STEM教育理念下高中生物教学中学生核心素养的培养路径探索
摘要
关键词
STEM教育理念;高中生物教学;学生核心素养;培养路径
正文
本论文为河北省教育装备“十四五〞规划课题《基于STEAM理念在高中生物教学中的应用研究》课题编号JYZB2204074 研究成果之一。
随着我国新课程改革的不断推进和深入,对人才培养的要求也在不断提高。新课程改革倡导学生自主学习、合作探究、自主解决问题。在高中生物教学中,教师要积极运用STEM教育理念来开展教学活动,将STEM教育理念与生物学科内容结合起来,提高学生对知识的理解能力和应用能力。这样能够帮助学生形成良好的科学素养、创新精神、合作意识、终身学习意识。
一、引导学生自主学习
在教学中,教师应该鼓励学生积极参与课堂讨论和问题解决,培养学生的自主学习能力和创新思维。同时,教师可以通过引导学生开展自主研究项目,让学生深入探究感兴趣的话题,提高他们的自主学习和独立思考能力。此外,教师还可以利用互联网资源,如在线学习平台、教育网站等,提供学生自主学习的机会和资源,帮助他们进行自主学习和拓展知识【1】。通过引导学生自主学习,学生将更加积极主动地参与学习,提升他们的学习兴趣和学习动力,培养学生的核心素养。教师可以采用项目学习的方法来引导学生自主学习。通过制定学生自主研究项目,并给予他们一定的自由度和选择权,可以激发学生的学习兴趣和主动性。在项目学习中,学生需自主选择研究课题、收集资料、进行实验或调查,并最终完成项目报告或展示。这种学习方式可以让学生深入思考和解决真实问题,锻炼他们的探究能力、解决问题的能力和团队合作意识。教师在项目学习中充当导师的角色,通过阶段性辅导和评价,促进学生的自主学习和成长。此外,教师还可以利用技术手段来引导学生自主学习。例如,利用虚拟实验室软件,让学生可以在计算机上进行实验操作和观察,培养他们的科学思维和实验能力。同时,通过提供在线学习平台和资源,学生可以根据自己的学习进度和兴趣进行学习,掌握和巩固所学知识。利用科技手段引导学生自主学习可以增加学习的灵活性和可个性化的程度,激发学生的学习兴趣和积极性。
二、注重学生的实践与探究能力
在STEM教育理念下,高中生物教学应注重培养学生的实践与探究能力。这意味着学生应当有机会参与到实际的生物实验和探究活动中,通过亲自动手进行观察、实验和数据分析,从而培养他们的实践能力和科学思维能力。在这个过程中,教师应提供必要的指导和支持,帮助学生理解实验过程和结果,并引导他们从中总结和归纳出规律和结论。通过实践与探究,学生可以深入了解生物学的基本概念和原理,并培养他们的观察、分析和判断能力,从而提高他们的核心素养。同时,通过与其他学科的交叉融合,学生可以培养跨学科综合素养,更好地理解和应用生物知识。因此,在高中生物教学中,注重学生的实践与探究能力是培养学生核心素养的重要策略。此外,除了注重学生的实践与探究能力,高中生物教学中还应强调培养学生的问题解决能力。在STEM教育中,问题解决是一个关键的能力,它要求学生能够针对现实生活中的问题,运用所学的生物知识和科学方法,提出合理的解决方案。为了培养学生的问题解决能力,教师可以通过引导学生进行探究式学习和项目化学习,让他们面临真实的问题和挑战。学生需要运用已有的知识和技能,分析问题的原因,并提出解决方案。在这个过程中,教师应充当引导者的角色,给予学生必要的支持和指导,帮助他们学会独立思考、合作解决问题。通过这样的实践,学生可以培养批判性思维、创新和合作精神,提升他们的问题解决能力和核心素养。
三、提高学生的实验能力,培养创新精神
