核心素養(yǎng)下STEM教育理念在生物課堂中的構(gòu)建探析

潘一亮

摘? 要：當(dāng)前，自核心素養(yǎng)理念被提出與落實(shí)以來，使得初中生物教師面臨的教學(xué)要求更加嚴(yán)格，不僅應(yīng)該通過開展教學(xué)活動(dòng)向?qū)W生傳授生物理論知識(shí)，還應(yīng)該側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生形成綜合學(xué)習(xí)能力以及科學(xué)素養(yǎng)。STEM理念在初中生物課堂當(dāng)中的滲透與融入為教師提供了明確的教學(xué)方向，其從科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)這幾個(gè)方面進(jìn)行整合，并提倡教師通過具體的教學(xué)活動(dòng)將其融合于核心素養(yǎng)理念當(dāng)中，從而促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展的目標(biāo)。本文就核心素養(yǎng)下STEM教育理念在初中生物課堂中的構(gòu)建展開了一系列的探析。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);STEM教育理念;初中生物

【中圖分類號(hào)】G633.91? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? ? ? ?【文章編號(hào)】1005-8877（2021）10-0089-02

Analysis on the Construction of STEM Educational Ideas in the Junior Middle School Biology Class under the Core Accomplishment

PAN Yiliang? （No. 66 Middle School，Lanzhou，Gansu Province，china）

【Abstract】At present，since the concept of core literacy was put forward and implemented，the teaching requirements faced by junior high school biology teachers have become more stringent. Not only should the teaching activities be carried out to impart biological theoretical knowledge to students，but also should focus on cultivating students to form comprehensive learning capabilities and scientific ethics. The penetration and integration of the STEM concept in the junior high school biology classroom provides teachers with a clear teaching direction. It integrates science，technology，engineering，and mathematics，and encourages teachers to integrate it into the core through specific teaching activities Among the literacy concepts，so as to promote students to achieve the goal of all-round development. This article launches a series of explorations on the construction of STEM education concepts under the core literacy in junior high school biology classrooms.

【Keywords】Core literacy;STEM education concept;Junior high school biology

在生物學(xué)科核心素養(yǎng)體系當(dāng)中，涵蓋四個(gè)維度，具體表現(xiàn)為生命觀念、理性思維、科學(xué)探究與社會(huì)責(zé)任。STEM教育理念所提倡的不僅僅是將學(xué)科知識(shí)相互融合，更強(qiáng)調(diào)了個(gè)人的綜合發(fā)展。生物是一門帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)于生命過程進(jìn)行探索的學(xué)科。基于新課程改革，要求教師應(yīng)該激發(fā)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的探索欲望，并鍛煉其綜合思維能力。所以，初中生物教師在開展教學(xué)活動(dòng)的過程中，應(yīng)該使學(xué)生在獲取生物知識(shí)的同時(shí)，發(fā)揮STEM教育理念的作用，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，為其實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展的目標(biāo)提供有利的條件。

1.生物學(xué)科核心素養(yǎng)的基本認(rèn)知

從概念性的角度來看，生物學(xué)科核心素養(yǎng)主要指的是教師通過實(shí)施生物教學(xué)行為，開展生物教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生能夠逐漸形成的關(guān)鍵品質(zhì)與綜合能力。生物學(xué)科核心素養(yǎng)的教育內(nèi)涵體現(xiàn)在四個(gè)維度，也就是生命觀念、理性思維、科學(xué)探究以及社會(huì)責(zé)任。

生命觀念指的是以所觀察的生命現(xiàn)象以及其中存在相互關(guān)系或者特點(diǎn)予以解釋，形成抽象的概念，已經(jīng)被證實(shí)的想法或者觀點(diǎn)，主要表現(xiàn)在能夠理解或者解釋相關(guān)現(xiàn)象的一種品格與能力。學(xué)生應(yīng)該以掌握生物概念為基礎(chǔ)，逐漸建立自身的生命觀念，比如，結(jié)構(gòu)與功能、穩(wěn)態(tài)和平衡、物質(zhì)和能量觀等。能夠從生命觀念的角度對(duì)生物多樣性以及統(tǒng)一性形成清楚的認(rèn)知，建立符合科學(xué)性的自然與世界觀念，并用來指導(dǎo)對(duì)于生命活動(dòng)規(guī)律的深入探究，并解決現(xiàn)實(shí)中的問題。

