摘 要:STEM教育最開始是來源于美國的,隨著社會的發(fā)展,引起了各地人們的關(guān)注。它的教育理念在歷史、生物、物理等學(xué)科都能運用的到,而這篇文章主要是分析在高中生物課程中滲透STEM教育的意義,首先大致敘述了STEM教育的含義和必要性,以及它本身的教育意義,接著再分析對于我國高中生物STEM教育模式評價,最后總結(jié)STEM教育和高中生物教學(xué)融合到一起的意義。
關(guān)鍵詞:STEM教育;高中生物;教學(xué)案例分析;融合;教育理念
我們知道,現(xiàn)在國內(nèi)對于STEM教育的研究還處于起步和緩慢發(fā)展的階段,并不像“發(fā)源地”美國那樣發(fā)展并運行的很迅速,國內(nèi)還沒有構(gòu)建好具體的課程案例,也沒有一個標準,所以大部分STEM社會機制也沒有資源去支持開展STEM教育。但是基于STEM教育思想培養(yǎng)出的人才,更具有創(chuàng)新思維能力,更能夠在實踐中運用科技,更能夠滿足如今高速發(fā)展的社會需要,因而我們要積極探索在我們的課程體系中如何滲透STEM教育。
1.STEM教育的含義和必要性
STEM教育,指的是“Science”,技術(shù)“Technology”,工程“Engineering”,“Mathematics”這四個英文單詞的縮寫,就是把科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)結(jié)合起來,所形成的教育理念。他們之間不單純是種疊加在一起的含義,而是相互支撐著并共同發(fā)展的關(guān)系,正是這種不能拋開整體而討論的關(guān)系,才得以教育學(xué)生的時候,讓學(xué)生在這種相互交錯和穿插的知識中有深度思考的過程,更好的理解知識和學(xué)習(xí)某一科的知識,同時也加強了學(xué)生的學(xué)習(xí)技能,擴展了他們的知識面。STEM的教育模式會不斷地提升學(xué)生們對生物科學(xué)的樂趣,鍛煉并增強學(xué)生們深度思考的能力和操作能力。之前美國勞工部就指出了一些與STEM教育相關(guān)的知識,比如說對很多的科學(xué)技術(shù)職業(yè)和企業(yè)都很重要,學(xué)生們在未來的工作中要掌握的專業(yè)知識和設(shè)備都需要STEM教育提供知識。但是,美國的教育系統(tǒng)培養(yǎng)的社會人才所要求的科技、工程素養(yǎng)還存在著一定的欠缺,導(dǎo)致了STEM人才的嚴重流失。高等教育學(xué)校教導(dǎo)學(xué)生的核心素養(yǎng)是以新課程教學(xué)模式為規(guī)范,加強并推動國內(nèi)的STEM教育的實踐和研究,提高學(xué)生技術(shù)、科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程素養(yǎng)。從建構(gòu)主義者的角度來看,對人或者事物的認知不是由它本身去確定的,就是說人們總用自己所掌握的知識去判斷某一事物,這是一種假象。隨著社會和人類的發(fā)展,知識不是固定的,會隨著環(huán)境的改變而變化。而相對于學(xué)生而言,學(xué)生在學(xué)習(xí)時,會運用自己所了解的生活知識和經(jīng)驗,構(gòu)建屬于自己的知識策略。在這些方面,STEM教育都能為其提供資源,充當著很重要的角色。把STEM教育模式融入高中生物教學(xué)中,不僅符合新課程改革這一基本要求,還激發(fā)了學(xué)生們的科研興趣,鍛煉了科研技能,為學(xué)生指導(dǎo)了未來職業(yè)發(fā)展的方向,因此在教育學(xué)生的模式中很有必要進行探索。
2.分析對于我國高中生物STEM教育模式評價
2.1對學(xué)生課堂參與度進行評價
