基于STEAM教育理念的高中生物教学实践初探

张术雪

【内容摘要】近年来，STEAM教育理念越来越被推崇和重视。STEAM教育是利用跨学科学习培养综合性人才的一种教育模式。因此将STEAM教育理念应用到高中生物教学实践进行分析，总结STEAM教育对生物教学的可行性和实践经验，可以为高中生物教学改革提供教学指导意义。

【关键词】STEAM  教学实践  总结反思

随着社会的进步，人类在社会中面临越来越多的问题，因此科学技术不再只是科学家的事情，而是与我们每一个人都息息相关，STEAM跨学科学习目的是培养综合性科学人才。2015年9月，教育部发布《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）》，提出学校要探索STEAM教育①。STEAM教育是科技发展的需求，是适应当下深化教育改革的一种模式，因此将STEAM理念用于国内教学实践，总结经验可以帮助国内更多的一线教育者理解新的教育理念。本文，笔者对高中生物课堂进行STEAM 教学初探实践及反思总结整理，以期为探究适应国情学情的新理念教育出力。

一、STEAM教育理念的教学实践

传统多媒体教学情况，如浙科版高中生物必修一的第二章《细胞结构》，总共五节内容，细胞是很微观的内容，看不见摸不着，传统教学多用多媒体展示以及实验演示，每一节用一个课时或者两个课时结束，学生随之记录各个结构的特点、功能和意义，然后课后只能凭笔记死记硬背，这种方式对学生而言不会有获得知识的喜悦，长此以往就会对生物科学失去兴趣。

为了探索更能激发学生兴趣和发展其能力的教学模式，笔者利用STEAM 理念设计了一个九课时项目式教学课程。第1课时介绍课程设计，并开始启动项目教学。第2至6课时，主要任务合作制作细胞膜、各细胞器和细胞模型，材料可以分发彩色卡纸和彩色橡皮泥，也可以用自己觉得合适的安全材料。第7至第9课时，完成模型作品展示和评价。

具体安排是：第1课时，教师会利用视频、图片等来介绍细胞，然后介绍本节课的要求以及布置任务：采用小组分工合作，一个小组通过预习及资料整理细胞学说历程和内容;一个小组模拟探究细胞表面及与细胞体积的关系，各成员对活动后的讨论问题进行讨论并记录整理准备分享（实验活动材料都课前准备）;一个小组成员操作显微镜，观察各种各样的细胞并保留至分享。最后教师合理安排时间互相分享成果和互相学习。第2课时，首先师生合作开展“验证活细胞吸收物质的选择性”活动总结细胞膜的功能特性，然后教师利用视频介绍质膜成分和特点以及质膜模型的介绍，结束时布置作业每小组制作一个质膜模型并记录制作细节或者疑惑。第3课时，等各个小组展示小组作品并介绍模型的成分及特点，利用讨论、抢答等方法完善质膜结构和流动镶嵌模型有关目标内容。老师完成第一个模型的评价后，介绍细胞壁的成分，并布置好下一环节的任务。第4、5、6课时，教师将第三节《細胞质》和第四节《细胞核》中各细胞器利用多媒体展示照片和视频或直接用教学教具进行展示，并介绍各自的名称、特点，这三个课时的任务同样有模型制作以及记录制作日志，除此以外各小组还要在展示的时候讲述个细胞器的结构特点和功能。当然课堂上可以讨论和请教教师。第六课时，视学生的完成度可以开始细胞器作品模型展示。第7课时，各组代表完成各细胞器介绍，教师及时完成课堂评价。剩余时间每组分别操作显微镜观察叶绿体，老师及时规范学生操作，并完成三四两节的学习内容。最后一个课外模型任务就是6个小组中，2小组制作课本43页模式化的动物细胞，2小组制作课本43页模式化的植物细胞，2小组预习查阅资料制作课本45页模式化的原核细胞。这一任务就是一个整体性的工程任务，每一个模型分两组目的是为了互相比较和互相促进，在制作时及时记录细节及问题。第8课时，三个模型展示介绍，教师利用系列问题引发学生思考讨论，并鼓励陈述自己观点，最后由学生一起完成植物细胞和动物细胞得比较，真核细胞和原核细胞的比较，与此同时教师帮助学生及时补充和解释相关专业名词和概念。

二、总结

本设计主要是以单元项目为主题比传统课堂更开放，任务型教学设计可以很好的发展学生的理解力、操作能力、创造力、团队合作力，在学习记录和分享过程中又可以及时反馈到任课老师以便及时准确地在工作手册上完成活动环节的评价和反思，同时成果的展示和表彰也可以让学生有被肯定的满足感和成就感。本设计将科学实验、数学、行为和语言、模型艺术以及视、听觉进行融合，比传统生物教学更能激发和保持学生对生物科学的学习兴趣。

三、反思和展望

STEAM教育是科技发展的需求，是适应当下深化教育改革的一种模式，是必须要重视的教学理念。基于STEAM的生物教学课程设计主要的障碍还是教学条件和学科垒壁。学科融合绝不是必需将全部的学科体现在同一个课程中，但一定要解决学生的问题。学科间的整合对教师的综合理论和教学能力提出挑战，将会是我们将来很长一段时间需要克服的重点和难点。

放眼我国，科技飞速发展，全民素质不断提高，现在基于STEAM的研究在国内越来越热，相信国家高等教育在不远的将来就可以向学校输送STEAM 人才，或者健全教师STEAM培训体制，相信只要不断探究、实践和总结，一定会完善一套适合中国教育国情的STEAM教育体系，培养更多的新时代发展所需要的综合性人才。

【注释】

① 魏晓东、于冰、于海波. 美国STEAM教育的框架、特点及启示[J]. JOURNAL OF EAST CHINA NORMAL UNIVERSITY Educational Sciences No. 4，2017.

（作者单位：浙江省菱湖中学）