STEAM教育在初中生物教学中的运用

左承云

【摘  要】随着我国教育改革的不断深入，人们逐渐提出了一系列新型的课堂教学理念，其中STEAM教育理念不仅在初中生物教学中得到了日渐普及的广泛运用，也收获了显著的教学效果。在初中生物课堂上融入STEAM教育理念，既能激发学生学习和探究生物知识的欲望，还能切实提高教学实效性，使学生的综合素养得到有效提升。因此，本文简要分析了STEAM教育理念在初中生物教学中的运用策略，希望借此促进学生全面发展。

【关键词】STEAM教育;初中;生物教学

STEAM教育是一种集科学、艺术、数学、技术、工程等多种学科于一体的综合性教育，注重对问题的解决和跨学科知识的融合教学，STEAM教育中的四大设计理念是趣味性、多维性、协作性和项目性。其中，趣味性主要表现为教学内容和教学活动的趣味性;多维性主要是针对教学目标、教学内容、教学资源及教学评价所提出的;协作性的侧重点则放在师生协作、生生协作及教师之间的协作上;项目性的思想理念则要求教师能够将所教问题转化成为一个个可操作的项目，让学生通过项目的逐项操作和完成来掌握知识和技能。需要注意的是，这四项教学理念并不是简单叠加就可以的，而是需要相互融合和渗透，通过彼此贯通来共同指导STEAM教育的顺利有效开展。

一、初中生物教学融入STEAM教育理念的意义

生物学科是科学类课程的重要组成部分，随着该学科的不断发展，其教学范畴逐渐延展覆盖了物质科学、工程学等多方面的知识内容。为此，近年来，越来越多的教师对STEAM教育理念进行了一系列深入的了解和研究，旨在真正实现跨学科教学，提升学生的核心素养。加上我国社会经济的快速发展，对创新型人才的需求量越来越大，而以STEAM教育理念为指导的课程教学，更注重培养学生的创新思维和综合素养，逐渐吸引了广大初中生物教师的注意。因此，作为一名初中生物教师，我们必须将STEAM理念融入课堂教学，这是有一定的必要性和可行性的。一方面是因为初中生的学科分离意识相对高中生而言比较薄弱，有着较强的可塑性，学科的兼容性也比较好，生物教师可以在教学中适当渗透一些其他学科知识的讲解，以进一步夯实学生的基础。另一方面是因为新的生物课程标准提出教师要注重学生的实践，使学生通过完成探究性的学习活动或工程学的任务，来逐渐加深对生物概念的认知与理解。将STEAM这一教育理念融入初中生物教学，有助于让学生从大科学的视角去看待和掌握生物学科的本质，可见其重要性。

二、初中生物教学融入STEAM理念的一般流程

在初中生物教学中适当渗透STEAM这一教育理念，将数学、技术、工程、艺术等融入其中，可以更好地丰富和完善生物教学内容和过程。可按照如下教学流程来开展：创设趣味化的情境，激发学生的求知欲→开展合作探究，锻炼学生的问题解决能力→通过小组合作总结，引导学生重构知识体系→教师带领学生小结，进一步完善所学知识。

在具体的教学过程中，教师可以通过创设良好的情境，引发学生深度思考，激发他们对新问题产生强烈的求知欲望，从而体现学生的学习主体性。同时，在小组合作学习过程中，学生还可以在教师的引导下充分调动自身已有的科学、艺术、工程等方面的知识经验和技能，在原有的知识水平上真正有所收获和发展。另外，从生物核心素养这一教学理念出发，教师在实际教学中也需要通过创设情境、开展小组合作探究与学习、知识总结等课堂活动，鼓励学生在特定情境中利用所学原理和知识规律去解决问题，进而更好地培养和发展学生的生物核心素养。将STEAM教育理念融入初中生物教学，不仅可以很好地落实素质教育的教学要求，还能有效实现生物核心素养教育理念对人才的培育目标，不失为一种行之有效的初中生物教学手段。

三、初中生物教学融入STEAM教育理念的策略

（一）趣味导入，激发学生探究新知的欲望

在本节课教学之前，学生已经学过了与“鸟”相关的知识，不仅初步了解了鸟类适合飞行的结构特点，也组织学生对各种形态的鸟类进行了观察和研究。基于此，教师可以在实际教学过程中根据学生的生活经验和知识积累，将“Art”作為趣味导入的催化剂，利用课件和学生一起来欣赏观鸟社利用照相机、望远镜等现代工具观鸟的乐趣与价值，从而逐渐引发学生思考鸟类的生殖和发育过程。

首先，教师可以向学生简单介绍观鸟的概念及其原因，通过引入观鸟活动来落实STEAM教育理念中的Art，我们为学生展示利用各种现代科技所拍下来的鸟类图片，让其欣赏鸟类的形态、羽毛、颜色等，从而逐渐让他们感叹生活中还有这么多活泼可爱、丰富多彩的完美小动物。教师在介绍的过程中还可以引入一些自然学家观察鸟类的笔记，并利用课件展示一些学生的手绘鸟，对他们进行再一次的艺术熏陶，以此吸引学生的注意力，激发他们探究新知识的欲望。其次，鸟类是人们比较容易接近的一种野生生物，观鸟活动的开展为鸟类研究学者提供了很多相关的科学数据，而这些数据的记录也用到了STEAM教育理念中的Mathematics。因此，教师引入观鸟活动能对学生的科学、数学、艺术素养进行有效培养，从而进一步引导他们树立爱护动物、保护环境的良好意识。最后，教师在向学生讲解动物的生殖时，教师可以引入鸟巢来向学生展示一座集科技、艺术、数学、仿生等元素于一体的建筑物，让学生通过观看视频来欣赏各式各样的“仿鸟类建筑”，激发他们探究并解释自然界科学现象的欲望。这样就能将生物教学与科学、艺术、美术、生活等知识有机融合到一起，这对培养和发展学生的核心素养有积极的促进作用。

