STEM教育与初中生物整合的实践研究

徐玲珠

摘 要：传统教育更注重学生成绩的提高，缺少对学科素养的重视，不利于学生逻辑思维和创新思维的开发。初中阶段是学生塑造三观、形成个人品质的重要时期。STEM教育是加强对学生科学素养、技术素养、工程素养和数学素养四个方面的培养。STEM教育如何与初中生物整合实践，值得研究。

关键词：STEM教育;初中生物;实践研究

STEM 教育下的初中生物课堂教学将初中生物课程与科学、技术、工程、数学相整合，体现了跨学科教学的特点。本文主要从整合科学知识提升学科素养、整合技术水平提升实践能力、整合工程思想有效解决问题、整合数学思维掌握数学方法四个方面展开分析。

一、整合科学素养提升综合能力

科学素养是帮助学生用正确的理论知识和方法来思考解决现实生活中存在或出现的问题。在学习初中生物这门学科时，学会用辩证的思维看待生物的发展历程。所有的生物体都是绝对运动和相对静止的统一;我们对生物知识的学习是人脑即意识对客观存在的主观反应;这里体现了物质与意识的辩证关系，因此我们在学习初中生物时要一切从实际出发，尊重客观规律，发挥主观能动性。例如在区分肛肠动物和扁形动物时，我们通过在显微镜下的科学观察发现肛肠动物身体呈辐射对称在体表上有刺细胞且有口无肛门;扁形动物身体呈两侧对称背腹扁平同样有口无肛门。知道了肛肠动物和扁平动物的特征，我们就可以在日常生活中有效区别两者，因此整合科学知识利于提升学生的学科素养[1]。

二、整合技术素养提升实践能力

学生通过参与一系列技术活动，掌握相关技能，提高动手能力、合作能力和思维能力。初中生物的学习应该注重实践操作，单一的吸收书本上的知识不利于学生理解记忆，要理论与实践相结合，学生才能真正掌握知识。学生在进行绿叶在光下制造淀粉实验中学习到光是绿叶制造有机物的必要条件;学生在进行验证人体呼出气体实验中学习到人体呼出气体中二氧化碳含量最高;学生在进行膝跳反射实验中学习到正确检验人体中枢神经的方法。初中生物教师在课堂教学时，应该善用多媒体技术和现代信息技术辅助教学内容的开展，在关于DNA知识的教学中，让学生有效利用高科技技术观察到DNA分子的组合排列过程，清楚认识到DNA的分子结构是双螺旋结构，脱氧核糖碳酸链在外侧碱基在里侧，彼此间反向互补形成稳定的组合结构，整合技术水平利于提升学生的实践能力[2]。

三、整合工程素养有效解决问题

工程思维是学生思考解决问题的实际工具，問题的解决需要学生用特定的思维模式进行分析，得出解决思路。教师在初中生物教学课程中，注重对学生思维能力的开发和培养。鼓励学生独立思考解决问题，将工程思想运用到实际生活中。例如在研究动物的先天性行为和学习行为这一内容时，运用工程思维来架构学习框架，首先明确先天性行为和学习行为的概念，然后采用观察法去观察动物的一些行为方式看哪些属于先天性行为哪些属于学习行为进行有效区分，最后采用实验法通过具体做研究来更好的证实自己学习到的内容，这就是整合工程素养有效解决问题的过程。学生在理解工程设计方法的基础上，梳理初中生物的知识点，进行凝练总结，将两者加以整合，形成新的初中生物课程体系。整合工程思想有利于学生有效解决现实生活中的问题。

四、整合数学素养掌握数学方法

在初中生物教学中融入数学思维，能够更好地帮助学生树立独特的逻辑体系。比如在细胞的再生过程中，细胞再生数量呈现几何倍数的增长，可以运用数学思维进行分析，帮助学生了解细胞再生的趋势变化。在DNA分子的复制过程中，可以应用数学的数列知识来进行解答;在关于遗传问题的研究中，可以用数学的排列组合知识进行解答;在关于基因问题的研究中，可以用数学的概率知识进行解答。初中生物教师在课堂教学中应教授给学生正确的解题思路简便学习方法，注重学生逻辑思维能力的开发和应用。应用数学方法研究初中生物知识，提高学生的推理能力、分析能力和计算能力。学生不再是单一地从初中生物的角度去思考解决问题，而是从多角度出发，对问题进行思考、交流和研究，不断提升学生的学科素养，培养学生实践能力[4]。

结束语

STEM教育与初中生物整合实践，有利于学生逻辑思维和创新思维的开发。整合科学知识提升学科素养、整合技术水平提升实践能力、整合工程思想有效解决问题、整合数学思维掌握数学方法，让学生学会运用STEM理念思考解决问题、实现教学与学生自主探究的有效结合。在这过程中充分发挥学生的主动性和创造性。学生通过所学知识进行具体实践研究，有利于提高学生的综合素养。

参考文献：

[1]熊拾莲.STEM教育与初中生物整合的实践研究[J].科教导刊：电子版， 2019（8）：2.

[2]郝淑音.整合性STEM教育理念下初中生物学教学实践研究[D].内蒙古师范大学，2019.

[3]袁学蓉.STEM教育理念下初中生物活动课程的设计与实践研究[D].哈尔滨师范大学.

[4]董强.基于核心素养培养的初中生物STEM项目活动开展[J].教育界， 2019（6）：17-18.