STEAM教育在初中生物教學中的運用

左承云

【摘? 要】隨著我國教育改革的不斷深入，人們逐漸提出了一系列新型的課堂教學理念，其中STEAM教育理念不僅在初中生物教學中得到了日漸普及的廣泛運用，也收獲了顯著的教學效果。在初中生物課堂上融入STEAM教育理念，既能激發學生學習和探究生物知識的欲望，還能切實提高教學實效性，使學生的綜合素養得到有效提升。因此，本文簡要分析了STEAM教育理念在初中生物教學中的運用策略，希望借此促進學生全面發展。

【關鍵詞】STEAM教育;初中;生物教學

STEAM教育是一種集科學、藝術、數學、技術、工程等多種學科于一體的綜合性教育，注重對問題的解決和跨學科知識的融合教學，STEAM教育中的四大設計理念是趣味性、多維性、協作性和項目性。其中，趣味性主要表現為教學內容和教學活動的趣味性;多維性主要是針對教學目標、教學內容、教學資源及教學評價所提出的;協作性的側重點則放在師生協作、生生協作及教師之間的協作上;項目性的思想理念則要求教師能夠將所教問題轉化成為一個個可操作的項目，讓學生通過項目的逐項操作和完成來掌握知識和技能。需要注意的是，這四項教學理念并不是簡單疊加就可以的，而是需要相互融合和滲透，通過彼此貫通來共同指導STEAM教育的順利有效開展。

一、初中生物教學融入STEAM教育理念的意義

生物學科是科學類課程的重要組成部分，隨著該學科的不斷發展，其教學范疇逐漸延展覆蓋了物質科學、工程學等多方面的知識內容。為此，近年來，越來越多的教師對STEAM教育理念進行了一系列深入的了解和研究，旨在真正實現跨學科教學，提升學生的核心素養。加上我國社會經濟的快速發展，對創新型人才的需求量越來越大，而以STEAM教育理念為指導的課程教學，更注重培養學生的創新思維和綜合素養，逐漸吸引了廣大初中生物教師的注意。因此，作為一名初中生物教師，我們必須將STEAM理念融入課堂教學，這是有一定的必要性和可行性的。一方面是因為初中生的學科分離意識相對高中生而言比較薄弱，有著較強的可塑性，學科的兼容性也比較好，生物教師可以在教學中適當滲透一些其他學科知識的講解，以進一步夯實學生的基礎。另一方面是因為新的生物課程標準提出教師要注重學生的實踐，使學生通過完成探究性的學習活動或工程學的任務，來逐漸加深對生物概念的認知與理解。將STEAM這一教育理念融入初中生物教學，有助于讓學生從大科學的視角去看待和掌握生物學科的本質，可見其重要性。

二、初中生物教學融入STEAM理念的一般流程

在初中生物教學中適當滲透STEAM這一教育理念，將數學、技術、工程、藝術等融入其中，可以更好地豐富和完善生物教學內容和過程。可按照如下教學流程來開展：創設趣味化的情境，激發學生的求知欲→開展合作探究，鍛煉學生的問題解決能力→通過小組合作總結，引導學生重構知識體系→教師帶領學生小結，進一步完善所學知識。

在具體的教學過程中，教師可以通過創設良好的情境，引發學生深度思考，激發他們對新問題產生強烈的求知欲望，從而體現學生的學習主體性。同時，在小組合作學習過程中，學生還可以在教師的引導下充分調動自身已有的科學、藝術、工程等方面的知識經驗和技能，在原有的知識水平上真正有所收獲和發展。另外，從生物核心素養這一教學理念出發，教師在實際教學中也需要通過創設情境、開展小組合作探究與學習、知識總結等課堂活動，鼓勵學生在特定情境中利用所學原理和知識規律去解決問題，進而更好地培養和發展學生的生物核心素養。將STEAM教育理念融入初中生物教學，不僅可以很好地落實素質教育的教學要求，還能有效實現生物核心素養教育理念對人才的培育目標，不失為一種行之有效的初中生物教學手段。

三、初中生物教學融入STEAM教育理念的策略

（一）趣味導入，激發學生探究新知的欲望

在本節課教學之前，學生已經學過了與“鳥”相關的知識，不僅初步了解了鳥類適合飛行的結構特點，也組織學生對各種形態的鳥類進行了觀察和研究。基于此，教師可以在實際教學過程中根據學生的生活經驗和知識積累，將“Art”作為趣味導入的催化劑，利用課件和學生一起來欣賞觀鳥社利用照相機、望遠鏡等現代工具觀鳥的樂趣與價值，從而逐漸引發學生思考鳥類的生殖和發育過程。

首先，教師可以向學生簡單介紹觀鳥的概念及其原因，通過引入觀鳥活動來落實STEAM教育理念中的Art，我們為學生展示利用各種現代科技所拍下來的鳥類圖片，讓其欣賞鳥類的形態、羽毛、顏色等，從而逐漸讓他們感嘆生活中還有這么多活潑可愛、豐富多彩的完美小動物。教師在介紹的過程中還可以引入一些自然學家觀察鳥類的筆記，并利用課件展示一些學生的手繪鳥，對他們進行再一次的藝術熏陶，以此吸引學生的注意力，激發他們探究新知識的欲望。其次，鳥類是人們比較容易接近的一種野生生物，觀鳥活動的開展為鳥類研究學者提供了很多相關的科學數據，而這些數據的記錄也用到了STEAM教育理念中的Mathematics。因此，教師引入觀鳥活動能對學生的科學、數學、藝術素養進行有效培養，從而進一步引導他們樹立愛護動物、保護環境的良好意識。最后，教師在向學生講解動物的生殖時，教師可以引入鳥巢來向學生展示一座集科技、藝術、數學、仿生等元素于一體的建筑物，讓學生通過觀看視頻來欣賞各式各樣的“仿鳥類建筑”，激發他們探究并解釋自然界科學現象的欲望。這樣就能將生物教學與科學、藝術、美術、生活等知識有機融合到一起，這對培養和發展學生的核心素養有積極的促進作用。

