王廣道

摘 要：隨著新課改的推動(dòng)和改革，也給高中生物教學(xué)提出了新的要求，要求老師要核心素養(yǎng)的培養(yǎng)重視起來(lái)，同時(shí)為了幫助學(xué)生更加全面的發(fā)展，還要求在核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)上將STEAM教育重視起來(lái)，要通過(guò)STEAM教育在高中生物課堂教學(xué)中的應(yīng)用提高學(xué)生的綜合能力，以此來(lái)幫助學(xué)生可以更好的學(xué)習(xí)和發(fā)展。在目前的高中生物教學(xué)中，還存在著很多的問(wèn)題，主要的問(wèn)題還是教學(xué)方法過(guò)于傳統(tǒng)，所以會(huì)讓很多學(xué)生對(duì)生物的學(xué)習(xí)失去興趣，從而影響到綜合能力的提高?；诖耍疚木歪槍?duì)如何核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)上，將STEAM教育應(yīng)用在高中生物教學(xué)課堂中進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析和研究。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);STEAM教育;高中生物;應(yīng)用分析;研究

高中生物教學(xué)在高中階段也是非常重要的一門(mén)學(xué)科，會(huì)涉及到很多方面的知識(shí)，如藝術(shù)、數(shù)學(xué)、技術(shù)等等，而這些知識(shí)都是在核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行滲透的，并通過(guò)以上知識(shí)內(nèi)容的滲透提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，活躍他們的思維，同時(shí)還能將他們的學(xué)習(xí)欲望和探究能力給激發(fā)出來(lái)。STEAM教育是在新時(shí)期下推出來(lái)的一種新型理念，是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的一種方式，所以我們一定要在高中生物教學(xué)中將STEAM教育重視和應(yīng)用起來(lái)。

一、STEAM教育和核心素養(yǎng)的概述

（一）STEAM教育概念

對(duì)于STEAM教育來(lái)說(shuō)，它是一種綜合性的教育。STEAM教育也不是單純一個(gè)詞，而是科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)以及數(shù)學(xué)英文的縮寫(xiě)，也就是說(shuō)，STEAM教育其實(shí)就是將以上五種教學(xué)結(jié)合起來(lái)的一種教學(xué)理念。最早起源于美國(guó)，目的是要將多種學(xué)聯(lián)合起來(lái)教育，將教育的綜合性給發(fā)揮出來(lái)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)到更多綜合性的知識(shí)，培養(yǎng)和提高他們綜合的能力。STEAM教育最大的價(jià)值就是利用學(xué)生的思維和情感投入，來(lái)將復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行解決，幫助學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上豐富知識(shí)，提高能力[1]。

（二）核心素養(yǎng)的概述

何為核心素養(yǎng)？所謂的核心素養(yǎng)其實(shí)就是指學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)態(tài)度，當(dāng)然也包括在遇到問(wèn)題以后所體現(xiàn)出來(lái)的品質(zhì)和素質(zhì)。學(xué)生們通過(guò)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和提高，能有效的提高高中生物的學(xué)習(xí)能力和水平，同時(shí)也能提高他們的理解能力，讓他們可以在各種能力都具備的情況下，提高他們對(duì)生物學(xué)習(xí)的積極性興趣，以此來(lái)幫助他們更好的學(xué)習(xí)和發(fā)展。

（三）STEAM教育與核心素養(yǎng)的關(guān)系

其實(shí)STEAM教育與核心素養(yǎng)都是在新時(shí)期下的理念和培養(yǎng)目標(biāo)，也是熱議最多的兩個(gè)教育話題，尤其是在核心素養(yǎng)理念的提出下，預(yù)示著我國(guó)教育模式要發(fā)生改變，并向人才培養(yǎng)的模式進(jìn)發(fā)。而STEAM教育也是通過(guò)多種綜合內(nèi)容進(jìn)行的教育，也能在一定程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和思維能力。所以說(shuō)兩者之間是共同進(jìn)步的關(guān)系，而在核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行STEAM教育，也會(huì)使教學(xué)效果更加顯著。

