王金泉

摘 要：在新課改的影響和推動下，對高中生物教學提出了全新的要求，教學創(chuàng)新也迫在眉睫。要求教師要充分借助STEM這一教育理念幫助學生獲得更好地學習和發(fā)展，有效突破傳統(tǒng)教學活動中存在的各種不足，激發(fā)學生對生物課程學習的興趣，調(diào)動起學習的積極性和主動性?；诖?，本文就針從論述STEM教育理念的概念出發(fā)，從講解生物科學、培養(yǎng)生物操作技能、理論結(jié)合實踐、方法傳授幾個方面論述了STEM教學理念與高中生物深度教學的結(jié)合策略。

關(guān)鍵詞：高中生物;教育理念;深度學習;融合

高中生物學科在這一階段的教學體系中占據(jù)了重要地位，會涉及很多方面的知識，對學生能力的要求也有一定程度的拔高。在具體的教學活動中，為了幫助學生獲得更均衡的發(fā)展，教師要結(jié)合藝術(shù)、數(shù)學、技術(shù)等多個方面展開對學生的教學引導，采用全新的教育理念，更好地幫助學生活躍思維，激發(fā)學習的欲望和潛能。與此同時，教師也要高度重視STEM這一新型教育理念的積極作用，把STEM教育與高中生物深度教學有機結(jié)合起來，從而帶給學生更獨特且深刻地學習體驗，提高高中生物教學的質(zhì)量和水平，最終推動學生生物學科素養(yǎng)培育目標的穩(wěn)步實現(xiàn)。

一、STEM教育理念的分析和概述

STEM是一種全新的教育理念，其倡導開展綜合性的教育，具體來說，STEM教育也不僅是單純的一個詞，而是科學、技術(shù)、藝術(shù)、工程及數(shù)學等英文單詞的縮寫，也可以說，這種教育理念，其實是將以上五種教學有機結(jié)合起來的一種新型理念。而且這種教育理念最早起源于美國，其最初的目的是要把各門學科有機聯(lián)合起來完成教育引導，有效突出教育的綜合性，加強對學生能力的培養(yǎng)，在有限的課堂時間內(nèi)幫助學生獲取更全面的知識，找準學習的方向，實現(xiàn)培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)的目標。相對于傳統(tǒng)的教育理念來說，STEM教育最突出的特點就是充分借助學生的思維和情感投入，使得復雜的學習內(nèi)容變得簡單化，幫助學生在理解的基礎(chǔ)上不斷豐富自身的知識儲量，鞏固自身的知識體系，推動學生各方面能力的均衡發(fā)展，是培養(yǎng)全面型人才的重要支撐力量。

二、STEM教育理念與深度教學之間的關(guān)系

從STEM教育理念與深度教學的特征來看，二者都是在新時期教育背景下出現(xiàn)的一種新型理念和培養(yǎng)目標，同時也是廣受熱議的兩個教育話題。尤其是在深度教學活動提出之后，在一定程度上預示著我國教育模式將發(fā)生巨大的改變，并向著更高級的人才培養(yǎng)模式進發(fā)。充分借助STEM教育理念，可以把多種綜合內(nèi)容整合在一起，進而幫助學生在有限的課堂內(nèi)鍛煉思維，提高學習能力。[1]因此，從發(fā)展的角度來看，二者之間是通力合作、相互促進的關(guān)系，而在深度學習的基礎(chǔ)上開展STEM教育，能使得教學的效果更加顯著，幫助學生在潛移默化中獲得更深刻地感染和熏陶，進一步確保教學目標的順利實現(xiàn)。

三、STEM教育理念與高中生物深度學習的結(jié)合

（一）采用科學的方法展現(xiàn)STEM理念科學性的特點

在高中階段的教學活動中，借助生物科學的方法也就是引導學生通過科學合理的方式和途徑獲取更科學的生物知識，其實這也是獲得新知識的主要輔助工具，在深度學習過程中是經(jīng)常用得到的。只有結(jié)合STEM理念的科學性特點完成更加深入的教學，才能培養(yǎng)學生的開放思維，推動學生自主學習和探索能力的提升。

