STEM项目在初中生物教学中的应用

刘永学 甘肃省甘南藏族自治州合作市第二中学

生物是初中教育中重要的一门课程。该课程的设置不仅是为了让学生学习更多的生物知识，更是要将生物学本身所具备的学科意义渗透于每个学生的情感认知、思维品质以及实践操作中，培养学生生物学的核心素养。而表现性评价则是核心素养导向下初中生物教学广泛推崇的一种教学评价方式，打破了传统仅以考试成绩对学生进行评价的单一模式，强调以学生为参与主体，借助STEM 项目式教学等多元化、客观化的方式开展评价，来更全面地反映学生学习的综合学科素质与实力，为优化教学效果与质量提供参考依据。本文先就STEM 项目式教学、初中生物表现性评价的概念进行介绍，然后分析应用STEM 项目式教学的作用与原则，最后总结STEM 项目式教学在初中生物表现性评价中的应用思路，以期为广大教师提供参考。

一、初中生物表现性评价与STEM项目式教学概述

（一）表现性评价的概念

表现性评价起源于美国，兴起于20世纪90年代，指的是学生学习学科知识后，教师给学生布置实践任务，再通过任务完成情况评价学生的学习成果，目的是让教师准确掌握学生实际的学习情况，从而调整教学内容、方式，以此提升教学的质量与效果。与传统的笔试评价模式不同，表现性评价强调在不同的任务阶段对学生表现出来的不同状态实施综合评价，能够更全面地反映学生的综合能力与行为，让教师更全面、及时地了解学生学习学科知识后的掌握与理解程度，以便针对学生实际情况制定更具针对性的教学方案。

（二）STEM项目式教学的概念

STEM项目式教学是近几年初中教育中最常用的一种教学方式，主要包括项目式、问题式两种类型，其应用过程主要是借助一个具有开放性质的项目，让学生分别成为资料收集、数据分析等不同项目的负责人，通过分工合作的方式引导学生将学习到的理论知识应用到实践中，以此增加学生的知识量，拓宽学生的学习视野，并最大程度激发学生学习兴趣，确保每位学生都是课程教学的主体。就本质分析，STEM 项目式教学其实就是应用多种学科理论、方法等，让学生与学生之间进行分析、讨论，最后设计一个完整的学科项目。STEM 项目式教学打破了传统教学以教师为主体的教学模式，将学习的主动权交还给学生，最大程度上激发学生学习的主观能动性，让学生主动思考知识，积极动手实践，并在自己探索过程中理解学科知识点之间的关联，从而高质量、高效率地完成学习任务。

二、初中生物表现性评价中应用STEM 项目式教学的作用

在初中生物STEM 项目式教学中，表现性评价可以让学生对生物这门学科产生更深的思想认知，能帮助学生转变学习态度，在学科知识学习、项目研究上更具主动性和积极性，能促进学生学科思维的培养，能够让学生学会将理论知识合理应用到项目实践中，更深入地理解学科知识，全面提升学习效果。此外，利用STEM 项目式教学进行表现性评价，教师可以在学生完成STEM项目任务的过程中准确掌握其综合表现，了解学生的学科知识掌握情况，从而为教学工作的改进提供依据。

三、初中生物表现性评价中STEM 项目式教学的应用原则

（一）计划性

与传统教学评价模式不同，STEM 项目式表现性评价涉及更丰富的内容，要求教学评价活动更具专业性，因此，教师需要始终坚持计划性的原则，提前做好评价设计和规划，以确保后续的教学评价活动能够顺利、有效地开展。同时，教师需要对学科教学内容进行全面整合，再设计针对性的项目教学计划，充分考量各类可能影响评价结果准确性的因素，以确保项目教学评价活动有条不紊地开展。

