STEM教育與高中生物教學(xué)的融合策略研究

王勤

摘 要：高中生物知識(shí)理解起來難度較大，如果教師無法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識(shí)的興趣愛好，很難提高高中生物教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，STEM教育作為一種先進(jìn)的教育方法，對(duì)于提升高中學(xué)生的生物學(xué)習(xí)興趣具有十分重要的作用，教師在高中生物教學(xué)中靈活運(yùn)用STEM教育，將其與生物教學(xué)進(jìn)行融合，可以使高中學(xué)生更好地對(duì)高中生物知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)及運(yùn)用，從而有效地提升高中學(xué)生對(duì)于高中生物教學(xué)的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)熱情。STEM教育是一種先進(jìn)的跨學(xué)科式的教育理念，在高中教學(xué)中融入STEM教育，可以培養(yǎng)出具備綜合素養(yǎng)的優(yōu)秀的復(fù)合型人才，因此，STEM教育已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各大學(xué)科的教學(xué)工作之中。實(shí)踐證明，將STEM教育應(yīng)用于高中生物教學(xué)之中，可以提升高中生物的教學(xué)質(zhì)量。本文從高中生物教學(xué)工作入手，以STEM教育為研究主題，通過闡述STEM教育的教育概念及教育內(nèi)涵，分析STEM教育應(yīng)用于高中生物學(xué)科教學(xué)之中的優(yōu)勢(shì)，并簡(jiǎn)要分析高中生物教學(xué)工作中存在的問題，然后指出STEM教育與高中生物教學(xué)的融合策略，以提升高中學(xué)生的生物學(xué)習(xí)水平，激發(fā)學(xué)生的生物學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)研究奠定良好的基礎(chǔ)。希望可以對(duì)相關(guān)教育工作者提供一定的啟示及幫助。

關(guān)鍵詞：STEM教育;高中生物教學(xué);融合策略;研究

隨著新課改的不斷深入及推進(jìn)，社會(huì)各界對(duì)于高中的生物教學(xué)工作及目標(biāo)擁有了更高的要求。高中生物教學(xué)的主要任務(wù)已經(jīng)有原本的以學(xué)習(xí)理論知識(shí)、掌握解題技巧、取得考試高分進(jìn)行了實(shí)質(zhì)性的改變，如今，隨著新課改的推行，素質(zhì)教育逐漸吸引了廣大教育工作者的重視，高中生物教學(xué)的主要任務(wù)變?yōu)榱伺囵B(yǎng)高中生優(yōu)秀的生物學(xué)科核心素質(zhì)，對(duì)于高中生學(xué)科核心素質(zhì)的教育成為了當(dāng)代教育工作者進(jìn)行教育工作的全新指引目標(biāo)，STEM教育作為一種先進(jìn)的跨學(xué)科教育方法，將其引入高中的生物教育課堂中，可以幫助教師更好地執(zhí)行教育計(jì)劃，輔助教師更好地完成教育目標(biāo)，從而在提高高中生物教師教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，還可以促進(jìn)高中生的全面發(fā)展[1]。因此，當(dāng)代高中教師必須了解STEM教育的重要性，并采取有效措施將其與生物教學(xué)相聯(lián)系，從而促進(jìn)高中生物教學(xué)質(zhì)量的提升，提高我國教育工作的教育質(zhì)量及教育水平。

一、STEM教育的基本概念及教育優(yōu)勢(shì)

