如何通过STEAM培养学生对生物实验探究的兴趣

张闻琴

(江西省南昌二十三中学 江西 南昌 330029)

笔者是一名普通高中的生物教师。教材中涉及实验的地方有很多，限于学校的条件有限，能开展的实验课并不多。笔者发现，在上实验课时，学生停留在实验室一日游的兴奋情绪中，对实验器材各种玩法，对实验过程走马观花，对实验结果不屑一顾。不管实验课上不上，是不是用演示实验展示都毫不上心。等到考试遇到实验探究类的习题，更是畏难情绪大增，即使细心讲解也不能领会要领。为此笔者深感头疼。近来在校创客教师的培训中接触到了STEAM这个新的教学方法，便想着尝试一番，看看能不能提高学生对实验的兴趣，并培养他们的探究能力。

笔者首先对高中的学生进行了不记名问卷调查，了解了他们在生活中遇到的问题，希望得到的答案。问卷设计如下表所示：

班级你在学习中遇到的生物难题?你在生活中遇到的问题,与生物相关的?

学生们非常踊跃的参加了调查，在调查中，笔者搜集大家普遍感兴趣的问题，而且这类问题的答案是高中生物相关的，笔者将这样的问题汇总如下：

1、疾病与环境类的：白血病怎么得到的？

癌症怎么回事？会不会遗传？

艾滋病怎么预防？……

2、生物与环境类的：我家门前的小河(玉带河)为什么治理多次夏天还是臭的？

鱼和虾是从臭池塘里钓上来的，能吃吗？……

3、食品安全类的：听说豆腐不能吃多了会得结石，真的吗？

网上说烧烤的牛羊肉是假的？鸡肉做的，真的吗？……

4、化学相关类的：听说食品要吃纯天然的，加了添加剂都不行？

我天天吃泡面，会死的吗？

我擦了某某化妆品，结果脸上起红点了，但是我以前擦没事？

我今天买个减肥药，它说能快速减肥，能吃吗?有效吗？……

笔者发现，同学们的问题非常多，各种类别，各种可能，各种生活相关。很多都是可以通过简单的实验来验证的。笔者把这四类问题各挑选了一个出来，和本校一名化学老师一起设计了一个STEAM项目。本文阐述其中生物相关部分。

笔者设计的部分中，选择了白血病的成因的问题。这个问题新闻中时有报道，和学生们的生活也相关。

笔者将学生按5人一组分组。每组设小组长一名，资料查询员一名，记录员发言人一名，实验设计一名，监督执行兼财务一名。项目部分设计(生物部分)如下：

问题设计执行过程结果及分析1、资料查询白血病的原因资料查询员负责查询,小组长带领全组成员整理成几点1、装修物品中的甲醛2、家族遗传3、……等等2、装修物品中的甲醛为何会引发白血病?小组长带领全组成员温习必修一第六章第四节内容并写出原因。发言人上台总结。……选择两组发言人上台,教师对该问题进行发散启发,除甲醛外还有何物质会导致癌变?3、实验:检测家中房间或某环境内甲醛含量小组长组织,全组行动,资料员负责搜集检测方法,实验设计员负责设计一个合理的实验设计,财务采买必要的实验材料和选择实验地点。小组长分配实验任务,完成实验并由发言人进行记录。4、班级展示由各小组长和发言人共同完成实验小论文,就他们选择的地点或物品的甲醛含量进行分析,得出自己的结论5、教师总结

在这个实验过程中，学生初步学会了生物实验设计的单一变量原则，并能够自己独立完成实验设计的文字描述，自己制作并分析表格数据。笔者还引导他们就一个房间通风几日后再做同一实验来进行对照。在实验中他们发现装修过的房间甲醛含量很高，通风几天后甲醛含量略有降低，住了几年的老房子里甲醛含量较低。他们在对照中认识了问题。其中一个组还利用家长是家具卖场的员工的便利性，实测了家具卖场中不同位置的甲醛，并对一个家具样品储藏室进行了检测。他们认识到了实验的严谨性和科学性，对习题中实验设计文字的谨慎表示了赞同。在后来的学习过程中，无论是文字还是语言表达，他们都对科学的严谨性给予了足够的重视，形成了严谨的科学态度和实事求是、锲而不舍、敢于质疑的科学精神。在完成这个项目后，学生对实验的兴趣增加，要求多上几节实验课，也开始自己去搜集网络上中学生自己做的小实验给我看，希望笔者能指导他们做几个他们感兴趣的实验，避免他们出意外或者走弯路。笔者仿佛打开了一个叫做好奇心的盒子，收获了一堆叫做谨慎的心情和迫切的愿望。

这只是笔者在这个STEAM中的第一个设计项目，后续笔者还将设计污染检测，污染富集化等等。通过学生自己对这些问题的探究，他们将会逐渐意识到，生物是一门实验科学，只有通过动手实验才能对知识产生深刻、透彻的理解。经过这个项目，学生们对实验的兴趣有所增加的同时也将所学的知识真正勇于生活决策，不会被不良商家或者广告所误导。同时，也培养和提高了学生的科学素养，提升了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。这样，在高中生物学的教学中，教师既帮助了学生理解教材内容，又帮助学生理解了生物科学的实际价值，还通过实验帮助学生在获取知识的同时提升了自己的能力。