比如在學習到高中生物“分子與細胞”以及“遺傳與進化”這兩個模塊的知識點時，教師就要更好地融合STEM教育理念的科學性完成由淺入深的教學引導。在這節(jié)課程的教學活動中，教師既要保證教學內(nèi)容的科學性，同時還要注重教學方法和學生學習方法的科學性。具體來說，教師可以充分借助觀察法、實驗研究法、定量分析法、定向分析法等多種綜合性的教學方法帶領(lǐng)學生暢游在知識的海洋中。如針對“分子與細胞”這類知識點的學習，教師必須引導學生親自動手實踐，在實驗操作中更好地觀察每個細胞的結(jié)構(gòu)，正確地認識到細胞核、細胞壁、細胞膜等細胞單位，而針對“遺傳與進化”這類抽象知識點的學習，教師則要通過更加科學的方法引導學生學會計算遺傳的概率，要能夠準確地掌握不同染色體與遺傳之間的緊密關(guān)系。與此同時，當教師在講解完生物概念知識之后，教師就要為學生提供更加科學的研究案例，并且留出足夠的時間引導學生以小組為單位完成深入地探究學習，以此來增強學生的學習體驗，突出學生在學習活動中的主體地位。在這之后，教師也要采用科學的方法幫助學生答疑解惑，化解學生對生物課程學習的抵觸心理，這整個過程中都會明顯的突出教學活動的科學性，也能引導學生在探究學習活動中樹立科學意識。除此之外，為了讓生物教學活動更貼合學生的生活實際，符合學生的認知能力，教師也要整合生物課程最新的熱點知識來完成講解，在學生熟悉的事物中強化學生對生物概念的認知，讓生物知識可以真正內(nèi)化于心，確保在更科學的教學方法下順利完成不同課程的教學要求和任務。

（二）在培養(yǎng)生物技能中展現(xiàn)STEM理念技術(shù)性的特點

在高中生物課程的學習中，實驗扮演了重要的角色，而為了更好地提高生物課程教學的質(zhì)量和水平，對實驗操作也是有一定要求的。為此，在具體的教學活動中，教師要著重培養(yǎng)學生的生物操作技能，幫助學生在實驗中感受生物課程學習的樂趣，在展現(xiàn)STEM理念科學性的同時突出生物教學活動的實效性。[2]

比如在學習到高中生物“綠葉色素中的提取和分離”這一實驗的過程中，就需要教師著重培養(yǎng)學生動手操作的能力，要求學生按照規(guī)范完成簡單的實驗操作，在實驗中總結(jié)實驗現(xiàn)象，歸納概括實驗原理，以此來不斷強化學生解決問題的意識。相對于這種比較復雜的實驗來說，教師要給予學生更加專業(yè)的指導，為學生傳授更加熟練的操作方法。在這個實驗中，需要借助毛細吸管來提取綠葉的細線，但是大部分學生在劃分細線的過程中，往往由于操作不當會被毛細吸管割傷，為了避免對學生的傷害，在實驗中就可以借助小毛筆來代替。在這種情形之下，教師還可以更好地把實驗課程與STEM教育理念有機結(jié)合起來，借助情景的創(chuàng)設(shè)來激發(fā)學生對實驗過程研究和分析的欲望，教會學生正確地運用實驗器材，在更專業(yè)的操作性指導活動中幫助學生明確自己在學習中存在的不足。與此同時，為了加深學生對這一實驗和生物知識的理解和記憶，教師還可以充分借助多媒體技術(shù)的優(yōu)勢在課堂上為學生播放相關(guān)的視頻演示，通過暫停、慢放等功能為學生更加直觀具象地展示實驗操作的每一個步驟，不斷強化學生對生物知識的掌握程度，有效克服教師實驗技術(shù)不夠完備的劣勢。而且，借助這種教學方法，不但能更好地突出教學活動的技術(shù)性特點，還能改變傳統(tǒng)生物教學枯燥乏味的弊端，是推動教學質(zhì)量和效率提升的重要途徑，且對學生核心素養(yǎng)的培育也起到了重要的推動作用。