（一）STEM教育的基本概念

STEM教育是一種先進(jìn)的跨學(xué)科教育方式，強(qiáng)調(diào)在教育過程中將其他學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行有效整合，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。STEM教育即科學(xué)（Science）技術(shù)（Technology）工程（Engineering）以及數(shù)學(xué)（Mathematics）的全拼縮寫。將STEM教育融入教育工作之中，可以對(duì)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)以及數(shù)學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行全面培養(yǎng)?？茖W(xué)素養(yǎng)可以引導(dǎo)學(xué)生正確的對(duì)世界進(jìn)行認(rèn)知，使學(xué)生更好地了解學(xué)習(xí)中的學(xué)科規(guī)律，技術(shù)素養(yǎng)可以提升學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)于專業(yè)知識(shí)技能的掌握能力，工程素養(yǎng)可以提升學(xué)生將知識(shí)與現(xiàn)實(shí)相互聯(lián)系并加以實(shí)施的技術(shù)能力，數(shù)學(xué)素養(yǎng)可以幫助學(xué)生解決在不同環(huán)境中遇到的各種問題，提升學(xué)生解決問題的實(shí)際能力[2]。

（二）STEM教育的教育優(yōu)勢(shì)

將STEM教育應(yīng)用到教學(xué)工作之中，有利于學(xué)生對(duì)于相關(guān)知識(shí)的掌握，從而提升學(xué)生的綜合能力，使學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)理念[3]。例如：將STEM教育應(yīng)用于生物教學(xué)中，在學(xué)習(xí)高中生物“種群及群落”知識(shí)時(shí)，教師可以為學(xué)生安排教學(xué)實(shí)踐任務(wù)，使學(xué)生在課下自主觀察不同土壤及不同環(huán)境下生物生存的種類，使學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中豐富其知識(shí)閱歷，提升其認(rèn)知能力，學(xué)生還可以在實(shí)踐中體驗(yàn)生物世界的精彩，促進(jìn)其對(duì)于相關(guān)知識(shí)的理解及掌握;除此之外，將STEM教育應(yīng)用于教學(xué)工作之中，還有利于學(xué)生形成科學(xué)的學(xué)科思維，教育工作處理要向?qū)W生傳授相關(guān)理論知識(shí)外，還要對(duì)學(xué)生的學(xué)科思維以及研究能力進(jìn)行相關(guān)訓(xùn)練培養(yǎng)，STEM教育使學(xué)生在學(xué)習(xí)中不僅掌握了相關(guān)的理論知識(shí)，同時(shí)學(xué)生通過自主挖掘相關(guān)知識(shí)，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率以及學(xué)習(xí)效果，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，因此，教師應(yīng)在實(shí)際的教育工作中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理地引導(dǎo)，從而提升學(xué)生的學(xué)科思維能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科思維能力的培養(yǎng)學(xué)習(xí)。

二、傳統(tǒng)高中生物教學(xué)工作中存在的問題

在傳統(tǒng)的教育工作中，生物教學(xué)以提升學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的理解，提升學(xué)生的考試成績(jī)，從而應(yīng)付高考為主，受高考的壓力影響，我國的高中生物教學(xué)工作尚處于應(yīng)試教育的教學(xué)模式之中，因此，我國生物教學(xué)的教育理念還相對(duì)比較落后，部分教師在進(jìn)行授課時(shí)，還存在著種種問題：首先，沒有發(fā)揮學(xué)生的主體地位。部分高中生物教師由于教育理念的落后，沒有認(rèn)識(shí)到高中生物課堂的教育主體的學(xué)生，學(xué)生在教學(xué)工作中處于主體地位，部分教師受應(yīng)試教育的影響，仍以自身為課堂主體，對(duì)學(xué)生進(jìn)行填鴨式的漫灌教育法，沒能發(fā)揮新課改“以學(xué)生為主體”的教育理念，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性受到了嚴(yán)重地打擊，降低了課堂的教學(xué)效率;其次，缺乏明確的教育目的。在傳統(tǒng)的高中生物教學(xué)中，教師將提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，取得好的高考成績(jī)作為了高中生物教學(xué)的教育目的，導(dǎo)致學(xué)生時(shí)刻被高考的壓力所束縛，嚴(yán)重的打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情受到了嚴(yán)重地打壓，對(duì)于生物教學(xué)工作產(chǎn)生了不利的影響;最后，教學(xué)重心存在不均衡性。在傳統(tǒng)的高中生物教學(xué)中，教師存在重視理論教育、忽視實(shí)踐教育的現(xiàn)象，導(dǎo)致了教育重心的不均衡，生物教育是以自然科學(xué)為主的教育課程，因此，高中生物教學(xué)對(duì)于實(shí)驗(yàn)的要求過高，但是，就目前的高中生物課開展情況來講，仍以理論知識(shí)的講解為主，實(shí)踐教育得不到發(fā)展[4]。

