“STEAM”理念指導下的初中生物教學

摘

要：“STEAM”理念指導下的教學，是一種整合性、融合性、跨界性的教學。在“STEAM”理念指導下的初中生物教學中，教師要引領學生進行“STEAM”課程探究，進行“STEAM”課程設計，開展“STEAM”課程制造，參與“STEAM”課程實踐活動。通過“STEAM”理念，指導初中生物課程整合，為學生的生物學習注入新的生機與活力。關鍵詞：初中生物

“STEAM”理念

融合課程“STEAM”是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Arts）和數學（Mathematics）等學科英文首字母的縮寫，其根本旨歸是建構主義學習理論和認知理論指導下的跨學科融合?！癝TEAM”理念指導下的教學，是一種整合性、融合性、跨界性的教學。在基于“STEAM”理念的初中生物教學中，教師要確定主題，引導學生確定學習目標、內容，整合相關的資源、素材等，建構、實施“STEAM”跨界課程。一、引領“STEAM”課程探究“STEAM”課程是一門探究性的課程，教師要引導學生深入探究，才能真正促進學生的深入理解與認知。探究的過程往往涉及多學科知識。為此，教師要充分發(fā)揮其他相關學科的功能，引導學生進行綜合性探究，助推學生生物學科核心素養(yǎng)的提升。例如，在教學蘇科版初中生物七年級上冊的《綠葉在光下產生淀粉》時，很多教師都只是簡單地告訴或引導學生觀察教科書中的實驗。這樣的教學盡管能讓學生獲得知識，但卻不能提升學生的生物探究能力，更難以生成生物探究素養(yǎng)。在教學中，筆者引導學生展開實驗探究，并深入思考問題，如“天竺葵能否用其他植物代替？”“雨天沒有陽光能否用其他光源代替？”通過這樣的問題引導，讓學生的實驗不受制于自然條件，從而具有普適性、推廣性與綜合性。在實驗中，學生采用“控制變量法”，從葉片的厚與薄、硬與軟、表皮粗糙與光滑程度等方面控制變量，進行多次對比實驗，最終得出結論，即“葉片表皮越薄、越軟、越粗糙，脫色速度越快，顏色越接近黃白色”。在實驗過程中，學生還收獲了很多預料之外的結論，如“LED燈”被證實是能促進植物進行光合作用的光源。在實驗完成后，筆者還充分借助多媒體設備，將學生的實驗過程和結果進行投影，并示范了重要的實驗步驟，幫助學生解答疑惑。建構“STEAM”課程，教師需要整合相關課程，以相關學科的媒介、資源、素材等為載體，讓這些資源、素材為學生的生物學習服務。實施“STEAM”課程要以生物學科教學為中心，豐富學生的認知、探究，激發(fā)學生參與學習的熱情，引導學生深度參與。二、引領“STEAM”課程設計初中生物教學不僅要引導學生進行綜合性的探究，還要引導學生進行跨界設計。“STEAM”課程設計是指“教師在生物教學中引導學生從一個問題出發(fā)，將相關的生物學知識、目標及概念進行整合，從而設計解決問題的方案的過程”。在這個過程中，教師可以用問題串、任務鏈等方式來啟發(fā)、引導學生，讓學生自主探究。例如，在教學蘇科版初中生物八年級下冊《現代生活與人類的健康》時，為了促進學生的理解，筆者引導學生借助現代媒體、網絡等，介紹自己設計的“家庭小藥箱”。不同學生基于不同的出發(fā)點和想法，設計了不同的“家庭小藥箱”。他們將從網絡上搜集的相關素材進行有機集結，制作了“微視頻”，詳細介紹了“家庭小藥箱”中的各種藥，以及每種藥的作用、功能和禁忌等。在這個過程中，每個學生都積極搜集資源，參與微視頻的設計，打磨微視頻中對各種藥物的介紹。尤其是有的學生積極聯(lián)系已經學過的生物學知識，并借助相關學科知識進行跨學科的設計，不斷對自己的方案進行完善，提升方案的實用價值?！癝TEAM”理念指導下的生物課程設計，將學生的興趣、學習需要放在首位，能讓學生對生物學形成系統(tǒng)化、結構化、綜合性的認知。在教學中，教師要引導學生積極主動參與，動手動腦，從而讓學生“在做中學”。在實踐操作的過程中，學生能自然地感受、體驗生物學科相關知識的本質與內涵，從而提升學生對生物學知識的理解與應用能力。三、引領“STEAM”課程制造“STEAM”視角下的初中生物教學，要充分發(fā)揮學生的動手操作能力，引導學生動手制作相關的生物實驗器材、學具等。在引導學生進行制造的過程中，教師要引導學生聯(lián)系自己的生活經驗，引領學生應用原型啟發(fā)、原型模仿等方式開展創(chuàng)意制作活動，催生學生的課程制造。以蘇科版初中生物七年級上冊《多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)》為例，筆者發(fā)現班上很多學生都喜歡飼養(yǎng)小動物，因此，筆者引導學生制作“生態(tài)瓶”?！吧鷳B(tài)瓶”是指“將一些小動物、植物（提供氧氣）等放入一個玻璃瓶中，讓它們在短時間內自給自足，不加任何食物，而生物皆能生存的一個生態(tài)性的瓶子”。筆者和學生一起準備，不僅為學生做好知識上的準備，還做好素材、資源上的準備。在知識準備方面，筆者引導學生研究“池塘生態(tài)系統(tǒng)”，認識池塘生態(tài)系統(tǒng)的組成、分類。要制作一個類似的生態(tài)瓶，學生需要準備相關的水生植物，如水草、金魚藻等，以及動物，如小魚、小蝦、螺螄等。在制作“生態(tài)瓶”的過程中，筆者引導學生思考：“生態(tài)瓶中有哪些水生植物？”“水生植物需要哪些生存條件？”“生態(tài)瓶中的植物為動物提供了哪些幫助？”“生態(tài)瓶中的生物關系是怎樣的？”等。通過制作生態(tài)瓶、分析生態(tài)瓶，學生對生物鏈、生態(tài)網形成了一個完整而深刻的認識。“STEAM”生物課程制造能讓學生的手腦協(xié)同發(fā)展，從而形成生物學習的具身認知。這種認知不僅著眼于生物知識，還著眼于學生的生物學習技能、情感態(tài)度等。通過生物課程意義上的制造，學生會更加親近生物科學，從而深入開展生物學探究課程與實踐。四、引領“STEAM”課程實踐基于“STEAM”理念的初中生物課程，還要注重引領學生的社會實踐。相較于其他課程活動，社會實踐活動更能體現生物課程的綜合性特質，在這個過程中，學生要將學科相關知識和生活知識整合運用。因此，教師要引導學生充分利用校內外的環(huán)境、資源等，進行社會實踐活動。例如，在教學蘇科版初中生物七年級下冊《土壤中的微生物》后，筆者引導學生開展社會實踐活動——“做酸奶”。在實踐之前，筆者先給學生普及了相關知識，如酸奶的發(fā)酵原理、酸奶的種類、菌類的形態(tài)等。其中，不僅涉及相關的生物學知識，還涉及相關的化學知識，以及生活知識。在這個過程中，學生還提出了一些問題，如“怎樣讓酸奶的保質期更長一些？”“酸奶是不是越濃稠越好？”“酸奶中的不同成分有什么作用？”等。這樣的問題能推動學生深入了解相關知識與信息，進而積極解決問題?？茖W、技術、工程、藝術與數學等學科領域之間存在著深刻的關聯(lián)，它們相互支撐、相互關聯(lián)、相互補充。生物學是一門綜合性較強的學