STEAM教育在初中生物教學(xué)中的運(yùn)用

左承云

【摘? 要】隨著我國(guó)教育改革的不斷深入，人們逐漸提出了一系列新型的課堂教學(xué)理念，其中STEAM教育理念不僅在初中生物教學(xué)中得到了日漸普及的廣泛運(yùn)用，也收獲了顯著的教學(xué)效果。在初中生物課堂上融入STEAM教育理念，既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和探究生物知識(shí)的欲望，還能切實(shí)提高教學(xué)實(shí)效性，使學(xué)生的綜合素養(yǎng)得到有效提升。因此，本文簡(jiǎn)要分析了STEAM教育理念在初中生物教學(xué)中的運(yùn)用策略，希望借此促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】STEAM教育;初中;生物教學(xué)

STEAM教育是一種集科學(xué)、藝術(shù)、數(shù)學(xué)、技術(shù)、工程等多種學(xué)科于一體的綜合性教育，注重對(duì)問(wèn)題的解決和跨學(xué)科知識(shí)的融合教學(xué)，STEAM教育中的四大設(shè)計(jì)理念是趣味性、多維性、協(xié)作性和項(xiàng)目性。其中，趣味性主要表現(xiàn)為教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)的趣味性;多維性主要是針對(duì)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源及教學(xué)評(píng)價(jià)所提出的;協(xié)作性的側(cè)重點(diǎn)則放在師生協(xié)作、生生協(xié)作及教師之間的協(xié)作上;項(xiàng)目性的思想理念則要求教師能夠?qū)⑺虇?wèn)題轉(zhuǎn)化成為一個(gè)個(gè)可操作的項(xiàng)目，讓學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目的逐項(xiàng)操作和完成來(lái)掌握知識(shí)和技能。需要注意的是，這四項(xiàng)教學(xué)理念并不是簡(jiǎn)單疊加就可以的，而是需要相互融合和滲透，通過(guò)彼此貫通來(lái)共同指導(dǎo)STEAM教育的順利有效開(kāi)展。

一、初中生物教學(xué)融入STEAM教育理念的意義

生物學(xué)科是科學(xué)類(lèi)課程的重要組成部分，隨著該學(xué)科的不斷發(fā)展，其教學(xué)范疇逐漸延展覆蓋了物質(zhì)科學(xué)、工程學(xué)等多方面的知識(shí)內(nèi)容。為此，近年來(lái)，越來(lái)越多的教師對(duì)STEAM教育理念進(jìn)行了一系列深入的了解和研究，旨在真正實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。加上我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)創(chuàng)新型人才的需求量越來(lái)越大，而以STEAM教育理念為指導(dǎo)的課程教學(xué)，更注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合素養(yǎng)，逐漸吸引了廣大初中生物教師的注意。因此，作為一名初中生物教師，我們必須將STEAM理念融入課堂教學(xué)，這是有一定的必要性和可行性的。一方面是因?yàn)槌踔猩膶W(xué)科分離意識(shí)相對(duì)高中生而言比較薄弱，有著較強(qiáng)的可塑性，學(xué)科的兼容性也比較好，生物教師可以在教學(xué)中適當(dāng)滲透一些其他學(xué)科知識(shí)的講解，以進(jìn)一步夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)。另一方面是因?yàn)樾碌纳镎n程標(biāo)準(zhǔn)提出教師要注重學(xué)生的實(shí)踐，使學(xué)生通過(guò)完成探究性的學(xué)習(xí)活動(dòng)或工程學(xué)的任務(wù)，來(lái)逐漸加深對(duì)生物概念的認(rèn)知與理解。將STEAM這一教育理念融入初中生物教學(xué)，有助于讓學(xué)生從大科學(xué)的視角去看待和掌握生物學(xué)科的本質(zhì)，可見(jiàn)其重要性。

