STEAM教育理念下的初中生物教学研究

李瑞杰

摘要：在新课改背景下，各类新型的教学理念层出不穷。STEAM教育理念，在初中生物教学中得到了日渐广泛的应用。在初中生物教学中，采取有效策略加强对STEAM教育理念的应用，能有效激发学生对初中生物课程的学习兴趣，改善初中生物教学效果，并增强学生的综合素质。本文以人教版初中生物教学中的《无土栽培》为例浅析了基于STEAM教育理念的初中生物教学项目选择，探究了基于STEAM教育理念的初中生物教学课程教学实施策略，以期为初中生物教学提供借鉴。

关键词：STEAM教育理念；初中；生物教学

中图分类号：G633.91 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2018）36-0206-02

前言

STEAM教育理念发源于美国，在教学领域的应用日渐广泛，对于培养学生的创新精神和自主探究能力具有重要意义。基于STEAM教育理念，开展初中生物教学，教师要加强初中生物教学内容与现实生活的联系，引导学生灵活运用初中生物学知识以及相关跨学科知识，经过自主探究与学习实践，解决初中生物教学相关问题，在实践操作过程中，有效培养学生的自主探究能力和创新精神。

1.基于STEAM教育理念的初中生物教学项目选择

无土栽培是人教版初中生物教材七年级上册第三单元《生物圈中的绿色植物》的内容。本文基于STEAM教育理念将无土栽培作为初中生物教学项目。无土栽培是指借助营养液对植物进行培育，该技术能减少环境污染和植物病虫害，还能促进水肥利用效率实现大幅度提高。在教学过程中，教师要引导学生对无土栽培实践的各种植环节进行参与，并纠正学生的错误操作，解决学生的疑问困惑，有效培养学生的创新精神。同时，无土栽培涉及生物学、化学以及工程学等各项知识。在无土栽培实践过程中，要引导学生综合运用跨学科知识，对无土栽培进行深入探究，有效增强学生的自主探究能力[1]。另外，在无土栽培实践中，引导学生种植植物，能激发学生对大自然和绿色植物的热爱，对于培养学生的人文素养具有重要意义。

2.基于STEAM教育理念的初中生物教学课程教学实施策略

2.1 课程实施准备。

植物栽培通常耗时数月，可利用每周的社团活动时间开展无土栽培项目教学。教师要适当选择栽培场所，并对相关设备，诸如电源插座、水管、水培架、水泵、定植杯以及育苗盘等进行设置。另外，教师还要准备育苗基质、植物种子，并准备相关化学试剂对营养液进行配制。

2.2 课程实施流程和教学策略。

2.2.1 对无土栽培技术进行了解。

教师要通过多样化的教学手段，诸如播放相关视频、讲解相关资料等，引导学生了解无土栽培的原理、类别以及主要内容，并引导学生对无土栽培的优缺点进行比较，探究无土栽培的发展前景。教师要鼓励学生在课后借助网络资源查阅收集无土栽培的相关资料，并资料进行总结归纳，形成对无土栽培技术的初步认识[2]。

2.2.2 认识无土栽培的相关设备。

教师要引导学生观察认识水培设施等无土栽培相关设备，并向学生详细介绍水培设施各组成部分的名称，在此基础上，安排如下学习任务：（1）要求学生认识水培设施各部分的具体功能；（2）明确液体在水培设施中的流动途径；（3）对水培架实际储液量进行估算；（4）思考水培设施设计是如何满足功能质量要求的；（5）思考水培设施存在的不足以及相应的改进措施。

教师可对学生实施分组，并通过合作学习方式完成学习任务。教师要引导学生对水培设施示意图进行绘制，并在图上对水培设施各部分名称进行标注，并作出相应的注释说明，借助箭头对液体流动的具体路径进行标示，完成学习任务一和学习任务二。对于学习任务三，教师要引导学生采用多样化的方法对水培架实际储液量进行估算，并对测量方法以及相关数据进行记录。对于学习任务五，教师可引导学生采用口头或者书面汇报进行呈现，并鼓励学生相互交流。

2.2.3 开展无土育苗。

育苗，是指将植物种子有效培育为可移栽的植物幼苗。育苗过程通常耗时1到2个月。教师可借助相关视频，引导学生对育苗步骤以及相关注意事项进行了解，并要求各组学生选择植物种子开展无土育苗，在育苗过程中，要指导学生对相关现象进行详细记录。育苗过程涉及种子类型、基质成分以及光热条件等诸多影响因素。对此，要引导学生积极开展自主探究以及相关实验研究。在该过程中，教师要指导学生对实验步骤进行自主设计，并对实验过程进行观察记录，对相关数据进行科学处理，采用文字、图表等呈现实验结果，获取实验结论[3]。

2.2.4 对营养液进行配置。

教师要向学生讲解营养液配制所需元素以及浓度范围，并明确营养液的配制原则。教师要设置学习任务，使学生重点掌握配制化学溶液的方法。具体学习任务如下：（1）根据清单选取相关化学试剂；（2）遵循试剂用量，对试剂进行准确测量；（3）遵循配制方法配制溶液；（4）对溶液配制过程中存在的问题进行记录，并探究相应的解决办法。

2.2.5 对水培植物进行移栽和日常管理。

移栽，是指从育苗盘中将植物幼苗移入水培架实施培育。教师要将幼苗移栽的具体操作方法以及相关注意事项向学生详细讲解，并指导学生开展移栽幼苗实践。在该过程中，教师要引导学生思考相关问题：幼苗根部相应的基质是否需要彻底清洗干净？怎样确保幼苗根部实现对营养液的有效接触？怎样基于幼苗类型对定植杯进行选择？水培植物的良好生长有赖于日常管理。日常管理主要包括对水培营养液成分、浓度以及pH值等进行管理。水培液会伴随植物生长不断消耗，并改变其pH值。教师可设置如下学习任务：（1）引导学生借助电导仪对水培液电导率进行测定，并借助pH计对水溶液pH值进行测定；（2）对电源定时器进行调节，控制水泵相应的抽水频率；（3）检查并确保水培設施的正常运行；（4）采用多种方式对植物生长实际情况进行观察记录。

结语

综上所述，基于STEAM教育理念开展初中生物教学能有效培养学生的创新精神和自主探究能力，还能有效培养学生的人文素养。初中教师基于STEAM教育理念开展初中生物教学，要深入挖掘生物教材，结合实际生活，选择合适的教学项目，有效改善教学效果，实现对学生创新精神和自主探究能力的有效培养。

参考文献：

[1] 薄丽娜.STEAM教育理念下中小学创客课程教学模式的探究[J].中国教育信息化，2018（4）.

[2] 李士杏.基于STEAM教育理念的《无土栽培》选修课实践[J].中学生物学，2017（12）.

[3] 费莉.基于STEAM教育理念的中小学信息技术教学探讨[J].电脑知识与技术，2017，13（33）.