（三）通過理論結(jié)合實踐展現(xiàn)STEM理念工程性的特點

在高中生物教學活動中，STEM理念與深度教學融合過程中展現(xiàn)出的工程性特點可以理解為生物知識在生活實踐中的應用。為此，教師要高度重視理論與實踐的結(jié)合，引發(fā)學生的理性思考，培養(yǎng)學生學以致用的意識和能力。[3]

比如在學習到高中生物“探究生長素類似物，促進插條生根的最適濃度”這一知識點的過程中，教師可以在實驗操作環(huán)節(jié)融入STEM理念工程性的概念，使得教學活動更加縝密且具有實效性。在這節(jié)課堂上，教師可以充分利用課堂提問來引發(fā)學生的思考，借助“植物的根為什么總是朝著地的方向成長呢？而植物的莖又為什么朝著反方向生長？”這樣的問題幫助學生高度集中注意力到課堂上，并引導學生結(jié)合自己之前所學的知識進行分析和理解。在這一過程中，教師要認真觀察學生對知識遷移運用的能力，最后作出總結(jié)歸納，并告訴學生這是一種潛在的自然規(guī)律，在我們?nèi)粘Ｉ钪羞@類知識點的運用是非常常見的。而當學生更好地認識到生物課程與日常生活之間的關(guān)系之后，教師就要引導學生結(jié)合自己的生活經(jīng)驗完成相關(guān)的實驗操作，檢驗課堂上所學的生物定律。這樣一來，就能讓學生更加積極主動地參與到實踐學習活動中，在理論學習的同時引導學生由淺入深地完成實踐的過渡，更好地突出STEM理念工程性的特點，這對于培養(yǎng)學生的動手操作能力和自主探究意識都有著突出的作用，是幫助學生養(yǎng)成良好的學習習慣，構(gòu)建完整知識體系的關(guān)鍵一步。

（四）在把握教學方法中展現(xiàn)STEM理念藝術(shù)性的特點

在高中生物教學活動中，教師要采用更加科學的方法加強對學生的引導，提高教學的針對性。通過在生物課堂上融入導入藝術(shù)、講解藝術(shù)和總結(jié)藝術(shù)，就能確保每個教學環(huán)節(jié)的精準銜接，幫助學生在學習課堂上做到游刃有余。[4]

比如在學習到高中生物“DNA是主要遺傳物質(zhì)”相關(guān)知識點的過程中，作為新時代的教師，在開展具體的教學活動之前，要根據(jù)教材內(nèi)容完成PPT課件的設(shè)計，在這一過程中就要高度重視教學方法，藝術(shù)性的特點。在備課過程中，教師要在熟讀教材的基礎(chǔ)上整合這節(jié)課程教學的重難點，挑選出適合這節(jié)課程的教學方法。在具體的課堂上，教師要運用“之前我們學習到蛋白質(zhì)是生命活動的基礎(chǔ)，而為什么說DNA是主要的遺傳物質(zhì)呢？”這樣的問題引發(fā)學生的思考，幫助學生在回顧舊知識的基礎(chǔ)上快速進入新的學習狀態(tài)，以此來突出語言導入藝術(shù)的靈活性。接下來，教師就要利用好多媒體技術(shù)的優(yōu)勢完成重難點知識的分步講解，強化對課堂教學節(jié)奏的把控，讓學生真正感受到學習是一個循序漸進的過程，在更加直觀清晰的講解方式中幫助學生理清學習的線索，找準學習的方向。這樣一來，就能有效克服學生對生物課程學習的抵觸心理，實現(xiàn)完美的教學過渡，在STEM理念藝術(shù)性的支撐下讓高中生物課堂散發(fā)新的生機和活力，最終按時按質(zhì)地完成教學任務，推動學生生物核心素養(yǎng)的均衡發(fā)展。