理性思維指的是能夠?qū)τ谑聦?shí)以及證據(jù)予以尊重，形成嚴(yán)謹(jǐn)且務(wù)實(shí)的態(tài)度，能夠運(yùn)用符合科學(xué)觀的方法對(duì)于事物形成認(rèn)知，并解決實(shí)際問題的能力以及習(xí)慣。學(xué)生能夠通過獲取生物知識(shí)的過程逐漸得到理性思維的發(fā)展。比如，能夠以生物學(xué)事實(shí)以及證據(jù)作為基礎(chǔ)，通過總結(jié)、概括、演繹、推理、建構(gòu)模型等方法對(duì)于生命現(xiàn)象進(jìn)行探討以及闡釋，從而對(duì)生物學(xué)的相關(guān)議題進(jìn)行審視以及論證。

科學(xué)探究指的是能夠從現(xiàn)實(shí)生活和世界中發(fā)現(xiàn)生物學(xué)相關(guān)問題，對(duì)于特定的生物學(xué)現(xiàn)象，予以觀察、分析、質(zhì)疑、設(shè)計(jì)、探究、討論等方面的能力。在具體的探究活動(dòng)中，學(xué)生之間應(yīng)該強(qiáng)化合作關(guān)系，共同完成對(duì)于生物現(xiàn)象的探究，并能夠提出更多創(chuàng)新性觀點(diǎn)。

社會(huì)責(zé)任指的是以認(rèn)識(shí)生物學(xué)作為基礎(chǔ)，參與到個(gè)人和社會(huì)事務(wù)的討論當(dāng)中，做出相應(yīng)的理性解釋以及判斷，并能夠?qū)τ谏a(chǎn)以及生活中存在的生物學(xué)問題進(jìn)行解決而形成的一種能力。要求學(xué)生能夠?qū)⑸飳W(xué)習(xí)與社會(huì)發(fā)展相關(guān)聯(lián)，以造福人類的價(jià)值觀參與到生物課程的學(xué)習(xí)當(dāng)中。

2.核心素養(yǎng)下STEM教育理念在構(gòu)建高效初中生物課堂中的作用

（1）能夠?yàn)槁鋵?shí)新課改的教育目標(biāo)提供動(dòng)力

受到傳統(tǒng)教育理念的影響，在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，初中生物教師一直以單項(xiàng)知識(shí)傳輸?shù)姆绞綖閷W(xué)生講解生物知識(shí)，學(xué)生處于相對(duì)被動(dòng)的狀態(tài)獲取知識(shí)。這樣的教學(xué)方式相對(duì)較為單一與乏味。很多學(xué)生在經(jīng)過一段時(shí)間的生物學(xué)習(xí)后，看到一些問題，會(huì)認(rèn)為其中涉及的知識(shí)點(diǎn)比較熟悉，但是卻無法切實(shí)解決問題。針對(duì)這樣的教學(xué)情況，教師應(yīng)該將STEM教育理念滲透于生物教學(xué)環(huán)節(jié)，使科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)以及工程這幾個(gè)方面在生物課堂中得到有效整合，幫助學(xué)生銜接各個(gè)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。這樣的教學(xué)方法能夠在很大的程度上促進(jìn)學(xué)生形成主動(dòng)探索精神，使學(xué)生在獲取生物知識(shí)的同時(shí)提高其綜合學(xué)習(xí)能力，并能夠?qū)ζ浼右詰?yīng)用，切實(shí)解決實(shí)際問題，達(dá)到促進(jìn)新課程改革目標(biāo)得到落實(shí)的教學(xué)效果。

（2）能夠促進(jìn)學(xué)生形成生物學(xué)科核心素養(yǎng)

