陈佳敏 张玲玲

摘 要：本文以“探究种子的萌发条件”为例，在中学生物课堂渗透基于“STEM教育模式”的生物核心概念教学。围绕“种子萌发的条件”这一生物核心概念，开展以学生为中心的“种子萌发条件”的科学实验探究活动，充分体现了学生的核心素养，强调能力发展、重视实践应用，是将科学、技术、工程和数学融合于课堂内外的新型教育尝试。

关键词：stem教学模式;种子萌发的条件;科学实验探究;教学策略

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科的英文首字母缩写，其核心思想是学科间的融合，以整合的方式培养学生掌握知识和技能的能力。本节课主要围绕“种子萌发的条件”这一生物核心概念，开展以学生为中心的“种子萌发条件”的科学实验探究活动，将科学的实验探究方法，植物的种植技术，数学的统计和摄影和多媒体的运用融合在一起，鼓励学生“从做中学”，对于提高学生勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。

1.教材与学情分析

《探究种子萌发的条件》是北师大版义务教育课程标准实验教科书《生物学》上册第三单元第6章第一节第2课时的教学内容。《生物课程标准》中的“内容标准”部分对此部分内容的要求是“描述种子萌发的条件”，对此提出的活动建议是“开展种子萌发条件的探究活动”，从而加深学生对相关知识的理解，提高学生运动知识解决实际问题的能力。

本节课堂面向中学新生，学生正处于童年和少年两个阶段的过渡期。在这阶段，学生心理的特点正处于半幼稚半成熟的状态，思维活动活动既有具体的形象成分，又有抽象的逻辑思维。抽象思维逐步占优势，辩证逻辑思维开始发展，但仍更倾向于经验型，所以中学的自认科学，如生物学科的教学，往往要从学生的具体经验出发，当学生缺乏有关感性认识时，需要通过观察。实验或其他教学手段，向学生提供具体感知，借助形象思维，使学生思维不断向高水平转化。

2.开展基于STEM教育模式的“种子萌发初体验”活动

中学入学后即在班级展开了“种子萌发初体验”的班级活动，将室内设计美学和盆栽养殖技术融入活动中，内容包括：1.建立班级生物角：需要学生运用建筑设计的知识，自主建立班级生物角，力求美观、实用、采光条件好。2.尝试种植种子盆栽：学生从日常生活所食用的果蔬中获取各种种子---草莓、向日葵、黄瓜、火龙果、百香果等果蔬种子，自主尝试种子盆栽的种植。

在“种子萌发初体验“活动中，有些盆栽中的种子能顺利萌发，有些盆栽的种子则不萌发，学生对于种子萌发所需要的条件有一定的认识，但对于种子的萌发的外部条件中的三个要素并没有很清晰的认识，这为探究“种子萌发的条件”创设了真实有趣的教学情境，意在引导学生在“种子萌发初体验“活动中发现和提出问题。“提出问题”是科学探究的前提和基础，是科学探究能力的核心技能，对整个探究活动起着重要的引领作用。提出问题是具有创新能力的表现，是衡量一个人创造性能力的重要指標。

3.实施基于STEM教育模式的“探究种子萌发条件”的科学实验探究

在“种子萌发初体验”活动后，展开探究“种子萌发条件”科学探究实验。生物新课程倡导探究性学习，科学探究包括“提出问题---作出假设---制定计划---实施计划---得出结论---交流与表达”。学生在“种子萌发初体验”活动中提出了“种子萌发需要哪些条件？”的问题，为更好的解决这一问题，开展基于实施基于STEM教育模式的“探究种子萌发条件”的科学实验探究。活动包括;

1.班级内部自由分组，每小组确立一个小组长，小组长作为本小组总负责人。

2.通过组内讨论，确立一个探究问题，如“影响种子萌发的条件可能是阳光”、“探究种子的萌发是否需要水分？”“探究土壤是否是种子萌发的必要条件”等，并根据小组内部所确立的问题，设立和展开对照实验。

3.各小组选定好组长，并明确各组员的分工，如设A同学负责照看实验组和对照组，B同学负责记录种子萌发情况、C同学负责每日对种子萌发情况进行拍照或录像等。

4.各小组展开为期两周的科学实验探究，在该过程中，教师不对各小组的活动做过多的干涉。

5.各小组将整个实验期间所拍摄的照片和录像汇整编辑，将实验结果形成汇报课件。

6.课堂展示与评价。本堂课学生所进行实验展示和汇报，是基于学生自己的动手实践与汇总所得到的实验成果，对于中学的学生来说，是十分可贵的。学生深入的参与到活动中，从而对种子萌发所需要的条件更加印象深刻。

在实施基于STEM教育模式的“探究种子萌发条件”的科学实验探究活动中，学生从已有的经验（“种子萌发初体验”和以往的生活经验）出发，在真实问题情境中，实现从自然观察、分析→发现问题→提出问题的科学发现的思维过程，在活动中体验科学探究的过程：“提出问题---作出假设---制定计划---实施计划---得出结论---交流与表达”。

4.基于STEM教育模式的生物教学实践研究收获

在本节生物教学中，先通过开展STEM教育的“种子萌发初体验”活动引导学生发现和提出问题，进而实施基于STEM教育的“探究种子萌发条件”科学实验探究，是真正意义上的实现学生为主体的教学方式，学生在自主发现问题并解决问题的过程中能更好的帮助学生理解和掌握书本的内容，从而达成教学目标，即通过素质教育更好的应对应试教育。

与传统教学相比，基于STEM教育的“种子萌发初体验”活动和“探究种子萌发条件”的科学实验探究活动，更能提高学生自主发现问题和解决问题的能力，更能激发小组间的合作探究能力，有利于提高学生的实验设计能力、动手实践能力和表达交流能力，对学生生物学核心素养的形成具有积极的促进作用。

参考文献

[1]郭玉英.学生的科学探究能力：国外的研究及启示[J].课程·教材·教法.2005，7：93-96.

[2]吕建磊.STEM教育融入高中生物课程设计实践研究[D].华东师范大学.2018

[3]施倩.基于STEM教育的高中生物教学实践研究[D].扬州大学.2018