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基于STEAM教育理念的教学设计

作者：张美杰赵艳红

来源：《新课程》2021年第49期

摘要：随着科学技术的快速发展，人们迎来了人工智能时代。在这个科技日新月异的大

环境下，只有在学习阶段注重综合能力的培养，才能更好地适应当今社会的发展。STEAM教

育就是在这种环境下诞生的。STEAM教育是集科学、技术、工程、艺术和数学于一体的多学

科交叉的综合性教育理念。将STEAM教育理念运用到高中生物学教学过程中，呈现本课程的

特色教学方法，为高中生物学教学增光添彩。

关键词：高中生物学;STEAM教育理念;教学设计

一、STEAM教育理念的介绍

STEAM即科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）和

数学（Mathematics）单词首字母的缩写。STEAM教育是培养学生多学科交叉的综合性教育

[1]。2001年，JudithA.Ramaley提出了STEM一词。随后，GeorgetteYakman将人文艺术加入

STEM中，开展STEAM教育培训认证，从更广的角度认识不同学科间的联系，培养学生的综

合能力[2]。2013年我国出版了《STEM项目学生研究手册》的译著[3]。2015年，赵中建团队

翻译出版了中小学STEM教育丛书《美国STEM教育政策进展》[4]。高云峰等人将STEAM

教育与创客教育相融合，在北京中学等多所学校开展教育活动，真正实现培养学生跨学科创新

的STEAM素养[5]。2018年，张海银等出版了从幼儿园到初三年级的12册《STEAM课例精

编》。

随着科学技术的飞速发展，人类迎来了人工智能时代。这就要求人们在学习阶段进行综合

能力的培养，才能更好地适应当今社会的发展。而STEAM教育就是在这种环境下诞生的。近

几年来，伴随着高考改革，高中生物学对学生的综合能力要求越来越高。STEAM这种具有多

学科交叉特点的综合性教学理念，适合应用到高中生物学课堂中。如何以STEAM教育理念为

指导，开展高中生物学教学活动，需要一个探索的过程。本文在STEAM教育理念下，设计

“蛋白质是生命活动的主要承担者”的生物学教学流程，使STEAM教育理念在高中生物学教学

中发挥作用。

二、将STEAM教育理念引入高中生物学课堂教学设计

人教版高中生物学必修1第二章第四节“蛋白质是生命活动的主要承担者”主要讲解了蛋白

质的功能、基本组成单位、结构及其多样性。按照STEAM教育理念设计，S（科学）来源于

蛋白质的相关知识，T（技术）体现在信息的有哪些信誉好的足球投注网站和运用，E（工程）表现在模型制作，在制

作过程中如何设计出外观精美的模型体现了A（艺术），如何计算出肽链形成过程中失掉的水

分子数等则体现了M（数学）。

创设情境1.，激趣引思

有的妈妈生宝宝做剖宫产手术时，要先把皮肤、子宫肌层等割开后缝合。在拆药线时，肚

皮上的药线可直接拆去，子宫上边的药线如何处理呢？学生讨论后，教师解释子宫不用拆药

线，因为用的是胶原蛋白缝合线。该线是用獭狸肌腱做成的，抗拉性强，有完全吸收等特点。

那么这种线为什么可被吸收？被吸收时发生了什么变化？带着这些问题来学习今天的课程，使

学生从感性上认识蛋白质对人类生活的重要性。

讲述功2.能，据理导思

引导学生阅读课本，各小组以表格的形式总结出蛋白质的功能与实例。分组讨论蛋白质功

能多样性和结构多样性的关系。人的胰岛细胞和淋巴细胞的主要成分都是蛋白质，但这两种细

胞的功能却完全不同，原因是什么？从而起到知识与实际相联系的目的。

深入细节，科学探微3.

摄入的蛋白质能直接被吸收吗？引出蛋白质和氨基酸的关系。氨基酸具有什么样的结构特

点？如何去判断是不是氨基酸？让学生观察课件中氨基酸分子的结构式，分组讨论其结构通

式