基于STEAM教育理念的高中生物教学设计——以“制作DNA双螺旋结构模型”为例

王子武

（安徽省利辛高级中学，安徽利辛 236700）

引 言

2016年，杨玉佩老师在其撰写的《小学STEAM 教育的实践与思考》中指出，STEAM 教育理念与我国当前的教育理念革新、课程改革和人才的培养理念不谋而合。而且，笔者认为，作为一门科学性学科，将STEAM 教育理念融入高中生物教学中，不仅能够有效落实当前新型教学观点，也有助于培养学生的自主学习能力。所以，在高中生物教学过程中，教师要做好教材内容的研究工作，要将STEAM 教育理念切实应用到教学中，使学生的生物素养得到全面提升。

一、STEAM教育理念的概念

STEAM 是“科学、技术、工程、艺术、数学”的英文首字母缩写，是一种跨学科教学的教学思想，是培养学生科学素养、技术素养、工程素养、艺术素养和数学素养的一种综合性教育理念[1]。所以，新时期的高中生物教师应该做好教学内容的研究工作，在深入研究STEAM 教育理念的基础上将其充分应用到高中生物教学中，为学生综合能力的提高提供重要保障。

二、STEAM教育理念在教学中的应用

生物是一门科学性、操作性和实验性较强的学科，教师要选择恰当的生物教学内容来将这一理念落实到课堂教学中。而STEAM 教育理念与高中生物教学的结合，有助于挖掘生物教材更多的价值。简单地说，两者结合不仅能够教会学生基本的生物知识，还能让学生从科学角度、技术角度、工程角度、艺术角度和数学角度来感受生物学科的魅力，进而促进学生生物综合素养的提升。

本文以“制作DNA 双螺旋结构模型”相关内容的教学目标为例，探讨STEAM 教育理念在教学中的应用。

本次实验中需要用到曲别针、纸片、泡沫塑料、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等物品。笔者结合STEAM 教育理念设置了本节课的教学目标，如表1所示。

表1 “制作DNA双螺旋结构模型”教学目标

笔者按照以上教学目标设计了本节课的教学过程，并有意识地将学科渗透思想融入其中。本文不详细对“制作DNA双螺旋结构模型”的教学过程进行论述，但需要说明的是，教学过程设计要明确体现出STEAM 教育理念，这样才能真正促进学生综合素养的提升。具体的教学过程可以从以下几个方面进行阐述。

第一，教师先组织学生从自己所了解的DNA 双螺旋结构的认识出发，画出图形，同时明确每个部分应使用哪些材料，以此来逐步培养学生的工程素养。

第二，明确以上内容后，教师可以组织学生计算出制作该模型所需要的长方形、正方形和圆形塑料片的数量，让学生感受到数学与生物之间的联系，同时通过这一活动来锻炼和提高学生的数学素养，使学生感受到数学学习的重要性。

第三，教师引导学生以小组为单位，借助曲别针、纸片、泡沫塑料、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等材料进行制作，并在不断尝试中完成双螺旋结构的制作。在这个过程中，由于是小组合作活动，教师要引导学生的分工要明确，而且要进行小组间的讨论和探究，确保模型制作顺利完成。这样不仅能够锻炼学生的合作探究能力，还能培养学生的科学探究意识。学生借助这些材料制作双螺旋模型时，能够提升技术素养。

第四，教师可以借助微视及成品展示让学生感受DNA 双螺旋结构的美感，进而培养学生的艺术素养。

总之，在这节课的教学过程中，教师除了设计详细的教学目标之外，还要组织恰当的教学活动，通过组织小组讨论和动手操作活动来为学生综合素养的发展及STEAM 理念的落实做好保障，从而为学生生物核心素养的提升奠定坚实的基础。

三、STEAM教育理念应用需注意的问题

结合STEAM 教育理念在生物教学中的应用情况，我们突出了学生的课堂主体地位，也培养了学生的综合素养，但在实际应用中还需要注意以下几个问题。

第一，教学内容的选择。不论将STEAM 教育理念应用于哪门学科的教学中，教师都需要对教学内容进行合理筛选，确保所选内容能够促进这一理念的落实。反之，STEAM 教育理念不仅无法落到实处，还会影响教学目标的实现和学生的发展。

第二，教师专业素养的要求。从教学现状来看，要想确保STEAM 教育理念与所教授的内容有机融合，教师需要具备较强的专业素养。当前，有关STEAM 教育理念在学科教学中的应用案例很少，供教师参考的资料也很少，因此，生物教师要想在教学中真正落实这一理念，还需要深入研究教材内容，做好STEAM 教育理念的挖掘工作，并不断提高自己的专业素养，以促进高效生物课堂的顺利实现。

第三，评价机制的建立。STEAM 教育理念在我国应用的时间并不长，所以，很多机制还不健全，其中评价机制的缺失就直接影响了教师对STEAM 教育理念落实情况的分析和对课堂效率的准确评价。所以，在生物教学过程中，教师要注意评价机制的建立，通过分析相关评价因素来提高生物课堂教学的高效性。

结 语

STEAM 教育理念是当前在教育界比较流行的一种教学理念，也是有助于培养和提升学生综合素养的一种教育理念。一线生物教师要认真学习和研究STEAM 教育理念，对其有深入的理解，这样才能在实践中真正发挥这一理念的作用，促进学生的创新能力和综合素养的有效提升。将STEAM 教育理念与高中生物教学有机融合，不仅能够深入挖掘生物课程的价值，确保生物学科价值的最大化实现，还能促进学生获得全面的发展。