STEM教育與初中生物整合的實踐研究

徐玲珠

摘 要：傳統教育更注重學生成績的提高，缺少對學科素養的重視，不利于學生邏輯思維和創新思維的開發。初中階段是學生塑造三觀、形成個人品質的重要時期。STEM教育是加強對學生科學素養、技術素養、工程素養和數學素養四個方面的培養。STEM教育如何與初中生物整合實踐，值得研究。

關鍵詞：STEM教育;初中生物;實踐研究

STEM 教育下的初中生物課堂教學將初中生物課程與科學、技術、工程、數學相整合，體現了跨學科教學的特點。本文主要從整合科學知識提升學科素養、整合技術水平提升實踐能力、整合工程思想有效解決問題、整合數學思維掌握數學方法四個方面展開分析。

一、整合科學素養提升綜合能力

科學素養是幫助學生用正確的理論知識和方法來思考解決現實生活中存在或出現的問題。在學習初中生物這門學科時，學會用辯證的思維看待生物的發展歷程。所有的生物體都是絕對運動和相對靜止的統一;我們對生物知識的學習是人腦即意識對客觀存在的主觀反應;這里體現了物質與意識的辯證關系，因此我們在學習初中生物時要一切從實際出發，尊重客觀規律，發揮主觀能動性。例如在區分肛腸動物和扁形動物時，我們通過在顯微鏡下的科學觀察發現肛腸動物身體呈輻射對稱在體表上有刺細胞且有口無肛門;扁形動物身體呈兩側對稱背腹扁平同樣有口無肛門。知道了肛腸動物和扁平動物的特征，我們就可以在日常生活中有效區別兩者，因此整合科學知識利于提升學生的學科素養[1]。

二、整合技術素養提升實踐能力

學生通過參與一系列技術活動，掌握相關技能，提高動手能力、合作能力和思維能力。初中生物的學習應該注重實踐操作，單一的吸收書本上的知識不利于學生理解記憶，要理論與實踐相結合，學生才能真正掌握知識。學生在進行綠葉在光下制造淀粉實驗中學習到光是綠葉制造有機物的必要條件;學生在進行驗證人體呼出氣體實驗中學習到人體呼出氣體中二氧化碳含量最高;學生在進行膝跳反射實驗中學習到正確檢驗人體中樞神經的方法。初中生物教師在課堂教學時，應該善用多媒體技術和現代信息技術輔助教學內容的開展，在關于DNA知識的教學中，讓學生有效利用高科技技術觀察到DNA分子的組合排列過程，清楚認識到DNA的分子結構是雙螺旋結構，脫氧核糖碳酸鏈在外側堿基在里側，彼此間反向互補形成穩定的組合結構，整合技術水平利于提升學生的實踐能力[2]。

三、整合工程素養有效解決問題

工程思維是學生思考解決問題的實際工具，問題的解決需要學生用特定的思維模式進行分析，得出解決思路。教師在初中生物教學課程中，注重對學生思維能力的開發和培養。鼓勵學生獨立思考解決問題，將工程思想運用到實際生活中。例如在研究動物的先天性行為和學習行為這一內容時，運用工程思維來架構學習框架，首先明確先天性行為和學習行為的概念，然后采用觀察法去觀察動物的一些行為方式看哪些屬于先天性行為哪些屬于學習行為進行有效區分，最后采用實驗法通過具體做研究來更好的證實自己學習到的內容，這就是整合工程素養有效解決問題的過程。學生在理解工程設計方法的基礎上，梳理初中生物的知識點，進行凝練總結，將兩者加以整合，形成新的初中生物課程體系。整合工程思想有利于學生有效解決現實生活中的問題。

四、整合數學素養掌握數學方法

在初中生物教學中融入數學思維，能夠更好地幫助學生樹立獨特的邏輯體系。比如在細胞的再生過程中，細胞再生數量呈現幾何倍數的增長，可以運用數學思維進行分析，幫助學生了解細胞再生的趨勢變化。在DNA分子的復制過程中，可以應用數學的數列知識來進行解答;在關于遺傳問題的研究中，可以用數學的排列組合知識進行解答;在關于基因問題的研究中，可以用數學的概率知識進行解答。初中生物教師在課堂教學中應教授給學生正確的解題思路簡便學習方法，注重學生邏輯思維能力的開發和應用。應用數學方法研究初中生物知識，提高學生的推理能力、分析能力和計算能力。學生不再是單一地從初中生物的角度去思考解決問題，而是從多角度出發，對問題進行思考、交流和研究，不斷提升學生的學科素養，培養學生實踐能力[4]。

結束語

STEM教育與初中生物整合實踐，有利于學生邏輯思維和創新思維的開發。整合科學知識提升學科素養、整合技術水平提升實踐能力、整合工程思想有效解決問題、整合數學思維掌握數學方法，讓學生學會運用STEM理念思考解決問題、實現教學與學生自主探究的有效結合。在這過程中充分發揮學生的主動性和創造性。學生通過所學知識進行具體實踐研究，有利于提高學生的綜合素養。

參考文獻：

[1]熊拾蓮.STEM教育與初中生物整合的實踐研究[J].科教導刊：電子版， 2019（8）：2.

[2]郝淑音.整合性STEM教育理念下初中生物學教學實踐研究[D].內蒙古師范大學，2019.

[3]袁學蓉.STEM教育理念下初中生物活動課程的設計與實踐研究[D].哈爾濱師范大學.

[4]董強.基于核心素養培養的初中生物STEM項目活動開展[J].教育界， 2019（6）：17-18.