陕西

生物学作为高中阶段重要课程之一，其知识内容和结构体系并非完全独立，而是与数学、化学等其他学科有着紧密联系，同时，生物学作为21 世纪自然科学的重要组成部分，与工程技术、技术美学的结合也日益紧密。STEM 教育注重在新情境下以问题或项目为驱动、通过跨学科的形式，利用科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）解决实际问题，不仅有助于培养学生实验探究和设计能力、创造性实践能力，同时也有利于提升学生的社会参与度，增强社会责任意识。与我国十九大精神关于“培养什么人、怎样培养人”的教育理念相吻合。本文以“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验为例，尝试探究应如何在高中生物实验教学中开展STEM 教育。

1.教学设计思路——体现STEM 教育的科学性

“环境因素对光合作用强度的影响”是人教版高中生物教材必修1《分子与细胞》第五章第4 节“能量之源——光与光合作用”中的一个探究课题。这个探究课题中涉及了生物实验探究的基本过程、化学实验试剂的配制要求、数学统计学的基本要求以及优化实验操作的手工制作光合作用反应盒。因此，此探究实验对培养学生学科核心素养，体现STEM 教育理念是非常有意义的。

本探究实验的教学设计思路：根据不同环境因素对植物光合作用的影响总结促进植物光合作用的最适环境因素→分析、确定实验变量→提出假设→设计实验方案→进行某环境因素的预实验→反思改进，实施实验方案→记录实验过程，收集实验数据→分析解释，交流评价→优化方案，制作学具。……