二、基于核心素養(yǎng)下的STEAM教育在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

（一）可以通過(guò)生物科學(xué)的方法來(lái)對(duì)STEAM教育的科學(xué)性進(jìn)行理解

何為科學(xué)方法？所謂的科學(xué)方法就是學(xué)生通過(guò)科學(xué)合理的方法去獲取一些科學(xué)知識(shí)，科學(xué)的方法同時(shí)也是獲取新知識(shí)的工具，在學(xué)習(xí)中是經(jīng)常用到的。而如果將這種科學(xué)的方法運(yùn)用到高中生物教學(xué)課堂中的話，不但能很好的活躍學(xué)生的思維，他們的探索和學(xué)習(xí)能力也會(huì)有所提高。就目前來(lái)說(shuō)，在高中生物教學(xué)中，常用到的生物科學(xué)方法主要有我們非常熟悉的實(shí)驗(yàn)法和觀察法，還有學(xué)生不是很熟悉的定量和定性分析方法。在高中生物教學(xué)中，雖然有很多的教學(xué)方法可以應(yīng)用，但是不同的教學(xué)內(nèi)容會(huì)有不一樣應(yīng)用方法，所以要求老師在教學(xué)的過(guò)程中不但要對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)行了解，同時(shí)還要對(duì)不同教學(xué)方法了如指掌，要通過(guò)不同教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)科學(xué)性教學(xué)。在這樣的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生探究知識(shí)的能力也會(huì)有很大的提高，最終實(shí)現(xiàn)了STEAM教育在生物教學(xué)中的科學(xué)性，還對(duì)他們培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)有了很大的推進(jìn)作用[2]。

例如，在學(xué)習(xí)“分子與細(xì)胞”以及“遺傳與進(jìn)化”兩個(gè)模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容的時(shí)候，就將STEAM教育在生物教學(xué)中的科學(xué)性進(jìn)行了很好的體現(xiàn)，而這里的科學(xué)性不但包括生物內(nèi)容的科學(xué)性，同時(shí)還包括教學(xué)方法以及學(xué)習(xí)的科學(xué)性，需要老師要采用科學(xué)的方法展開(kāi)教學(xué)，如，在概念知識(shí)講解完以后，需要給學(xué)生提供科學(xué)研究的案例，然后引導(dǎo)學(xué)生去科學(xué)的探究，最后在采用科學(xué)的方法進(jìn)行滲透等等，在整個(gè)過(guò)程中都會(huì)有科學(xué)性的存在，此外，老師還可以將生物最新的熱點(diǎn)知識(shí)來(lái)進(jìn)行講解，以此來(lái)提高學(xué)生的理解能力。

（二）通過(guò)對(duì)生物操作技能的掌握來(lái)理解STEAM的技術(shù)性

實(shí)驗(yàn)在生物教學(xué)中是非常重要的內(nèi)容，但是在科學(xué)方法下，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作是有一定要求的，主要是對(duì)操作技術(shù)的要求，要求學(xué)生在進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，要按著科學(xué)規(guī)范的操作步驟進(jìn)行。如果是簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，可以由學(xué)生自己獨(dú)立完成，而如果是非常復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，一定要有專業(yè)的人員來(lái)為其指導(dǎo)，當(dāng)然還需要學(xué)生具備熟練的操作方法。技術(shù)的應(yīng)用在生物教學(xué)中是非常普遍的現(xiàn)象，主要用到的生物技術(shù)有植物組織培養(yǎng)技術(shù)，和技術(shù)有關(guān)的工具和儀器等等。就目前的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)說(shuō)，還面臨一些問(wèn)題，一方面會(huì)受傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏重視程度，另一方面是因?yàn)閹熧Y力量不足，使很多生物實(shí)驗(yàn)會(huì)受條件和環(huán)境的限制無(wú)法展開(kāi)。這些問(wèn)題在農(nóng)村教學(xué)中體現(xiàn)的尤為明顯。而在這種情況下，老師就可以將STEAM教育的理念給應(yīng)用起來(lái)，如通過(guò)情境的創(chuàng)設(shè)來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行研究和分析，也是很有教育意義的。而且這種教學(xué)方法不但將現(xiàn)代化的信息技術(shù)應(yīng)用了起來(lái)，還改變生物理論教學(xué)課堂的枯燥性，這對(duì)提高教學(xué)的質(zhì)量和效率也是非常有幫助的，當(dāng)然對(duì)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和提高也是很重要的[3]。

