STEM教育在发展高中生物学核心素养中的应用

王 榕

（泉州第十七中学 福建泉州 362000）

一、STEM的概念和基础

在STEM模式中，S指的是科学，T指的是技术，E指的是工程，M指的是数学。这种模式所关联的四门学科每一个都有自己相应的内涵。将这四者联系起来，主要指的是不同理工学科之间互相联系，综合培养学生的水平，才能更好地满足社会对人才的需求，研究者也才能更好地开展下一步研究。简单来说，STEM这种教育模式就是复合人才培养的代表模式。这种模式最早是在欧美等西方国家出现的。这种教学模式与西方国家当时的社会经济发展水平相符，因而得到了广泛应用。

在最近几年中国社会经济发展的过程中，信息量越来越大，不同学科之间的联系也变得更加紧密。实践证明，仅仅掌握一个学科的知识，对人才的长远发展是不够的，也根本不能满足社会对人才的要求。因此，教育领域必须注重提高学生的综合素质和能力，培养满足社会需求的复合型人才。而在欧美国家广泛应用的STEM教育模式正好与我国目前的发展相适应。因此，这一模式已经成为我国生物核心素养培养的最主要模式，得到了越来越多的应用。[1]

二、STEM教育在高中生物核心素养中的运用

（一）有助于掌握学科知识

高中生物教学对学生最基础的要求就是掌握与生物科学相关的基础知识，理解数学、科学的基本思想。理工科中每个科目的知识都是互相联系的。学生只有将这些知识融合在一起，才能更好地掌握各个学科之间的关系，逐渐养成正确的学习习惯，不断提升自身的综合能力。同时，这样的学习方式对学生树立正确的生物科学观念是非常有帮助的。

高中生物课本中有一部分内容讲的是“种群和群落”的相关知识，教师可以在这节内容中为学生安排实践活动，如可以让学生研究土壤中生物的种类。这样，学生就会积极讨论并开展实地考察研究，通过在校园内外的环境调查得出最终结论。同时，这种研究可以让学生更亲近生活，而不是单纯地生活在枯燥的理论课堂中。这样开放、动态的研究活动可以帮助学生更好地拓展知识，真正体验到生命世界的神奇和丰富，学会用自己的想法来解释不同的生命现象，提高认知能力，也能体现出STEM教育模式的目的。

（二）有利于形成科学的生物学思维

高中生物的教学不光是要让学生掌握生物学的基本理论，更是要培养学生的研究能力和思维能力。学生在理论学习中深入挖掘知识，才能掌握好知识点，对生物学习产生更浓厚的兴趣。教师的适当引导可以让学生的思维变得更加严谨，对提高其生物学科的核心素养非常重要。

在学习微生物的知识时，教师可以让学生研究某片水域中的微生物多样性。学生通过查询资料、准备实验、样本采集等过程，不仅完成了研究任务，而且学到了文献研究的各种方式。通过这个实验，学生发现水体中的微生物存在很多问题，人体不宜直接接触，要提高环境质量，就必须对这片水域进行治理，减少污水的排放等。这一实践活动帮助学生提高了综合能力，也巩固了所学的数学、生物知识，提高了学生解决实际问题的思维能力。[2]

（三）可以培养实践能力

实践是检验真理的唯一标准。在学习高中生物知识的过程中，实践也是至关重要的。适当的实践活动能让学生对理论知识的认识更深刻，对提高学生创新思维能力具有推动作用。在高中生物教学中，教师在讲解了知识后，还要引导学生深入大自然去体验，真正走进生活中，更真实地体会生命的神奇，更细致地研究生物的进化过程及生物之间的相同与不同。长期的研究、学习可以帮助学生了解生物的内部结构及其对社会环境发展的作用等。这样的实践学习能提高学生的学习兴趣，真正做到理论和实际有机结合，发挥STEM教学模式的作用，提高学生生物核心素养。

（四）可以增强社会责任感

STEM教学模式主要是围绕社会热点问题来开展研究，很多实践活动都源于学生的实际生活，对传承文化和学习知识都有非常重要的作用。它不仅是生活领域的教育，也是为了生活发展而开展的教育。在一次研究酿酱的饮食实践活动中，学生通过自己体验酿酱的过程感受到了生活的不易，理解了父母养育子女的艰辛[3]。这次活动的开展，让学生学会了感恩父母，感恩生命，也培养了他们热爱劳动的品质。还有一次活动是研究小白鼠血糖。这一活动开展的契机是糖尿病患病率的不断上升，意在让学生通过实验研究，了解人们的生活方式对血糖的影响等。活动得出了花生的根茎水对降低血糖有重要作用的结论，为广大糖尿病患者提供了不一样的降糖方法。这些实验活动都是和日常生活紧密相关的。经常开展这些活动，可以锻炼学生解决实际问题的能力，培养学生的社会责任意识，让STEM模式下的高中生物教学变得更有深度。

三、总结

总而言之，实践表明，STEM教育方式对培养复合型人才有非常重要的意义。它不仅能够锻炼学生的学习能力，促进思维发展，而且可以提高学生的综合素质，让学生的实践动手水平得到提升。在高中生物课堂上应用这一方式可以更好地培养学生的核心素养，为其日后在生物方面的研究和发展打下基础，成为社会需要的生物高端人才，推动社会向前发展。