二、初中生物教學(xué)融入STEAM理念的一般流程

在初中生物教學(xué)中適當(dāng)滲透STEAM這一教育理念，將數(shù)學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)等融入其中，可以更好地豐富和完善生物教學(xué)內(nèi)容和過(guò)程。可按照如下教學(xué)流程來(lái)開(kāi)展：創(chuàng)設(shè)趣味化的情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲→開(kāi)展合作探究，鍛煉學(xué)生的問(wèn)題解決能力→通過(guò)小組合作總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生重構(gòu)知識(shí)體系→教師帶領(lǐng)學(xué)生小結(jié)，進(jìn)一步完善所學(xué)知識(shí)。

在具體的教學(xué)過(guò)程中，教師可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)良好的情境，引發(fā)學(xué)生深度思考，激發(fā)他們對(duì)新問(wèn)題產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望，從而體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性。同時(shí)，在小組合作學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生還可以在教師的引導(dǎo)下充分調(diào)動(dòng)自身已有的科學(xué)、藝術(shù)、工程等方面的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和技能，在原有的知識(shí)水平上真正有所收獲和發(fā)展。另外，從生物核心素養(yǎng)這一教學(xué)理念出發(fā)，教師在實(shí)際教學(xué)中也需要通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境、開(kāi)展小組合作探究與學(xué)習(xí)、知識(shí)總結(jié)等課堂活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生在特定情境中利用所學(xué)原理和知識(shí)規(guī)律去解決問(wèn)題，進(jìn)而更好地培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的生物核心素養(yǎng)。將STEAM教育理念融入初中生物教學(xué)，不僅可以很好地落實(shí)素質(zhì)教育的教學(xué)要求，還能有效實(shí)現(xiàn)生物核心素養(yǎng)教育理念對(duì)人才的培育目標(biāo)，不失為一種行之有效的初中生物教學(xué)手段。

三、初中生物教學(xué)融入STEAM教育理念的策略

（一）趣味導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生探究新知的欲望

在本節(jié)課教學(xué)之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)了與“鳥(niǎo)”相關(guān)的知識(shí)，不僅初步了解了鳥(niǎo)類(lèi)適合飛行的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，也組織學(xué)生對(duì)各種形態(tài)的鳥(niǎo)類(lèi)進(jìn)行了觀察和研究。基于此，教師可以在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中根據(jù)學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)積累，將“Art”作為趣味導(dǎo)入的催化劑，利用課件和學(xué)生一起來(lái)欣賞觀鳥(niǎo)社利用照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡等現(xiàn)代工具觀鳥(niǎo)的樂(lè)趣與價(jià)值，從而逐漸引發(fā)學(xué)生思考鳥(niǎo)類(lèi)的生殖和發(fā)育過(guò)程。

首先，教師可以向?qū)W生簡(jiǎn)單介紹觀鳥(niǎo)的概念及其原因，通過(guò)引入觀鳥(niǎo)活動(dòng)來(lái)落實(shí)STEAM教育理念中的Art，我們?yōu)閷W(xué)生展示利用各種現(xiàn)代科技所拍下來(lái)的鳥(niǎo)類(lèi)圖片，讓其欣賞鳥(niǎo)類(lèi)的形態(tài)、羽毛、顏色等，從而逐漸讓他們感嘆生活中還有這么多活潑可愛(ài)、豐富多彩的完美小動(dòng)物。教師在介紹的過(guò)程中還可以引入一些自然學(xué)家觀察鳥(niǎo)類(lèi)的筆記，并利用課件展示一些學(xué)生的手繪鳥(niǎo)，對(duì)他們進(jìn)行再一次的藝術(shù)熏陶，以此吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們探究新知識(shí)的欲望。其次，鳥(niǎo)類(lèi)是人們比較容易接近的一種野生生物，觀鳥(niǎo)活動(dòng)的開(kāi)展為鳥(niǎo)類(lèi)研究學(xué)者提供了很多相關(guān)的科學(xué)數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)的記錄也用到了STEAM教育理念中的Mathematics。因此，教師引入觀鳥(niǎo)活動(dòng)能對(duì)學(xué)生的科學(xué)、數(shù)學(xué)、藝術(shù)素養(yǎng)進(jìn)行有效培養(yǎng)，從而進(jìn)一步引導(dǎo)他們樹(shù)立愛(ài)護(hù)動(dòng)物、保護(hù)環(huán)境的良好意識(shí)。最后，教師在向?qū)W生講解動(dòng)物的生殖時(shí)，教師可以引入鳥(niǎo)巢來(lái)向?qū)W生展示一座集科技、藝術(shù)、數(shù)學(xué)、仿生等元素于一體的建筑物，讓學(xué)生通過(guò)觀看視頻來(lái)欣賞各式各樣的“仿鳥(niǎo)類(lèi)建筑”，激發(fā)他們探究并解釋自然界科學(xué)現(xiàn)象的欲望。這樣就能將生物教學(xué)與科學(xué)、藝術(shù)、美術(shù)、生活等知識(shí)有機(jī)融合到一起，這對(duì)培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)有積極的促進(jìn)作用。