（二）协作性

STEM 项目式表现性评价教学需要对理论知识、实践能力评价进行深层联动，让学生在项目完成阶段充分发挥自身的主观能动性，自主地进行知识探索与动手实践，唯有如此，才能真实评价学生的综合能力。因此，教师在设计项目学习任务时，必须以协作性为原则，引导学生之间进行积极交流与互动，促其共同合作来完成任务，发散学生的学科思维，提升表现性评价的真实性与有效性。

四、初中生物表现性评价中的STEM 项目式教学应用策略

（一）重视评价前准备

首先，预估学生的认知结构。为了确保初中生物学科教学评价的有效性，确认STEM 项目式教学是否能发挥良好成效，在进行学科表现性评价前，教师需要先评估学生当前的认知结构，再依据评估结果对后续的评价内容、措施以及指标等进行合理选择，构建出更符合初中生物学科的评价体系。因此，教师在设计STEM 项目前，需要先了解学生对课内知识的掌握程度以及课外知识的学习情况，再结合学习过程中学生的实际表现，科学、合理地评估学生真实的认知结构，再以学生的认知结构为基础，构建多元化的项目式评价体系，以确保教学评价的科学性、有效性。

其次，合理选择学科评价指标。表现性评价指标的选择是否合理不仅对于评价结果的有效性、时效性等均有着直接影响，而且还是能否真实了解STEM 项目式教学成果的关键，因此，教师在选取评价指标时，务必要让评价角度更全面，评价指标更多元，从不同的角度、层次评价学生的学科能力与综合认知，以确保真实、有效地掌握学生在完成学习项目任务时表现出来的数据指标，全面了解学生的真实情况，从而找到教学工作中的不足，为初中生物学科教学工作的优化提供依据，不断提升生物教学水平。

（二）明确评价的目的

首先，构建生物学科主要概念。对于初中生物而言，教学与评价的主要目的是借助STEM 项目式教学将学生对学科知识学习的积极性充分激发出来，让学生主动、积极地参与项目任务的学习与探讨，并在学习与探讨的过程中通过表现性评价学习生物学科的主要概念，深入理解所学知识，并懂得将所学知识应用于实践项目中，将生物学科的各个重要概念深化在记忆中。例如，对人教版初中生物中生物体的结构层次、植物的运动和行为、生物与环境等重要知识点，学生实现系统性、全面性地记忆，可以有效提升教学效果与质量。

其次，落实学科核心素养。新课程标准明确提出，在初中生物教学中，教师必须将学生放在教学的主体地位，将学生学习的主动性、积极性都充分激发出来，让学生自主、自觉地参与教学活动中，积极进行学科知识学习，主动进行项目学习任务的探讨，慢慢形成学科核心素养。因此，为了确保初中生物表现性评价中STEM 项目式教学的应用有效性，教师必须将生物学科核心素养的落实放在重要地位，并贯穿教学活动的全过程中，确保教学工作顺利开展；同时，让学生在所负责的项目任务完成中获取最大的学习成效，促进生物教学目标的实际。

（三）合理制定评分规则

首先，对表现性项目任务进行设置。设置表现性项目任务主要是教师为学生布置明确的任务，让学生清楚地知道自己负责什么项目，同时详细设计能够表现学生能力的对应条件与背景，并让学生记住与理解，然后对学生的表现进行评估。例如，在学习人教版“人类活动对生物圈的影响”这一章节内容时，学生需要充分了解人类在生态环境改善方面采取的措施与取得的成果、人类活动对生态环境造成的破坏以及对生物圈造成的影响等。对此，该次表现性评价教学的项目任务就是要求学生以“人类活动对生物圈的影响”为主题，学生自由组合为多个4～5 人的小组，每个小组自主选取题目，分工进行资料查询，完成课件任务，并在课堂上进行汇报。

