中国学术文献网络出版总库

刊名: 教学与研究
        Teaching and Research
主办:  中国人民大学
周期:  月刊
出版地:北京市
语种:  中文;
开本:  大16开
ISSN: 0257-2826
CN:   11-1454/G4
邮发代号: 2-256

历史沿革:
现用刊名:教学与研究
创刊时间:1953

该刊被以下数据库收录:
CSSCI 中文社会科学引文索引(2012—2013)来源期刊(含扩展版)
核心期刊:
中文核心期刊(2011)
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)



基于STEM教育理念下高中生物教学研究

【作者】 严 晶

【机构】 (青海省海南州第一民族高级中学)


【正文】摘 要:高中生物主要是对大自然、生物个体以及相互之间的联系进行科学研究的学科,它以“教师讲,学生听”为主要的教学模式,这也使得学生只了解了生物学科的表面,并不能形成真正完整的生物认知与联系的体系,因此将STEM教育应用于高中生物教学当中,具有实际作用与战略意义。
  关键词:STEM教育理念;高中生物;教学;研究
  在科学教育的目标上,STSE由过去片面的个人发展转向了全民科学素养的培养。在课程内容构成上,STSE教育注重课程内容的整合,将经济、环境、科学、健康等问题纳入学生的视野,使学生在接受情感态度和价值观教育的同时,获得对知识的多维、全面的理解。在教学方法上,STSE教育更注重探究和体验,STSE教育课程主要采用问题讨论、角色扮演、模拟游戏等教学方法,使学生在实践和探究中形成科学的态度,掌握科学的方法。2017版新课标的颁布标志着课程标准实验阶段结束,生物学教育进入一个以“生物学学科核心素养”为导向的教学改革新阶段,STSE教育与新课标提出的培养学生“生命观念、科学思维、科学探究、社会责任”的理念不谋而合。STSE教育有利于使原有的教学模式由封闭型向开放型转变,将会使高中生物教学的内容和形式都得到很大的改善。
  一、STEM教育在高中生物教学中的尝试
  STEM理念下的生物课程应以拓展型课程为主要,与传统的生物课程不同,强调学生的主动参与,注重学生亲身体验的过程。基于对学生学习环境、学习者特征的分析,笔者以必修一“光合色素的提取和分离”的实验内容与选修一“胡萝卜素的提取”为案例,探索其中蕴含的STEM内容,培养学生综合运用多学科知识解决问题的能力。STEM教学也可以看作为“课程资源综合开发”的教学过程。对自然问题的发现与解决, 以及对某一现象问题的探究等都是科学发展的起源, 因此, 当高中生物以此为中心进行教学时, 就会存在一条潜在的隐形线索, 利用一切可以利用的资源和科学以及逻辑思维, 将教学与问题的发现和解决进行有效的结合。因此, 尝试着将STEM教学应用于高中生物教学当中, 并对其进行分析, 再经过完善与整合之后, 从中找到更加适合我国高中学校使用的STEM教学方式。现阶段, 将STEM教育应用于高中生物课堂教学当中, 主要体现在4个步骤中, 即课题确定、教学内容梳理、教学时间安排以及实施教学等。同时, 在具体实施的过程中, 还会遇到不同的问题, 学生的思维在解决问题的过程中也会获得相应的锻炼, 从而促进学生学科素养的培养。除此之外, 在高中的课堂教学当中, 如果我们认真思考就会发现, 其实很多内容都与我们的现实生活有着极其密切的关系。
  二、STSE教育理念下高中生物教学实施
  1. STSE教育是在应试背景下实施素质教育有效手段
  课堂教学则是渗透STSE教育的主要途径。在课堂中渗透STSE教育主要有以下几种策略:(1)在一节课的开始创设问题情境导入新课,比如学习基因的自由组合定律这节课时,可创设如下情境:一位相貌丑陋但头脑聪明的博士和一位长相秀美但头脑简单的美女结了婚,他们的孩子会出现几种可能?(2)灵活运用多媒体技术进行STSE教育,比如学习分泌蛋白的合成与运输,笔者用自己做的flash动画代替枯燥无味的语言,不仅讲清楚了整个合成与运输的路径,还活跃了课堂气氛,达到了事半功倍的效果。(3)利用实验探究法,角色扮演法等活跃课堂气氛,在课堂教学中探讨STSE问题,激发学生学习兴趣。比如开展模拟联合国活动,辩论基因工程的利与弊,学习免疫调节可进行角色扮演免疫细胞自述功能等。
  2.课外活动是对课堂教学内容的一种有效的补充
  比如在学习调查植物物种多样性一节时,让学生到野外亲身体验样方法的应用,就比教师在课堂口干舌燥地长篇大论效果好的多。另外开展专题讲座,参观植物园、动物园、污水处理厂等也是行之有效的方法。教师应充分挖掘教学资源,注重地方特色,加强STSE教育,使学生把在书本上学习到的知识同生活实际、生产应用联系起来。
  3 .在生物学实验和习题中融入STSE知识研究
  不管是对教育理念、教材或新课改的研究,其最终的目的都是为教学服务,为学生服务的。学生面对的最大的难关便是高考,近年来高考试题中有关“健康”、“生产”、“环境”、“科学前沿”类的问题层出不穷,考查的是学生的即时学习能力,在复杂情境中的知识迁移能力。因此在平时的作业训练就要相对的渗透STSE教育理念,把社会热点问题带入课堂教学之中,多进行相关练习。另外在平时的实验课中,教师要注重培养学生的设计实验以及操作能力。比如,学习酸雨的危害一节,笔者让学生自由组成小组,利用吊兰作为实验材料,不同浓度的试剂模拟酸雨,来自己验证,记录观察不同浓度酸雨对吊兰的伤害程度。学生都表现出极大的兴趣,不仅了解了酸雨的危害,还提升了设计实验的能力,更树立了保护环境的决心,可谓“一箭三雕”。
  三、在高中生物教学中STSE教育理念需要注意事项
  1. 抓纲扣本、联系生活
  STSE教育理念只是生物教学的一种辅助手段,在应用的时候一定要注意切不可本末倒置,喧宾夺主。STSE选材应该紧扣教学内容,符合学生年龄特征,可操作性强,与生活紧密联系。
  2.融合人文精神、注重情感教育
  STSE教育理念的渗透使学生能够认识到生物学在促进科技发展、社会进步和提高人类生活品质方面的重要贡献;树立生命观念,形成理性思维,主动承担社会责任,为继续学习和走向社会打下必要的基础。因此,教师在平时的授课中要多关注生物科学史,关注健康,提升学生的生命观念;联系生活,彰显核心素养;关注生命科学与技术前沿,体现社会责任感,实现知识、技能、与情感三维目标的有机统一。
  总而言之,高中生物知识体系庞大,内容琐碎,这就要求教师在平时的教学中要应用STSE教育理念,关注生物科学与技术的前沿应用,从而为学生创造一个良好的学习氛围,提高学生对生物学学科的兴趣,帮助学生更好地学习生物学相关知识,最终提高学生的生物学核心素养。
  参考文献:
  [1]张屹,赵亚萍,何玲,等.基于STEM的跨学科教学设计与实践[J].现代远程教育研究,2017(6):75-84. 
  [2]马晨晨,解凯彬.STEM教育理念下的生物学教学案例分析与启示[J].生物学教学,2017,42(5):9-11.