STEM教育在发展高中生物学核心素养中的应用

庄学铭

摘 要：文章应用stem教育理念，对高中生物学科核心素养的培养进行了详细的分析和论述，希望能够借此更好的开展高中数学这门课程，提升教育教学质量，促进教学的长远发展。

关键词：stem教育;高中生物;核心素养;应用

Stem教育理念最初是由美国政府提出的，其指的是科学、技术、工程和数学以跨学科的形式在教学中整体呈现，stem教育重视方式开放与动态的课程，要求学生录用自己已有的知识解决现实中存在的问题，同时拓展和完善知识体系，其具有生命性。在具体的教学中该理念应用时强调跨学科的应用，关注实验探究与实践，具有较强的科学性，其与高中这门课程的教学内容相吻合。下面，笔者将对其进行详细的分析和论述。

一、践行生命观，体现生命性

在知识学习过程中，不同学生的思维品质、个性特征、知识储备、经验积累等具有较大的差异性。而stem教育强调学生的个性发展是开放和动态的，学生的学习场所不能仅仅只是局限于教室和学校等场所，这种开放式的学习有助于学生理解或解释生活过程和生活现象，其对于学生综合探究能力的培养有着极为重要的促进作用.，符合高中生物这门课程的教学内核。

比如说在学习了《能量之源——光合作用》这一节之后，教师可以借助stem教育理念，指导学生们开展探究植物光合作用原理的探究性学习活动。学生通过理论学习、实践操作，对校园内外的植物种类进行分析，探究如果不进行光合作用，植物会出现哪些变化，光合作用期间，植物又出现了哪些变化，为什么光合作用被称为能量之源。在学习的过程中，引导学生运用自己所学的知识主动探索解决有关生命活动具体问题的研究方法。

相较于传统的教育教学模式来说“探究植物光合作用”的探究性学习内容是开发的、活动过程中是动态的、其是对学生课堂知识学习的进一步延伸，在这个动态的活动过程中，学生尝试用生命观念去认识生命世界、解释各种生命现象，通过这种方式有效的提高了学生的认识能力及解决实际生活问题的能力，体现了stem教育活动所特有的生命性，与生物学科的教育教学理念一致[1]。

二、提高理性思维，体现生物课程的融合性

Stem教育强调科学、技术、教学、工程等学科之间整合，在解决日常生活中所遇到的实际问题时其也注重于促进学生理性思维的培养。在生物这门课程中与实践探究相关的课程可谓是数不胜数。比如说，在学生学习了高中微生物知识以后，教师可以安排学生基于DNA水平的非培养方法开展“小区内生物群落组成及多样性研究”活动，通过查阅资料——实验准备——样本采集——实验处理——细菌多样性分析——水质监测分析——结果分析处理等多种方式，借助文献法、采样分析法、实验监测法等多种方式，探析小区内微生物群体的共性和特性。最终通过研究和分析发现小区内水域中的未知细菌等微生物，为新型微生物资源的开发提供了有效依据，通过研究和分析也发现水体的水质安全性比较差，其不能直接与人类皮肤直接接触，在未来的工作中还应加强对小区水体的管理，尤其是针对小区周边的废水生活垃圾等应当严加控制，避免污水的随意排放，做好水体保护工作。通过本探究活动，学生不仅提升了其生物学科素养，同时其所学习的高中生物、数学、物理等理论知识得到了更加有机的融合与应用，学生解决问题的思维能力也在不断的提升[2]。

三、开展可想而知探究，体现生物学科的科学性

Stem教育理念所关注的不仅是理论知识的学习，同时其对于學生动手实验部分的内容也高度关注，而在实践中探究、学习科学知识、认识科学的本质与真谛，这也与高中生物这门课程所倡导的科学探究理念不谋而合。为此，笔者在教学中尝试应用学生所学知识开展了“比较H2O2在不同条件下的分解情况”在学生观看了相关的教学视频之后，让其对相关教学内容进行探究，并提出了以下问题：一是滴加氯化铁和肝脏研磨液分步进行和同进行，可能会对实验结果产生那些影响;二是将带火星的先后插入到;两支试管中，为何预设的助燃效果没有出现。通过对这些问题的探究和思考，引导学生们设计更加可想而知合理的实验探究，结合学生的学习兴趣，培养学生从实验中发现问题和解决问题的能力，进而促进学生科学探究能力的有效提升。当然在实验探究中还需要注意的是要尽可能选择一些简单且与学生的生活息息相关的探究活动，这样更有助于学生能力的培养和提升[3]。

总之，在stem教育理念指导下，高中生物教学得以建立全新的教育模式，学生发现问题的意识增强、解决问题的能力不断提升，同时其团队合作能力、科学探究能力与创新能力也在不断的增强，这对于学生学科核心素养的提升有着极为重要的促进作用。

参考文献

[1]赵俊霞，孙盼盼. 关于高中生物复习中模型建构的应用[J]. 中国校外教育. 2014（20）：96.

[2]辛涛，姜宇，刘霞.  我国义务教育阶段学生核心素养模型的构建[J].北京师范大学学报（社会科学版）. 2013（01）：5-11.

[3]赵坤兰，董玲玲，李娟，崔鸿.  高中生物概念转变教学的尝试与思考——以“染色体变异”为例[J].中学生物学. 2011（11）：36-38.