鄺秋婷

摘要：對于在高中復習課中遇到的一些問題，筆者逐漸嘗試應用STEM課程理念，通過項目來組織課堂教學，以學生為主體，培養(yǎng)學生的知識靈活應用能力、實驗探究能力、綜合分析能力等。

在高中生物復習課教學中，我們常常遇到一些改編課本實驗的題型，學生開始時無從下手，形成一大難題。筆者查閱了相關文獻得到啟發(fā)，逐漸嘗試應用STEM課程理念，通過項目來組織課堂教學，它以教學目標為指向，以項目為主線，以學生為主體，使學生以學習小組的形式相互協(xié)作的實踐活動，培養(yǎng)學生的知識靈活應用能力、實驗探究能力、綜合分析能力等。

1實施過程

筆者在教學實踐中實施的策略主要是把這些問題可以進行轉(zhuǎn)化為各種探究性的項目，可以分解為以下兩種類型。

1.1模仿性探究

由于科學技術的飛速發(fā)展，我們在做題的過程中，往往會遇到一些以最新的科學研究為背景而創(chuàng)設的新情境中進行考察，這類型的題目基于課本知識，同時考察學生的生命觀念、科學思維、社會思維等生物學科核心素養(yǎng)。筆者以兩個全國I卷的題為例，應用STEM課程理念發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

在2017年的全國I卷第29題，題干信息“根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型……請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型……”。對于這類型開放性強的探究題，學生往往無從下手，然而在現(xiàn)在的高考中對學生實驗設計能力等方面學科素養(yǎng)的考察還是比較多，因而學生也不能完全放棄，筆者通過STEM教學理念，把這個題目作為學生探究的一個小項目，讓學生分組討論解決。在引導的過程中，對于班上基礎知識扎實，實驗能力較強的學生提出，這題干與課本必修二赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗相類似，可以模仿課本這一實驗進行探究，同時，題干中也有非常多的信息：實驗的方法為放射性同位素標記法，實驗材料是體外培養(yǎng)的宿主細胞等。筆者在學生提出的這幾點內(nèi)容在黑板上進行了列舉整理，然后讓學生分組進行討論，寫出實驗基本步驟以及預測實驗結(jié)果及結(jié)論。通過討論，筆者展示小組的實驗思路，其中有一小組用32P，其他小組的學生就沸騰了，七嘴八舌的發(fā)言否定，筆者讓其中一個小組發(fā)言：用32P標記，P是DNA和RNA共有的元素，因而實驗結(jié)果如果出現(xiàn)放射性，并不能說明放射性是DNA還是RNA。筆者趁機總結(jié)：這說明這個題能不能完全照搬課本的實驗？答案是不能的，當然，這個題的探究思路和噬菌體侵染細菌的實驗是類似，關鍵是要區(qū)分開DNA和RNA，因而，本題我們應該用帶有放射性的胸腺嘧啶和尿嘧啶來區(qū)分。學生恍然大悟，課本的實驗關鍵是掌握實驗設計的思路和方法。

教師小結(jié)：把這一題應用STEM課程理念轉(zhuǎn)化成探究的小項目，明顯提升的學生的學習興趣，經(jīng)過這次的探討，學生掌握了一類型的探究實驗的方法，同時，在后期的訓練中，避免了學生的畏難情緒，在實驗設計類的題目不能完全空白。

在2018年的全國I卷第6題中，題干信息“某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長，其突變體M和N均不能在基本培養(yǎng)基上生長……將M和N在同時添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時間后，再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上，發(fā)現(xiàn)長出了大腸桿菌（x）的菌落”，學生在看到這樣的題干時，無從下手，筆者引導學生回憶課本已有的實驗，有學生想起必修二第3章第1節(jié)艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗，還有學生想到了基因工程育種。筆者讓學生分組討論，然后說出各自的理由，加深對題干的理解。

