基于STEAM教育理念的高中生物教學設計
——以“制作DNA雙螺旋結構模型”為例

王子武

（安徽省利辛高級中學，安徽利辛 236700）

引 言

2016年，楊玉佩老師在其撰寫的《小學STEAM 教育的實踐與思考》中指出，STEAM 教育理念與我國當前的教育理念革新、課程改革和人才的培養理念不謀而合。而且，筆者認為，作為一門科學性學科，將STEAM 教育理念融入高中生物教學中，不僅能夠有效落實當前新型教學觀點，也有助于培養學生的自主學習能力。所以，在高中生物教學過程中，教師要做好教材內容的研究工作，要將STEAM 教育理念切實應用到教學中，使學生的生物素養得到全面提升。

一、STEAM教育理念的概念

STEAM 是“科學、技術、工程、藝術、數學”的英文首字母縮寫，是一種跨學科教學的教學思想，是培養學生科學素養、技術素養、工程素養、藝術素養和數學素養的一種綜合性教育理念[1]。所以，新時期的高中生物教師應該做好教學內容的研究工作，在深入研究STEAM 教育理念的基礎上將其充分應用到高中生物教學中，為學生綜合能力的提高提供重要保障。

二、STEAM教育理念在教學中的應用

生物是一門科學性、操作性和實驗性較強的學科，教師要選擇恰當的生物教學內容來將這一理念落實到課堂教學中。而STEAM 教育理念與高中生物教學的結合，有助于挖掘生物教材更多的價值。簡單地說，兩者結合不僅能夠教會學生基本的生物知識，還能讓學生從科學角度、技術角度、工程角度、藝術角度和數學角度來感受生物學科的魅力，進而促進學生生物綜合素養的提升。

本文以“制作DNA 雙螺旋結構模型”相關內容的教學目標為例，探討STEAM 教育理念在教學中的應用。

本次實驗中需要用到曲別針、紙片、泡沫塑料、扭扭棒、牙簽、橡皮泥、鐵絲等物品。筆者結合STEAM 教育理念設置了本節課的教學目標，如表1所示。

表1 “制作DNA雙螺旋結構模型”教學目標

筆者按照以上教學目標設計了本節課的教學過程，并有意識地將學科滲透思想融入其中。本文不詳細對“制作DNA雙螺旋結構模型”的教學過程進行論述，但需要說明的是，教學過程設計要明確體現出STEAM 教育理念，這樣才能真正促進學生綜合素養的提升。具體的教學過程可以從以下幾個方面進行闡述。

第一，教師先組織學生從自己所了解的DNA 雙螺旋結構的認識出發，畫出圖形，同時明確每個部分應使用哪些材料，以此來逐步培養學生的工程素養。

第二，明確以上內容后，教師可以組織學生計算出制作該模型所需要的長方形、正方形和圓形塑料片的數量，讓學生感受到數學與生物之間的聯系，同時通過這一活動來鍛煉和提高學生的數學素養，使學生感受到數學學習的重要性。

第三，教師引導學生以小組為單位，借助曲別針、紙片、泡沫塑料、扭扭棒、牙簽、橡皮泥、鐵絲等材料進行制作，并在不斷嘗試中完成雙螺旋結構的制作。在這個過程中，由于是小組合作活動，教師要引導學生的分工要明確，而且要進行小組間的討論和探究，確保模型制作順利完成。這樣不僅能夠鍛煉學生的合作探究能力，還能培養學生的科學探究意識。學生借助這些材料制作雙螺旋模型時，能夠提升技術素養。

第四，教師可以借助微視及成品展示讓學生感受DNA 雙螺旋結構的美感，進而培養學生的藝術素養。

總之，在這節課的教學過程中，教師除了設計詳細的教學目標之外，還要組織恰當的教學活動，通過組織小組討論和動手操作活動來為學生綜合素養的發展及STEAM 理念的落實做好保障，從而為學生生物核心素養的提升奠定堅實的基礎。

三、STEAM教育理念應用需注意的問題

結合STEAM 教育理念在生物教學中的應用情況，我們突出了學生的課堂主體地位，也培養了學生的綜合素養，但在實際應用中還需要注意以下幾個問題。

第一，教學內容的選擇。不論將STEAM 教育理念應用于哪門學科的教學中，教師都需要對教學內容進行合理篩選，確保所選內容能夠促進這一理念的落實。反之，STEAM 教育理念不僅無法落到實處，還會影響教學目標的實現和學生的發展。

第二，教師專業素養的要求。從教學現狀來看，要想確保STEAM 教育理念與所教授的內容有機融合，教師需要具備較強的專業素養。當前，有關STEAM 教育理念在學科教學中的應用案例很少，供教師參考的資料也很少，因此，生物教師要想在教學中真正落實這一理念，還需要深入研究教材內容，做好STEAM 教育理念的挖掘工作，并不斷提高自己的專業素養，以促進高效生物課堂的順利實現。

第三，評價機制的建立。STEAM 教育理念在我國應用的時間并不長，所以，很多機制還不健全，其中評價機制的缺失就直接影響了教師對STEAM 教育理念落實情況的分析和對課堂效率的準確評價。所以，在生物教學過程中，教師要注意評價機制的建立，通過分析相關評價因素來提高生物課堂教學的高效性。

結 語

STEAM 教育理念是當前在教育界比較流行的一種教學理念，也是有助于培養和提升學生綜合素養的一種教育理念。一線生物教師要認真學習和研究STEAM 教育理念，對其有深入的理解，這樣才能在實踐中真正發揮這一理念的作用，促進學生的創新能力和綜合素養的有效提升。將STEAM 教育理念與高中生物教學有機融合，不僅能夠深入挖掘生物課程的價值，確保生物學科價值的最大化實現，還能促進學生獲得全面的發展。