例如，在學(xué)習(xí)“綠葉色素中的提取和分離”這節(jié)生物知識(shí)的時(shí)候，就需要運(yùn)用到毛細(xì)吸管來(lái)綠葉的細(xì)線，但是學(xué)生在劃細(xì)線的時(shí)候，很多時(shí)候會(huì)毛細(xì)吸管割傷，所以我們可以采用小毛筆來(lái)代替。為了幫助學(xué)生可以更好的認(rèn)識(shí)和理解，老師還可以利用多媒體來(lái)給學(xué)生進(jìn)行動(dòng)作慢放，然后讓他們觀看實(shí)驗(yàn)的步驟，從而提高他們對(duì)生物知識(shí)的掌握程度。這種教學(xué)方法也使STEAM教育理念中技術(shù)性應(yīng)用在了生物教學(xué)中，而學(xué)生也在學(xué)習(xí)過(guò)程中提高了核心素養(yǎng)。

（三）通過(guò)實(shí)踐來(lái)對(duì)STEAM教育的工程性進(jìn)行掌握

在高中生物教學(xué)中，有哪些內(nèi)容會(huì)應(yīng)用到工程性的知識(shí)呢？學(xué)生會(huì)通過(guò)活躍自己的思維來(lái)思考，從而提高自己STEAM教育工程性的認(rèn)識(shí)和掌握。其實(shí)對(duì)生物教學(xué)中工程性的認(rèn)識(shí)，我們可以理解為在生活實(shí)踐中的應(yīng)用，這樣的話，學(xué)生理解起來(lái)就會(huì)非常容易了[4]。

例如，在學(xué)習(xí)“探宄生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”這節(jié)知識(shí)內(nèi)容的時(shí)候后，老師就可以在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中融入工程的概念，通過(guò)問(wèn)題來(lái)引發(fā)學(xué)生的思考，如“植物的根為何總是著地來(lái)成長(zhǎng)呢，而莖卻是在反方向發(fā)展呢？”然后讓學(xué)生運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)去分析和理解，老師從中指導(dǎo)，以此來(lái)提高他們的理解能力。此外，老師還需要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生活中的知識(shí)進(jìn)行觀察。最后，由老師做出總結(jié)，并告訴學(xué)生，其實(shí)在生活中會(huì)有很多知識(shí)都運(yùn)用到了生物知識(shí)，知識(shí)沒(méi)有去仔細(xì)的觀察而已，從而引導(dǎo)學(xué)生去分析和探索的能力。

（四）通過(guò)對(duì)教學(xué)方法的掌握來(lái)對(duì)STEAM中的藝術(shù)性進(jìn)行理解

雖然在STEAM教育中有藝術(shù)性的成分存在，但是如何在高中生物教學(xué)中進(jìn)行很好的體現(xiàn)呢？其實(shí)主要體現(xiàn)在教學(xué)方法上，如在導(dǎo)入環(huán)節(jié)中涉及到的藝術(shù)、講解和總結(jié)的藝術(shù)等等。此外，生物老師在教學(xué)過(guò)程中言談舉止也是STEAM藝術(shù)性的體現(xiàn)[5]。

例如，在新時(shí)期下，老師在展開(kāi)生物教學(xué)之前，都需要根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容來(lái)設(shè)計(jì)PPT，而老師在制作幻燈片的時(shí)候，如果沒(méi)有用心，或者將制作的課件弄的非?；ㄉ?，就會(huì)讓學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣和積極性，因?yàn)樗麄儠?huì)看的眼花繚亂，不知道從何看起。在這種情況下，STEAM教育中藝術(shù)性也就無(wú)法很好的體現(xiàn)出來(lái)。反之，如果老師制作的課件非常的清晰，讓人一目了然，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也會(huì)提高起來(lái)。而這種審美能力也正好是核心素養(yǎng)的一種能力和體現(xiàn)。

（五）通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用來(lái)將STEAM教育中的數(shù)學(xué)性體現(xiàn)出來(lái)