（二）活動(dòng)探究，鍛煉學(xué)生解決問(wèn)題的能力

想要更好地將STEAM教育理念融入生物教學(xué)，除了知識(shí)的滲透講解，還少不了學(xué)生的積極配合。對(duì)此，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行自主探究活動(dòng)，并利用所學(xué)解決問(wèn)題，這樣才能讓學(xué)生對(duì)知識(shí)有更深層次的理解，進(jìn)而達(dá)到提高學(xué)生各方面知識(shí)和技能的目的。因此，教師可根據(jù)本部分教學(xué)的重難點(diǎn)內(nèi)容，即鳥(niǎo)卵的結(jié)構(gòu)和主要作用，采用STEAM理念展開(kāi)教學(xué)，而不是照搬課本內(nèi)容來(lái)教學(xué)。

在講解鳥(niǎo)卵的結(jié)構(gòu)和主要作用時(shí)，我們可以為學(xué)生設(shè)計(jì)幾個(gè)探究活動(dòng)，引導(dǎo)他們由表及里、全方面地去探究鳥(niǎo)卵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。首先，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的連圖游戲，讓他們自己根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)給鳥(niǎo)卵找媽媽，其中包括不同鳥(niǎo)所生出的顏色、大小各不相同的卵;還有一些是同類(lèi)鳥(niǎo)，但由于吃食和孵化時(shí)間等不同，而生出顏色、大小有差異的鳥(niǎo)卵等，通過(guò)引入這些形態(tài)各異的鳥(niǎo)卵，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)保護(hù)大自然的藝術(shù)杰作，從而引入STEAM理念中的藝術(shù)性。其次，我們可以組織學(xué)生認(rèn)真觀察鳥(niǎo)卵的外形，并邀請(qǐng)一名同學(xué)用鳥(niǎo)卵和圓形球來(lái)做滾動(dòng)比賽，讓他們比較并思考鳥(niǎo)卵形狀呈橢圓形的優(yōu)勢(shì)，這一過(guò)程也就引入了STEAM教育理念中的科學(xué)和數(shù)學(xué)原理。另外，為了更好地幫助學(xué)生探究氣孔和卵殼膜的作用，教師可以讓學(xué)生以小組為單位相互討論怎樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證蛋殼上有氣孔，并動(dòng)手實(shí)踐。在學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的過(guò)程中，我們就可以通過(guò)“玻璃貼膜”舉例說(shuō)明，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用工程學(xué)、科學(xué)相關(guān)的知識(shí)和原理，進(jìn)一步總結(jié)出卵殼膜能夠起到很好的保溫、隔熱、防爆等保護(hù)作用。最后，我們?cè)趲ьI(lǐng)學(xué)生探索鳥(niǎo)卵內(nèi)部結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，可以直接提出問(wèn)題，如怎樣將卵白和卵黃完整地倒出，通過(guò)這一問(wèn)題的提出引發(fā)學(xué)生思考并進(jìn)行小組探究，從而得出對(duì)應(yīng)的答案。小組成員得到答案之后，可讓他們自行對(duì)鳥(niǎo)卵進(jìn)行解剖，學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，其自身的技術(shù)、藝術(shù)、學(xué)科等素養(yǎng)也就得到了極大的鍛煉和發(fā)展。

（三）相互合作，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)