老師們在課堂當中除了教學(xué)生們基礎(chǔ)的生物知識以外,可以把重點部分放在學(xué)生的學(xué)生們對生物的研究和探索上,根據(jù)學(xué)生們感興趣的方面入手。教師應(yīng)選取適合滲透STEM教育的教學(xué)內(nèi)容,嘗試工程學(xué)思路,以獲得產(chǎn)品或者改進產(chǎn)品為結(jié)果評價,讓學(xué)生們參與其中,并通過設(shè)置小組的形式,讓學(xué)生更方便的探討問題。比如在構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時,引導(dǎo)學(xué)生分析思考:基于基本的數(shù)學(xué)知識,怎樣實現(xiàn)兩條脫氧核苷酸單鏈的平行?根據(jù)磷酸、脫氧核糖、堿基的連接思考,怎樣體現(xiàn)兩條平行鏈的方向相反?什么樣的材料可以使你的模型實現(xiàn)立體化?學(xué)生通過問題討論,解決自身的疑惑,同時經(jīng)歷了設(shè)計產(chǎn)品的一個基本思維過程。這樣的一個過程可以幫助學(xué)生們在生物課堂中激發(fā)自己對生物的學(xué)習(xí)欲望,也會給學(xué)生帶來成就感,這樣一來,學(xué)生們在面臨難題時,會更積極的思考問題,探索問題,同時也提升了他們的自信心。通過問題的提出和解決參與度,產(chǎn)品的科學(xué)性、美觀度等不同層面,對學(xué)生課堂參與度和學(xué)習(xí)成果進行評價,鼓舞、督促學(xué)生更好的學(xué)習(xí)。
2.2指導(dǎo)學(xué)生的職業(yè)生涯規(guī)劃
開頭我們就說過,STEM教育是一種四個學(xué)科綜合到一起的模式,不能拋開整體,只單獨的講其中的一個方面。在實際的生物課堂中,學(xué)生們很容易被老師提到的某個點而引發(fā)對學(xué)習(xí)知識的興趣,比如物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)和醫(yī)學(xué)等等,學(xué)生們可以翻閱一些有關(guān)資料尋找相關(guān)知識點,對這一部分知識點進行深度的研究,進而全方面地對未來的職業(yè)提供了參考,比如,像有的學(xué)生比較喜歡生物科學(xué),在未來就可能會選擇醫(yī)生、生物老師之類的職業(yè),對物理、工程技術(shù)方面感興趣的,可能就會選擇軟件工程人員、設(shè)計師、工程技術(shù)人員等技術(shù)性的職業(yè)。從這幾個方面來看,STEM教育模式對于學(xué)生的未來職業(yè)規(guī)劃有很重要的導(dǎo)向作用和意義,所以老師們應(yīng)該好好利用這一個方面,指導(dǎo)學(xué)生,對自己未來的職業(yè)作一定的了解和規(guī)劃。
2.3改變教學(xué)設(shè)施和環(huán)境
我們都知道,在學(xué)習(xí)生物時,實驗研究是必不可少的一個方面,因為學(xué)生學(xué)習(xí)了大量的理論知識后,要通過實驗把所學(xué)內(nèi)容進行第二次理解和實踐,這樣知識才能掌握的更牢固,也更能形成自己所理解到的內(nèi)容。所以在生物教學(xué)中,硬件設(shè)施必不可少,設(shè)施和環(huán)境的好壞決定著學(xué)生能不能做一個好的實驗,好的硬件可以讓學(xué)生在實驗操作中學(xué)得更深入的知識,提高自己的探究能力。而標準的實驗環(huán)境需要多媒體、藥品和精巧的科學(xué)儀器。只有在好的環(huán)境和教學(xué)設(shè)施中,學(xué)生才能把課本上的具體流程運用到實踐當中,保證科學(xué)實驗的嚴謹性,解決自己問題的同時,還能更深入的探索生物的奧秘。在生物老師的指導(dǎo)下,完成實驗研究,更好地完成教學(xué)目標。
3.結(jié)束語
總而言之,STEM教育的實施已經(jīng)是世界性的教育發(fā)展趨勢,我們應(yīng)該抓住機會,迎接世界性的挑戰(zhàn)?,F(xiàn)在是一個科學(xué)發(fā)展的很迅速,進步的也很快的時代,并且逐漸隨著科技發(fā)展,STEM的人才會慢慢增長。因為醫(yī)學(xué)、生態(tài)科學(xué)等這些方面都需要高中生物學(xué)的學(xué)科的基礎(chǔ),所以高中的生物老師也更應(yīng)該先把自己的STEM素養(yǎng)提升上去,才能更好的教學(xué)生。
參考文獻
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作者簡介:閆芳,(1980-),河北保定外國語學(xué)校;中小學(xué)一級教師;生物教育專業(yè);學(xué)士
保定市教育科學(xué)研究“十三五”規(guī)劃課題
課題名程:高中生物課程中滲透STEM教育的教學(xué)策略探究
課題編號:192001
類別:立項課題