STEM理念下初中生物學實驗教學的實踐研究

笪紅娥

摘 要：在全球化理工類人才缺失的背景下和新課標的要求下，在學科教學中適當地將跨學科的知識和技能融入實踐環節中，尤其是把“科學、技術、工程和數學”即“STEM”融入教學當中成為大勢所趨。基于此，對白銀市A中學八年級四個班級進行“初中生物學學習現狀”的調查，對學生在生物學學習中的一些現狀和需求設計了兩個STEM實驗，分別是“生物的能量流動與營養健康”和“果酒的釀造——酵母菌觀察與應用”，并在其中兩個班進行實踐，旨在對STEM理念進行探討，將STEM理念融入初中生物學實驗教學當中。

關鍵詞：STEM教育;生物學實驗教學;生物學實驗課程;跨學科融合

一、相關概念簡介

1.STEM教育

STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics）四門學科的簡稱，強調多個學科交叉融合。STEM并不是四門學科的簡單疊加，而是將四門學科組合形成有機整體，以更好地培養學生的創新精神和實踐能力。

2.生物學實驗

生物學是自然科學的六大基礎之一，是研究生命現象和生命活動規律的科學。實驗在生物學學習和提高人的科學素質中起著重要的作用。生物實驗教學中有特定的研究對象。同時，研究人員針對不同的目的控制不同的實驗條件和變量，選擇不同的測試材料和儀器，通過實驗對研究對象進行可控的探索和實踐。作為生物學理論的實踐部分，學生可以根據自己的研究目標和不同的材料、儀器或組合的簡易裝置，制定相關的研究內容和步驟，對某些現象進行簡單的研究和使用。

二、基于STEM理念的初中生物學實驗教學的實踐研究

實驗進行的時候，教師要參與到學生活動當中，因為學生在做實驗的過程中可能會有一些疑問或者操作上的不當需要教師解決。同時，有些學生在做實驗的過程中可能會突然有新的想法，這時教師就應該及時給學生一種正向的反饋。因為STEM理念下的實驗課教學不僅僅是為了解決學生知識性的需求，更多的是讓學生體驗一個過程，一個確立了課題然后合作去探究、解決、優化的過程。例如，要探究不同種類水果對果酒風味的影響，確立了這個課題之后，小組內成員分工合作，每個成員各帶一種水果，然后有負責查資料的，有負責處理水果的，總的來說就是一個小組負責一個項目，項目組的組員相互磨合，就像齒輪一樣系統地、有秩序地行動，研究出這個課題的成果并優化，選出最好的方案。在對一個課題探索的過程中，學生可能會遇到一些問題，但是基于這個問題又會激發出學生對新的課題的需求和自我懷疑，這時教師的作用就是給予肯定，只要是在可操作范圍以內，就要鼓勵學生在課堂甚至是課下去嘗試自己的想法，這是打破傳統教學理念桎梏的一種實施策略。

三、STEM生物學實驗教學反思

1.在教學過程中反思

教師應該在平時的課堂上充分留給學生空間和給予學生肯定，很多學生有很多想法，但是又懼怕錯誤和教師的批評，所以在課堂提問時沒有泛起漣漪，原因并不是學生不積極思考，而是他們害怕教師的批評和擁有比較低的自我成就感，所以營造輕松的課堂氛圍對學生很重要。只有在輕松的氛圍下，學生才能更好地表達自己。但是這個年齡段的學生表現欲望也很強，因此如果把控尺度過于寬松，很容易讓課堂秩序失控，如何能在管好課堂秩序的同時讓學生更主動表達自己的主見，這也是今后值得研究的問題。

2.從教師身份去反思

作為生物學學科的教師，在生物學課堂上講授知識時不能僅僅局限于本學科，可以用一些跨學科的知識，讓學生從不同的角度來看待生物學。教師專業發展一直是研究的熱點，在這次教育實踐的過程中，我深切地感受到作為生物學教師但是知識卻不夠用，因此教師應該保持不斷學習的態度，同時也要拓寬自己知識面涉獵的范圍，不斷向STEM理念靠攏。分科教學有利于教學的執行，但是不利于學生對知識的整合，因此作為教師應該盡力改變當前現狀，嘗試轉變教育觀念，讓自己的課堂豐富起來，不局限于教材，為學生全面發展而教學，而不是為學科而教學。

3.從評價方面去反思

對于實驗教學的效果，用期末考試成績去衡量其實并不是一個很理想的標準，但是由于在這次教學研究中也沒有建立完善的評價標準，所以如何評價STEM理念下生物學實驗教學的效果，是一個值得探究的問題。

針對以上情況，本文嘗試結合比較新穎的STEM教育理念對初中實驗進行改進和設計，課程盡可能與學生的生活相聯系，加入生活化的元素以及讓學生組成課題組進行探究學習，得到了比較好的教學效果，證明STEM理念下的生物學實驗對學生解決問題能力是有提升的，而且相對傳統授課，STEM理念下的教學效果更顯著。

參考文獻：

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