（二）活动探究，锻炼学生解决问题的能力

想要更好地将STEAM教育理念融入生物教学，除了知识的渗透讲解，还少不了学生的积极配合。对此，教师可以组织学生进行自主探究活动，并利用所学解决问题，这样才能让学生对知识有更深层次的理解，进而达到提高学生各方面知识和技能的目的。因此，教师可根据本部分教学的重难点内容，即鸟卵的结构和主要作用，采用STEAM理念展开教学，而不是照搬课本内容来教学。

在讲解鸟卵的结构和主要作用时，我们可以为学生设计几个探究活动，引导他们由表及里、全方面地去探究鸟卵的结构特点。首先，教师可以设计一个简单的连图游戏，让他们自己根据自身经验给鸟卵找妈妈，其中包括不同鸟所生出的颜色、大小各不相同的卵;还有一些是同类鸟，但由于吃食和孵化时间等不同，而生出颜色、大小有差异的鸟卵等，通过引入这些形态各异的鸟卵，引导学生学会保护大自然的艺术杰作，从而引入STEAM理念中的艺术性。其次，我们可以组织学生认真观察鸟卵的外形，并邀请一名同学用鸟卵和圆形球来做滚动比赛，让他们比较并思考鸟卵形状呈椭圆形的优势，这一过程也就引入了STEAM教育理念中的科学和数学原理。另外，为了更好地帮助学生探究气孔和卵壳膜的作用，教师可以让学生以小组为单位相互讨论怎样通过实验验证蛋壳上有气孔，并动手实践。在学生动手实践的过程中，我们就可以通过“玻璃贴膜”举例说明，引导学生运用工程学、科学相关的知识和原理，进一步总结出卵壳膜能够起到很好的保温、隔热、防爆等保护作用。最后，我们在带领学生探索鸟卵内部结构的过程中，可以直接提出问题，如怎样将卵白和卵黄完整地倒出，通过这一问题的提出引发学生思考并进行小组探究，从而得出对应的答案。小组成员得到答案之后，可让他们自行对鸟卵进行解剖，学生在动手实验的过程中，其自身的技术、艺术、学科等素养也就得到了极大的锻炼和发展。

（三）相互合作，引导学生进行知识的建构

STEAM教育理念的应用更强调学生在群体之间的互帮互助、相互启发，能让他们通过自己对问题的发现、探索和思考来实现对知识的创新总结，学生的思维能力也会从中得到很好的锻炼，进而实现知识框架体系的自主建构。

例如，在为学生讲解卵壳的作用时，教师可以鼓励学生发散思维，设计一些鸟卵承重的小点子，集结小组团体的智慧和力量制定出一系列测试鸟卵承重的方案，如用手捏、用重物压等。在这之后，我们再根据学生所讨论出来的方案提出相关问题，比如：用这些方法可以直观地了解到卵壳的作用，但是怎样才能有效避免卵壳因受力不均匀而破裂呢？这个时候，学生就会联系自身的生活经验，结合物理、科学等相关知识和原理，将关注的重点放在鸟卵的处理方式和重物的选择与摆放等问题上，并运用工程学、数学等相关知识进一步探索鸟卵的最大承重。这样学生就会通过合作探究、动手实验的方法逐渐得出结论，其合作意识也能得到切实有效的锻炼，并且对知识的自主建构也会更有自己的想法和理解，从而极大地保证本节课教学的有效性。除此之外，教师可以在课堂知识点的总结过程中再次引入STEAM教育理念，引导学生将本节课所学的知识以文字、图画相结合的方式进行总结，这样既能让学生直观地感受到生物知识的艺术美和科学性，又能帮助他们巩固所学知识，从而提高教学效果。

（四）课堂小结，培养学生的生物核心素养

一直以来，教师都非常重视课堂小结的开展，在课堂上及时总结并整理本堂课的教学内容，可以很好地加深学生对所学知识的理解和印象，还能让学生将大脑中原本零碎化的知识点变得更加系统、完整，这能为培养并提升学生的生物核心素养奠定良好的基础。

因此，教师在教学中结本节课的内容时，不妨通过板书将“鸟的生殖和发育过程”与“鸟卵的结构特点”这两部分的知识点进行有机结合，帮助学生不断完善自身的生物知识体系。我们可以有计划地对这两部分知识点进行文字、图画的板书编排，并要求学生积极动脑思考、动口表达，形成良好的师生互动的教学关系，给他们以视觉、听觉的感官冲击体验，从而让他们更加直觀地感受到STEAM教育理念和生物学科的特点和魅力。

四、结束语

总而言之，STEAM教育理念的应用虽然目前在我国的教学中还不够成熟，但是这一理念却备受我国教育工作者的关注和青睐。每一学科的教师也都积极致力于充分挖掘自己所教学科中可以有效渗透STEAM教育理念的机会和素材，并通过实践检验新教学方法的可行性和有效性，以更好地满足当代初中生的实际学习需求，从而为其提供更优质的教学服务。因此，新时代下的初中生物教师要积极参与到对STEAM教育理念的开发和运用中，在传授学生生物基础知识的同时，让他们的综合能力和核心素养得到切实有效的培养和锻炼，从而更好地促进学生的全面发展。

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