（二）活動探究，鍛煉學生解決問題的能力

想要更好地將STEAM教育理念融入生物教學，除了知識的滲透講解，還少不了學生的積極配合。對此，教師可以組織學生進行自主探究活動，并利用所學解決問題，這樣才能讓學生對知識有更深層次的理解，進而達到提高學生各方面知識和技能的目的。因此，教師可根據本部分教學的重難點內容，即鳥卵的結構和主要作用，采用STEAM理念展開教學，而不是照搬課本內容來教學。

在講解鳥卵的結構和主要作用時，我們可以為學生設計幾個探究活動，引導他們由表及里、全方面地去探究鳥卵的結構特點。首先，教師可以設計一個簡單的連圖游戲，讓他們自己根據自身經驗給鳥卵找媽媽，其中包括不同鳥所生出的顏色、大小各不相同的卵;還有一些是同類鳥，但由于吃食和孵化時間等不同，而生出顏色、大小有差異的鳥卵等，通過引入這些形態各異的鳥卵，引導學生學會保護大自然的藝術杰作，從而引入STEAM理念中的藝術性。其次，我們可以組織學生認真觀察鳥卵的外形，并邀請一名同學用鳥卵和圓形球來做滾動比賽，讓他們比較并思考鳥卵形狀呈橢圓形的優勢，這一過程也就引入了STEAM教育理念中的科學和數學原理。另外，為了更好地幫助學生探究氣孔和卵殼膜的作用，教師可以讓學生以小組為單位相互討論怎樣通過實驗驗證蛋殼上有氣孔，并動手實踐。在學生動手實踐的過程中，我們就可以通過“玻璃貼膜”舉例說明，引導學生運用工程學、科學相關的知識和原理，進一步總結出卵殼膜能夠起到很好的保溫、隔熱、防爆等保護作用。最后，我們在帶領學生探索鳥卵內部結構的過程中，可以直接提出問題，如怎樣將卵白和卵黃完整地倒出，通過這一問題的提出引發學生思考并進行小組探究，從而得出對應的答案。小組成員得到答案之后，可讓他們自行對鳥卵進行解剖，學生在動手實驗的過程中，其自身的技術、藝術、學科等素養也就得到了極大的鍛煉和發展。

（三）相互合作，引導學生進行知識的建構

STEAM教育理念的應用更強調學生在群體之間的互幫互助、相互啟發，能讓他們通過自己對問題的發現、探索和思考來實現對知識的創新總結，學生的思維能力也會從中得到很好的鍛煉，進而實現知識框架體系的自主建構。

例如，在為學生講解卵殼的作用時，教師可以鼓勵學生發散思維，設計一些鳥卵承重的小點子，集結小組團體的智慧和力量制定出一系列測試鳥卵承重的方案，如用手捏、用重物壓等。在這之后，我們再根據學生所討論出來的方案提出相關問題，比如：用這些方法可以直觀地了解到卵殼的作用，但是怎樣才能有效避免卵殼因受力不均勻而破裂呢？這個時候，學生就會聯系自身的生活經驗，結合物理、科學等相關知識和原理，將關注的重點放在鳥卵的處理方式和重物的選擇與擺放等問題上，并運用工程學、數學等相關知識進一步探索鳥卵的最大承重。這樣學生就會通過合作探究、動手實驗的方法逐漸得出結論，其合作意識也能得到切實有效的鍛煉，并且對知識的自主建構也會更有自己的想法和理解，從而極大地保證本節課教學的有效性。除此之外，教師可以在課堂知識點的總結過程中再次引入STEAM教育理念，引導學生將本節課所學的知識以文字、圖畫相結合的方式進行總結，這樣既能讓學生直觀地感受到生物知識的藝術美和科學性，又能幫助他們鞏固所學知識，從而提高教學效果。

（四）課堂小結，培養學生的生物核心素養

一直以來，教師都非常重視課堂小結的開展，在課堂上及時總結并整理本堂課的教學內容，可以很好地加深學生對所學知識的理解和印象，還能讓學生將大腦中原本零碎化的知識點變得更加系統、完整，這能為培養并提升學生的生物核心素養奠定良好的基礎。

因此，教師在教學中結本節課的內容時，不妨通過板書將“鳥的生殖和發育過程”與“鳥卵的結構特點”這兩部分的知識點進行有機結合，幫助學生不斷完善自身的生物知識體系。我們可以有計劃地對這兩部分知識點進行文字、圖畫的板書編排，并要求學生積極動腦思考、動口表達，形成良好的師生互動的教學關系，給他們以視覺、聽覺的感官沖擊體驗，從而讓他們更加直觀地感受到STEAM教育理念和生物學科的特點和魅力。

四、結束語

總而言之，STEAM教育理念的應用雖然目前在我國的教學中還不夠成熟，但是這一理念卻備受我國教育工作者的關注和青睞。每一學科的教師也都積極致力于充分挖掘自己所教學科中可以有效滲透STEAM教育理念的機會和素材，并通過實踐檢驗新教學方法的可行性和有效性，以更好地滿足當代初中生的實際學習需求，從而為其提供更優質的教學服務。因此，新時代下的初中生物教師要積極參與到對STEAM教育理念的開發和運用中，在傳授學生生物基礎知識的同時，讓他們的綜合能力和核心素養得到切實有效的培養和鍛煉，從而更好地促進學生的全面發展。

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