（五）在學科整合中展現(xiàn)STEM理念數(shù)學性的特點

各門學科之間本就有著各種各樣的潛在聯(lián)系，把數(shù)學更好地與生物學科整合在一起，能夠更好地發(fā)揮STEM理念數(shù)學性的優(yōu)勢，提高學生數(shù)據(jù)分析和建模的能力，讓高中生物課程的學習變得更加簡單輕松，進而幫助學生樹立學好生物課程的信心，堅定學習的目標，以更加飽滿的熱情參與到更具深度的學習活動中。[5]

比如在高中生物課堂上，教師可以要求學生完成一次關(guān)于“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”設(shè)計的學習活動，在這一過程中檢測學生對知識的把握情況，進而總結(jié)下一階段的教學任務。針對這一內(nèi)容的教學，學生需要掌握雙螺旋結(jié)構(gòu)模型繪制的原理是什么，改進的方法有哪些，最后能取得怎樣的效果？要引導學生借助數(shù)學課程中學到的思想方法來完成相關(guān)生物結(jié)構(gòu)的繪制。除此之外，教師還要引導學生認識到生物課程中計算呼吸作用與光合作用所需的能量、計算形成精子和卵細胞的種類以及計算遺傳病的發(fā)病率等，這都是與數(shù)學課程有著緊密聯(lián)系的內(nèi)容，需要學生融會貫通各門學科的知識才能更加快速高效地解決問題，在學?；顒又蝎@得更多地成就，樹立學好生物課程的信心，并堅定學習的目標。這樣一來，不斷能完成更加淺顯的知識教學，還能促進學生各方面能力的發(fā)展，培養(yǎng)學生良好的學習品質(zhì)，為培養(yǎng)其深入學習的意識和能力做好充分準備，同時也是學生自我完善，自我發(fā)展的重要支撐力量。

總而言之，在課標改革的背景之下，高中生物教學活動的發(fā)展也要做到與時俱進。在具體的教學活動中，教師要充分加強STEM教育理念與深度學習的融合，要明確這一理念教學的重點不是針對單一的學科，而是要引導學生掌握學科之間融合的方法，倡導學生借助跨學科的思維完成對問題的分析，更加高效地找到解決問題的方法。與此同時，還要充分發(fā)揮學生主觀能動性的優(yōu)勢，給予學生自主學習的時間和空間，引導學生樹立自主探究的意識，在原有的基礎(chǔ)上不斷實現(xiàn)自身的價值。進一步凸顯STEM理念的積極作用，確保高中生物課程的教學目標得以順利實現(xiàn)，推動學生綜合素質(zhì)的提升，為培養(yǎng)綜合型的人才做好一系列的教育指導工作。

參考文獻

[1]王曉華.基于核心素養(yǎng)的STEAM課程在高中數(shù)學中的開發(fā)與應用研究[J].中外交流，2019，26（27）：215-215.

[2]韓會斌.基于核心素養(yǎng)的高中生物課堂教學研究[J].讀與寫（上，下旬），2019，16（17）：170-170.

[3]張志祥、王穎、趙沛榮.STEAM視野下生物學學科核心素養(yǎng)培育的“項目式”實踐探索——以“校園植物資源的調(diào)查與應用”為例[J].中學生物學，2020，36（2）：127-129.

[4]余鴻婷.基于STEAM理念的生物實驗教學——以“微生物的實驗室培養(yǎng)”為例[J].實驗教學與儀器，2020（6）：18-20.

[5]龔潔瑩.論STEAM教育與核心素養(yǎng)的對接[J].知識文庫，2019，（10）：240-240.