在初中生物課堂教學(xué)中，教師培養(yǎng)學(xué)生形成學(xué)科核心素養(yǎng)不僅僅側(cè)重于向?qū)W生講解生物理論知識(shí)，還應(yīng)該促進(jìn)學(xué)生得到能力、品格、思想觀念等方面的協(xié)同發(fā)展。將STEM教育理念融入于實(shí)際的初中生物課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，能夠促進(jìn)學(xué)生逐漸形成主動(dòng)獲取信息的能力，并拓展學(xué)生在生物學(xué)方面的認(rèn)知范圍，在獲得學(xué)習(xí)體驗(yàn)的同時(shí)逐漸形成科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度，通過參與生物探究而掌握正確的學(xué)習(xí)方法，促進(jìn)學(xué)生得到科學(xué)思維的提升。從這個(gè)角度來看，教師在為學(xué)生講解生物課程知識(shí)的同時(shí)，也能夠使得學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)得到提升，體現(xiàn)在生活態(tài)度以及行為當(dāng)中。

3.核心素養(yǎng)下STEM教育理念在初中生物課堂中的構(gòu)建策略

（1）基于STEM教育理念為學(xué)生創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

以STEM教育理念為指導(dǎo)，進(jìn)一步體現(xiàn)了在初中生物課堂教學(xué)中通過創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境而建立與生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)點(diǎn)所能發(fā)揮的重要教育作用。初中生物教師在以課堂教學(xué)為平臺(tái)培養(yǎng)學(xué)生形成核心素養(yǎng)的過程中，可以從實(shí)際生活中取材，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境，使學(xué)生與生物學(xué)知識(shí)之間的距離得以拉近，并認(rèn)識(shí)到生物學(xué)知識(shí)在解決實(shí)際問題方面的意義。這樣的教學(xué)方法有利于在向?qū)W生滲透生命觀念的同時(shí)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)于生物知識(shí)的理解深度。教師也可以帶領(lǐng)學(xué)生觀看我國(guó)諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者屠呦呦發(fā)明青蒿素的視頻資料，很多學(xué)生認(rèn)為青蒿素能夠殺死細(xì)菌和真菌的同時(shí)，也能夠殺死病毒。教師可以針對(duì)學(xué)生所產(chǎn)生的這種誤區(qū)，帶領(lǐng)學(xué)生深入分析關(guān)于抗生素的知識(shí)。使學(xué)生能夠通過學(xué)習(xí)生物知識(shí)而接觸到更多領(lǐng)域。

（2）應(yīng)用STEM教育理念組織生物實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)

初中生物教師在實(shí)際的教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)用STEM教育理念帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，有利于在向?qū)W生傳授實(shí)驗(yàn)知識(shí)的同時(shí)，促進(jìn)其形成科學(xué)探究素養(yǎng)。基于STEM教育理念，生物學(xué)科的知識(shí)能夠與其他學(xué)科相聯(lián)系。教師可以組織學(xué)生在探究生物知識(shí)的同時(shí)，逐步構(gòu)建更加完善的知識(shí)體系。實(shí)驗(yàn)作為初中階段生物課程體系當(dāng)中的一個(gè)關(guān)鍵模塊，也是學(xué)生自主探究生物知識(shí)的主要途徑。教師應(yīng)該給予學(xué)生足夠的時(shí)間與空間，并為其提供有利的實(shí)驗(yàn)條件，幫助學(xué)生在參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的過程中從更加深入的角度理解生物知識(shí)。例如，教師講解到“植物種子的萌發(fā)”這個(gè)部分時(shí)，可以組織學(xué)生以實(shí)驗(yàn)的方式分析種子萌發(fā)所需要的條件，從外因與內(nèi)因的角度進(jìn)行探究，分析生命現(xiàn)象并得到相應(yīng)的結(jié)論。在具體的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，教師可以為學(xué)生提供相應(yīng)的用具和材料，比如，綠豆種子、培養(yǎng)皿、恒溫箱、滴管、標(biāo)簽試紙等，帶領(lǐng)學(xué)生去到生物實(shí)驗(yàn)室完成操作。教師可以將“探究種子萌發(fā)的外部條件”作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，引導(dǎo)其在實(shí)驗(yàn)中分別分析水分、空氣、溫度、光照等條件對(duì)種子萌發(fā)的影響。通過這樣的教學(xué)方法促進(jìn)學(xué)生逐漸形成核心素養(yǎng)。

