生物学STEM课程及案例ppt课件
《stem植物学》PPT课件
(1)发生位置 (2)芽鳞有无 (3)形成器官性质 (4)生理活动状态
（1）位置
定芽
（2）按有无芽鳞分：鳞芽和裸芽
（3）芽形成器官：
花芽 枝芽 混合芽
（4）生理活动状态
• 活动芽 • 休眠芽
3. 茎的生长习性 habits of stem
（1）直立茎：茎背地面而生，直立。 （2）缠绕茎：茎细长，柔弱，不能直立，以茎本身缠绕它物上升。
（二）单子叶植物茎的次生结构 The secondary structure of monocotyl
edon
大多数单子叶植物没有次生生长 但少数热带或亚热带的单子叶植物茎有
次生生长和次生结构
（三）木质茎和草质茎
1．木质茎：在整个植物的进化中，木质茎是较 早出现的，裸子植物只有木质茎。
2．草质茎：草质茎由木质茎类型衍生而来。
感谢下 载
茎的形态学特征在生产上的应用
1、根据芽鳞判断枝条的年龄，用于扦插，嫁接等。 2、对芽的顶端优势的应用如麻（促进），棉（抑制） 3 对分枝方式的应用 ① 单轴分枝为营养枝，合轴分枝为结果枝，用于果树
修剪，棉花的整枝等，以调整树冠，促进结果枝。 ② 对禾本科分蘖的应用：促进有效分蘖，控制无效分
蘖。合理密植，巧施肥料，控制水肥，调节播种期， 选择合适品种等。
Evidence: Cambium 有限维管束 closed bundle 无限维管束 open bundle
梨树
外韧维管束
紫花 苜蓿
蓖麻
双韧维管束
夹竹桃
周韧维管束
周木维管束
鸢尾
香蒲
2. 裸子植物茎的初生结构 The primary structure of stem
steam生物课程设计
steam生物课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握生物的基本概念，如细胞、遗传、进化等；2. 了解生物科学与日常生活、科技发展的紧密联系；3. 掌握生物实验的基本技能，如显微镜观察、实验操作等。
技能目标：1. 培养学生运用生物知识解决实际问题的能力；2. 提高学生的实验操作技能，培养实验设计与分析能力；3. 培养学生的团队合作和沟通表达能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对生物科学的兴趣，激发求知欲和探索精神；2. 增强学生的环保意识，认识到生物多样性的重要性；3. 培养学生尊重生命、关爱自然的情感。
课程性质：本课程为Steam生物课程，以跨学科的方式将生物科学与技术、工程、数学等领域相结合，注重培养学生的实践操作能力和创新思维。
学生特点：针对初中年级学生，他们在认知、兴趣、动手能力等方面具有较大的发展空间，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：结合学生特点，课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，以项目式学习、合作学习等方式进行教学设计和评估，旨在提高学生的生物科学素养和综合能力。
二、教学内容1. 生物基本概念：细胞的结构与功能、生物的分类与特征、遗传与变异、生物进化等；教材章节：第一章 生物的基本知识2. 生物实验技能：显微镜的使用、生物绘图、实验操作方法等；教材章节：第二章 生物实验技能3. 生物与环境：生态系统、生物多样性、环境保护等；教材章节：第三章 生物与环境4. 生物技术应用：基因工程、生物制药、生物能源等；教材章节：第四章 生物技术的应用5. 项目实践：结合所学知识，设计生物科学实验或研究项目，培养学生的实践操作能力和创新思维；教材章节：第五章 项目实践教学内容安排与进度：第一周：生物基本概念（1-2课时）第二周：生物实验技能（3-4课时）第三周：生物与环境（5-6课时）第四周：生物技术应用（7-8课时）第五周：项目实践与展示（9-10课时）教学内容确保科学性和系统性，以教材为依据，结合课程目标，注重理论与实践相结合，培养学生的生物科学素养和综合能力。
初中生物stem教学设计案例
初中生物stem教学设计案例一、教学任务及对象1、教学任务本教学案例旨在通过STEM教育理念，将科学、技术、工程和数学四大学科领域相结合，以初中生物课程为核心，设计一系列富有创新性和实践性的教学活动。
教学任务包括：引导学生深入了解生物知识，培养学生的观察、实验、探究能力；激发学生对生物科学的兴趣，提高学生的科学素养；以及培育学生的团队合作精神，提升解决问题的综合能力。