STEAM教育理念的應(yīng)用更強(qiáng)調(diào)學(xué)生在群體之間的互幫互助、相互啟發(fā)，能讓他們通過(guò)自己對(duì)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)、探索和思考來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的創(chuàng)新總結(jié)，學(xué)生的思維能力也會(huì)從中得到很好的鍛煉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識(shí)框架體系的自主建構(gòu)。

例如，在為學(xué)生講解卵殼的作用時(shí)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維，設(shè)計(jì)一些鳥(niǎo)卵承重的小點(diǎn)子，集結(jié)小組團(tuán)體的智慧和力量制定出一系列測(cè)試?guó)B卵承重的方案，如用手捏、用重物壓等。在這之后，我們?cè)俑鶕?jù)學(xué)生所討論出來(lái)的方案提出相關(guān)問(wèn)題，比如：用這些方法可以直觀地了解到卵殼的作用，但是怎樣才能有效避免卵殼因受力不均勻而破裂呢？這個(gè)時(shí)候，學(xué)生就會(huì)聯(lián)系自身的生活經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合物理、科學(xué)等相關(guān)知識(shí)和原理，將關(guān)注的重點(diǎn)放在鳥(niǎo)卵的處理方式和重物的選擇與擺放等問(wèn)題上，并運(yùn)用工程學(xué)、數(shù)學(xué)等相關(guān)知識(shí)進(jìn)一步探索鳥(niǎo)卵的最大承重。這樣學(xué)生就會(huì)通過(guò)合作探究、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的方法逐漸得出結(jié)論，其合作意識(shí)也能得到切實(shí)有效的鍛煉，并且對(duì)知識(shí)的自主建構(gòu)也會(huì)更有自己的想法和理解，從而極大地保證本節(jié)課教學(xué)的有效性。除此之外，教師可以在課堂知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)過(guò)程中再次引入STEAM教育理念，引導(dǎo)學(xué)生將本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)以文字、圖畫(huà)相結(jié)合的方式進(jìn)行總結(jié)，這樣既能讓學(xué)生直觀地感受到生物知識(shí)的藝術(shù)美和科學(xué)性，又能幫助他們鞏固所學(xué)知識(shí)，從而提高教學(xué)效果。

（四）課堂小結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的生物核心素養(yǎng)

一直以來(lái)，教師都非常重視課堂小結(jié)的開(kāi)展，在課堂上及時(shí)總結(jié)并整理本堂課的教學(xué)內(nèi)容，可以很好地加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和印象，還能讓學(xué)生將大腦中原本零碎化的知識(shí)點(diǎn)變得更加系統(tǒng)、完整，這能為培養(yǎng)并提升學(xué)生的生物核心素養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。

因此，教師在教學(xué)中結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容時(shí)，不妨通過(guò)板書(shū)將“鳥(niǎo)的生殖和發(fā)育過(guò)程”與“鳥(niǎo)卵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)”這兩部分的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，幫助學(xué)生不斷完善自身的生物知識(shí)體系。我們可以有計(jì)劃地對(duì)這兩部分知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行文字、圖畫(huà)的板書(shū)編排，并要求學(xué)生積極動(dòng)腦思考、動(dòng)口表達(dá)，形成良好的師生互動(dòng)的教學(xué)關(guān)系，給他們以視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)的感官?zèng)_擊體驗(yàn)，從而讓他們更加直觀地感受到STEAM教育理念和生物學(xué)科的特點(diǎn)和魅力。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，STEAM教育理念的應(yīng)用雖然目前在我國(guó)的教學(xué)中還不夠成熟，但是這一理念卻備受我國(guó)教育工作者的關(guān)注和青睞。每一學(xué)科的教師也都積極致力于充分挖掘自己所教學(xué)科中可以有效滲透STEAM教育理念的機(jī)會(huì)和素材，并通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)新教學(xué)方法的可行性和有效性，以更好地滿足當(dāng)代初中生的實(shí)際學(xué)習(xí)需求，從而為其提供更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)服務(wù)。因此，新時(shí)代下的初中生物教師要積極參與到對(duì)STEAM教育理念的開(kāi)發(fā)和運(yùn)用中，在傳授學(xué)生生物基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，讓他們的綜合能力和核心素養(yǎng)得到切實(shí)有效的培養(yǎng)和鍛煉，從而更好地促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

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