基于STEM教育理念的高中生物教学探析

来源:用户上传      作者:令永霞

　　【摘要】将STEM教育理念应用到高中生物教学中，能够使学生的学习场所从课堂和学校中跳脱出来，引导学生运用相应的生命理念，了解和感知生物世界，探索生命现象背后蕴含的原理，有助于提高学生的逻辑思维能力，使其遇到问题时，能够运用多学科知识去对问题进行分析和解决。而在相应的生物实验和实践活动中，教师也可以传授相关科普知识，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，提高学生生物学科核心素养。文章从STEM教育理念的内涵出发，分析了STEM教育理念在高中生物教学中的作用及应用。
　　【关键词】高中生物；STEM教育理念；概述；作用；应用
　　【中图分类号】G633.91【文献标志码】A【文章编号】1004―0463（2022）11―0057―04
　　STEM教育理念其核心宗旨在于提高青少年的创新能力和实践能力，保证教育教学的有效性。STEM教育理念强调科学、技术、工程与数学学科的有机融合，以跨学科综合知识及手段为支撑，解决现实问题。将STEM教育理念应用到高中生物教学中，能够推动学生学习思维的转变，培养其形成良好的学习习惯和思维习惯，促进学习效率和效果的提高。
　　STEM包含了四门不同的学科，首先是Science（科学），其核心在于认识世界，可以对自然界存在的客观规律进行解释；其次是Technology（技术）以及Engineering（工程），两者可以在认识自然，尊重自然规律的基础上，对世界进行合理改造，实现人与自然的和谐共处，分析和解决社会发展中遇到的各种问题；然后是Mathematics（数学），可以将其看作是技术与工程学科在改造世界过程中的基础性工具[1]。STEM教育理念强调对学生的科学素养、技术素养、工程素养以及数学素养进行培养，强调借助开放化和动态化的课程教育模式，引导学生结合自身掌握的知识，分析和解决问题，有助于推动学生知识体系的优化和完善。STEM教育理念的核心体现在跨学科教育模式，强调不同学科知识之间的融会贯通，形成完善的知识体系，具备融合性的特征。在运用STEM教育理念实施教学活动的过程中，应该注重学生的自主探究，教师的教学互动更多的是一种补充和完善，在推动教学目标实现的过程中，能够拓展学生的思维和视野，促进学生解决问题能力的提高。
　　STEM教育理念的内涵体现在三个方面：一是真实的问题解决情境。STEM教育理念的核心是建构主义理念，属于一种情境教学模式，关注情境的真实性和有效性，要求教师在实施教学活动的过程中，能够在真实的问题情境中引导学生主动探索，教学内容和课堂形式都会在一定程度上影响问题的解决。对此，教师需要合理安排教学环节以及活动实施的过程，设计出贴合教学内容的问题情境，帮助学生更好地学习知识，解决问题[2]。二是跨学科的知识整合。STEM教育理念并不是简单地将上述四门学科叠加在一起，而是从问题解决情境的实际需求出发，对学科中的相关知识梳理整合，实现问题的有效解决。三是创新人才培养。STEM教育理念强调对学生问题解决能力以及创新实践能力的培养，在教育教学过程中应该以学生发展为核心，在问题情境中，引导学生合理地运用综合学科知识进行探究实践，以此来激发学生的想象力和创造力。
　　STEM教育理念强调以真实的问题解决情境进行教学，融入各个学科的相关知识，尊重学生的主体地位，引导其动手实践，思考和解决问题[3]。
　　1.推动学生全面发展。《普通高中生物学课程标准》明确提出，应该加强学科之间的联系，帮助学生更好地理解生物知识，形成科学的生命观以及正确的世界观。将STEM教育理念应用到高中生物教学中，能够推动学生的全面发展。科学学科可以帮助学生更好地了解现实世界，认识客观规律；工程学科可以培养学生的科学认知思维能力以及独立思考能力；技术学科可以使学生掌握问题解决的策略和技能；数学学科则能够获取有效的分析推理方法。学生可以通过小组合作的方式，围绕相应的主题，实施活动方案设计，依照自身的想法来提出方案设想，培养创新精神。在评价环节，教师可以从小组整体学习过程，以及作品完成情况进行综合评估。通过有效的合作活动，能够推动师生之间的相互学习和交流，很好地满足了新课标的要求[4]。
　　2.培养学生核心素养。STEM教育理念能够摆脱单一学科教学对学生思维产生的束缚，确保学生能够掌握相关学科的专业知识，提高学生的动手操作能力和创新实践能力。在高中生物教学中STEM教育理念的应用，能够将生物学科与物理学科、化学学科等紧密联系起来，通过多学科知识学习的方式，引导学生运用整合思维更好地理解知识，对零碎化的知识进行组合运用。STEM教育理念下，学生可以通过跨学科学习的方式，了解概念之间的关系，促进其生命观念的形成；教师则可以借助一些现实生活中的话题或者案例，进行课堂情境的创设，促进学生对国家以及社会认同感的提升。在实践环节，教师应该做好相关资料的搜集和整理，帮助学生更好地掌握生物知识，了解事物的本质特征及客观规律，也可以培养学生的探究精神及科学思维。
　　1.创设教学情境。STEM教育理念中，情境性是最为典型的特点，生物教师应该选择与教学内容相关，同时贴合生活实际的情境进行教学，良好的教学情境能蛲贫生物教学目标的顺利实现，也可以使学生在解决问题的过程中，获取新的知识，感受生物学习的乐趣，激发其对于学习的兴趣[5]。
　　2.提出研究问题。通过相应的情境渲染后，学生可能会提出各种各样的问题，而所有的这些问题基本都来自现实生活情境。高中生物教师应该引导学生运用自身掌握的知识和经验，分析和解答问题，作出科学的点评，通过与学生的共同讨论，确定最终需要研究的问题，要求学生就问题进行更深层次的思考和讨论。通过这样的方式，可以引导学生从多个角度对问题进行全面系统的分析，使得学生主动参与到课堂教学活动中[6]。

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