在改革开放后的高考指挥棒下，我国的中小学生普遍重视的是数学、语文和外语，中学课堂中，虽然有物理、化学、生物、信息技术为主的科学类课程，但这些课程和数学一样都是分科教学，学生虽然有利于高效掌握单门学科的知识性内容，但在解决生活中的实际问题时，缺乏对多学科知识进行融合的能力，不利于学生综合素养的提高。

目前要想抛弃分科教学，完全在我国实施基于项目式的STEM学习，条件还不算成熟，但培养“有教育有教养”“有知识有能力”“有个性有灵性”的学生是刻不容缓的，在现有的条件下，我认为在学生学习任务还比较轻松的义务教育阶段，可以在现有分科教学的实施过程中，融入STEM教育教学理念。即从单个学科入手，在学生的学习过程中融入问题情境，在本学科学习为主的前提下，结合学生已学的其他学科内容，解决实际问题，达到STEM似的教学体验过程。

以人教版生物学七年级上册中有关海洋生态系统和热带雨林生态系统为例，两者都是中学生非常熟悉的一种生态系统，但“海洋中的热带雨林”大部分学生都是不太熟悉的；珊瑚是在我们生活中经常提到的名词，珊瑚虫却相对陌生，同学们需要掌握珊瑚和珊瑚虫的区别。也通过合作式学习，加强科学素养，学以致用，提高学生的生态环保意识。

首先以视频介绍珊瑚与珊瑚虫。根据视频介绍判断珊瑚和珊瑚虫是否是生物，并说明理由。接着教师带学生认识珊瑚与珊瑚虫。

尼康小世界显微摄影奖静态组获奖作品让大家看到了显微镜下静止的奇异世界，动态组的冠军作品，是英国埃塞克斯大学生物学家菲利普·莱修（Philippe Laissue）博士的延时摄影作品“鹿角珊瑚虫的显现”（图1）。

这一段录像记录了珊瑚虫几个小时的状态，画面中珊瑚虫的组织是绿色的，而紫红色的小颗粒则是与鹿角珊瑚共生的大量虫黄藻。

在这个奇妙的共生关系中，珊瑚虫为虫黄藻提供居所，二氧化碳和一定的营养，而虫黄藻则通过光合作用提供给珊瑚虫葡萄糖、氨基酸、甘油等等重要的养分。珊瑚五颜六色的颜色是由珊瑚本身的颜色与与之共生的海藻的颜色所共同产生的（图2）。

图2 正常情况下的珊瑚

共生藻与珊瑚虫对周围的非常敏感。近些年，随着全球暖化、海水酸化以及其它污染，共生藻往往会因此失去色素或者停止光合作用，导致珊瑚虫开始消化或者排除它们。在这个过程中，珊瑚变得衰弱、颜色暗淡，这个共生关系的瓦解从表象上看就是珊瑚白化现象（图3）。

图3 大堡礁中白化的珊瑚

珊瑚虫钙质外骨骼构成的珊瑚礁被生物学家称为“海洋中的热带雨林”，它庇护了世界上种类最丰富的海洋物种，维系了复杂的食物链和生态圈。虽然珊瑚礁的面积微不足道，但是却容纳了全球1/4的海洋物种。珊瑚中大量的藻类还吸收了大量的二氧化碳，减轻了温室效应。无论是从生物物种保护还是从环境保护角度来说，保护珊瑚都是刻不容缓的。

研究珊瑚有两个主要方法。其中最主要的方法是在海里直接观察珊瑚的生长。这种方法可以精确的记录珊瑚与环境的影响，但是却比较难以获得微观层面的信息。

第二种方法则是在实验室里利用显微镜对于珊瑚虫与共生藻进行观测。这样可以在一个模拟的环境中更好地观测外界环境刺激的影响，并让科学家了解珊瑚的微观生物机理。不过观测珊瑚虫的显微结构可不是一件容易的事情。

最后，教师可要求学生课后查阅资料，在光学显微镜下观察珊瑚与珊瑚虫的玻片标本，并绘制图片。

在整个过程中，学生通过对比珊瑚和珊瑚虫，掌握生物与非生物的区别；课堂前后，培养学生课前探究的能力；培养学生收集资料、交流表达的能力；培养学生观察分析和绘图能力；也通过合作式学习，加强科学素养，学以致用，提高学生的生态环保意识。

最后的评价主要包括教师对学生的评价、小组自评、小组互评、学生自评。评价有助于学生了解其学习程度，并激发思考动力。

学生通过一个完整的探讨过程，既完成了生物学相关的知识目标，也在实验过程中锻炼了操作技能和主动查阅相关知识的能力，也融合了生物工程学和物理学的学科理念，达到了对多学科知识进行融会贯通的整体目标。这就在传统的分科教学中渗透了STEM教育教学思想，既满足了目前中高考学生对知识点的掌握要求，也构建了新的STEM课程，拓展了STEM教育的内涵，为一线教师在教育教学探索的路上提供了新思路。

参考文献：

[1] 中国教科院STEM教育研究中心.  中国STEM教育调研报告简要版【D】

[2] 王素，李正福. STEM教育这样做【D】