其次，评分规则制定。科学、合理的评分规则可以对学生在完成项目任务阶段的表现与成果进行有效衡量，还能对学生学习过程中的典型反应进行语言描述和等级判断，包括学习成果相关特征的具体要求。例如，“人类活动对生物圈的影响”这一课程内容，在记忆性知识方面对学生的要求较低，更重要的是能帮助学生增强爱护、保护生态环境的意识，项目课题相对开放，可以让学生自己进行资料查阅、研究调查以及小组协作，从而培养学生的综合能力。因此，表现性任务的评分规则可以从主题和内容、课件演示、演讲成效以及小组协作四个方面来制定，评价的最高分设定为100 分，等级分别设定为优异、良好、及格以及未及格，具体评分标准见表1。在小组演示时，先由其他学生进行打分，再由小组成员进行自主评分，每个小组的最终成绩均由其他组评分、自主评分以及教师评分综合组成。

表1 初中生物STEM项目式教学表现性评价量表（分）

（四）科学实施表现性评价

首先，评价学生在项目任务中分析问题的能力。对于初中生而言，生物学科知识的学习需要有效地分析问题，这对学生学习知识的效率与质量有着直接的影响，也是影响学生综合能力的重要指标，因此，在STEM 项目式教学中，教师需要高度重视评价学生分析问题的能力。在实际教学时，教师要依据当前课程的主要知识内容，对表现性评价指标进行合理选择。例如，在教学人教版“生物的多样性及保护”这一内容的STEM 项目中，学生需要了解各种生物的特征，主要问题是“如何依据生物特征进行界、门、纲等分类”。教师需要在这个过程中评价学生分析问题的角度、步骤、效率以及解决对策等，通过这种评价了解学生对知识点的掌握程度与综合水平，从而找到学生学习中存在的问题，并给予正确的引导与帮助。

其次，评价学生知识的掌握程度。学生在学习生物学科知识后，所学知识的掌握程度会直接影响学生在STEM 项目任务完成中的各种表现与实践效果，因此，教师在教学中必须重视对学生的知识掌握程度进行正确评价，充分了解学生在生物学科学习中的质量与效率。生物STEM 项目式教学表现性评价应注意评价的多元化，例如，人教版“生物的生殖、发育与遗传”这一课程内容涉及生殖、发育以及遗传等多个方面，那么教师在对学生的知识掌握程度进行评价时，不仅要关注学生掌握知识点的多样性，还要评价学生对内容的理解深度、知识面掌握的全面性等多个层面，以确保将学生学习效果与质量综合地反映出来，真正发挥表现性评价的作用。

再次，评价学生学习的积极性。学生学习的积极性是影响学生在STEM 项目学习任务中能否有良好表现的重要指标。只有充分了解学生对生物这门学科的学习兴趣，教师才能够在实际教学活动中采取更有效、更有针对性的方式对学生进行引导，从而提升教学质量与效果。此外，在对学生的积极性进行评价时，教师还需要对学生学科基础知识的掌握程度进行评价，进一步提升评价结果在教学工作改进中的参考价值。

最后，对项目完成结果进行评价。在STEM 项目式教学活动进行过程中，教师需要积极评价学生所负责项目的完成结果，从中了解学生对学科知识的掌握程度、学习质量以及实践能力，以便找到教学活动的薄弱环节，及时进行改进与优化。在实际的表现性评价中，教师应以多种不同维度的指标作为评价内容，例如，开展人教版生物“认识生命”这一章节的STEM 项目式教学时，学生需要分别完成探索生物的特征、生物形态结构等项目任务，教师则要在这个过程中对学生完成项目的效率、质量、科学性以及完整性等多个维度进行评价，确保评价结果可以充分、全面地将学生完成项目的表现反映出来，以更好地了解教学成效。

总之，在初中生物表现性评价中合理应用STEM 项目式教学，不仅有利于学生学科综合能力的培养，还能让教师更全面、综合地掌握学生实际的学习情况，了解教学环节中存在的问题或不足，从而为生物教学内容、模式以及方法等改进提供有效的参考依据，为初中生物教学质量与水平的优化提供助力。