將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用在高中生物教學(xué)中來(lái)解決生物問(wèn)題，是在新課改下，對(duì)學(xué)生有明確要求的，同時(shí)也是學(xué)生必須要具備的一種能力。在對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用設(shè)計(jì)中，需要老師要將學(xué)生的閱讀能力培養(yǎng)和重視起來(lái)，同時(shí)還需要幫助學(xué)生養(yǎng)成不怕失敗的品格，培養(yǎng)和提高學(xué)生分析數(shù)據(jù)的能力和寫(xiě)作能力等等。而學(xué)生在設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要將自己的觀點(diǎn)給呈現(xiàn)出來(lái)。其中，數(shù)學(xué)模型的高中生物教學(xué)中應(yīng)用的還是比較多的，所以我們也可以將數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用給重視和應(yīng)用起來(lái)。如，讓學(xué)生完成一次關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)，這里包括需要改進(jìn)的地方，依據(jù)的原理是什么，改進(jìn)的方法和最后的效果等等。要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)精神，讓他們可以敢于面對(duì)困難，體會(huì)成功[6]。

例如，在生物教學(xué)中，是有很多內(nèi)容涉及到數(shù)學(xué)知識(shí)的，如計(jì)算呼吸作用與光合作用中所需要的能量、計(jì)算形成精子和卵細(xì)胞的種類(lèi)，以及計(jì)算遺傳病的發(fā)病率等等，這些知識(shí)都會(huì)運(yùn)用到數(shù)學(xué)知識(shí)，要通過(guò)數(shù)學(xué)思維來(lái)解決生物問(wèn)題。而目前使用最多的就是數(shù)學(xué)模型，如在光合作用中通過(guò)對(duì)曲線圖的運(yùn)用來(lái)表現(xiàn)光照和植物光合速率的關(guān)系等等。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，向我們闡述了STEAM教育以及核心素養(yǎng)素養(yǎng)的概述，并詳細(xì)的分析和介紹了STEAM教育中幾種組合元素在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用，使我們知道，STEAM教育是一種新型的教育理念，它教育的重點(diǎn)并不是單獨(dú)的針對(duì)某一個(gè)學(xué)科，而是引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)學(xué)科的認(rèn)識(shí)和理解下，進(jìn)行融合的一種學(xué)習(xí)方式，采用的是一種跨學(xué)科思維來(lái)將問(wèn)題進(jìn)行解決，很好的將學(xué)科交叉性的特征進(jìn)行了體現(xiàn)。在新課改的背景下，使越來(lái)越多的學(xué)科都實(shí)現(xiàn)了融合，所以對(duì)高中生物學(xué)科也是如此。尤其是在核心素養(yǎng)下，將STEAM教育應(yīng)用在高中生物教學(xué)中，能很好的提高學(xué)生的綜合能力和水平。

參考文獻(xiàn)

[1]王曉華.基于核心素養(yǎng)的STEAM課程在高中數(shù)學(xué)中的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究[J].中外交流，2019，26（27）：215-215.

[2]韓會(huì)斌.基于核心素養(yǎng)的高中生物課堂教學(xué)研究[J].讀與寫(xiě)（上，下旬），2019，16（17）：170-170.

[3]張志祥、王穎、趙沛榮.STEAM視野下生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培育的“項(xiàng)目式”實(shí)踐探索——以“校園植物資源的調(diào)查與應(yīng)用”為例[J].中學(xué)生物學(xué)，2020，36（2）：127-129.

[4]余鴻婷.基于STEAM理念的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)——以“微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)”為例[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2020（6）：18-20.

[5]龔潔瑩.論STEAM教育與核心素養(yǎng)的對(duì)接[J].知識(shí)文庫(kù)，2019，（10）：240-240.

[6]林嘉敏.基于提高學(xué)生核心素養(yǎng)的高中生物教學(xué)的實(shí)踐[J].師道：教研，2019（4）：168-168.

（本文系安徽省教育信息技術(shù)研究課題“信息化背景下STEAM教育理念在生物教學(xué)中的應(yīng)用研究”的成果，課題編號(hào)為AH2019149）