（3）運(yùn)用STEM教育理念引導(dǎo)學(xué)生自主合作學(xué)習(xí)

在生物學(xué)科核心素養(yǎng)體系當(dāng)中，理性思維是其中的一項(xiàng)重要組成部分。以在課堂教學(xué)中融入STEM教育理念作為手段，教師可以結(jié)合多項(xiàng)教育元素，組織學(xué)生以自主合作學(xué)習(xí)的形式對(duì)于生物知識(shí)進(jìn)行理性思考與探究。這樣的教學(xué)方法有利于為學(xué)生提供更多思維鍛煉的機(jī)會(huì)，提升其自主學(xué)習(xí)的能力，促進(jìn)理性思維的形成。另外，教師以分組的形式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，還能夠在很大的程度上強(qiáng)化學(xué)生的合作意識(shí)。例如，教師講解到“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”這個(gè)部分時(shí)，可以先在班級(jí)中將學(xué)生劃分為幾個(gè)小組，并在講解完細(xì)胞核、RNA以及DNA等相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，為學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)探究任務(wù)：俗話說“龍生龍，鳳生鳳，老鼠的孩子會(huì)打洞”，那么這個(gè)有趣的諺語(yǔ)當(dāng)中蘊(yùn)含著怎樣的生物知識(shí)？每個(gè)學(xué)生的思維特點(diǎn)存在差異性，在彼此在組內(nèi)發(fā)言與討論的過程中，能夠形成思維的互相碰撞，從而從更加多元化的角度理解生物知識(shí)。教師可以基于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)成果，為其進(jìn)行補(bǔ)充講解與點(diǎn)撥。

（4）借助STEM教育理念引導(dǎo)學(xué)生參與生物實(shí)踐活動(dòng)

從STEM教育理念的角度來看，初中生物教師在向?qū)W生滲透核心素養(yǎng)理念的過程中，可以積極組織一些實(shí)踐活動(dòng)，運(yùn)用到豐富化的科學(xué)資源和教育技術(shù)。通過開展契合核心素養(yǎng)理念的實(shí)踐活動(dòng)，能夠使學(xué)生從更加多元化的角度認(rèn)識(shí)與學(xué)習(xí)生物課程知識(shí)。例如，教師講解到“生物圈是生物的共同家園”這個(gè)部分時(shí)，可以將向?qū)W生滲透環(huán)境保護(hù)意識(shí)作為目標(biāo)，以此激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任。教師可以帶領(lǐng)學(xué)生從互聯(lián)網(wǎng)中收集關(guān)于當(dāng)?shù)丨h(huán)境污染的情況，分析相關(guān)數(shù)據(jù)。以此為基礎(chǔ)，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生去到環(huán)保單位或者一些自然環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行調(diào)查，收集資料，并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)研究，撰寫關(guān)于如何保護(hù)環(huán)境的實(shí)踐報(bào)告。從實(shí)踐的角度將生物知識(shí)運(yùn)用于解決實(shí)際問題當(dāng)中，強(qiáng)化學(xué)生的社會(huì)責(zé)任。

4.結(jié)論

綜上所述，以生物學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，將STEM教育理念融入于初中生物課堂當(dāng)中符合新課程改革的內(nèi)在要求，并能夠切實(shí)有效提高初中生物教學(xué)質(zhì)量。因此，初中生物教師可以基于STEM教育理念為學(xué)生創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境;應(yīng)用STEM教育理念組織生物實(shí)驗(yàn)探究教學(xué);運(yùn)用STEM教育理念引導(dǎo)學(xué)生自主合作學(xué)習(xí);借助STEM教育理念引導(dǎo)學(xué)生參與生物實(shí)踐活動(dòng)。通過本文對(duì)核心素養(yǎng)下STEM教育理念在初中生物課堂中的構(gòu)建展開的一系列探析，希望能為促進(jìn)初中生物高效課堂得以構(gòu)建提供一些參考。

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