引言：核心素养是我国教育领域研究的重要概念范畴，生物学核心素养作为高中生物学科教学中的教学目标，《普通高中生物学课程标准（2022年版）》对高中生物学核心素养提出了明确要求，要求教师摒弃传统授课反思，以发展学生核心素养构建现代化教学体系。为进一步培养学生生物学核心素养，文章以STEM教育在发展高中生物学核心素养的应用研究进行讨论，以期为广大学者提供参考帮助及建议。

一、STEM教育理念的内涵

STEM教育为Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）、Mathematics（数学）英文缩写，从教学层面来看，STEM教育较比其他教学方法与教学理念而言，STEM教育要求突出与强调了多种学科知识的融合与运用。目前，国内外关于STEM教育概念的认知主要以“真实情景问题解决”“跨学科知识整合”“创新人才培养”为主。基于上述对STEM教育概念的界定，文章认为将STEM教育应用于高中生物学教学中具有如下优势^[1]。

第一，STEM教育作为基于构建主义理论形成的情境化教学方式，STEM教育理念主张教学从传统抽象、复杂的教学内容转移到真实情境教学中，通过构建物理属性或虚拟属性的语境，引导学生在真实情境中对生物学知识进行探究，以此促进学生思维发散，为学生生物学核心素养发展奠定良好基础。

第二，STEM教育并未简单学科知识叠加，从知识融合角度来看，教师围绕学生最近发展区及课堂教学需求，将不同学科知识进行加工、处理。如美国弗吉尼亚理工大学的Sanders教授（2009）认为STEM教育是基于构建主义理论、认知科学理论的基础上，将不同学科知识问题、项目进行融合的教学手段。

第三，STEM教育提倡培养学生问题解决能力、创新能力，以发展学生创新意识、探究意识为教学目标，基于问题情境的引导，调动学生主观能动性及激发学生学习兴趣，以此促进学生想象力的全面提升。

二、 基于STEM教育构建高中生物学教学培养学生核心素养的路径

（一）践行生命观念

STEM教育要求教师构建开放型、动态性的课程教学，以此促进学生个性化发展。从本质角度来看，高中生因思维能力、学习能力与理解能力存在的差异，导致学生在生物学教学中不可避免产生认知差异，对培养学生核心素养造成一定影响。为促进学生个性化发展，教师基于STEM教育理念构建生物学教学中，应通过构建开放型的课堂教学模式，帮助学生直观理解生命过程、生命现象，对于践行生命观念及培养学生生物学核心素养具有深远意义。例如：以高中生物·必修3·稳态与环境的第四章“种群和群落”为例，在教学过程中，教师通过组织学生展开“探究土壤中的动物类群丰富度”的探究性学习^[2]。通过加强课堂教学实践，帮助学生在实践过程中完成知识迁移，将课堂所学理论知识运用到具体课堂教学实践中，引导学生积极交流、探究，共同到校外进行动物生存环境调查、研究成果交流、展示及拓展延伸等活动，摒弃传统理论式课堂教学模式，引导学生在户外实践探究中形成生命观念。此外，基于STEM教育的实践教学中，为进一步促进学生生物知识理解能力与探究能力，学校可积极聘请当前高校、科研机构专家带领学生展开实验，通过引导学生学习指示值法、不同理化性质对土壤动物群落的影响、土壤动物的监测、大型土壤指示动物生态毒理实验等研究方法，调动学生主观能动性，保证学生在学习过程中将教学理论与实践融合，以此体现STEM教育的生命性，为学生形成生命观念奠定良好基础。

（二）提高理性思维

STEM教育要求将“学科”“技术”“数学”“工程”等学科有机融合，通过“跨学科”整合的教学方式促进学生理性思维提升，为学生思维发散提供良好基础。高中生物学作为高中课程教学体系中的重要组成部分，部分高中生物学知识内容相对抽象，加之部分教师在授课中的教学方法过于陈旧、单一，导致学生在学习过程中产生抽象思维，不利于培养学生核心素养。为促进学生生物学核心素养的全面发展，教师应在教学中运用STEM教育理念，通过“跨学科”知识融合的方式培养促进学生思维能力的全面提升。例如：在教学有关微生物学知识后，教师可通过组织学生开展“微生物群落组成及多样性研究”的实践活动，通过引导学生在实践活动中运用不同学科知识展开实践探究，有效培养学生问题处理能力、解决能力的同时，对于促进学生思维发散具有深远意义。如将生物学知识与数学学科融合，通过统计运用后，建立数学模型的方式对有关调查内容进行归纳与概括，以此提高学生的生物学知识运用能力^[3]。

（三）开展科学探究

STEM教育注重培养学生动手能力，基于高中生物学核心素养的STEM教育教学运用中，应积极加强生物学教学中的实践探究运动，组织学生在实践活动中对科学本质、真谛进行探究，以此落实高中生物学核心素养的培养标准。例如，在教学“比较H：O在不同条件下的分解”实验时，教师可采用线上与线下融合的方式进行教学，通过课前组织学生观看微课教学视频，引导学生通过对视频观看、分析后，在课堂教学中进行实验探究，有效改善传统教学导入占比过大的问题，对于加强教学实践性及调动学生课堂参与积极性具有促进意义。例如，在观看视频中，教师可适当对教学问题进行引导，如“滴加氯化铁和肝脏研磨液分步进行，不利于同时比较气泡产生的情况”“带火星木条也是先后插入两支试管中，对带火星木条的助燃效果比较也没有同步进行”“带火星木条易接触到试管壁导致木条熄灭”；通过对有关问题分析后，通过构建启发性提问，加强学生课堂参与积极性，如要求学生尝试设计一种对两支试管中化学反应产生气体的浓度进行定性同步比较的实验装置。为促进学生科学探究能力提升，在实验阶段，教师可组织学生以小组合作的方式进行探究，通过小组积极合作、交流，以此促进学生科学探究能力的全面提升。

结论

综上所述，STEM教育理念下的高中生物学教学，可让学生在“发现问题、提出问题、研究假设、研究计划、实施计划、分析结果、得出结论”的研究范式中促进自身思维能力全面提升，有效提高学生问题解决能力、探究能力，对于培养学生生物学核心素养具有深远意义。

参考文献：

[1]吴灵玮.研究STEM教育在发展高中生物学核心素养中的应用[J].高考,2020,(32):35.

[2]王榕.STEM教育在发展高中生物学核心素养中的应用[J].科学咨询(教育科研),2020,(06):122.

[3]庄学铭.STEM教育在发展高中生物学核心素养中的应用[J].高考,2019,(21):172.