试析STEM教育在高中生物教学中的应用

黄志灵

【摘要】将STEM教育应用到高中教学当中，有助于学生能够将所学知识学有所用，从而激发学生的学习热情。因此，将高中生物教学与STEM教育相结合通过设立课题、撰写计划书等等一系列的操作，能够强化学生在项目策划和具体实施过程中的体验，使其获得成就感的同时，对科学技术与生产实践之间的关联有正确的感知，便于学生在日后的研究当中，能够很好的将科研成果应用于实践当中。

【关键词】STEM教育 高中生物教学 应用发展

【基金项目】福建省教育科学“十三五”规划2018年度立项课题《基于STEM教育的高中生物建模研究》，编号：FJJKXB18-341。

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）01-0155-01

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。对此，笔者根据对STEM教育的含义进行分析，提出几点个人见解，以供广大教育工作者进行探讨，以期能够提供帮助。

一、STEM教育概述

STEM教育课程的开展，主要就是对学生进行强化教育：首先，科学素养方面，即让学生運用生物科学知识理解自然，并主动参与影响自然界的过程；其次，技术素养方面，即培养学生使用技术、管理技术、理解技术以及评价技术的能力；再次，工程素养方面，即学生理解设计与开发技术工程的过程；最后，数学素养方面，即学生在学习数学过程中的发现、表达、解释以及解决各种数学问题的能力。

同时，在2016年的“十三五规划”中有明确指出：利用信息技术促进“众创空间”的构建，积极探索各种新型的教育模式，如STEM教育等，强化学生的信息意识，培养学生的创新意识，让学生养成良好的数字化学习习惯，进而促进学生综合核心素养的培养。

二、STEM教育在高中生物教学中的尝试分析

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。

1.确定研究课题

高中生物的必修教材中，很多都是对生物学知识的讲解，如细胞内部生理变化、群体遗传规律等。而选修教材则是对必修教材有关内容的延伸，对生物技术进行相关的介绍，学生可以结合自己的生活实践来确定自己的研究主题。

如，在《通过激素的调节》的讲解中，学生会联想到生活中的一些常见现象，如甲状腺、侏儒症等，可以用这些案例来证明激素对我们生命活动的重要的调节作用。因此，学生结合自己的生活实际，能够更好的确定自己感兴趣的研究主题。

2.梳理课题内容

确定课题之后如何开展？首先，确定课题之后，教师可以先引导学生梳理研究课题所涉及到的具体内容，并再次讲解或分析其中的重点和难点，强化学生对章节内容的理解与掌握，为下一步的课题研究做好铺垫。其次，在执行课题之前，必须要制定严格的研究方案或计划。这就需要教师提前制定教学工作计划表，学生再写出具体的研究计划书，整理具体的课题探究过程，并说明研究该课题的目的何在、具体的实验步骤以及有关问题的具体处理办法。

3.合理安排教学时间

由于学生平时的课业比较重，因此教师必须要合理的选择或安排时间，让学生能够顺利进行课题的研究。在此过程中，既要保证教师能够顺利完成教学目标，也要保证学生课题研究的顺利开展。同时，教师也可以根据学生的上课时间及时地调整计划，结合ATEM教育课程进行研究与学习，并在研究的过程中进行相关的实验研究。

如，学生在《通过激素的调节》这一课题的过程中，可以利用下午的研学课与选修课的时间来进行，一周安排固定的课时进行课题研究，若无法按时完成，可适当延长一些时间，以保证实验能够正常进行。

4.实施教学

任何课题的研究都需要实验的支持。因此，在研究课题之前，教师应该提前为学生申请好能够进行实验的场地以及相关的实验仪器，实验材料则需要根据课题需求，由教师或学生准备，这些都需要教师从中进行全面协调，以满足实验的不同需求。在实验开始之前，教师必须要给学生强调，在实验过程中需要注意的相关事项，并让学生根据自己设计的具体方案进行实践操作，教师只是从旁协助或引导，以及处理一些临时状况。实验结束之后，教师还要让学生根据自己的实验操作过程，写出相应的课题研究报告，包括实验过程中遇到过的问题及其解决办法，以及从实验中得出了什么实验结论。

总而言之，在高中生物教学中运用STEM教育理念，需要高中生物教师不断地完善自己，以科学的、负责任的态度担负起教育工作者的重任，从而促进学生科学素养的培养，提高学生学习科学的热情。

参考文献：

[1]施倩.基于STEM教育的高中生物学教学实践研究[D].扬州大学，2018.

[2]林芳.基于STEM教育理念的高中生物情境教学初探[D].福建师范大学，2017.