三、STEM教育與高中生物教學(xué)的融合策略

（一）結(jié)合生活實(shí)例，促進(jìn)學(xué)生對(duì)于相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解

高中生物教學(xué)中，生物雖然屬于理科課程，但是其有許多知識(shí)都是對(duì)于相關(guān)理念的講解，其理論性比較強(qiáng)，因此，教師想要提升生物教學(xué)的教育水平，必須從理論講解入手，教師可以通過結(jié)合生活之中常見的情況對(duì)生物課程中的相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行講解，使學(xué)生對(duì)于生物知識(shí)具有更加直觀地理解，促進(jìn)學(xué)生對(duì)于相關(guān)理論知識(shí)點(diǎn)的理解，從而提升高中生物教育的教育質(zhì)量[5]。例如：教師在講解“人體激素的調(diào)節(jié)”一課時(shí)，為了使學(xué)生對(duì)于激素具有更加直觀地理解，教師可以將相關(guān)知識(shí)進(jìn)行延伸，對(duì)學(xué)生講解侏儒癥患者是由于生長(zhǎng)激素調(diào)節(jié)不當(dāng)，甲狀腺腫患者是由于甲狀腺激素調(diào)節(jié)不當(dāng)?shù)?，根?jù)相關(guān)例子加深學(xué)生對(duì)于激素的認(rèn)知，同時(shí)根據(jù)相關(guān)生活實(shí)例，使學(xué)生更加直觀地認(rèn)識(shí)到了激素對(duì)于人體的重要作用，學(xué)生在遇到有關(guān)激素的相關(guān)知識(shí)后，會(huì)主動(dòng)聯(lián)系生活實(shí)際，與侏儒癥、甲狀腺等例子進(jìn)行聯(lián)系，用這些證明激素在人體生命活動(dòng)中的調(diào)節(jié)功能，并根據(jù)生活實(shí)際情況，對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行明確，并通過進(jìn)行課題實(shí)驗(yàn)證明激素在人體生命活動(dòng)中的調(diào)節(jié)作用。結(jié)合生活實(shí)例對(duì)生物知識(shí)進(jìn)行講解，不僅可以使高中生對(duì)于生物知識(shí)具有更加直觀地理解，同時(shí)，還可以激發(fā)學(xué)生對(duì)于生物學(xué)習(xí)的興趣，從而提升高中生物教學(xué)的教育水平及教育質(zhì)量。

（二）借助STEM教育理念的幫助，加深學(xué)生對(duì)于相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的深入探究

高中生物教育中涉及的理論知識(shí)點(diǎn)比較多樣化，并且知識(shí)點(diǎn)涉及較多，具有復(fù)雜性，如果只靠學(xué)生速記硬背的話，是很難使學(xué)生準(zhǔn)確掌握所有高中生物知識(shí)點(diǎn)的，因此，為了加深高中學(xué)生對(duì)于生物相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知，教師必須使學(xué)生在理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)后，可以自主對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行主動(dòng)探究，對(duì)生物知識(shí)發(fā)展的過程進(jìn)行深入思考，在加深學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)理解的同時(shí)，還可以使學(xué)生感受到生物知識(shí)的獨(dú)特魅力，提高學(xué)生的思維能力，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣[6]。例如：教師在講解“植物的組織培養(yǎng)技術(shù)”時(shí)，可以采用STEM教育理念的幫助，使學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)對(duì)植物組織的培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行更加深入地理解，了解植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基本原理以及發(fā)展過程，還學(xué)生在理解植物組織培養(yǎng)技術(shù)的同時(shí)，還可以將其與其他各門學(xué)科之間的內(nèi)容進(jìn)行融會(huì)貫通，提升學(xué)生的理性思維能力，使學(xué)生可以深入感受到生物學(xué)科獨(dú)有的特殊魅力，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的生物學(xué)習(xí)習(xí)慣。

