STEM教育在高中生物实验教学中的融合应用分析 论文

STEM教育在高中生物实验教学中的融合应

用分析摘要：随着新课程改革和素质教育在高中生物教学的推动下，要求高中生物教师不仅要

在实际教学活动中提高教学效率，还要本着学生全方面发展的原则开展生物实验教学。在新一轮的教学改革中，也提出了高中教育阶段贯彻落实STEM教育理念，打破学科本身的界限，

培养学生的综合能力和核心素养，高中生物教师要不断开拓教学途径，使学生的生物实验能力和信息素养得到提升，并形成一种新型的教学方法。文章首先分析了STEM教学融入到教

学中的意义，随后提出了在高中生物实验教学过程中的一系列应用策略。关键词：STEM教育；高中生物；实验教学

引言：现阶段，高中教学的目标和原则几乎是围绕这应试为主，无论哪一个学科都给学生带来了偌大的压力，再加上高中生物的课时安排较少、繁密性知识点又太多，为了在有限

的课堂时间内为学生传授更多的知识，很多生物教师也就忽略了生物实验教学，而是把试验教学用理论知识来带过，这也是高中生学习水平和学习效率迟迟得不到提升的根本原因。因

此，把STME教学理念融入到生物实验教学中，能够充分发挥理念优势，还能改变以往的传统教学模式，提升教师的教学水平。

一、STEM教育在高中生物实验教学中的意义1.改变了传统的教学模式

在高中生物实验课堂教学中，结合

STEM教学方式能够彻底颠覆原始的生物实验课堂。在过往的实验教学中，教师在组织实验和实验过程中，常常都是围绕

着教材给出的实验案例进行对照实验。虽然高中生物教材是最权威、最科学的教学工具，也包含着学生们必须要掌握的知识，但是这种实验教学仅仅能作为基础

教学。学生在根据教材开展实验的过程中，也只能形成单一的学科思维。在STEM教学方式与生物实验教学的融合下，不仅能帮助学生掌握现有的书本知识，还能

使学生把生物实验和其他的知识融会贯通，学生能体会生物实验、感受生物实验，逐渐提升自身的综合能力。因此，在高中生物实验教学融合STME教育，不单单

是打破了传统教学格局，更能收获理想的教学效果。.培养学生的学习能力

高中生物教师在进行实验教学时，能把多种新型教学方式结合在一起，落实STME教育在实验教学中的应用，对于学业压力重大的高中生来说，不仅培养了

他们的学科思维，更使他们对生物这门学科产生别样看法，进而提起学习兴趣和积极性，认为生物实验教学是在各科学习中的一片“绿洲”。我想，教育工作者

最为熟悉不过的一句话就是：“授人与鱼不如授人以渔”。这简单的十个字说明了教学并不是理论，也不是告诉学生考试要考哪些知识，硬性灌输在学生脑海里，

而是让学生自身认同学科，并懂得知识从何而来，又从何处融入到生活，然后懂得自己真正想要的、想收获的到底是什么，进而形成符合自身发展的学习思维和

学习思路。这也就要求高中生物教师把锻炼学生的学习思维放在教学的关键环节上，并在实际的实验活动中，加强培养学生的学习思路，使学生能够真正实现综

合能力与核心素养的发展。STEM教育对生物实验教学来说，学生们能学会从不同角度、不同论证上面去看待知识，这本就是一种思维训练，真正地促进学生思

维发展。二、STME教育在高中生物实验教学中的应用策略

1.确定实验课题

在高中生物实验教学中，首先需要完成的任务就是确定实验课题。由于高中阶段的生物知识繁密复杂，其中需要掌握的知识点数不胜数，但是并不是每一个

课题都值得开展生物实验，学生也无需进行深入的调查研究，同样，并不是每一个生物知识课题都能使用STEM教育理念来完成实验教学。所以在实验教学开展

之前，教师需要在众多的课题当中，选出最为合适、恰当的实验课题，并能把STEM理念发挥淋漓尽致，对学生展开各项知识融合到课题中的教育，推动学生的学习

能力和全方位发展。例如《细胞的生命历程》这一课题中，主要是让高中生掌握细胞的发展过程，从开始增殖到分化、衰老、凋亡的经历。通过课题的确定，再

开展相应的实验，学生能对这类知识形成一个全方面的理解。.色素提取与分离的实验教学策略

在开展色素提取与分离的实验中，教师为了保证学生能顺利完成实验，可以将人教版生物教材中出现的此类实验操作利用多媒体辅助教学设备播放出来，这

样能省略教师的理论性灌输，也能以最直观、生动的方式让学生自主理解色素提取与分离的实验步骤，加深学生对实验工具、实验操作难点的理解和掌握，提升

实验课的教学效率。实验中除了要给学生提供相应的实验工具，还要为学生提供一些绿叶菜，例如菠菜、油菜等带有植物叶片的植物，让学生了解色素提取与分

离的基本概念。如果课堂时间允许，生物教师要留出一定的时间用作学生的小组探讨，在探讨中取长补短，听取不同个体的看法，并根据小组探讨中对色素提取

与分离原理、概念有一个框架式的掌握。有条件的可以给每一位学生分发一套实验工具，让存在个性差异的高中生都能体验自己动手的乐趣，如果实验器材不够，

或班级内学生人数教学，那么也可以选择用2-3人一组的方式来完成实验，需要注意的是，无论哪一种模式的生物实验，都要求学生记录下实验步骤和实验结果，

这样他们才能对自己参与的实验有一个正确的认识。另外，高中生物教师虽然不能过多干涉学生的自主实验，但是要在学生开展实验的每一个环节内给予适当的

引导和帮助，渗透STEM教学理念，引导学生掌握植物各个色素层实验结果的相对原理，充分发挥STME教育的优势，提升学生的动手能力和思维能力。此外，

教师要在实验结束后做一个实验分析，思考实验中存在的问题和不足，并按照当代高中生的发展需求不断创新教学模式，注重实验教学情境和生活化教学的融

入，调动学生的求知欲和探究欲。3.胡萝卜素提取的实验教学策略

胡萝卜素作为色素提取分离的第一层色素带，所以发现叶绿体中的胡萝卜素，也就代表实验成功了一半。在实际的胡萝卜素提取实验中，教师要提前为学

生准备一些资料，可以是胡萝卜素的用处，也可以是胡萝卜素的多种提取方法，结合这些资料讲解与生物相关的科学知识，并恰当改进、完善实验教学。其中最

需要注重的，就是色素提取技术在生活中、工业上的广泛应用，可以借助多媒体教学设备为学生播放一些色素工业生产环节。另外，在实验进行过程中，教师还

要注意实验的拓展与延伸教学，让学生在实验中感受色素在自然的存在形式，并为学生渗透秋天到来，树叶变黄的原理，让学生真正感受实验中的乐趣，以及生

物知识的奥妙。最后，教师在实验开展之前，还可以为学生创建一个以色彩为主的实验教学情境，充分利用纸层析技术开展色素科技活动，激发学生自主参与性

和学习兴趣的同时，展现人文情怀，这也是充分发挥STEM教育的具体表现形式。综上所述，在STME教育融合应用到生物实验教学的过程中，教师自身要对

STME理念有一个准确的定位和了解，找到与高中生发展相契合的点，合理、科学的选择实验内容，不断优化、创新传统的实验教学模式，充分融入科学知识设

计的STME实验教学，保证STME教育能在生物实验教学中发挥出最大的优势和利用价值，弥补传统实验教学模式上存在的种种不足。

参考文献[[1]黄进.高中生物实验教学中开放式教学的运用[J].科学咨询,2019,(44)