在STEM教育理念指導下創設高中生物情境教學思路探討

滕孝花

【摘要】STEM的英文全稱是Science、Technology、Engineering andMathematics，即科學、技術、工程和數學。STEM教育理念首先由美國學者于20世紀80年代提出，旨在通過學科間的有機綜合培養學生的核心素養。在此理論指導下，以人教版必修一《分子與細胞》教材分析為例，就高中生物課堂教學情境創設探討一下新的創設途徑或思路。

【關鍵詞】STEM教育理念?高中生物?情境教學

一、將新聞事件融入教學中

教材的編制具有滯后性，這是教材本身的特點所決定的。所以在日常教學中，盡管教材里也安排了許多與STEM教育理念相關的情境素材，但時效性不強，在激發學生的興趣方面略顯不足。例如，教材在“從生物圈到細胞”一節提供了“非典型性肺炎和SARS病毒”情境素材，這是曾經發生在我國非常具有影響力的事件，給許多人留下了深刻的記憶，也彰顯了我國政府在處理涉及人身健康、社會安全等重大公共事件方面強有力的控制能力。但對于學生來說沒有親身經歷過，他們對此的興趣并不高，因而在教學中，教師利用此機會還可以補充一些時效性很強的新聞事件，如“流行性感冒”、肆虐非洲的埃博拉病毒等。生物教師要常關注新聞事件，及時收集，在教學中適時運用，可以極大地激發學生的興趣，讓學生感覺到生物學知識的重要性，使學生認識到我們所生活的世界處處充滿了生物學知識。

二、將學習與生活進行無縫連接

實踐性是STEM教育的特點之一，在教學中可以將教材知識與健身、養生、運動等日常生活緊密地聯系起來，培養學生解決實際問題的生物學核心素養。例如，教材在“細胞中的糖類和脂質”一節的課后安排的閱讀材料為日常生活的飲食，這與每個人的日常生活十分密切，但其中講到的熱量對學生來說太抽象，激發不了學生的興趣。這時，可以在此處添加一個討論環節，利用所學知識讓大家討論一下“如何減肥”或者“如何保持標準的體重”等問題。學生對這些問題就十分感興趣，現在隨著生活水平的提升班上的肥胖學生也越來越多，在討論開始前教師首先提示學生對體重超標的學生不能有任何“嘲笑”甚至“歧視”，大家要一起利用剛學過的知識幫助這些同學解決問題。這樣就將學習知識與生活實際進行了無縫連接，激發學生學習生物學知識的欲望，為他們做好人生規劃奠定基礎。

三、密切關注科學前沿知識與工程技術的最新發展

STEM教育核心在于科學、技術、工程與數學的有機整合。高中生物人教版必修一教材中涉及到了許多前沿的科學技術與手段，如顯微鏡的發明對生物學研究發展的關系，電子顯微鏡的使用對于細胞內復雜結構的了解和觀察所起到的巨大促進作用，放射性同位素示蹤技術的應用對于人們研究一些物質的運動與轉化所顯現的便利作用，冰凍蝕刻技術用于觀察細胞膜中蛋白質的排列情況……在必修三中也展現了大量新的科學技術。在教學中，可以將必修三的一些工程技術手段融入到必修一相關知識的講解中去，既體現了“用教材教”“創造性使用教材”等一些新課程理念，也體現了STEM教育的特點。例如，在學習完DNA的基本結構和堿基排列規律后，可以將目前在全世界引起很大爭議的“基因編輯”“轉基因農作物”“克隆人”等社會熱點融入教學中，讓學生了解“基因編輯具體編輯改變的是什么？”“轉基因農作物對人體是否有害”……然后，進一步引導學生討論：“基因編輯”會引發哪些社會倫理沖突？我們該怎么面對以后的“基因”生活狀態？由于受課堂教學時間的限制，有些問題不宜深入討論，教師只要提到了，對學生的心靈也會造成很大的觸動，也會引起學生進一步了解的欲望，甚至會影響學生一生的選擇和發展。每年公布的諾貝爾生理或醫學獎也備受世界矚目，其中有許多知識也與現行高中生物教材有著密切的聯系，可以充分利用這些情景素材，教師要善于總結并給予持續關注。

四、注重科學史在高中生物核心素養培養中的教育價值

科學的發展過程是不平凡的，是在前人及其他相關行業的基礎上創造性地勞動成果。必修一教材主要介紹了“細胞學說的建立”“生物膜結構的不斷認識”“酶的探究”“光合作用”等科學史。在教學中，教師還可以結合教材提供的幾個科學史，在此基礎上適當發散，對相關內容進行補充和完善，在激發學生興趣的同時，進一步培養學生情感、態度和價值觀等生物學核心素養。

學科綜合性、實踐性、情境性是STEM教育的三大特點，因而在高中生物日常教學中注重基于STEM教育理念的情境創設具有重要的現實意義。目前，國內關于STEM教育理論的研究和實踐與國外相比還處于相對較弱的地位，適于我國高中生物教學實際可以借鑒的經驗和方法還較少，須在實踐中不斷探索和交流，逐步提高其在培養學生核心素養方面的顯著促進作用。

參考文獻：

[1]余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學科整合模式[J].開放教育研究，2015，（4）：13.

[2]董宏建，白敏.中國理工科STEM教育發展探究[J].現代教育技術，2016，（7）：12.