2、教学对象本教学案例针对初中阶段的学生，他们具有一定的生物基础知识，好奇心强，善于观察，具备一定的实验操作能力。
此外，学生还具有一定的信息技术和数学知识，能够运用这些知识解决实际问题。
在教学过程中，教师将充分考虑到学生的年龄特点、认知水平以及个体差异，制定合适的教学策略，使学生在轻松愉快的氛围中学习生物知识，提高自身能力。
二、教学目标1、知识与技能（1）掌握生物学基础知识，如细胞的结构与功能、生物的分类与进化、生态系统的组成与功能等；（2）学会运用实验方法进行观察、记录、分析生物现象，具备基本的实验操作技能；（3）掌握科学探究的方法，能够提出问题、设计实验方案、进行数据分析和得出结论；（4）运用数学和信息技术知识解决生物问题，如运用统计学方法分析实验数据，利用网络资源查找相关信息等；（5）培养跨学科综合运用知识的能力，将生物知识与科学、技术、工程和数学等领域知识相结合。
2、过程与方法（1）通过小组合作、讨论、探究等方式，培养学生主动学习和合作学习的能力；（2）运用问题驱动、案例教学等方法，引导学生独立思考，提高分析问题和解决问题的能力；（3）采用实验、观察、调查等实践活动，培养学生的实践操作能力和科学探究能力；（4）利用信息技术手段，如网络、多媒体等，拓展学生的学习渠道，提高信息素养。
3、情感，态度与价值观（1）激发学生对生物科学的兴趣，培养良好的学习动机和自主学习习惯；（2）培养学生关爱生命、珍爱生态环境的情感，增强环保意识和可持续发展观念；（3）培养学生勇于探索、敢于创新的精神，树立科学精神；（4）通过团队合作，培养学生的集体荣誉感，学会尊重他人、倾听他人意见；（5）引导学生关注生物科学在生活中的应用，认识到科学知识对社会和个人的重要性，培养社会责任感。
stem理念下的生物学课程案例设计
STEM理念下的生物学课程案例设计陈惠女卩（广东省深圳市光明区马山头学校深圳518106）摘要基于STEM理念，本文对一系列有趣的科学现象进行器具的设计、制作和探究，旨在激发学生的兴趣,让学生在亲身实践、体验中理解其中蕴含的科学知识和专业技术，提升学生的生物学核心素养。
关键词STEM理念生物学课程案例设计核心素养生物学STEM课程案例是由一系列跨学科的活动组成[1]，笔者在教学实践中对一些科学现象进行了STEM课程案例设计，具体如下：1水果电池自然界中存在着许多活的“发电机”，如电鳐、电鳗等。
它们能够产生天然的电流,用于防御天敌、捕获猎物等，以更好地在自然界中生存。
水果电池,就是用水果制作成的电池，但也不是任何一种水果都可以制作而成的，一定要是含有果酸的水果，如柠檬、酸橙、苹果、梨和菠萝等，这是由于水果中的果酸可作为电解质来构成导通回路。
原理：水果中的酸性液体相当于电解质溶液，由于铜和锌（镁）的金属活性不同，其中较活泼的金属锌（镁）能置换出酸性液体中的氢离子一锌，电极上的锌单质脱去电子形成锌离子，进入酸性液体中;脱去的电子通过导线流到铜电极，与酸性溶液中的氢离子结合，形成氢气分子,导线中的电流驱动数字时钟或发光二极管工作。
材料用具：橙子、西红柿、苹果等新鲜多汁的水果、1.5V碱性干电池2节、1.5V螺口小电珠、大头针、铜片若干、锌片若干、导线若干、水杯、鳄鱼夹线、数字时钟、发光二极管%活动步骤：①将橙子等水果用手按压使其松软多汁;②把准备好的铜片、锌片裁剪成长方形;③把铜片、锌片与导线连接;④把铜片和锌片成对插入橙子中并连接数字时钟或发光二极管;⑤观察数字时钟是否接通或发光二极管是否发光（图1），若接通则说明产生了电流。
图1橙子电池思考与讨论：①为什么要将橙子等水果用手按压？②水果中的水主要是自由水还是结合水？③如果想让电池的电压更大，可以怎样连接？2体验虹吸式口器模型虹吸式口器是鳞翅目成虫所特有的，包括蛾、蝶两 类昆虫。
stem生物学教学案例
STEM生物学教学案例1. 引言STEM（科学、技术、工程和数学）教育在当今社会中扮演着越来越重要的角色。
通过将生物学与STEM领域的其他学科结合，可以为学生提供更丰富、更全面的学习经验。
本教学案例旨在介绍如何将STEM教育理念应用于生物学教学。
2. 科学原理本案例以植物光合作用为主题。
首先，介绍光合作用的概念、作用、基本过程以及影响光合作用的因素。
通过学习，学生将了解植物如何利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质，并释放氧气。
3. 技术应用在介绍光合作用的过程中，将使用技术手段辅助教学。
例如，使用数字显微镜观察植物细胞的叶绿体和线粒体，了解两种细胞器的形态和结构。
