STEM理念下初中生物学实验教学的实践研究

笪红娥

摘 要：在全球化理工类人才缺失的背景下和新课标的要求下，在学科教学中适当地将跨学科的知识和技能融入实践环节中，尤其是把“科学、技术、工程和数学”即“STEM”融入教学当中成为大势所趋。基于此，对白银市A中学八年级四个班级进行“初中生物学学习现状”的调查，对学生在生物学学习中的一些现状和需求设计了两个STEM实验，分别是“生物的能量流动与营养健康”和“果酒的酿造——酵母菌观察与应用”，并在其中两个班进行实践，旨在对STEM理念进行探讨，将STEM理念融入初中生物学实验教学当中。

关键词：STEM教育;生物学实验教学;生物学实验课程;跨学科融合

一、相关概念简介

1.STEM教育

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科的简称，强调多个学科交叉融合。STEM并不是四门学科的简单叠加，而是将四门学科组合形成有机整体，以更好地培养学生的创新精神和实践能力。

2.生物学实验

生物学是自然科学的六大基础之一，是研究生命现象和生命活动规律的科学。实验在生物学学习和提高人的科学素质中起着重要的作用。生物实验教学中有特定的研究对象。同时，研究人员针对不同的目的控制不同的实验条件和变量，选择不同的测试材料和仪器，通过实验对研究对象进行可控的探索和实践。作为生物学理论的实践部分，学生可以根据自己的研究目标和不同的材料、仪器或组合的简易裝置，制定相关的研究内容和步骤，对某些现象进行简单的研究和使用。

二、基于STEM理念的初中生物学实验教学的实践研究

实验进行的时候，教师要参与到学生活动当中，因为学生在做实验的过程中可能会有一些疑问或者操作上的不当需要教师解决。同时，有些学生在做实验的过程中可能会突然有新的想法，这时教师就应该及时给学生一种正向的反馈。因为STEM理念下的实验课教学不仅仅是为了解决学生知识性的需求，更多的是让学生体验一个过程，一个确立了课题然后合作去探究、解决、优化的过程。例如，要探究不同种类水果对果酒风味的影响，确立了这个课题之后，小组内成员分工合作，每个成员各带一种水果，然后有负责查资料的，有负责处理水果的，总的来说就是一个小组负责一个项目，项目组的组员相互磨合，就像齿轮一样系统地、有秩序地行动，研究出这个课题的成果并优化，选出最好的方案。在对一个课题探索的过程中，学生可能会遇到一些问题，但是基于这个问题又会激发出学生对新的课题的需求和自我怀疑，这时教师的作用就是给予肯定，只要是在可操作范围以内，就要鼓励学生在课堂甚至是课下去尝试自己的想法，这是打破传统教学理念桎梏的一种实施策略。

三、STEM生物学实验教学反思

1.在教学过程中反思

教师应该在平时的课堂上充分留给学生空间和给予学生肯定，很多学生有很多想法，但是又惧怕错误和教师的批评，所以在课堂提问时没有泛起涟漪，原因并不是学生不积极思考，而是他们害怕教师的批评和拥有比较低的自我成就感，所以营造轻松的课堂氛围对学生很重要。只有在轻松的氛围下，学生才能更好地表达自己。但是这个年龄段的学生表现欲望也很强，因此如果把控尺度过于宽松，很容易让课堂秩序失控，如何能在管好课堂秩序的同时让学生更主动表达自己的主见，这也是今后值得研究的问题。

2.从教师身份去反思

作为生物学学科的教师，在生物学课堂上讲授知识时不能仅仅局限于本学科，可以用一些跨学科的知识，让学生从不同的角度来看待生物学。教师专业发展一直是研究的热点，在这次教育实践的过程中，我深切地感受到作为生物学教师但是知识却不够用，因此教师应该保持不断学习的态度，同时也要拓宽自己知识面涉猎的范围，不断向STEM理念靠拢。分科教学有利于教学的执行，但是不利于学生对知识的整合，因此作为教师应该尽力改变当前现状，尝试转变教育观念，让自己的课堂丰富起来，不局限于教材，为学生全面发展而教学，而不是为学科而教学。

3.从评价方面去反思

对于实验教学的效果，用期末考试成绩去衡量其实并不是一个很理想的标准，但是由于在这次教学研究中也没有建立完善的评价标准，所以如何评价STEM理念下生物学实验教学的效果，是一个值得探究的问题。

针对以上情况，本文尝试结合比较新颖的STEM教育理念对初中实验进行改进和设计，课程尽可能与学生的生活相联系，加入生活化的元素以及让学生组成课题组进行探究学习，得到了比较好的教学效果，证明STEM理念下的生物学实验对学生解决问题能力是有提升的，而且相对传统授课，STEM理念下的教学效果更显著。

参考文献：

[1]徐永强.初中生物学实验简易多功能装置的设计[J].生物学教学，2019，44（3）：17-18.

[2]孙敏，郑侠.例析优化初中生物学实验教学的几种策略[J].生物学教学，2019，44（5）：44-45.

[3]张锋.融合STEM理念的初中生物学实验教学实践与思考[J].生物学教学，2019，44（6）：49-51.