STEM教育融入高中生物学课程设计实践研究

陈朝霞

摘要：在现代高中课程体系中，生物是一门重要的基础课程，也是学生获取生命科学知识的主要渠道。将STEM教育实际应用于高中生物教学当中，不仅能使学生对所掌握的知识进行更好的运用，还能使学生学习生物课程的兴趣得到提升。所以，在STEM教育模式下，高中生物教师可以带领学生设立课题、制作计划书等完成相关操作，使学生在项目策划和实际操作环节获得学习体验，对生物技术和实践应用形成更加全面的认知，提高生物教学效率。本文就STEM教育融入高中生物学课程设计实践的相关内容展开了一系列的研究。

关键词：STEM教育;高中生物;课程设计

前言：高中生物课程具有较强的系统性，主要的研究对象是自然、生物之间的联系。传统高中生物教学模式下，大多数生物教师都会采用单向知识传输的方式来开展这门课程教学活动，使得学生获取知识的状态比较被动，并且仅仅能掌握知识表面的内容，对生物知识之间的联系无法形成深入的认知。将STEM教育实际应用于高中生物教学当中对促进生物教学发展具有关键性的意义，不仅能使学生对生物知识形成更加透彻的理解，还能提高生物教学的效率。

一、STEM教育的科学认知

在高中生物教学中实际运用STEM教育，其主要目的是强化学生对生物知识的理解和运用：首先，从科学素养角度来看，也就是让学生从生物的角度认识和理解自然，并能参与到影响自然的过程当中;其次，从技术素养角度来看，培养学生形成使用、管理、理解和评价技术的综合能力;第三，从工程素养角度来看，也就是学生应该掌握设计和开发技术的过程;最后，从数学素养角度來看，也就是学生在接触数学知识的过程中，所获得的分析的和解决数学问题的能力。

二、STEM教育融入高中生物学课程设计实践方法

（一）确定课题

从高中生物教材的内容和结构来看，必修教材中包含的很多内容都是针对生物知识的解释。而选修教材与必修教材之间存在一种延伸关系，选修教材能作为一种拓展，侧重于介绍一些生物技术。在STEM教育模式下，教师应该引导学生将生活实际作为参考，确定自己想要研究的课题，并查找相关的资料[1]。例如，教师讲解到“血糖平衡调节”这个部分时，教师可以引导学生根据本章节的血糖平衡调节的概念以及调节途径，与生活中存在的一些现象建立联系，比如，糖尿病以及低血糖等。教师可以利用这些学生比较熟悉的案例使学生认识到血糖平衡调节在人体生命活动中所发挥的关键作用。

（二）整理课题

整理课题是确定课题的下一个环节，也是STEM教育的重要组成部分。首先，学生在确定关于“血糖平衡调节”研究课题后，教师应该带领学生整理课题中所涉及的知识点或者是教材之外的资料，带领学生对其中存在的重点和难点内容进行复习和巩固，通过这样的方式使学生对所涉及的内容形成深入的理解和掌握。这个环节是为接下来对课题的研究打下基础。其次，在对课题进行具体操作之前，需要对具体的研究方案或者计划进行严格制定。教师应该在执行课题前，针对具体的教学工作制定计划表，由学生完成具体的针对课题研究的计划书，将课题的探究过程实际融入到计划书当中。在此基础上，应该将所要研究的课题的内容、实验步骤以及与课题相关的问题和解决方法列入进去。

（三）安排教学

高中阶段的学生承受的升学压力较大，需要学习和掌握的内容较多，这就需要教师应该为学生安排合适的课题研究时间，重视研究时间的合理性和科学分配性。在这个环节，教师不仅应该按照教学目标完成教学计划，还应该保证带领学生完成相关的课。另外，教师应该根据实际的教学进度相应的调整教学方案[2]。按照STEM教育课程开展学习计划，在这个过程中，应该完成具体的实验，从而为完成课题提供依据。例如，教师讲解到“血糖平衡调节”这个部分时，教师可以将带领学生进行课题研究的过程放到选修课的时间，从每周选择固定的课时专门针对课题进行教学和研究。如果在预定的时间内没有完成相关的研究，可以适当对时间进行一些延长，从而为顺利完成实验提供保障。

（四）实施教学

在生物领域当中，所有的课题都需要实验的参与。教师为学生准备的实验材料应该以学生的课题为准，也可以由学生自己准备[3]。在进行相关实验之前，教师应该将相关的实验注意事项交代给学生，使学生能根据自己的课题内容完成实验操作，教师应该为学生提供必要的指导和辅助，或者帮助学生处理一些突发情况。在学生完成实验后，教师应该让学生根据自己实际进行实验的情况，完成相应的课题报告，报告中应该包括在实验中遇到的问题和解决方法、结论等。

结论：综上所述，在高中生物教学中运用STEM教育理念，对高中生物教师的教学能力提出了更高的要求，教师需要不断提高自身综合素养，深入认识到STEM教育的内涵，寻找其与高中生物教育教学之间的结合点，通过确定课题、整理课题、安排教学以及实施教学的步骤来完成STEM教育在高中生物教学中的运用。通过本文对STEM教育融入高中生物学课程设计实践的相关内容展开的一系列研究，希望能为提高高中生物课堂教学的质量提供一些参考。

参考文献：

[1]郭其芳，陈世军.高中生物学实施STEM教育对学生知识理解能力和问题解决能力的影响[J].黔南民族师范学院学报，2018，38（04）：118-120.

[2]毛一博.STEM教学理念在高中生物教学中的应用探索——“DNA分子的结构”教学设计[J].中学生物教学，2018（10）：56-57.