侯松涛
江苏省丹阳市第六中学，江苏丹阳212300
摘要：Stem教育理念在高中生物课堂中的应用，构建了从做中学的自主探索式生物课堂。在该学习过程中，教师会以项目或问题辅助学生逐步深化自身对生物知识的探究，进入到深度学习层次，进而在深度学习中内化生物核心素养。教师引领方式是影响高中生物Stem教育过程成功推进的重要因素。所以，要想有效践行Stem教学理念，构建符合深度学习的高中深入课堂，我们就必须要强化自身的学习引领能力，构建适宜的学习引领模式。
关键词：高中生物；Stem教育；深度学习；食物链食物网
深度学习活动是一种透过现象看本质的学习活动，它强调学生对学习过程的体验、对所学知识的内化应用、迁移和反思。而基于Stem理念的生物课堂就是一种强调学习过程复杂性和深度性的学习过程，构建基于Stem理念的生物课堂恰好就是发展高中生深度学习能力的有效方法。那么我们该如何构建基于Stem理念的深度学习课堂呢？下面我将以“食物链食物网”课堂教学为例对该问题进行具体的论述。
一、创设情境，导入新课
Stem教育强调课堂的综合性和学生的学习主动性，而以创设情境的方式导入高中生物课堂恰好就可以起到营造综合探究情境，强化学生的自主探究主动性的作用，故在对“食物链食物网”部分知识的探索过程中，我先根据教学要求创设了一个学生们喜闻乐见的游戏情境。
在该游戏推进过程中，我先给每个学习小组分配了由我事先准备好的标有老鹰、青蛙、蛇、草、兔、蝗虫、老鼠等动物名称的卡片，然后问学生们：“同学们，你们能够按照吃与被吃的关系将这些卡片进行排列吗？”
在学生回忆初中生物知识完成对上述动物进行有序排列之后，我又邀请一个小组的代表上台画出本组的排列顺序，并指出谁是消费者，谁是生产者。接着，我以所有食物链条中最长的一个即“草—蝗虫—青蛙—蛇—老鹰”为例渗透食物链知识，教给学生如何判断动物所处的营养级。
在该教学中，我综合调动工程和科学要素，构建游戏情境，导入生物课堂，让学生们在纸片排列食物链的过程中，帮助学生建立了初步的生物链模型，发展了学生的建模意识，锻炼了学生的动手能力，合作探究能力和语言表达能力。
二、合作学习，主题探究
深度学习的完成是要经历一个由浅到深的过程的，故要想在高中生物课堂学习引导过程中完成对学生的深度学习引领，我们就需要在引起学生的主题探究兴趣之后，强化探究兴趣、延展探究深度，以辅助学生们不断攻克思维难题，进入更高层的思维阶段。
例如：在引导学生们建立了初步的生物链模型之后，我又为什么组织了一场“动物游戏”，在游戏组织过程中，我先拿出了一张网格路线图，然后将8张草，3张兔，3张蝗虫、2张老鹰、2张蛇分别18位学生。然后，我让学生们将自己的身份牌扣放在网格路线图上的任意一个位置，并另请一位学生当裁判。在游戏开始后，裁判每个2秒钟翻一张卡片，翻到的卡片可以在网格中自由活动，营养级高的动物可以吃掉比他第一级的动物，但不可以跨级，除草以外，每个物种都要在现身后的每5分钟内吃掉一个角色，否则就会被淘汰。同时，在游戏的过程中，学生们还要思考如下问题：
（1）怎样在这个游戏中获得更久？（2）怎样把自己的低营养级的物种全部消灭？（3）如果没有食物链，生态系统会如何？
在该游戏活动的成功推进不仅帮助学生们进一步明确了食物链中的层次关系，明确了各个生物之间的生态联系，建立了食物网络。而且在游戏过程中，学生们也需要为了生存而对个人的生存情景进行联想、推理和分析，根据生存需要而寻求与其他同学之间的合作，有效的锻炼了学生的逻辑推理能力，提升了学生思维的敏捷性。
三、解决问题，深度学习
在食物网中运用数学知识进行食物网中能量传递效率的计算是高中生物学习必须具备的技能之一，学生通过将数学知识在生物模型具体运用过程中完成深度学习，获得在具体事例中解决实际问题的素养。
例：由于“赤潮”的影响，一条4kg重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性海洋鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，按能量流动效率20%计算，该杂食性鱼从出生到死亡，共需海洋植物（ ）
A．160kg B．120kg C．60kg D．100kg
解决问题的第一步需要学生首先根据所学生物学知识正确绘制食物网（如图）
.png)
从食物网可看出，杂食鱼的食物来自三条食物链， 分别是：（1）植物→杂食鱼；(2)植物→草食鱼类→杂食鱼；(3)植物→草食鱼类→小型肉食鱼类→杂食鱼。
接下来运用数学知识运算：以能量传递效率20%计算，根据题干中食物比例进行推算，4kg重的杂食鱼中，有4×1/2＝2kg的生物量来自植物，据第一条食物链计算实际消耗植物的量为2÷20%＝10kg；有4×1/4＝1kg的生物量来自草食鱼类，据第二条食物链计算实际的消耗量为1÷20%÷20%＝25kg；有4×1/4＝1kg的生物量来自小型肉食食鱼类，据第三条食物链计算实际的消耗量为1÷20%÷20%÷20%＝125kg；综合三条食物链共消耗的海洋植物量为10＋25＋125＝160kg。学生在具体事例的演算中学会了如何将生物学概念与数学分析相结合,并且更加深刻地理解了能量是如何在食物网中传递的。
四、总结概括，态度评价
总给评价环节是生物课堂中的知识梳理环节，也是生物学习中的巩固提升环节。在Stem教育理念指导下的生物学习过程中，总结环节多是由学生自主完成的，教师在该过程中只起到了评价和引导作用。这样以来，不仅有效的锻炼了学生的规划概括能力和总结反思能力，而且也让学生们在教师的帮助下完成了自身的知识架构进入更深层的知识思考阶段。
例如：在“食物链食物网”课堂教学的最后，我提出利用多媒体展现了如下问题：
（1）食物链的组成部分是？
（2）食物链和食物网的概念为？
（3）食物链的特点为？
（4）在本课堂中，你感触最深的是？
随后，让学生们以自主发言的方式回答上述问题，再由我根据学生的具体发言情况进行点评，帮助学生们解决一些遗留性的难点问题，形成对生物知识的概念性、抽象性认知。
综上所述，要想有效引领高中生进入到生物知识的深度学习中，我们就需要综合调动了科学、技术、工程、数学要素构建了一个自主性、探究性、合作性的生物知识学习课堂，辅助学生们在自主游戏、自主思考中获得个性化的生物知识学习体验，在合作分析、交流探索中不断深化自身对生物知识的理解，在基础学习中内化生物学科素养。
参考文献：
[1]郭其芳,陈世军.高中生物学实施STEM教育对学生知识理解能力和问题解决能力的影响[J].黔南民族师范学院学报，2018，38（04）：118-120.
[2]石进德.基于核心素养培养的高中生物STEM项目活动开展[J].中学生物学，2017，