古惠嘉

【摘要】? STEAM教育是當前教學課程改革的重點內容，其理念與生物學習的理念是完全契合的，本文基于STEAM教育跨學科的五層金字塔框架結構基礎，提出STEAM應用在生物教學中的六大表現(xiàn)。

【關鍵詞】? STEAM教育 生物教學 綜合素養(yǎng)

【中圖分類號】? G633.91 ? ?? ? ? ? ? ? ?【文獻標識碼】? A ? ? 【文章編號】? 1992-7711（2020）23-018-01

隨著社會發(fā)展和科技進步，高層次的創(chuàng)新型人才是國家競爭力的關鍵，在教育教學中對學生的綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)也越發(fā)重視。STEAM教育，作為集科學、技術、工程、藝術、數(shù)學于一體的綜合性教育，已得到教育界的廣泛認可，是當前教學課程改革的重點內容。

一、STEAM教育的內涵

2010年，美國學者Yakman提出了STEAM教育的五層金字塔框架結構，其中科學為人們認識規(guī)律的工具，工程與技術是改造世界的工具，藝術用于美化和豐富世界，數(shù)學是發(fā)展的基礎。王娟等對該模型做出了解釋，認為STEAM教育是一種注重實踐和過程，強調跨學科知識遷移與交流協(xié)作的、整合多學科知識的教學方式，它主要有兩層意義。既包含了學科型的知識，又有人文型擴展，倡導不同學科特點之間的靈活整合;與傳統(tǒng)的分科課程相比，更注重學習的過程、學科知識與生活的聯(lián)系，從實踐活動中激發(fā)和培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，促進學生的成長。

二、STEAM理念下的生物課堂

與其它科目相比，生物課程的教學內容中涉及較多的生活情境，教學環(huán)節(jié)設置相對靈活。同時，新課改下的初中生物教學對學生的創(chuàng)造力的培養(yǎng)提出了更高的要求，因此STEAM理念與生物學習的理念是完全契合的，所以在初中生物課堂教學過程中可以嘗試整合STEAM教學理念，改變傳統(tǒng)的教學方式。具體可以從六方面著手。

（一）教學觀念和工具、資源的更新

1.教學觀念更新

STEAM理念強調了學生的自主性，教師應改變教學觀念，變成學生的引導者。如《調查周邊環(huán)境中的生物》課中，傳統(tǒng)教學中教師一般會展示設計好的表格，并羅列調查的方法與步驟，整個過程學生僅僅通過記憶的方式獲取知識。STEAM教學觀念指導下的同一節(jié)課，讓學生分組實地調查環(huán)境生物，讓學生自主完成報告與展示結果，整個教學環(huán)節(jié)充分體現(xiàn)了學生的主體地位。

2.工具和資源的更新

隨著信息技術的發(fā)展應用，學會運用技術手段進行教學，打造高效課堂已成為STEAM教育中教師需掌握的技巧。如《單細胞生物》一課介紹草履蟲結構時，傳統(tǒng)教學中一般是展示草履蟲圖片或視頻，而引入顯微鏡后，學生利用顯微鏡觀察草履蟲，還可以將實時拍照攝像等用于教學過程中，打破傳統(tǒng)的實驗教學的諸多限制。

（二）學科間的知識體系的有機結合

學科知識融合，體現(xiàn)了STEAM教育對于綜合素質的培養(yǎng)和著重，Sanders認為STEAM教育是在建構主義和認知科學理論的指導下，以學科知識為基礎對問題進行探討。如探討《細胞通過分裂產生新細胞》中，學生對“細胞不能無限增長”的概念表示困惑，筆者引入了數(shù)學正方體比表面積的概念，幫助學生用數(shù)學統(tǒng)計的方法理清該概念。

（三）聯(lián)系生活，創(chuàng)設情境

STEAM教育非常重視搭建學生理論知識與現(xiàn)實世界的聯(lián)系橋梁，鼓勵學生在學習過程中的親身探究經歷與動手體驗。如有教師利用STEAM教學理念幫助學生理解生態(tài)平衡的動態(tài)性特征中，通過亞洲鯉魚入侵美國事件激發(fā)學生的學習興趣，學生在頭腦風暴環(huán)節(jié)中設計解決該問題的方案，并通過小游戲建立捕食者模型，理解維持生態(tài)平衡的動態(tài)過程。

（四）創(chuàng)新思維的訓練

創(chuàng)造性的訓練在STEAM教育顯得尤為關鍵。STEAM教育圍繞學生主體，鼓勵引導其自主探究，來激發(fā)學生的聯(lián)想力與創(chuàng)造力。如《動植物細胞》一節(jié)中，筆者引導學生運用生活材料制作動植物模型，學生們用了很多種材料進行設計，充分發(fā)揮了大家的想象力，而且在這個活動中，老師進一步引導學生材料選擇需要體現(xiàn)結構和功能特點，將動植物細胞一節(jié)知識點真正的講透。

（五）多元主體參與的實踐

STEAM教育鼓勵學習過程的學生實踐活動，這就意味著該教育活動中不僅面對簡單的師生雙方，還需要其他主體的加入，如在學生生物課外實踐中，可能需要實地考察、到圖書館查閱資料，這就需要圖書管理員、場所管理人員的參與;同時教師要鼓勵學生實踐合作中，以小組或者團隊形式完成，這個組員構建也是多元化體現(xiàn)，可以跨級甚至學校的團隊。

（六）人文素質培養(yǎng)

STEAM教育中，除了學科素質的培養(yǎng)，人文素養(yǎng)同樣重要。生物教學中，可以通過主題延展模式推動該素質培養(yǎng)，例如在講述《生態(tài)系統(tǒng)》一節(jié)時，為學生展示了生物圈2號的故事，引導學生保護生態(tài)系統(tǒng)，愛護地球的思想;《細胞分裂》中擴展癌癥的由來，為大家強調了健康生活的重要性。

三、結論與展望

十三五規(guī)劃中，明確指出當前科學創(chuàng)新和跨學科研究的發(fā)展勢不可擋，作為一名中學生物老師，需要盡快適應該教育教學的改變，理清STAM教育理念，整合入生物教學中，注重跨學科知識的融合、注重探究式學習、注重學習情境創(chuàng)設、注重科學生活實踐，系統(tǒng)培養(yǎng)學生的科學觀念以及綜合素養(yǎng)。

[ 參? 考? 文? 獻 ]

[1]趙慧臣，陸曉婷.開展STEAM教育，提高學生創(chuàng)新能力——訪美國STEAM教育知名學者格雷特·亞克門教授[J].開放教育研究，2016，（5）：4-10.

[2]王娟，吳永和.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代STEAM 教育應用的反思與創(chuàng)新路徑[J].遠程教育雜志，2016，（2）：90-97.

[3]馬紅芹.美國K-12階段“科學、技術、工程和數(shù)學”（STEM）教育研究[D].2015.