STEM教育起源于美國(guó),隨著信息技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越多國(guó)家意識(shí)到了STEM教育的重要性。STEM教育是通過(guò)問(wèn)題解決、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、任務(wù)完成、工程設(shè)計(jì)等方式將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四門(mén)學(xué)科有效融合的多學(xué)科教育。本研究對(duì)STEM教育相關(guān)的課程進(jìn)行了研究,在此基礎(chǔ)上,將STEM融入到高中生物教學(xué)中,探究STEM生物教學(xué)對(duì)培養(yǎng)高中生生物科學(xué)探究能力的影響,并為高中生物STEM課程的構(gòu)建與STEM生物教學(xué)的實(shí)施提供參考。本論文首先闡述了選題的背景與意義、STEM教育與生物科學(xué)探究能力的概述及STEM教育與生物學(xué)科教育目標(biāo)的聯(lián)系,接著分析國(guó)內(nèi)外STEM教育的研究進(jìn)展。在此基礎(chǔ)上,將STEM融入高中生物教學(xué)中,并進(jìn)行實(shí)踐研究。STEM教學(xué)案例從設(shè)計(jì)思路、明確教學(xué)目標(biāo)、創(chuàng)設(shè)情境引出探究問(wèn)題或任務(wù)、提供資料與工具、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施方案、記錄與分析數(shù)據(jù)及交流與表達(dá)得出結(jié)論八大方面進(jìn)行設(shè)計(jì),本研究以“DNA分子結(jié)構(gòu)模型的制作”、“探究成熟植物細(xì)胞的吸水與失水的條件”、“酶的特性”的教學(xué)過(guò)程為例。選擇廣州市南沙區(qū)東涌中學(xué)高一3班、4班作為實(shí)驗(yàn)班,進(jìn)行基于STEM教育的高中生物教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)探究能力影響的實(shí)踐研究。首先對(duì)兩班學(xué)生的生物科學(xué)探究能力現(xiàn)狀進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,發(fā)現(xiàn)兩班學(xué)生整體的科學(xué)探究能力相當(dāng),都比較差。其次再對(duì)兩班的第一次月考成績(jī)采用SPSS進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)分析,P值為0.843大于0.05,兩班之間的成績(jī)差異性不顯著。因此兩班整體的科學(xué)探究能力和知識(shí)水平相當(dāng),可同做為實(shí)驗(yàn)班進(jìn)行實(shí)踐研究。最后對(duì)實(shí)驗(yàn)班實(shí)踐前后科學(xué)探究能力的提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)記錄與分析及合作交流與表達(dá)五要素的數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)樣本T檢驗(yàn),結(jié)果顯示科學(xué)探究能力這五要素的P值都小于0.05,前后測(cè)差異性顯著。其中操作能力的提高最顯著,設(shè)計(jì)方案的提高比較有難度,但也有很大的提升。說(shuō)明STEM教育有助于培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)記錄與分析及合作交流與表達(dá)這五方面的能力。分別對(duì)3班4班學(xué)生的月考成績(jī)與期末成績(jī)進(jìn)行配對(duì)樣本T檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)兩班學(xué)生的成績(jī)都有提升,可以說(shuō)STEM教育的教學(xué)效果顯著。從而得出以下結(jié)論:(1)學(xué)生的科學(xué)探究能力有待提高;(2)STEM教育應(yīng)用到高中生物課堂教學(xué)中是可行且有效的;(3)STEM教育可以提高高中生的生物科學(xué)探究能力。最后本人對(duì)我國(guó)高中生物課堂開(kāi)展STEM教育的提出如下建議:透徹理解高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于STEM教育的建議;完善教學(xué)設(shè)備與教學(xué)環(huán)境;培養(yǎng)具有STEM素養(yǎng)的復(fù)合型教師;構(gòu)建高中生物STEM課程;多元化評(píng)價(jià)。
【學(xué)位單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：G633.91
【部分圖文】：

