在生物复习课中应用STEM课程理念的实施初探

1、    在生物复习课中应用stem课程理念的实施初探    邝秋婷摘 要：在高中生物课程中融入stem课程理念是一个难点，以“假说-演绎法”专题复习课为例，应用stem的项目式教学的方法进行探索。学生在课程中应用遗传学经典实验、体验摩尔根果蝇杂交实验、构建模拟实验等方面，培养提高生物的学科素养。stem是由科学、技术、工程和数学四门学科的简称，国际技术和工程教育协会（iteea）将stem定义为整合了科学、技术、工程和数学四大要素的新兴跨学科课程，强调多学科的交叉融合。1. stem课程理念的实施策略初探在生物教学中应用stem课程理念能提高学生探究和解

2、决实际问题的能力，激发学生学生对学习活动本身的兴趣，促进学生掌握跨学科综合学习的方法和思维模式；引导学生在解决实际问题时完成“知识的转化和迁移”，最终达到发展学生生物学科素养，培养具有创造力和竞争力的综合性人才的目标。如何在高中生物课程中融入stem課程理念是一个难点，笔者通过文献搜索，了解和很多不用的应用案例，在众多实施方法策略中，笔者认为通过项目式教学的方法比较适合所教的学生层次，并且可操作性强。因而，笔者以“假说-演绎法”专题复习课为例，应用stem的项目式教学的方法进行探索。2. stem的项目式教学实施过程必修二的遗传学部分内容是学生最感兴趣的却又是最恐惧的，是高考考察的重点内容也是

3、教学中的难点，因而，笔者在教学上应用stem的项目式教学方式，以“假说-演绎法”专题复习为例，把“假说-演绎法”作为一个研究项目，具体实施过程如下：2.1 回顾基本概念，重塑“假说-演绎法”的探究方法“假说-演绎法”是高中阶段学生应该熟悉并掌握的方法，这一点在高考的考试大纲中也有说明：“具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法”，因此，让学生体验这一方法的应用过程，对学生的科学探究能力等综合学科素养的形成都有重要意义。遗传学规律部分内容概念多，因此笔者先安排学生小组合作限时完成“假说-演绎法”涉及到的遗传学的基本概念及符号，如：相

4、对性状，显性性状和隐性性状，杂合子和纯合子，亲本（p）， 父本（）和母本（），自交（ ），杂交（×），测交，正交和反交等。组内进行讨论解疑，基本理解这些概念，为后面的探究做好知识储备。通过回顾孟德尔分离定律的探索过程，理解“假说-演绎法”的四个步骤：观察现象，提出问题分析问题，提出假说演绎推理，实验检验得到证实，揭示规律。2.2合作探究，展开项目式探究摩尔根的果蝇杂交实验一开始是对萨顿的假说持怀疑态度，进而设计了果蝇的杂交实验。学生通过教材中的果蝇材料，以学习小组为单位，运用“假说-演绎法”进行合作探究完成摩尔根果蝇杂交实验，得出相关结论。2.2.1提出问题根据摩尔根用野生红眼雌果蝇

5、和白眼雄果蝇进行杂交的结果，提出问题：f1无论雌雄全为红眼；f2中红眼：白眼为3：1，红眼果蝇既有雌性也有雄性而白眼果蝇全为雄性。2.2.2 作出假设，分组讨论探究由于f2中白眼果蝇有明显的性别差异，所以可以做出3种假设：白眼基因位于x染色体和y染色体上。白眼基因位于x染色体上，y染色体上没有其等位基因。白眼基因位于y染色体上，x染色体上没有其等位基因。班里有8个小组，自由选择其中一种假设套入到杂交实验中（白眼基因用w表示），用遗传图解形式表述出来。经过讨论学生画出以下3个遗传图解：2.2.3 分析交流各小组上讲台展示其讨论分析的结果，进行假设的小组发现子一代的推论与实验结果不符，因而假设不是

6、合理的假设，应排除。而进行假设和假设的小组认为都能合理解释实验问题。由于学生讨论出两个假设都是合理的，因而有必要进行进一步的验证。有学生提出用测交实验进行，但通过遗传图解分析，学生发现两种假设都可以得出同样的表现型，因而不能区分。利用孟德尔已有的果蝇实验材料，有学生设计了另一杂交实验：将杂合红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行杂交。从杂交子代中选出白眼雌果蝇，与野生型红眼雄果蝇测交，统计测交子代表现型及比例。经过演绎推理，实验结果及结论为：若子代雌性全为红眼、雄性全为白眼，则说明白眼基因位于x染色体，y染色体上没有其等位基因；若子代全为红眼，则说明白眼基因位于x染色体和y染色体上。2.3能力提升，构建模

7、拟实验根据“假说-演绎法”，最后一步是进行验证实验，把演绎推理的结果和实验结果进行比较，但是条件有限，因此把实验改为模拟实验，具体过程参照人教版必修二第6页的实验，其中把甲桶定义为雌果蝇并其内的彩球标记为xw 和xw两种，乙桶定义为雄果蝇并其内的彩球标记为xw和y，从而模拟假设；丙桶定义为雌果蝇并其内的彩球标记为xw 和xw两种，丁桶定义为雄果蝇并其内的彩球标记为xw和yw，从而模拟假设。分组进行模拟。3 小结摩尔根的实验作为遗传学的经典实验，在复习课中主要是应用基本方法进行探究，但是由于条件的限制和安全问题，测交实验的结果未能用真正的实验结果进行比较，因而通过构建模拟实验的方法进行验证。而在以后进行新授课时，如果能购买到合适的果蝇个体，提供合适的培养条件，需要进行实验的