此外，还可以运用光谱分析技术，测定植物叶片的光合作用效率。
4. 工程实践通过工程实践，让学生亲自动手设计和组装实验装置，以测定不同条件下植物的光合作用速率。
在此过程中，学生将运用所学知识解决实际问题，培养其工程素养和实践能力。
5. 数学模型在实验过程中，学生需要运用数学模型对实验数据进行描述和分析。
例如，使用曲线拟合的方法，将光照强度与光合作用速率之间的关系用数学模型表示出来。
这将有助于培养学生的数学思维和数据处理能力。
6. 实验验证通过实验验证，让学生观察和分析实验结果，对比不同条件下植物的光合作用速率。
这将有助于巩固学生的科学知识，培养其实验技能和观察能力。
7. 团队协作在实验设计和操作过程中，学生需要以小组为单位进行分工合作。
这将有助于培养学生的团队协作能力和沟通技巧。
同时，在讨论和交流过程中，学生也可以相互学习和启发，共同提高。
8. 总结评价在完成实验后，学生进行总结评价。
他们可以分享自己的实验结果和发现，并讨论自己在实验过程中的收获和不足之处。
教师则可以根据学生的表现进行评价，肯定他们的成果，指出需要改进的地方，并鼓励他们在今后的学习中继续探索和学习。
9. 参考文献在完成本案例的学习后，学生可以参考以下文献进一步了解光合作用和其他STEM领域的知识：（此处列出参考文献）。
生物学STEM课程及案例课件
随着时间的推移，STEM教育逐渐成为全球范围内关注的教育话题。各国政府、学校和企 业纷纷投入STEM教育的推广和实践，STEM教育逐渐成为教育领域的重要趋势。
现状
目前，STEM教育已经得到了广泛的认可和应用。许多学校已经开设了STEM课程，并采 用各种方式提高学生的STEM素养和能力。同时，STEM教育也在不断发展和创新，以适 应时代的需求和变化。
讲解基础知识
讲解基因、DNA、染色体的基本概 念和遗传规律。
实验探究
利用DNA提取实验、PCR技术等手 段，让学生亲手操作，了解基因技术 的实际应用。
互动讨论
组织学生探讨基因工程、基因诊断和 治疗等前沿话题，激发他们的科学探 索精神。
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STEM教育在生物学教学中的挑 战与对策
挑战：如何提高学生的学习兴趣
实地考察
组织学生参观自然保护区或生 态公园，观察不同生物的生存
环境和相互关系。
模拟实验
利用生态瓶等工具模拟小型生 态系统，让学生了解生态平衡
的重要性。
环保行动
引导学生提出保护生态环境的 建议和措施，培养他们的环保
意识。
案例三：基因与遗传
总结词
通过讲解、实验和互动讨论，让学生 了解基因、遗传和变异的基本知识， 培养学生的科学探究能力。
STEM教育注重实践性和创新性，鼓励学生通过观察、实验、 分析和设计等方式，探索现实世界的问题，并运用所学知识 解决实际问题。
STEM教育的重要性
培养创新思维
促进跨学科学习
STEM教育注重培养学生的创新思维 和解决问题的能力，这些能力在现代 社会中非常重要，能够帮助学生在未 来的职业生涯中脱颖而出。
对策：利用多媒体教学资源
总结词
生物steam课程设计案例
生物steam课程设计案例一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握生物圈的概念、组成及其功能，了解生物圈是人类和其它生物生存的家园，提高学生保护生物圈的意识。
具体分解为以下三个方面的目标：1.知识目标：a.能说出生物圈的定义、组成及其功能；b.能描述生物圈是人类和其它生物生存的家园的原因；c.能列举出生物圈的保护措施。
2.技能目标：a.能运用生物圈的概念解决相关问题；b.能通过观察、等方法了解周围生物圈的状况；c.能制定保护生物圈的行动计划。
3.情感态度价值观目标：a.培养学生的环保意识，使其认识到保护生物圈的重要性；b.培养学生的责任感，使其愿意为保护生物圈做出努力；c.培养学生的合作精神，使其在保护生物圈的行动中能够与他人共同协作。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下三个方面：1.生物圈的定义、组成及其功能；2.生物圈是人类和其它生物生存的家园的原因；3.保护生物圈的措施及行动计划。