圖 2-2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象——植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離-2 Experimental Phenomenon: Plasmid Wall Separation of表 2-7 學(xué)生記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Table 2-7 Experimental phenomena recorded by student中央液泡大小 原生質(zhì)層的位置 細(xì)逐漸變小 原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁，發(fā)生質(zhì)壁分離基逐漸變大，恢復(fù)原來(lái)大小恢復(fù)原來(lái)的位置 基1.原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜2.當(dāng)細(xì)胞液濃度小于外界溶液濃度時(shí)，植物細(xì)胞3.當(dāng)細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度時(shí)，植物細(xì)胞的復(fù)原計(jì)意圖：基于 STEM 教育的跨學(xué)科性和協(xié)作性

廣州大學(xué)碩士學(xué)位論文實(shí)驗(yàn)一：探究 pH 對(duì) H2O2酶活性影響的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)結(jié)論表 2-11 探究 pH 對(duì) H2O2酶活性影響的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Table 2-11 Explores the experimental phenomena of the effect of pH on the activity of hydrogeperoxide探究 pH 對(duì) H2O2酶活性影響的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象序號(hào) 1 號(hào)試管 2 號(hào)試管 3 號(hào)試管 4 號(hào)試管 5 號(hào)試管 6 號(hào)試管 7 號(hào)試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無(wú)氣泡 2~3 個(gè)氣泡5~6 氣泡 10 多個(gè)氣泡5~6氣泡2~3 個(gè)氣泡無(wú)氣泡學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制如下折線(xiàn)圖

學(xué)生對(duì)科學(xué)探究?jī)?nèi)涵了解程度Figure3-1Students'understandingoftheconnotationofscientificInquiry
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 余勝泉;胡翔;;STEM教育理念與跨學(xué)科整合模式[J];開(kāi)放教育研究;2015年04期

2 李謙;趙中建;;美國(guó)中小學(xué)實(shí)施STEM教育個(gè)案研究——以北卡羅來(lái)納州科學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)校為例[J];外國(guó)中小學(xué)教育;2014年05期

3 李丹;;美國(guó)新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)解讀[J];世界教育信息;2014年07期

4 李松澤;;美國(guó)弗吉尼亞州四年級(jí)的STEM課堂[J];中小學(xué)信息技術(shù)教育;2013年09期

5 萬(wàn)曉萌;;美國(guó)中小學(xué)科學(xué)教育研究[J];吉林省教育學(xué)院學(xué)報(bào)(下旬);2012年09期

6 張迎春;韋曉靜;;三學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)中的科學(xué)探究:思考與建議[J];課程·教材·教法;2012年09期

7 趙中建;;STEM:美國(guó)教育戰(zhàn)略的重中之重[J];上海教育;2012年11期

8 王晶瑩;郭玉英;;中美高中物理教師對(duì)探究教學(xué)認(rèn)識(shí)的比較研究——基于四節(jié)探究教學(xué)錄像的量化分析[J];教育學(xué)報(bào);2011年01期

9 朱學(xué)彥;孔寒冰;;科技人力資源開(kāi)發(fā)探究——美國(guó)STEM學(xué)科集成戰(zhàn)略解讀[J];高等工程教育研究;2008年02期

10 羅國(guó)忠;;初中生科學(xué)探究能力評(píng)價(jià)的公平性問(wèn)題研究[J];教育理論與實(shí)踐;2007年22期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 呂建磊;STEM教育融入高中生物學(xué)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐研究[D];東北師范大學(xué);2018年

2 闞雯雯;基于STEM的高中生物拓展課程的設(shè)計(jì)和實(shí)踐研究[D];江蘇師范大學(xué);2018年

3 王妍;基于STEM教育的高中生物活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究[D];南京師范大學(xué);2018年

4 陳正偉;STEM教育與高中生教學(xué)的融合初探[D];重慶師范大學(xué);2017年

5 王靜;STEM課程對(duì)高中生生物技術(shù)素養(yǎng)的提升探究[D];杭州師范大學(xué);2017年

6 吳曉天;基于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的STEM教育實(shí)踐[D];內(nèi)蒙古師范大學(xué);2017年

7 蔡海云;STEM教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究[D];華東師范大學(xué);2017年

8 朱麗娜;STEM教育發(fā)展研究與課程實(shí)踐[D];東南大學(xué);2016年

9 王玲玲;基于STEM的小學(xué)科學(xué)課程設(shè)計(jì)研究[D];華東師范大學(xué);2015年

10 馬紅芹;美國(guó)K-12階段“科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)”（STEM）教育研究[D];南京師范大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2836986