滕孝花

【摘要】STEM的英文全稱是Science、Technology、Engineering andMathematics，即科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)。STEM教育理念首先由美國學(xué)者于20世紀(jì)80年代提出，旨在通過學(xué)科間的有機(jī)綜合培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。在此理論指導(dǎo)下，以人教版必修一《分子與細(xì)胞》教材分析為例，就高中生物課堂教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)探討一下新的創(chuàng)設(shè)途徑或思路。

【關(guān)鍵詞】STEM教育理念?高中生物?情境教學(xué)

一、將新聞事件融入教學(xué)中

教材的編制具有滯后性，這是教材本身的特點(diǎn)所決定的。所以在日常教學(xué)中，盡管教材里也安排了許多與STEM教育理念相關(guān)的情境素材，但時效性不強(qiáng)，在激發(fā)學(xué)生的興趣方面略顯不足。例如，教材在“從生物圈到細(xì)胞”一節(jié)提供了“非典型性肺炎和SARS病毒”情境素材，這是曾經(jīng)發(fā)生在我國非常具有影響力的事件，給許多人留下了深刻的記憶，也彰顯了我國政府在處理涉及人身健康、社會安全等重大公共事件方面強(qiáng)有力的控制能力。但對于學(xué)生來說沒有親身經(jīng)歷過，他們對此的興趣并不高，因而在教學(xué)中，教師利用此機(jī)會還可以補(bǔ)充一些時效性很強(qiáng)的新聞事件，如“流行性感冒”、肆虐非洲的埃博拉病毒等。生物教師要常關(guān)注新聞事件，及時收集，在教學(xué)中適時運(yùn)用，可以極大地激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生感覺到生物學(xué)知識的重要性，使學(xué)生認(rèn)識到我們所生活的世界處處充滿了生物學(xué)知識。

二、將學(xué)習(xí)與生活進(jìn)行無縫連接

實(shí)踐性是STEM教育的特點(diǎn)之一，在教學(xué)中可以將教材知識與健身、養(yǎng)生、運(yùn)動等日常生活緊密地聯(lián)系起來，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的生物學(xué)核心素養(yǎng)。例如，教材在“細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)”一節(jié)的課后安排的閱讀材料為日常生活的飲食，這與每個人的日常生活十分密切，但其中講到的熱量對學(xué)生來說太抽象，激發(fā)不了學(xué)生的興趣。這時，可以在此處添加一個討論環(huán)節(jié)，利用所學(xué)知識讓大家討論一下“如何減肥”或者“如何保持標(biāo)準(zhǔn)的體重”等問題。學(xué)生對這些問題就十分感興趣，現(xiàn)在隨著生活水平的提升班上的肥胖學(xué)生也越來越多，在討論開始前教師首先提示學(xué)生對體重超標(biāo)的學(xué)生不能有任何“嘲笑”甚至“歧視”，大家要一起利用剛學(xué)過的知識幫助這些同學(xué)解決問題。這樣就將學(xué)習(xí)知識與生活實(shí)際進(jìn)行了無縫連接，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識的欲望，為他們做好人生規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。

三、密切關(guān)注科學(xué)前沿知識與工程技術(shù)的最新發(fā)展

STEM教育核心在于科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)的有機(jī)整合。高中生物人教版必修一教材中涉及到了許多前沿的科學(xué)技術(shù)與手段，如顯微鏡的發(fā)明對生物學(xué)研究發(fā)展的關(guān)系，電子顯微鏡的使用對于細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的了解和觀察所起到的巨大促進(jìn)作用，放射性同位素示蹤技術(shù)的應(yīng)用對于人們研究一些物質(zhì)的運(yùn)動與轉(zhuǎn)化所顯現(xiàn)的便利作用，冰凍蝕刻技術(shù)用于觀察細(xì)胞膜中蛋白質(zhì)的排列情況……在必修三中也展現(xiàn)了大量新的科學(xué)技術(shù)。在教學(xué)中，可以將必修三的一些工程技術(shù)手段融入到必修一相關(guān)知識的講解中去，既體現(xiàn)了“用教材教”“創(chuàng)造性使用教材”等一些新課程理念，也體現(xiàn)了STEM教育的特點(diǎn)。例如，在學(xué)習(xí)完DNA的基本結(jié)構(gòu)和堿基排列規(guī)律后，可以將目前在全世界引起很大爭議的“基因編輯”“轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物”“克隆人”等社會熱點(diǎn)融入教學(xué)中，讓學(xué)生了解“基因編輯具體編輯改變的是什么？”“轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物對人體是否有害”……然后，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生討論：“基因編輯”會引發(fā)哪些社會倫理沖突？我們該怎么面對以后的“基因”生活狀態(tài)？由于受課堂教學(xué)時間的限制，有些問題不宜深入討論，教師只要提到了，對學(xué)生的心靈也會造成很大的觸動，也會引起學(xué)生進(jìn)一步了解的欲望，甚至?xí)绊憣W(xué)生一生的選擇和發(fā)展。每年公布的諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎也備受世界矚目，其中有許多知識也與現(xiàn)行高中生物教材有著密切的聯(lián)系，可以充分利用這些情景素材，教師要善于總結(jié)并給予持續(xù)關(guān)注。

四、注重科學(xué)史在高中生物核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的教育價值

科學(xué)的發(fā)展過程是不平凡的，是在前人及其他相關(guān)行業(yè)的基礎(chǔ)上創(chuàng)造性地勞動成果。必修一教材主要介紹了“細(xì)胞學(xué)說的建立”“生物膜結(jié)構(gòu)的不斷認(rèn)識”“酶的探究”“光合作用”等科學(xué)史。在教學(xué)中，教師還可以結(jié)合教材提供的幾個科學(xué)史，在此基礎(chǔ)上適當(dāng)發(fā)散，對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和完善，在激發(fā)學(xué)生興趣的同時，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生情感、態(tài)度和價值觀等生物學(xué)核心素養(yǎng)。

學(xué)科綜合性、實(shí)踐性、情境性是STEM教育的三大特點(diǎn)，因而在高中生物日常教學(xué)中注重基于STEM教育理念的情境創(chuàng)設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，國內(nèi)關(guān)于STEM教育理論的研究和實(shí)踐與國外相比還處于相對較弱的地位，適于我國高中生物教學(xué)實(shí)際可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)和方法還較少，須在實(shí)踐中不斷探索和交流，逐步提高其在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面的顯著促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

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