教学过程中，将结合教材中的相关章节，通过讲解、讨论、案例分析等方式，使学生掌握生物圈的基本概念，了解生物圈的现状及保护生物圈的重要性。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过讲解生物圈的定义、组成及其功能，使学生掌握基本知识；2.讨论法：学生讨论生物圈的重要性，培养学生的环保意识；3.案例分析法：分析生物圈保护的实例，使学生了解生物圈保护的现状及问题；4.实验法：学生进行生物圈保护的实践活动，培养学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施，本节课将准备以下教学资源：1.教材：选用符合新课程标准的生物教材，为学生提供权威、系统的学习资料；2.参考书：提供相关生物圈保护的参考书籍，丰富学生的知识储备；3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：准备生物实验所需的设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本节课的教学评估将采取多元化方式，全面、客观地评价学生的学习成果。
多酶片“催化”的STEM生物学课堂——酶的特性
编者按2019年11月，陕西师范大学基础教育研究院和我刊联合无锡市第一女子中学举办了 “生物学教育70年”高峰论坛，李艳梅、任小文、郑晓萍三位老师进行了专家示范课。
会后授课专家对 示范课教学进行了梳理与反思，特此展示，以飨读者。
20年第5期f t 你各f ^..............................................................教学设计与案例一一—多酶片“催化”的STEM 生物学课堂——酶的特性山东省溜博实验中学(255090)李艳梅淄博职业学院制药与生物工程系山东淄博（255314)张军摘要基于STEM 理念，围绕多酶片展开实验探究和方案设计，让教师成为多酶片激活“底物”，让课堂成为反应场催生“产物”，做了一个“基于教材而不拘泥教材”的试验和一次“用教材教而不是教 教材”的尝试。
关键词STEM ;多酶片；酶的特性 文章编号 1005 -2259(2020)5 -0043 -05“酶的特性”是高中《生物学•必修1 •分子与细胞》第5章第1节“降低化学反应活化能的酶”第 2课时的内容，重点是学习和理解酶的3个主要特 性,知识点少且易于理解，但本节内容涉及科学实 验过程和方法的有关知识，对整个生物学实验教学通过以上逐步分析、明晰和完善的过程，本节 的教学目标最终调整为：（1)通过分析探究实验， 全体学生认同ATP 能为细胞生命活动直接提供能 量，糖类不能直接提供能量，形成物质与能量观（生 命观念、科学探究）；（2)通过自学教材、ATP 与腺 嘌呤核苷酸结构图的比较，全体学生准确无误地写 出ATP 分子结构简式,绝大多数学生能简述ATP 分子的结构特点，形成物质与能量观、结构与功能 观(生命观念）；（3 )通过资料分析和小组讨论，大 多数学生能够正确说出ATP 与ADP 的相互转化过 程及其特性，并能利用ATP 与ADP 相互转化的特 性简述其意义，多数学生能够理解ATP 与ADP 相 互转化并不是可逆反应，形成物质与能量观，学会 分析与归纳的科学方法（生命观念、科学思维）；(4)通过观看动画体会生命活动的本质，多数学生 能通过具体实例说明ATP 作为直接能源物质的机 理，学会推理的科学方法;利用概念图建构，全体学有着非常重要的作用,是进行探究式教学的极好素 材[1]。
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电鳐
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水果电池
细胞中的水
结合水：与细胞内的其他物质相结合 自由水：以游离的形式存在，可以自由流动
细胞中的无机盐
阳离子：Na+、K+、Ca+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-
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水果电池
• 原理 • 水果中的酸性液体相当于电解质溶液，由于铜 和锌（镁）的金属活性不同，其中较活泼的金 属锌（镁）能置换出酸性液体中的氢离子—— 锌电极上的锌单质脱去电子形成锌离子，进入 酸性液体中；脱去的电子通过导线流到铜电极， 与酸性溶液中的氢离子结合，形成氢气分子。 • 导线中的电流驱动发光二极管工作。
• 1975年：提出“技术素养”概念 • 科学教育的主要目标 • 科学素养 • 技术素养
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二、STEM教育的起源
