浅谈STEAM教育理念的课堂应用

刘洪坤

摘要： STEAM课程以其开放性、主体性、情境性、关联性、发展性，从一开始产生就顺应了中国课程改革的发展态势，并受到全国各中小学幼儿园的大力欢迎。[1]‘呼吸作用是生物的共同生命特征。以《七年级上册第5章第二节呼吸作用》为例，对于培养学生生命观念，探究能力，科学思维等素养大有裨益。

关键词：STEAM;呼吸作用;案例

STEAM教育理念最早是美国政府提出的教育倡议。不难理解，STEAM是这五个单词的缩写：Science（科学）， Technology（技术）， Engineering（工程）， Arts（藝术）， Maths（数学）。这五个学科，技术和工程结合，艺术和数学结合，打破常规了学科界限。在美国STEAM教育的重要性不亚于中国的素质教育有。 [2]

本案例属于北师大版七年级上册“第5章第2节呼吸作用”。学习这节内容之前，学生对“植物进行呼吸作用”这一事实普遍缺乏认知。本节内容通过一系列探究活动研究绿色植物的呼吸现象，构建植物的呼吸作用概念，同时帮助学生解决生活中与呼吸相关的现象和问题，养成“学习即生活”的意识。下面针对STEAM 教学理念如何融入本节课堂分享一点见解。

1.Science（科学）

学生对有机物、能量、氧气的检测、二氧化碳的检测缺乏基本的认同，本节通过四个相关的探究实验，定量分析种子萌发前后干重的变化，点燃的蜡烛检查氧气的含量，温度计测量种子萌发时的温度变化，澄清石灰水检测二氧化碳。逐步揭开植物呼吸作用分解有机物，释放能量，吸收氧气同时放出二氧化碳的秘密。，形成由无到有知识体系。但在实验的探究过程中，实验的规范性操作尚有欠缺。如在氧气检测时，学生未及时伸入点燃的蜡烛，在二氧化碳的检测时，倒入等量道清石灰水、抽取等量气体的等量原则意识不到位等。教学过程中应该强调和及时纠正学生的不规范甚至是错误操作。

2.Technology（技术）

针对教材的实验进行改进，增强实验的可操作性和现象的直观性。如

探究植物呼吸作用消耗氧气时，教材使用点燃的蜡烛检测氧气，操作简单，但缺点明显。一方面学生缺乏相应的化学知识，另一方面只关注的结果而无法呈现整个微观过程。我们将实验同样进行改进，使用氧气传感器，检测植物叶片（菠菜叶）呼吸作用消耗氧气。通过数据可以直观观察氧气含量变化。

3.Engineering（工程）

教参上建议本节用2课时完成。第1课时观察植物的呼吸现象，探究植物细胞都要进行呼吸作用。第2课时学习呼吸作用的实质、意义及应用。本节课对内容进行调整：

（1）补充探究种子萌发消耗有机物的实验，但是由生物兴趣小组在课前完成并录制成视频，上课播放视频其他学生仔细观察并效好记录。

（2）将探究种子萌发释放热量，将准备好的实验装置握前放在教室让学生观案并记录现象。

（3）将教材实验顺序进行调整，使本节内容更具有故事性和完整性。所以本节内容压缩为1个课时，这样的安排，注重知识的深入理解和迁移运用，符合学生建构知识的认知特点。

4.Arts（艺术）

本节的情景导入采有了魔术表演一一火把变玫瑰，激趣设疑。玫瑰的呼吸作用如同“物质的缓慢燃烧”吗？逐步展开对植物呼吸作用的探索，并将呼吸作用过程故事化，加深趣味性，更利于学生形成完整的知识体系。

篇一，有机物一一我知道这个世上有人在等我，但我不知道我在等谁。为了这个人，我日出而作，日落而息。

篇二，氧气一一任时光更选了四季，任宇宙物换或星移，用尽了心机，推理最难解的迷。原来是你，我的氧气。

篇三，热量一一我想用我的双手紧紧地拥抱你，哪怕只有一次。如果我从没有品尝过寒冷的感觉，也许我不会这样温暖。

篇四，二氧化碳一一我知道最终你还是要走的，而我一直这么安慰自己，离去，只是换了种形式的陪伴。

四个篇章串联成一个故事，对应于四个探究实验，故事的主人公有机物经历等待、遇见、相恋、别高的故事情节，对应于植物的呼吸作用清耗储存的有机物，吸收氧气，储存的能量释放出来，并产生二氧化碳和水，而水比作为离别时伤心的泪水。·通过台词和故事，让理科知识更具有诗情画意。

5.Maths（数学）.

在探究萌发种子清耗有机物的实验中，注重学生对萌发种子有机物变化的定量分析，兴趣小组同学通过托盘天平分别称重萌发前和萌发后种子的干重，对比分析重量减轻了。让数字说话，让真像浮于眼前。在探究萌发种子释放热量的实验中，学生通过每隔50分钟观察记录萌发种子和煮熟种子的温度变化，并以表格或者曲线图的形式呈现统计结果，一方面使结果更加直观和真实，另一方面培养了学生数学思维和能力。

据教学时间统计结果显示，学生的参与面不够广，学生的情况良莠不济，说明在平时的教学中更应注重学生学科知识之间的融合，全面培养学生的综合素质.本节知识内容与生物联系密切，我在教学活动中的最后一个环节就是选择贴近学生生活的事例，通过分析危险的地害、花盆有洞、中耕松土、及时排涝、晨练料学吗等，利用植物呼吸作用的知识对学生的生活进行指导，同时对学生掌握概念的情况进行反馈，强化学生生活即学习的意识。

参考文献：

[1] 努力构建中国特色的STEAM课程体系.科学网.2020-12-16

[2] 深入了解：关于STEAM教育你所不知的——直击美国STEAM教育 .中国教育装备采购网.2017-01-06