（三）借助相關(guān)生物實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在課題實(shí)驗(yàn)中促進(jìn)其全面成長(zhǎng)

STEM教育的教育理念伴隨著課題實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，因此，教師應(yīng)在實(shí)際的高中生物教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行相關(guān)生物課題實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生獨(dú)立完成了體驗(yàn)，不僅可以在實(shí)驗(yàn)中增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于生物知識(shí)的理解，還可以對(duì)學(xué)生的操作能力進(jìn)行提高，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于高中生物課程的學(xué)習(xí)信心[7]。例如：教師在講解“發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用”時(shí)，教師便可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組，并自主進(jìn)行果酒及果醋的釀造及制作，為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合能力的提高，保證課題實(shí)驗(yàn)的順利完成，教師可以在實(shí)驗(yàn)過程中給予學(xué)生一定的指導(dǎo)，但是不要對(duì)于學(xué)生的課題實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過多的干預(yù)及影響，使學(xué)生自主在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)新問題，從而主動(dòng)對(duì)問題進(jìn)行解決，在提升學(xué)生操作能力的同時(shí)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于生物知識(shí)的理解，提升學(xué)生學(xué)習(xí)生物課程的信心。

結(jié)束語

綜上所述，將STEM教育與高中生物教育工作進(jìn)行相關(guān)融合，對(duì)于提升高中生物課程的教學(xué)效果具有積極影響，其不僅可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)自信心，還可以促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，從而提高生物教學(xué)的有效性，所以，在實(shí)際的高中生物教學(xué)活動(dòng)中，教師必須對(duì)STEM教育進(jìn)行深入研究，并在課堂中對(duì)其進(jìn)行科學(xué)有效地應(yīng)用，使其發(fā)揮出應(yīng)有的作用，提升學(xué)生的生物學(xué)習(xí)成績(jī)，促進(jìn)高中生物教師教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)水平的提升，從而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，為學(xué)生以后進(jìn)行生物知識(shí)學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)，提高我國高中教育事業(yè)的教育質(zhì)量及教育水平。

參考文獻(xiàn)

[1]莊彩虹.淺談STEM教育在高中生物課堂教學(xué)中的融合[J].科學(xué)咨詢，2020，（026）：105.

[2]黃為群.STEM教育在高中生物課堂教學(xué)中的融合[J].科學(xué)咨詢，2020，（003）：118.

[3]王惠英.STEM教育在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的融合應(yīng)用[J].中國教育技術(shù)裝備，2019，（019）：122-124.

[4]施茂慶.5E教學(xué)模式下的高中生物學(xué)STEM教育——以“生長(zhǎng)素的生理作用”教學(xué)為例[J].福建基礎(chǔ)教育研究，2020，（008）：130-131，137.

[5]謝雪錦.基于STEM教育的高中生物項(xiàng)目導(dǎo)學(xué)教學(xué)實(shí)踐——以“雜交育種與誘變育種”教學(xué)為例[J].中學(xué)生物學(xué)，2019，35（011）：54-55.

[6]謝雪錦.高中生物實(shí)驗(yàn)與STEM教育的融合——以“探究生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”為例[J].中學(xué)生物學(xué)，2019，35（001）：42-44.

[7]吳其蔓、溫可佳、伍艷霞、謝雪榮、陳學(xué)梅、胡位榮.融合STEM教育的生物科技探究活動(dòng)——以“探究紅花酢漿草對(duì)綠豆種子和幼苗的化感作用”為例[J].科教導(dǎo)刊，2020，（021）：59-61.