• STEM教育起源于美国
• 科学 • 回答“是什么”和“为什么”的问题 • 揭示自然的本质和内在规律 • 目的在于认识自然
• 技术 • 回答“做什么”和“怎么做”的问题 • 满足社会生产和生活的实际需要 • 目的在于改造自然
• 元学科（meta-discipline）教育 • 跨越学科界限 • 利用科学、技术、工程、数学学科相互关联的知 识（多学科知识综合应用） • 将重心放在特定问题上（解决实际问题）
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奇特的眼睛
• 被检查者遮闭左眼，用右眼注视图中的“十”符号，将 图从正前方30cm距离处开始向眼前移动，当缓缓移到 眼前18cm左右时，被检查者视野中原有的黑色圆点忽 然消失了。若将图形继续前移，黑点又会出现。
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奇特的眼睛
• 一只眼睛的距离感
• 用两只眼睛可以轻松定位事物的空间位置，而一只眼是不 能很好的判断空间距离。
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奇特的Байду номын сангаас睛
• 虹膜
• 呈圆盘状，中央有瞳孔，位于角膜和晶状体之间 • 颜色因含色素的多少和分布而异（中国人：棕色） • 含两种平滑肌纤维
• 瞳孔开大肌，收缩时瞳孔开大 • 瞳孔括约肌，收编时使瞳孔缩小
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奇特的眼睛
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奇特的眼睛
• 生理盲点
• 黄斑鼻侧约3mm处有一直径为1.5mm的淡红色 区，为视盘，亦称视乳头，是视网膜上视觉 纤维汇集向视觉中枢传递的出眼球部位，无 感光细胞，故视野上呈现为固有的暗区，称 生理盲点。
• 1986年,美国国家科学委员会首次提出SMET教育
• SMET是STEM的开端
• 20世纪90年代
• 美国国家科学基金会首次使用“STEM”
• 2001年后，STEM逐渐取代SMET • 出现在 • 总统发言 • 改革政策和项目 • 法律
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水果电池
• 自然界中存在着许多活的“发电机”，例如电 鳐、电鳗，它们能够产生天然的电流，用于防 御天敌、捕获猎物等，以更好地在自然界中生 存。
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水果电池
• 材料用具
• 苹果、柠檬、西红柿等新鲜多汁的水果， 可乐、1.5V碱性干电池2节、1.5V螺口小 电珠、大头针、铜片若干、锌片若干、导 线若干、水杯、鳄鱼夹线、发光二极管、 数字时钟
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水果电池
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水果电池
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水果电池
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三、陕师大开发的课程
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三、陕西师大开发的课程
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三、陕西师大开发的课程
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三、陕西师大开发的课程
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三、陕西师大开发的课程
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三、陕西师大开发的课程
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三、陕西师大开发的课程
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三、陕西师大开发的课程
