基于stem理念下初中生物学实验教学的实践研究

基于stem理念下初中生物学实验教学的实践研究将STEM教育应用到初中教学当中，有助于学生能够将所学知识学有所用，从而激发学生的学习热情。因此，将初中生物教学与STEM教育相结合通过设立课题、撰写计划书等等一系列的操作，能够强化学生在项目策划和具体实施过程中的体验，使其获得成就感的同时，对科学技术与生产实践之间的关联有正确的感知，便于学生在日后的研究当中，能够很好地将科研成果应用于实践当中。初中生物主要是对大自然、生物个体以及相互之间的联系进行科学研究的学科，它以“教师讲，学生听”为主要的教学模式，这也使得学生只了解了生物学科的表面，并不能形成真正完整的生物认知与联系的体系，因此将STEM教育应用于初中生物教学当中，具有实际作用与战略意义。对此，笔者根据对STEM教育的含义进行分析，提出几点个人见解，以供广大教育工作者进行探讨，以期能够提供帮助。一、STEM教育概述STEM教育课程的开展，主要就是对学生进行强化教育：首先，科学素养方面，即让学生运用生物科学知识理解自然，并主动参与影响自然界的过程；其次，技术素养方面，即培养学生使用技术、管理技术、理解技术以及评价技术的能力；再次，工程素养方面，即学生理解设计与开发技术工程的过程；最后，数学素养方面，即学生在学习数学过程中的发现、表达、解释以及解决各种数学问题的能力。同时，在2016年的“十三五规划”中明确指出：利用信息技术促进“众创空间”的构建，积极探索各种新型的教育模式，如STEM教育等，强化学生的信息意识，培养学生的创新意识，让学生养成良好的数字化学习习惯，进而促进学生综合核心素养的培养。二、以STEM教育理念设计生物实验课1、以STEM教育理念设计生物实验课。初中生物的实验教学过程将STEM教育理念融入到其过程中，不可能夸夸其谈和学生们分享STEM教育理念，让学生根据教学理念要求去开展学习，这种抽象的教学理念学生不能够准确地其教学内涵，反而容易让学生在学习过程中造成学习思维的混乱，不利于实验课程教学目标的实现，但是可以将教育理论融入到实验课程的设计中，利用STEM理念为实验设计指导思想，使学生能够在无形之中感受到多元的教学思想，并根据相关的教学要求，实现多种能力的培养。教师在进行生物实验课程的设计时，首先需要根据教学内容来选择实验的形式，增强实验的趣味性，同时设置问题提出、验证实验、探究过程以及实验总结等环节，利用实验过程来拓展学生的学习思路，激发学生的创造意识，提升学生的知识应用和实践技能，使学生在完成生物实验课程的同时，体现了STEM教学理念的教学内涵。比如教师在进行有关植物光合作用的教学内容时，需要利用教学实验来验证“绿色植物可以通过光合作用制造有机物来满足自身的生产需求”这一理论，但是在课堂教学时长有限，难以直接得到实验成果，教师可以采用实验室培养动态监测的形式来开展实验，设定一个实验周期，教师提出实验问题，并通过实验对教学理论进行验证，组织学生每周对实验进展情况进行观察，在实验周期结束之后对实验结果做出总结，保证实验的完整性，同时加深学生对于教学理论的理解和掌握。2、以STEM教育理念开展生物实验教学。教师利用STEM教育理念来开展生物实验教学，需要基于教学理念，实现对学生综合学习能力的提高，并不仅限于对生物知识的学习，同时还要在实验的开展过程中，让学生自主进行实验过程，包括实验的操作、数据的记录、实验的分析以及实验结论的得出，让学生在生物实验的过程中能够综合地培养自身探究科学的思想，并对其他学生的知识点加以应用，促进生物实验课程的完成，同时培养学生的综合学习能力。比如教师在进行有关种子萌发教学内容的生物实验课程时，可以先对学生进行实验操作的辅导，并给学生布置相应的课下实验任务，让学生在不同的温度和状态下，对同样的种子进行培育，并对其培育状态进行记录，每天关注不同温度以及状态下种子的萌发情况，并得出实验结论，以此实验理论作为基础开展课堂教学内容的学习，能够通过实验的开展激发学生对于课堂学习内容的学习兴趣，同时促进学生对于教学内容的理解，并在实验的过程中，提升学生有关科学、数学统计、生物技术等方面的知识和技能，促进学生知识应用实践能力的提