淺談STEAM教育理念的課堂應用

劉洪坤

摘要： STEAM課程以其開放性、主體性、情境性、關聯性、發展性，從一開始產生就順應了中國課程改革的發展態勢，并受到全國各中小學幼兒園的大力歡迎。[1]‘呼吸作用是生物的共同生命特征。以《七年級上冊第5章第二節呼吸作用》為例，對于培養學生生命觀念，探究能力，科學思維等素養大有裨益。

關鍵詞：STEAM;呼吸作用;案例

STEAM教育理念最早是美國政府提出的教育倡議。不難理解，STEAM是這五個單詞的縮寫：Science（科學），?Technology（技術）， Engineering（工程），?Arts（藝術）， Maths（數學）。這五個學科，技術和工程結合，藝術和數學結合，打破常規了學科界限。在美國STEAM教育的重要性不亞于中國的素質教育有。?[2]

本案例屬于北師大版七年級上冊“第5章第2節呼吸作用”。學習這節內容之前，學生對“植物進行呼吸作用”這一事實普遍缺乏認知。本節內容通過一系列探究活動研究綠色植物的呼吸現象，構建植物的呼吸作用概念，同時幫助學生解決生活中與呼吸相關的現象和問題，養成“學習即生活”的意識。下面針對STEAM?教學理念如何融入本節課堂分享一點見解。

1.Science（科學）

學生對有機物、能量、氧氣的檢測、二氧化碳的檢測缺乏基本的認同，本節通過四個相關的探究實驗，定量分析種子萌發前后干重的變化，點燃的蠟燭檢查氧氣的含量，溫度計測量種子萌發時的溫度變化，澄清石灰水檢測二氧化碳。逐步揭開植物呼吸作用分解有機物，釋放能量，吸收氧氣同時放出二氧化碳的秘密。，形成由無到有知識體系。但在實驗的探究過程中，實驗的規范性操作尚有欠缺。如在氧氣檢測時，學生未及時伸入點燃的蠟燭，在二氧化碳的檢測時，倒入等量道清石灰水、抽取等量氣體的等量原則意識不到位等。教學過程中應該強調和及時糾正學生的不規范甚至是錯誤操作。

2.Technology（技術）

針對教材的實驗進行改進，增強實驗的可操作性和現象的直觀性。如

探究植物呼吸作用消耗氧氣時，教材使用點燃的蠟燭檢測氧氣，操作簡單，但缺點明顯。一方面學生缺乏相應的化學知識，另一方面只關注的結果而無法呈現整個微觀過程。我們將實驗同樣進行改進，使用氧氣傳感器，檢測植物葉片（菠菜葉）呼吸作用消耗氧氣。通過數據可以直觀觀察氧氣含量變化。

3.Engineering（工程）

教參上建議本節用2課時完成。第1課時觀察植物的呼吸現象，探究植物細胞都要進行呼吸作用。第2課時學習呼吸作用的實質、意義及應用。本節課對內容進行調整：

（1）補充探究種子萌發消耗有機物的實驗，但是由生物興趣小組在課前完成并錄制成視頻，上課播放視頻其他學生仔細觀察并效好記錄。

（2）將探究種子萌發釋放熱量，將準備好的實驗裝置握前放在教室讓學生觀案并記錄現象。

（3）將教材實驗順序進行調整，使本節內容更具有故事性和完整性。所以本節內容壓縮為1個課時，這樣的安排，注重知識的深入理解和遷移運用，符合學生建構知識的認知特點。

4.Arts（藝術）

本節的情景導入采有了魔術表演一一火把變玫瑰，激趣設疑。玫瑰的呼吸作用如同“物質的緩慢燃燒”嗎？逐步展開對植物呼吸作用的探索，并將呼吸作用過程故事化，加深趣味性，更利于學生形成完整的知識體系。

篇一，有機物一一我知道這個世上有人在等我，但我不知道我在等誰。為了這個人，我日出而作，日落而息。

篇二，氧氣一一任時光更選了四季，任宇宙物換或星移，用盡了心機，推理最難解的迷。原來是你，我的氧氣。

篇三，熱量一一我想用我的雙手緊緊地擁抱你，哪怕只有一次。如果我從沒有品嘗過寒冷的感覺，也許我不會這樣溫暖。

篇四，二氧化碳一一我知道最終你還是要走的，而我一直這么安慰自己，離去，只是換了種形式的陪伴。

四個篇章串聯成一個故事，對應于四個探究實驗，故事的主人公有機物經歷等待、遇見、相戀、別高的故事情節，對應于植物的呼吸作用清耗儲存的有機物，吸收氧氣，儲存的能量釋放出來，并產生二氧化碳和水，而水比作為離別時傷心的淚水。·通過臺詞和故事，讓理科知識更具有詩情畫意。

5.Maths（數學）.

在探究萌發種子清耗有機物的實驗中，注重學生對萌發種子有機物變化的定量分析，興趣小組同學通過托盤天平分別稱重萌發前和萌發后種子的干重，對比分析重量減輕了。讓數字說話，讓真像浮于眼前。在探究萌發種子釋放熱量的實驗中，學生通過每隔50分鐘觀察記錄萌發種子和煮熟種子的溫度變化，并以表格或者曲線圖的形式呈現統計結果，一方面使結果更加直觀和真實，另一方面培養了學生數學思維和能力。

據教學時間統計結果顯示，學生的參與面不夠廣，學生的情況良莠不濟，說明在平時的教學中更應注重學生學科知識之間的融合，全面培養學生的綜合素質.本節知識內容與生物聯系密切，我在教學活動中的最后一個環節就是選擇貼近學生生活的事例，通過分析危險的地害、花盆有洞、中耕松土、及時排澇、晨練料學嗎等，利用植物呼吸作用的知識對學生的生活進行指導，同時對學生掌握概念的情況進行反饋，強化學生生活即學習的意識。

參考文獻：

[1] 努力構建中國特色的STEAM課程體系.科學網.2020-12-16

[2] 深入了解：關于STEAM教育你所不知的——直擊美國STEAM教育 .中國教育裝備采購網.2017-01-06