如何通過STEAM培養(yǎng)學(xué)生對生物實驗探究的興趣

張聞琴

(江西省南昌二十三中學(xué) 江西 南昌 330029)

筆者是一名普通高中的生物教師。教材中涉及實驗的地方有很多，限于學(xué)校的條件有限，能開展的實驗課并不多。筆者發(fā)現(xiàn)，在上實驗課時，學(xué)生停留在實驗室一日游的興奮情緒中，對實驗器材各種玩法，對實驗過程走馬觀花，對實驗結(jié)果不屑一顧。不管實驗課上不上，是不是用演示實驗展示都毫不上心。等到考試遇到實驗探究類的習(xí)題，更是畏難情緒大增，即使細(xì)心講解也不能領(lǐng)會要領(lǐng)。為此筆者深感頭疼。近來在校創(chuàng)客教師的培訓(xùn)中接觸到了STEAM這個新的教學(xué)方法，便想著嘗試一番，看看能不能提高學(xué)生對實驗的興趣，并培養(yǎng)他們的探究能力。

筆者首先對高中的學(xué)生進(jìn)行了不記名問卷調(diào)查，了解了他們在生活中遇到的問題，希望得到的答案。問卷設(shè)計如下表所示：

班級你在學(xué)習(xí)中遇到的生物難題?你在生活中遇到的問題,與生物相關(guān)的?

學(xué)生們非常踴躍的參加了調(diào)查，在調(diào)查中，筆者搜集大家普遍感興趣的問題，而且這類問題的答案是高中生物相關(guān)的，筆者將這樣的問題匯總?cè)缦拢?/p>

1、疾病與環(huán)境類的：白血病怎么得到的？

癌癥怎么回事？會不會遺傳？

艾滋病怎么預(yù)防？……

2、生物與環(huán)境類的：我家門前的小河(玉帶河)為什么治理多次夏天還是臭的？

魚和蝦是從臭池塘里釣上來的，能吃嗎？……

3、食品安全類的：聽說豆腐不能吃多了會得結(jié)石，真的嗎？

網(wǎng)上說燒烤的牛羊肉是假的？雞肉做的，真的嗎？……

4、化學(xué)相關(guān)類的：聽說食品要吃純天然的，加了添加劑都不行？

我天天吃泡面，會死的嗎？

我擦了某某化妝品，結(jié)果臉上起紅點了，但是我以前擦沒事？

我今天買個減肥藥，它說能快速減肥，能吃嗎?有效嗎？……

筆者發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們的問題非常多，各種類別，各種可能，各種生活相關(guān)。很多都是可以通過簡單的實驗來驗證的。筆者把這四類問題各挑選了一個出來，和本校一名化學(xué)老師一起設(shè)計了一個STEAM項目。本文闡述其中生物相關(guān)部分。

筆者設(shè)計的部分中，選擇了白血病的成因的問題。這個問題新聞中時有報道，和學(xué)生們的生活也相關(guān)。

筆者將學(xué)生按5人一組分組。每組設(shè)小組長一名，資料查詢員一名，記錄員發(fā)言人一名，實驗設(shè)計一名，監(jiān)督執(zhí)行兼財務(wù)一名。項目部分設(shè)計(生物部分)如下：

問題設(shè)計執(zhí)行過程結(jié)果及分析1、資料查詢白血病的原因資料查詢員負(fù)責(zé)查詢,小組長帶領(lǐng)全組成員整理成幾點1、裝修物品中的甲醛2、家族遺傳3、……等等2、裝修物品中的甲醛為何會引發(fā)白血病?小組長帶領(lǐng)全組成員溫習(xí)必修一第六章第四節(jié)內(nèi)容并寫出原因。發(fā)言人上臺總結(jié)?！x擇兩組發(fā)言人上臺,教師對該問題進(jìn)行發(fā)散啟發(fā),除甲醛外還有何物質(zhì)會導(dǎo)致癌變?3、實驗:檢測家中房間或某環(huán)境內(nèi)甲醛含量小組長組織,全組行動,資料員負(fù)責(zé)搜集檢測方法,實驗設(shè)計員負(fù)責(zé)設(shè)計一個合理的實驗設(shè)計,財務(wù)采買必要的實驗材料和選擇實驗地點。小組長分配實驗任務(wù),完成實驗并由發(fā)言人進(jìn)行記錄。4、班級展示由各小組長和發(fā)言人共同完成實驗小論文,就他們選擇的地點或物品的甲醛含量進(jìn)行分析,得出自己的結(jié)論5、教師總結(jié)

在這個實驗過程中，學(xué)生初步學(xué)會了生物實驗設(shè)計的單一變量原則，并能夠自己獨立完成實驗設(shè)計的文字描述，自己制作并分析表格數(shù)據(jù)。筆者還引導(dǎo)他們就一個房間通風(fēng)幾日后再做同一實驗來進(jìn)行對照。在實驗中他們發(fā)現(xiàn)裝修過的房間甲醛含量很高，通風(fēng)幾天后甲醛含量略有降低，住了幾年的老房子里甲醛含量較低。他們在對照中認(rèn)識了問題。其中一個組還利用家長是家具賣場的員工的便利性，實測了家具賣場中不同位置的甲醛，并對一個家具樣品儲藏室進(jìn)行了檢測。他們認(rèn)識到了實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性，對習(xí)題中實驗設(shè)計文字的謹(jǐn)慎表示了贊同。在后來的學(xué)習(xí)過程中，無論是文字還是語言表達(dá)，他們都對科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性給予了足夠的重視，形成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實事求是、鍥而不舍、敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神。在完成這個項目后，學(xué)生對實驗的興趣增加，要求多上幾節(jié)實驗課，也開始自己去搜集網(wǎng)絡(luò)上中學(xué)生自己做的小實驗給我看，希望筆者能指導(dǎo)他們做幾個他們感興趣的實驗，避免他們出意外或者走彎路。筆者仿佛打開了一個叫做好奇心的盒子，收獲了一堆叫做謹(jǐn)慎的心情和迫切的愿望。

這只是筆者在這個STEAM中的第一個設(shè)計項目，后續(xù)筆者還將設(shè)計污染檢測，污染富集化等等。通過學(xué)生自己對這些問題的探究，他們將會逐漸意識到，生物是一門實驗科學(xué)，只有通過動手實驗才能對知識產(chǎn)生深刻、透徹的理解。經(jīng)過這個項目，學(xué)生們對實驗的興趣有所增加的同時也將所學(xué)的知識真正勇于生活決策，不會被不良商家或者廣告所誤導(dǎo)。同時，也培養(yǎng)和提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提升了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。這樣，在高中生物學(xué)的教學(xué)中，教師既幫助了學(xué)生理解教材內(nèi)容，又幫助學(xué)生理解了生物科學(xué)的實際價值，還通過實驗幫助學(xué)生在獲取知識的同時提升了自己的能力。