設想一的小組提出兩個實驗的共同點和差異：發(fā)生了遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，因而可以理解新出現(xiàn)的大腸桿菌（x）是由M的遺傳物質(zhì)進入到N內(nèi)或是N的遺傳物質(zhì)進入到M內(nèi);但是也有不同點，課本的艾弗里的實驗是轉(zhuǎn)化實驗，當S型菌的遺傳物質(zhì)進入R型菌內(nèi)就使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌;但本題中不是轉(zhuǎn)化，而是兩種遺傳物質(zhì)混合，共同控制。

設想二的小組提出兩個實驗的共同點和差異：根據(jù)題干，新出現(xiàn)的大腸桿菌（x）是由M和N的混合后產(chǎn)出，并且可以在基礎培養(yǎng)基上生長，說明大腸桿菌X可以產(chǎn)生氨基酸甲和氨基酸乙，具有有兩種菌的性狀，因而類似于基因工程中，把兩生物的性狀進行集中，屬于基因重組;但本題中不是基因的片段的整合，而是兩個個體全部基因的混合。

教師小結(jié)：通過對比分析，學生能重新鞏固課本的兩個知識點，并加強了知識的靈活應用，也加強了審題能力，學生的小組合作效果也很好。

1.2轉(zhuǎn)化為模型

在進行復習的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)學生對于一些課本的抽象概念很模糊，為了解決這一問題，筆者應用STEM課程理念的嘗試把這些知識點轉(zhuǎn)化為模型。模型包括數(shù)學模型和物理模型，而解決抽象概念和知識點，筆者嘗試的是轉(zhuǎn)化為物理模型。比如在復習必修三第5章第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動“能量流動的傳遞效率”這一知識點時，由于內(nèi)容抽象，學生難以理解，因而筆者把這一內(nèi)容轉(zhuǎn)換為構(gòu)建能“量流動物理模型”，并以此作為一個項目分給各個小組進行解決。筆者引導學生用彩色的卡紙來進行，不同營養(yǎng)級可以用不同顏色的紙片來代表，能量的多少可以用紙片的面積大小來表示，如：生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者固定的太陽能可以用20cm×20cm的黃色紙片表示，初級消費者同化量用紅色紙片代表，次級消費者同化量用綠色紙片代表，三級消費者同化量用棕色紙片代表，若能量傳遞效率10%計算，則生產(chǎn)者（400）、初級消費者（40）、次級消費者（4）、三級消費者（0.4），學生相應構(gòu)建紙片模型。進而把每個紙片進行拆分和回拼，學生能夠理清兩個基本公式：即初級消費者同化量=次級消費者同化量+初級消費者呼吸消耗+分解者分解+未被利用;生產(chǎn)者同化量=初級消費者同化量+生產(chǎn)者呼吸消耗+分解者分解+未被利用。

教師小結(jié)：通過模型的探究，學生能進一步理解課本的知識，同時操作能力等也得到了很好的提升。

2教學反思

筆者在教基礎年級時，也嘗試過用一兩節(jié)課的時間讓學生把一些在課本中的探究或者知識的疑惑轉(zhuǎn)化為一個項目去進行探究，實現(xiàn)STEM的教學，雖然這樣的上課模式能很好的培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)，但是耗時長，往往一節(jié)課是解決不了，需要更多地延伸到課后，然后下一節(jié)課再進行匯總小結(jié)，因而在高三緊張的復習中，我們難以按照這樣的模式進行授課，而把這一模式再縮小化，形成一個個的小項目進行探究，一方面能很好的解決遇到的問題，另一方面也能圍繞已有知識發(fā)現(xiàn)新問題，使復習過程不再枯燥無味，在這過程逐步鞏固知識，同時還能培養(yǎng)學生的探究能力、實踐能力等生物學科素養(yǎng)，通過一輪復習的時間，最終取得的效果良好。在以后的教學中，筆者會繼續(xù)學習探索，繼續(xù)實踐，以提高學生的生物學科素養(yǎng)和教學有效性。