洲豬瘟、艾滋病、若貝爾獎等社會熱點(diǎn)議題，也可以是學(xué)生身邊需要解決的生活和生產(chǎn)等實(shí)際問題。STEM學(xué)習(xí)課題的確定必須考慮：生物學(xué)主干知識、學(xué)科核心素養(yǎng)、貼近學(xué)生生活實(shí)際、社會生產(chǎn)實(shí)踐、真實(shí)性、有意義、學(xué)生興趣、可操作性等。

例如，“細(xì)胞呼吸”的教學(xué)，教師選擇了貼近學(xué)生生活的社會議題“釀酒”作為一個(gè)課題。“釀酒”課題是個(gè)學(xué)生感興趣、真實(shí)而有意義的課題，它可以聯(lián)系的復(fù)習(xí)內(nèi)容有酵母菌、酵母菌出芽生殖、酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞代謝、細(xì)胞呼吸方式的探究、細(xì)胞呼吸方式、有氧呼吸、無氧呼吸、細(xì)胞呼吸方式的判定、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用等知識，承載了學(xué)科核心素養(yǎng)，涵蓋了高中生物的主干知識，滿足課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和價(jià)值導(dǎo)向。

2. STEM學(xué)習(xí)的實(shí)施

2.1;STEM學(xué)習(xí)的關(guān)鍵：拆分課題，形成子課題網(wǎng)

生物教學(xué)是在學(xué)生原有知識的基礎(chǔ)上，促使學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身學(xué)習(xí)中存在的問題，通過自我學(xué)習(xí)完善、學(xué)習(xí)共同體互助、老師幫助來解決問題。學(xué)生明確學(xué)習(xí)方向，自主建構(gòu)。

STEM學(xué)習(xí)從一個(gè)主課題課題開始，逐步衍生出許多相關(guān)的子課題，最終形成一個(gè)結(jié)構(gòu)化序化的問題網(wǎng)絡(luò)，使學(xué)生明了學(xué)習(xí)內(nèi)容的層次和邏輯關(guān)系。

首先，將課題拆分成幾個(gè)大問題。例如“釀酒”課題的大問題包括：“釀酒的原理”“酵母菌的代謝與生殖”“細(xì)胞呼吸方式”“影響細(xì)胞呼吸的因素”“釀酒實(shí)踐活動”等。

接著，確定中問題，中問題直接與主問題相關(guān)的，與教學(xué)目標(biāo)相對應(yīng)。例如，“釀酒”課題的中問題有“細(xì)胞呼吸方式的探究”“有氧呼吸”“無氧呼吸”“細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用”“釀酒實(shí)踐過程及成果”等。

然后再確定小問題甚至更小的問題，小問題的完成有助于完成中問題。例如，“釀酒”課題中的小問題有“有氧呼吸與無氧呼吸比較”“有氧呼吸與水的關(guān)系”“有氧呼吸與能量的關(guān)系”“呼吸方式的判定”“細(xì)胞呼吸原理在釀酒中具體如何體現(xiàn)”等。

在此基礎(chǔ)上，再指導(dǎo)學(xué)生利用思維導(dǎo)圖自主建構(gòu)知能網(wǎng)絡(luò)體系。

2.2;STEM學(xué)習(xí)的保障：有序計(jì)劃，提高有效性

STEM學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)以課題任務(wù)驅(qū)動和以學(xué)生為中心，以信息加工心理學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)為基礎(chǔ)，通過學(xué)生的主動自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)來完成課題任務(wù)，自主建構(gòu)知能體系，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。為了使學(xué)生學(xué)習(xí)活動始終圍繞主題展開并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，需要教師有序安排系列問題的課時(shí)及進(jìn)度。在安排進(jìn)度時(shí)，通過分析比較整體復(fù)習(xí)內(nèi)容與該課題有關(guān)的內(nèi)容，盡可能將新高考要求的生物教學(xué)主要內(nèi)容整合到STEM學(xué)習(xí)任務(wù)中。

例如，“釀酒”課題整合了細(xì)胞的結(jié)構(gòu)（線粒體）、細(xì)胞代謝、細(xì)胞呼吸原理、有氧呼吸、無氧呼吸、影響細(xì)胞呼吸的因素、細(xì)胞呼吸方式的判斷、細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用等教學(xué)內(nèi)容，教師要確定每課時(shí)要完成的任務(wù)，明確具體問題與教學(xué)活動等。計(jì)劃安排需要兼顧課內(nèi)和課外任務(wù)，在課堂上進(jìn)行的教學(xué)活動教師要適當(dāng)指導(dǎo)，學(xué)生自主建構(gòu)的任務(wù)作為作業(yè)可以安排在課外完成。

例如“釀酒”STEM學(xué)習(xí)進(jìn)度安排：

第1課時(shí)：教師創(chuàng)設(shè)問題情境，引出“釀酒”課題，介紹課題目標(biāo)和評價(jià)要求，發(fā)放任務(wù)單。學(xué)生討論形成問題清單;建構(gòu)思維導(dǎo)圖;學(xué)生協(xié)作完成課題任務(wù)并提出問題。

第2課時(shí)：教師點(diǎn)評學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的亮點(diǎn)與不足，問題歸類及協(xié)作解決。

第3課時(shí)：學(xué)生展示交流分享學(xué)習(xí)成果，教師點(diǎn)評，提出改進(jìn)意見，學(xué)生總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)化訓(xùn)練，自我評價(jià)與反思。

2.3;STEM學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力：適時(shí)評價(jià)，激發(fā)學(xué)習(xí)欲望

適時(shí)評價(jià)是STEM學(xué)習(xí)的一個(gè)重要特征，也是STEM學(xué)習(xí)的推進(jìn)力。生物教學(xué)中STEM學(xué)習(xí)需要適時(shí)對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)（形成性評價(jià)與終結(jié)性評價(jià)），提高學(xué)生學(xué)習(xí)自信心，激發(fā)學(xué)習(xí)欲望，降低學(xué)生的挫折感，指出不足并促進(jìn)學(xué)生及時(shí)改進(jìn)。采用等級評價(jià)量表或者活動表現(xiàn)觀察記錄表等評價(jià)工具進(jìn)行形成性評價(jià)，提高評價(jià)的針對性。

2.4;STEM學(xué)習(xí)的結(jié)果：成果展示，提升成就感

STEM學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)“從理論到理論”的結(jié)果不同，學(xué)習(xí)結(jié)束后會有創(chuàng)新成果產(chǎn)生及展示交流，能使學(xué)生品嘗到成功的喜悅。尤其學(xué)生是以思維導(dǎo)圖自主建構(gòu)的知能網(wǎng)絡(luò)體系、創(chuàng)新作品等通過多種形式的展示交流，既達(dá)到了相互學(xué)習(xí)的效果，又提升了展示者的成就感，從而使學(xué)生有更大的激情投入到后續(xù)的學(xué)習(xí)中。

參考文獻(xiàn)

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