张泉生

摘 要：STEM教育是美国政府提出的一种新型教育，在当前的高中教育中有着很高的应用价值。教育部2015年发布的有关教育信息化的指导意见中明确提出“探索STEM教育、创客教育等新的教育模式”，《普通高中生物课程标准》也强调将STEM教育整合到实践活动中。文章基于此，从任务驱动提升核心素养的角度探讨了STEM教育在生物课堂教学中的应用对策，包括创设问题情境、注重交叉融合、拓展教学空间、融入社会生活等。

关键词：核心素养;STEM教育;高中生物;教学策略

生物课程作为高中阶段的重要课程，也是学生科学教育的主干课程，在学生的生物学习乃至全面发展中均发挥着重要的作用。随着教育实践的不断深入，生物课程的教学目标也发生了深刻的变化，逐渐从教材知识点的讲解、传授转变为学生生命观念、理性思维、科学探究、社会责任等学科核心素养的培养。对此，STEM教育有着非常重要的应用价值。STEM教育以探究和解决问题的能力培养为中心，将Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）、Mathematics（数学）有机地融合了起来，具有系统性、实践性、发展性等特征。

一、创设问题情境，提升学习兴趣

学以趣为先。为了激发和调动学生的学习兴趣，教师在STEM教育中要善于把握学生的学习心理，以学生感兴趣的方式方法来推动课堂教学的开展，其中最为有效的方式便是创设问题情境。问题情境既是驱动学生完成任务的先决条件，也是启发学生思考问题，从而培养学生理性思维的客观需要。就以人教版《人类遗传病》的教学为例，本节围绕遗传病的病理、诊断、预防开展，涉及遗传与优生两大核心内容，笔者在教学中以微视频的形式向学生创设了一个情景“一对热恋中的爱人决定年前结婚，婚前，女友提议两人进行遗传咨询。男青年不同意，认为自己健健康康，没有问题，引发了一段小插曲。最终在专业人士的建议下，两人做了遗传咨询。”笔者以视频故事为切入点，向学生抛出了几个问题，如遗传病的种类有哪些，各有什么特点、危害？然后向学生展示了一些案例的遗传病发病情况，涉及到红绿色盲、白化病等，让学生利用现有资料画出遗传系谱图，并借助数学统计的方法求出后代患病的几率，凸显了STEM教育的融合性。

二、注重交叉融合，设计学习任务

传统的课堂教学以讲授式教学为主，教师作为知识的讲解者与传授者占据了课堂的中心地位，学生仅仅是在被动地接受知识而已，因此，学习积极性普遍不高。STEM教育注重学生在课程学习中的中心地位，将学生的自主实践与探究作为学习活动开展的方式。因此，教师要从STEM教育的要求出发，推动任务教学，紧扣教材内容设计制作相应的学习任务，以此驱动学生的学习。同时，教师在任务设计中要注意学科的融合性，凸显科学、技术、工程、数学四位一体的特征。就以微生物群落多样性调查研究活动为例，笔者将学生分为多个不同的调查研究小组，为学生布置了相应的任务，要求学生利用采用分析法、文献分析法、实验检测法等，开展调查研究活动。

三、拓展教学空间，开展探究活动

生物课程是一门以实验探究为方法论的自然科学课程，实验探究活动不仅是获取生物知识的核心方式，也是检验生物知识、理论科学性的主要标准。STEM教育以实践为中心，将科学教育的主干内容整合了起来，是教师开展生物实践活动的有效工具。因此，教师要拓展教学空间，强化课内教学的同时，带领学生走出教室，走进更为广阔的社会课堂与自然课堂，让学生开展多维度的探究活动。就以《种群和群落》的教学为例，土壤中动物类群的丰富度是本节课探究的重要内容，笔者理论教学、实验演示的基础上，让学生小组为单位，深入田野之中，一方面，将课堂中学习到的理论知识灵活地运用于探究活动中，另一方面，在探究中开展自主学习，通过网络资料的查找、学生间的小组讨论、教师咨询以及寻求周围科研机构工作人员的帮助等来完成探究活动。经历本论探究活动后，学生的实践能力得到了很大的提升，比如学习了指示值法，了解了土壤动物监测的要点、原则以及实施方式，与此同时，学生的探究意识与理性思维也得到了良好的发展。

四、融入社会生活，培养责任意识

社会责任是高中生物核心素养的重要组成部分，它主要体现在两个领域，一是生态环保领域，引导学生利用生物学中的知识来解决生态环境污染与恶化的问题，培养学生人与自然和谐相处的意识，二是生命健康领域，注重学生生命观念、健康意识的培养，鼓励学生利用生物学来探索各类疾病的预防方法。因此，教师在STEM教学中要融入社会生活，使教学内容与学生的实际生活紧密地融合起来，从而培养和发展学生的责任意识。就以“花生根茎煮液”实践活动为例，实践活动以花生根茎煮液以及糖尿病小白鼠为材料，活动结果显示花生根茎煮液可以有效降低糖尿病小白鼠体内的血糖含量，对糖尿病的治疗具有积极作用。众所周知，我国是糖尿病“大国”，2型糖尿病患病率已达10%，60岁以上老人糖尿病患病率更高。笔者让学生从科学技术应用到生物制药工程的角度出发，尝试为花生根茎煮液的糖尿病治疗探索有效的应用方案，凸显了STEM教育从生活中来，到生活中去的实践属性，保障了学生的学习效果。

结语：STEM教育是当前高中教育中非常有效的教育形式，特别是对于生物课程的学习而言，有着非常重要的教学应用价值，是推动学生生物探究，提升学生科学思维的有效工具。因此，教师在生物教学中要深刻地把握STEM教育的内涵与要求，以任务驱动的方式来培养学生的核心素养。

参考文献

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