创新是一个民族进步的灵魂,也是一个国家兴旺发达的不竭动力。在生物实验教学中,教师要注重培养学生的创新精神,为学生的未来发展奠定基础。例如,在讲解“植物的光合作用”这一课时,教师可以让学生分组实验。教师可以在课堂上组织学生开展探究实验,通过对实验结果的分析和研究,让学生对光合作用有一个更深层次的理解【2】。在进行探究实验时,教师要先让学生了解光合作用是一种什么原理?通过探究实验得出结论:植物通过吸收二氧化碳和水,合成糖类等有机物,并且能够实现能量的转换。通过这种方法得出植物能够进行光合作用的结论。然后再让学生探究不同条件下光合作用的强度不同的原因。在探究过程中,教师可以结合STEM教育理念,让学生提出假设,然后让学生通过分组合作来解决问题。经过小组合作,最终得出结论:光照条件、二氧化碳浓度和温度,都会影响光合作用强度。在这个过程中,教师要注重培养学生的科学素养和创新精神。只有通过小组合作学习才能真正达到预期的目标。通过这种方式不仅能激发学生学习生物知识的兴趣和热情,而且能够提高学生的实验能力和创新精神。案例教学可以让学生通过研究和分析真实情境来解决问题,培养学生的分析和解决问题的能力。问题导向学习可以让学生通过提出问题、探索和实践来建构知识,培养学生的自主学习和创新思维能力。实验探究可以让学生通过亲身实践来巩固知识,培养学生的动手能力和科学精神。团队合作可以培养学生的合作意识和交流能力
四、结合实际需求,科学设置教学目标
STEM教育理念强调将科学、技术和工程等知识与生物学科知识相结合,实现跨学科的综合性教育。在高中生物教学中应用STEM教育理念,能够促进学生知识和能力的全面发展,培养学生的综合素质。例如,教师在讲解“DNA分子得结构”时,可以结合我国目前正在进行的“造人工程”,讲述人体基因对人类社会发展的重要性;同时还可以引入DNA、染色体等理论知识,提高学生对生命本质的认识。教师在授课前应该充分了解学生的实际需求和认知能力,了解他们对生物学知识学习的兴趣点,有针对性地设置教学目标,制定有效的教学方案。在此基础上,教师还应该结合教材内容和学生实际情况,制定具体、详细且具有层次性的教学目标。
五、开展科学探究,提升核心素养
STEM教育理念在高中生物教学中的应用,能够将科学、技术和工程等知识与生物学科知识进行有效整合,让学生通过探究活动,提高对生物学的理解能力和分析能力,帮助学生形成一定的科学观念【3】。例如,在学习“生长素的生理作用”时,教师应让学生们明确生长素就是人类首次发现的植物激素,日常实践中占据着非常重要的地位。但是因为相关的概念相对抽象,学生并不能很直观的吸收和理解,所以需要在科学探究中加深体会,纠正错误概念,构建起更为详尽的知识网络,以便为后续学习奠定坚实基础。实验方案的设计是难点,教师必须融入实际案例详细分析,还要在具体实践的过程中贯彻学以致用的思想,让学生主动思考生长素,在自主设定问题、自主解决问题的过程中强化学科核心素养,具备多种学习技能。
结语
总之,激发学生对生物学的兴趣是培养学生核心素养的关键策略。教师可以通过多种方式来实施,包括展示生物学的奇妙之处、设计有趣和具有挑战性的活动、引导学生进行实践性的研究或课题,利用多媒体和技术手段,创造积极的学习氛围等。通过这些策略的实施,可以有效地激发学生对生物学的兴趣,提升他们的核心素养。
参考文献
[1]李宁.新形势下我国企业经济管理创新策略研究[J].知识经济,2016(1):148-149.
[2]张坡.新形势下企业经济管理模式的创新策略[J].中国高新技术企业,2016(11):152-153.
[3]汪雨妍.新形势下企业经济管理的创新策略[J].现代商业,2018(2):169-170.
...