基于STEAM的融合课程在初中生物学教学中的研究

易 珊（广东省深圳市坪山区中山中学）

一、融合主题的选定

主题的选定是生物学融合课程设计中的重要一环，教师要选择具有研究价值的选题。生物学包含的知识内容广泛，大致可以分为以下类别：（1）探究型，包含生物学中的大部分内容，一般利用科学探究实验的方式进行；（2）设计型，有关于生物方面的设计，确定主题后提出相符合的设计方案；（3）制作型，制作的物品中含有所学的科学知识；（4）社会实践型，利用学校周边资源进行实践探究。依据以上条件，笔者所在学校开展的部分生物学融合课程体系如表1所示。

表1 生物学融合课程体系（部分）

二、教学目标的确立

设计的融合课程应该先符合STEAM 课程的大目标，即利用自主探究的手段，在探究过程中利用多学科知识，相关的技术和工程设计的方法、探究实验方法解决生活实际问题，从而培养学生的创新能力、自主探究能力、团队协作的能力。在每个项目的设计中，都应该遵循STEAM课程设计的五个基本方面。

（1）科学知识。

在项目进行中需要落实哪些知识。值得注意的是，在涉及知识目标的达成时，最好能够紧贴《义务教育生物学课程标准（2022年版）》，将对应章节列出来。

（2）技术手段。

STEAM 课程中涉及很多新兴技术，如3D 打印技术、激光切割技术、编程技术。应用这些技术能激发学生探究过程中的兴趣，还能更好地解决问题。

（3）工程支持。

在项目实施中体现工程设计的理念。

（4）艺术设计。

借助项目培养学生的审美是非常必要的，也是对学生精神世界的塑造。

（5）数学运用。

在项目实施中运用数学方法，解决相关问题。

三、课程融合的形式

对于融合课程中多学科融合的设计方式有很多种，按照Fogarty 课程融合的方式，生物学融合课程结合了初中生物学教学的实际情况，在课程设计和实施的过程中主要采取网络式和整合式。

网格式为确定一个主题，该主题会辐射到的科目，将其知识、目标、概念进行整合，形成网状辐射性结构，在解决这个主题问题的过程中获取知识。因此，知识的生成顺序不是固定的，而是根据学生的逻辑习惯决定的。在这个过程中，教师可以利用问题串的形式启发学生，让学生自主探究。这种方式涉及的学科多，对于学生的综合能力挑战性较强，它的适用范围以问题为主题，将大问题分解成小问题进行解决，解决过程中涉及各学科知识的融合。

整合式为跨学科的主题是从不同的多个学科中共有的概念和模式中提取出来的，通过寻找多个学科中共有的技能、概念和态度，将不同的学科混合起来。在整合模式中，需要不同的学科教师合作进行教学设计。

四、教学模式及内容设计

课程改革背景下存在多种教学模式，不同的体系各具特色，教师要根据实际情况采用不同的教学模式。在此次研究中，生物学融合课程的设计主要运用“5E”教学模式。

5E 教学模式是一种基于建构主义的探究式教学模式。5E 分别代表参与（Engage）、探究（Explore）、解释（Explain）、精致（Elaborate）和评价（Evaluate）。

参与是教师设置项目引入的情境，将课程内容置于有意义的生活实例中，进而激发学生想要探究的兴趣，引入可以是视频、实地考察等。

探究是问题解决的过程，由情境产生的问题，学生进行合作探究，教师在其中对学生进行个性化指导，主要包括发现式探究、设计式探究和实验式探究。三种探究方式适用于不同情境，详见表2。此阶段注重培养学生的高阶思维能力和动手实践能力，促进学生对知识的建构。

表2 融合课程探究类型

解释是对学生在探究过后的延伸，可以通过师生答疑、讲演、演示等方式进行，目的是将探究过程中所涉及的知识落实或者方案进行解释、补充。

精致是在解释环节之后，对先前方案的完善与提升。学生在这个环节能够将知识落实，并且可以适当迁移。教师引导，学生学以致用。

评价贯穿于整个教学过程，不是单纯利用试卷来检测学生对知识掌握的情况。评价应该具有多元性。对于每节课应该包括教师评价、学生互评和自我评价，提升每名学生的参与感。在学期结束后，教师可以给出相似的场景，让学生拟定解决方案，从而检测学生对知识的掌握情况。除此之外，教师还可以应用智能化学习分析技术获得更加全面的检测信息。

五、结束语

文章以初中生物学为突破口，基于STEAM 教育融合理念，设计形成生物学融合课程，详细介绍生物学融合课程的设计过程，包括融合主题的选定、教学目标的确定、融合形式的确定、教学模式及内容设计。通过对课程的实践，可以较好地提升学生的自主探究能力和创新能力，培养核心素养，还可以为生物学课程的新型教学模式提供新颖的思路，达成生物学教学目标。