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奇特的眼睛
• 瞳孔，是动物或人眼睛内虹膜中心的小圆孔，为光 线进入眼睛的通道。虹膜上瞳孔括约肌的收缩可以 使瞳孔缩小，瞳孔开大肌的收缩使瞳孔散大，瞳孔 的开大与缩小控制进入瞳孔的光量
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一、顶层设计
• 《普通高中生物学课程标准（2017年版）》
基本理念
1 学科素养为核心
2 课程内容少而精
3 教学过程重实践
4 学业评价促发展
“重实践”的环节中必然会涉及超越学科本 身的知识和能力的要求，教师要适当地将 跨学科知识和技能融入实践活动，特别是 将“科学、技术、工程学和数学”STEM 整合到实践活动中。
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奇特的眼睛
• 跳眼法
• 因为两瞳孔的间隔和臂长的比值约为一比十，结合相似性三角 形原理，目标区域被测物的尺寸与目标距站立点的距离比值也 约为一比十，所以通过估判目标区域被测物的尺寸大小乘以10， 就得出了站立点至目标的距离
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• 跳眼法
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奇特的眼睛
• 墙上的圆
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奇特的眼睛
• 体验视觉暂留现象
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二、STEM教育的起源
• STEM教育起源于美国
• 科学素养
• 是指对在日常生活、社会事务以及个人决策中所需 要的科学概念和科学方法的认识和理解,并在此基 础上所形成的稳定的心理品质
• 技术素养
• 包括理解技术的能力，使用技术的能力，管理技术 的能力和参与技术活动
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二、STEM教育的起源
• STEM教育起源于美国
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二、STEM教育的起源
• STEM
• S是Science（科学）的首字母 • T是Technology（技术）的首字母 • E是Engineering（工程）的首字母 • M是Mathematics（数学）的首字母
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二、STEM教育的起源
• STEM教育起源于美国
• 20世纪50年代：提出“科学素养”概念 • 国民的科学素养是提升国家综合实力的关键 • 科学是万能的
中学生物学 STEM课程及案例
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一、顶层设计
• 《中国学生发展核心素养》
• 作者：核心素养研究课题组 • 期刊：《中国教育学刊》
（二）
• 2016年10期 • P1－3
总体框架
（一）
（三） 2
一、顶层设计
• 《义务教育生物学课程标准（2011年版）》
• 课程性质：重申了“科学课”的课程性质
意味着什么？ 强调包括生物学教师在内的所有教师及学生，不要再把生物学当 成“文科”来学习 不要片面地认为，生物学就是一门背诵、记忆的学科 学习方法 主动参与学习过程，在亲历提出问题、获取信息、寻找证 据、检验假设、发现规律等过程中生物学知识 养成理性思维的习惯，形成积极的科学态度，发展终身学 习的能力
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四、STEM课程的特征
1. 跨学科
（1）STEM是分科的 • 数学、物理、化学、生物、地理学科 • 科学、技术、工程和数学四门独立的学科领域
（2）STEM是整合的 • STEM教育并不是科学、技术、工程和数学教育 的简单叠加，而是要将四门学科内容组合成有 机整体
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四、STEM课程的特征 1. 跨学科