在STEM教育理念指导下创设高中生物情境教学思路探讨

滕孝花

【摘要】STEM的英文全称是Science、Technology、Engineering andMathematics，即科学、技术、工程和数学。STEM教育理念首先由美国学者于20世纪80年代提出，旨在通过学科间的有机综合培养学生的核心素养。在此理论指导下，以人教版必修一《分子与细胞》教材分析为例，就高中生物课堂教学情境创设探讨一下新的创设途径或思路。

【关键词】STEM教育理念 高中生物 情境教学

一、将新闻事件融入教学中

教材的编制具有滞后性，这是教材本身的特点所决定的。所以在日常教学中，尽管教材里也安排了许多与STEM教育理念相关的情境素材，但时效性不强，在激发学生的兴趣方面略显不足。例如，教材在“从生物圈到细胞”一节提供了“非典型性肺炎和SARS病毒”情境素材，这是曾经发生在我国非常具有影响力的事件，给许多人留下了深刻的记忆，也彰显了我国政府在处理涉及人身健康、社会安全等重大公共事件方面强有力的控制能力。但对于学生来说没有亲身经历过，他们对此的兴趣并不高，因而在教学中，教师利用此机会还可以补充一些时效性很强的新闻事件，如“流行性感冒”、肆虐非洲的埃博拉病毒等。生物教师要常关注新闻事件，及时收集，在教学中适时运用，可以极大地激发学生的兴趣，让学生感觉到生物学知识的重要性，使学生认识到我们所生活的世界处处充满了生物学知识。

二、将学习与生活进行无缝连接

实践性是STEM教育的特点之一，在教学中可以将教材知识与健身、养生、运动等日常生活紧密地联系起来，培养学生解决实际问题的生物学核心素养。例如，教材在“细胞中的糖类和脂质”一节的课后安排的阅读材料为日常生活的饮食，这与每个人的日常生活十分密切，但其中讲到的热量对学生来说太抽象，激发不了学生的兴趣。这时，可以在此处添加一个讨论环节，利用所学知识让大家讨论一下“如何减肥”或者“如何保持标准的体重”等问题。学生对这些问题就十分感兴趣，现在随着生活水平的提升班上的肥胖学生也越来越多，在讨论开始前教师首先提示学生对体重超标的学生不能有任何“嘲笑”甚至“歧視”，大家要一起利用刚学过的知识帮助这些同学解决问题。这样就将学习知识与生活实际进行了无缝连接，激发学生学习生物学知识的欲望，为他们做好人生规划奠定基础。

三、密切关注科学前沿知识与工程技术的最新发展

STEM教育核心在于科学、技术、工程与数学的有机整合。高中生物人教版必修一教材中涉及到了许多前沿的科学技术与手段，如显微镜的发明对生物学研究发展的关系，电子显微镜的使用对于细胞内复杂结构的了解和观察所起到的巨大促进作用，放射性同位素示踪技术的应用对于人们研究一些物质的运动与转化所显现的便利作用，冰冻蚀刻技术用于观察细胞膜中蛋白质的排列情况……在必修三中也展现了大量新的科学技术。在教学中，可以将必修三的一些工程技术手段融入到必修一相关知识的讲解中去，既体现了“用教材教”“创造性使用教材”等一些新课程理念，也体现了STEM教育的特点。例如，在学习完DNA的基本结构和碱基排列规律后，可以将目前在全世界引起很大争议的“基因编辑”“转基因农作物”“克隆人”等社会热点融入教学中，让学生了解“基因编辑具体编辑改变的是什么？”“转基因农作物对人体是否有害”……然后，进一步引导学生讨论：“基因编辑”会引发哪些社会伦理冲突？我们该怎么面对以后的“基因”生活状态？由于受课堂教学时间的限制，有些问题不宜深入讨论，教师只要提到了，对学生的心灵也会造成很大的触动，也会引起学生进一步了解的欲望，甚至会影响学生一生的选择和发展。每年公布的诺贝尔生理或医学奖也备受世界瞩目，其中有许多知识也与现行高中生物教材有着密切的联系，可以充分利用这些情景素材，教师要善于总结并给予持续关注。

四、注重科学史在高中生物核心素养培养中的教育价值

科学的发展过程是不平凡的，是在前人及其他相关行业的基础上创造性地劳动成果。必修一教材主要介绍了“细胞学说的建立”“生物膜结构的不断认识”“酶的探究”“光合作用”等科学史。在教学中，教师还可以结合教材提供的几个科学史，在此基础上适当发散，对相关内容进行补充和完善，在激发学生兴趣的同时，进一步培养学生情感、态度和价值观等生物学核心素养。

学科综合性、实践性、情境性是STEM教育的三大特点，因而在高中生物日常教学中注重基于STEM教育理念的情境创设具有重要的现实意义。目前，国内关于STEM教育理论的研究和实践与国外相比还处于相对较弱的地位，适于我国高中生物教学实际可以借鉴的经验和方法还较少，须在实践中不断探索和交流，逐步提高其在培养学生核心素养方面的显著促进作用。

参考文献：

[1]余胜泉，胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式[J].开放教育研究，2015，（4）：13.

[2]董宏建，白敏.中国理工科STEM教育发展探究[J].现代教育技术，2016，（7）：12.