基于STEM教育理念的高中生物活動教學(xué)探究

林靜瑛

【摘 要】 在高中生物教學(xué)過程中，教學(xué)任務(wù)重、課時少成為了最大的教學(xué)問題，尤其對高三學(xué)生來說，復(fù)習(xí)科目多，就會導(dǎo)致缺少學(xué)習(xí)生物的時間。而STEM教育理念可以很好的解決這一問題，為高中生物的教學(xué)效率提升打下基礎(chǔ)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生綜合能力，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到全面提升。本文將對STEM教育理念進(jìn)行探究。

【關(guān)鍵詞】 高中生物? STEM教育理念? 活動教學(xué)

高中課堂不同于中小學(xué)的課堂模式。時間緊、教學(xué)任務(wù)重是高中最大的特點(diǎn)，這就會導(dǎo)致學(xué)生整體水平無法全面提升。就高中生物而言，不僅包含了大量理論知識，還需要不斷實踐摸索，所以科學(xué)的將STEM教學(xué)理念與高中生物課堂進(jìn)行融合，可以在很大程度上提升教學(xué)效率。

一、引入STEM教育理念的作用

隨著教育的改革和社會的發(fā)展，STEM教育理念越來越受到關(guān)注。很多高校都把STEM教育理念引入到課堂中，更加注重學(xué)生STEM素養(yǎng)的培養(yǎng)。其實STEM素養(yǎng)就是將科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)素養(yǎng)結(jié)合到一起，是STEM教育理念的基本目標(biāo)，也是未來學(xué)生必須具備的能力。它最初起源于1986年中美國國家科學(xué)委員會發(fā)表的《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》報告中，是為數(shù)不多可以適用于中國K12教育的教育理念。與傳統(tǒng)的生物課堂不同，STEM教育理念下的生物課堂主要以實踐型、拓展型課堂為主。它不僅僅關(guān)注學(xué)生生物方面，它更關(guān)注學(xué)生多方面的素養(yǎng)，讓學(xué)生的綜合素質(zhì)能夠得到全面提升。這也是引入STEM教育理念的意義所在。

二、基于STEM教育理念的活動教學(xué)探究

2.1教學(xué)分析

2.1.1教學(xué)對象分析

本次的教學(xué)對象為高三學(xué)生，這個階段的學(xué)生已經(jīng)具備基本邏輯思考能力和活動教學(xué)探究能力，而且有較強(qiáng)的團(tuán)隊合作意識，這些特點(diǎn)都利于活動教學(xué)的有效進(jìn)行。

2.1.2教學(xué)內(nèi)容分析

本文以人教版高中生物必修一中的“光合色素的提取和分離”和選修一中“胡蘿卜素的提取“為例進(jìn)行教學(xué)探究。選取這兩個實驗為例是因為這兩部分內(nèi)容更貼近學(xué)生的生活，與學(xué)生的知識背景相互貼合，利于STEM教育理念的開展。在實驗活動教學(xué)中，教師可以用學(xué)生熟悉的植物色素作為實驗對象，在教學(xué)中鼓勵學(xué)生動用已知的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)方面的知識探究實驗，進(jìn)而掌握提取和分離技術(shù)，從而成功的引入STEM教學(xué)理念，完成教學(xué)任務(wù)。

2.2活動教學(xué)分析

2.2.1光合色素的提取和分離活動分析

在光合色素提取和分離的教學(xué)中，教師可以借助多媒體的方式先將本次實驗具體步驟和注意事項以ppt或者視頻的方式為學(xué)生播放，通過課件的講解，可以讓學(xué)生基本了解本次實驗，尤其是一些關(guān)鍵的步驟和注意事項，進(jìn)而提高活動課程的教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量。

在實驗過程中，教師可以給學(xué)生提供像菠菜、油菜、紫甘藍(lán)不同的實驗葉片來交給學(xué)生選擇。選擇完成后以小組的方式進(jìn)行實驗。教師可以在實驗過程中針對每個小組的操作步驟進(jìn)行實驗指導(dǎo)。在各小組實驗完成后，教師可以對本次實驗原理進(jìn)行講解。最后學(xué)生再對本次實驗的結(jié)果進(jìn)行記錄并以小組的方式對實驗結(jié)果進(jìn)行匯報。

另外，教師在教學(xué)的同時還應(yīng)該注意教學(xué)對象，因為是高三的學(xué)生，所以任何教學(xué)內(nèi)容必須偏向于高考，活動教學(xué)也不例外。

2.2.2胡蘿卜素的提取活動分析

教師還可以在光合色素的提取和分離基礎(chǔ)上進(jìn)行胡蘿卜素的提取活動。與上述活動相同，在實驗之前，教師可以事先為學(xué)生準(zhǔn)備關(guān)于胡蘿卜素提取的相關(guān)資料，為學(xué)生講解相應(yīng)的科學(xué)知識，并將實驗進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)、完善，盡可能為學(xué)生展示完整的色素工業(yè)生產(chǎn)流程。教師還可以針對高考做一些基礎(chǔ)知識的擴(kuò)展與延伸。

教師還可以在活動課上以色彩為媒介，通過紙層析術(shù)舉辦色素科技活動，不僅可以讓高三學(xué)生在緊張的學(xué)習(xí)氛圍中得到放松，還可以拓寬學(xué)生知識面，培養(yǎng)學(xué)生人文情懷，充分發(fā)揮STEM教育理念，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高課程效率，讓學(xué)生綜合素質(zhì)得到提升。

2.2.3引入STEM教學(xué)理念

以“光合色素的提取和分離”和“胡蘿卜素的提取”兩個實驗為例，教師可以很好的將STEM教育理念引入到課堂中來：在科學(xué)部分，可以讓學(xué)生體驗實驗操作與分析結(jié)果的科學(xué)探究過程;在技術(shù)部分，學(xué)生通過對相關(guān)實驗進(jìn)行操作，進(jìn)而感受到相關(guān)技術(shù)對科學(xué)發(fā)展的重要性;在工程方面，學(xué)生通過小組內(nèi)多次改進(jìn)實驗，設(shè)計實驗有關(guān)方案，可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識，并激發(fā)創(chuàng)造意識;在數(shù)學(xué)方面，學(xué)生通過對實驗數(shù)據(jù)的分析，以及對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行表格制作，都可以培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)據(jù)的認(rèn)知。通過在活動課堂中引入STEM教育理念，可以提升課堂效率，使學(xué)生得到全面提升

結(jié)語：STEM教育理念與當(dāng)下的教育改革方案非常匹配，不同于其他教學(xué)模式，STEM教育理念適合K12教育，范圍更廣。而高中生物是一門偏理論性的學(xué)科，學(xué)生可能會感到枯燥，STEM教育理念下的活動課恰恰解決了這一問題。通過對高中生物必修“光合色素的提取和分離”與選修“胡蘿卜素的提取”的舉例，可以看出STEM教育理念在實際應(yīng)用中產(chǎn)生的價值，也可以為廣大學(xué)者與教師做一個參考。希望高中教師在課堂中可以注重STEM教育理念的引入，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

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