摘要：本研究致力于探索在Steam教育理念的指导下，通过实施问题式学习（PBL）教学模式，寻求提升学生生物学科素养的有效策略。通过精心设计的策略实施与教学实践，研究结果表明，将Steam理念与PBL教学相结合，不仅能显著提升学生的生物学科素养，还能有效锻炼学生的问题解决能力和团队协作能力。

关键词：Steam教育理念；PBL教学模式；生物学科素养；策略设计与实践

随着21世纪知识经济的蓬勃发展，教育领域正面临着前所未有的挑战与机遇。培养学生的跨学科素养和综合能力已成为全球教育改革的重要目标。在这一背景下，Steam教育理念与PBL教学模式应运而生，成为引领教育改革的重要力量。本研究旨在探讨如何将这两种先进的教育理念相结合，以更有效地提高学生的生物学科素养。

一、Steam理念下利用PBL教学模式提升学生生物学科素养的作用

（一）推动跨学科学习与生物学科素养的整合

在Steam教育理念下，将生物学与其他学科如技术、工程、艺术和数学相结合，可以极大地丰富学生的学习体验。这种整合不仅有助于学生在更广阔的背景中理解生物学知识，还能培养他们的综合思维能力和创新能力。通过解决跨学科问题，学生可以更深入地理解生物学原理，并将其应用于实际情境中，从而有效提升他们的生物学科素养。

（二）促进学生主动学习

PBL教学模式强调以问题为导向的学习，鼓励学生主动探究、解决问题。在生物学教学中，这种模式可以帮助学生更深入地理解生物学概念和原理，并培养他们的科学思维能力和实践能力。通过解决真实的生物学问题，学生可以更加积极地参与到学习过程中，从而更好地理解和掌握生物学知识。同时，PBL教学模式还鼓励学生之间的合作与交流，有助于培养他们的团队协作能力和沟通能力。

二、Steam理念下利用PBL教学模式提高学生生物学科素养的有效策略

在当今教育背景下，Steam教育理念逐渐受到广大教育工作者的关注和认可。Steam教育不仅强调科学、技术、工程、艺术和数学等多学科的融合，还注重学生的实践能力和创新思维的培养。特别是在生物学科教学中，结合PBL（Problem-BasedLearning）教学模式，能够更有效地提升学生的生物学科素养。

（一）构建跨学科学习环境，激发学习兴趣

Steam教育理念所倡导的学习环境，是一种多学科元素相互融合、互为补充的教学模式。这种学习环境不仅有助于学生掌握单一学科的知识，更能够使他们在这种综合化的学习环境中，接触到更多元化的知识和信息。在生物学的教学中，通过构建跨学科的学习环境，我们可以为学生创造更加生动、有趣的学习体验。

例如，在探究植物生长的过程中，我们可以引导学生运用物理学的知识，理解光照、温度等环境因素对植物生长的影响；结合化学知识，分析植物所需的营养元素及其作用；同时，还可以引入工程学的理念，让学生设计植物生长的最佳环境，如利用传感器监测植物生长条件，调整光照、温度、水分等因素，以优化植物的生长环境。这种跨学科的学习方式，不仅能够增强学生对生物学知识的理解和记忆，还能激发他们的学习兴趣和动力，培养他们的综合能力和创新思维。

（二）实施PBL教学模式，促进主动学习

PBL（Problem-BasedLearning）教学模式是一种以问题为导向的教学方法，强调学生在解决问题的过程中主动学习和探究。在Steam教育理念的指导下，我们可以通过设计真实且具有挑战性的生物学问题，引导学生进行跨学科的思考和合作，从而培养他们的主动学习能力和解决问题的能力。

例如，在研究基因工程时，教师可以提出一个关于如何利用基因工程技术改善农作物品质的问题。学生需要运用生物学知识理解基因的功能，分析如何通过基因编辑来改善农作物的品质；同时，他们还需要考虑技术实施的可能性，如选择合适的基因编辑工具和方法；以及伦理问题，如基因编辑可能带来的生态影响和社会伦理争议。在解决问题的过程中，学生需要跨学科地思考和合作，运用多学科的知识和技能，共同寻找解决方案。这种教学模式不仅能够培养学生的生物学科素养，还能提高他们的创新能力和批判性思维，为他们的未来发展奠定坚实的基础。

（三）构建多元化评价与反馈机制，以优化学习过程

在Steam教育理念引领下的PBL（问题导向学习）教学模式中，评价与反馈机制的构建显得尤为关键。这不仅关系到学生的学习效果，更是对教学质量的直接反映。为了全面、准确地评估学生的学习过程和成果，我们需要构建一个多元化的评价体系。

这个评价体系应该包括自我评价、同伴评价和教师评价等多个维度。自我评价可以让学生对自己的学习情况进行反思和总结，找到自己的优势和不足，从而激发自我提升的动力。同伴评价则可以促进学生之间的交流与合作，让他们从同伴的视角看到自己的学习状态，获得更加客观的评价。而教师评价则能够站在更高的角度，对学生的学习进行全面的评估和指导，帮助他们找到学习的方向和目标。同时，反馈机制也是评价体系中不可或缺的一部分。反馈需要及时、具体和具有建设性，这样才能真正发挥它的作用。及时的反馈可以让学生迅速了解自己的学习状况，调整学习策略；具体的反馈可以帮助学生明确自己的不足之处，找到改进的方向；建设性的反馈则可以给学生提供具体的建议和方法，帮助他们更好地解决问题，提升学习效果。

通过构建这样的评价与反馈机制，我们可以更加深入地了解学生的学习需求和学习进展。这不仅能够让我们及时调整和完善教学策略，还能够更有效地提高学生的生物学科素养。在这样的学习过程中，学生不仅能够获得知识，更能够培养自己的问题解决能力、合作能力和创新能力，为未来的学习和生活打下坚实的基础。

三、结语

综上所述，通过结合Steam理念与PBL教学模式，我们能够为生物学科教学带来革命性的变革。这种融合不仅有助于提升学生的生物学科素养，还能培养学生的创新精神和实践能力，为新时代的人才培养注入新的活力。然而，在实施过程中，我们也面临着诸多挑战，如如何设计有效的跨学科项目、如何激发学生的学习兴趣和动力、如何构建科学合理的评价体系等。因此，我们需要不断探索和实践，逐步完善这种融合教学模式，为培养更多具有创新精神和实践能力的新时代人才贡献力量。

参考文献：

[1]胡继飞;袁乐珊;何苑滢;莫芷欣;何诗婷.基于STEAM理念的中学生物学项目式学习设计[J].广东第二师范学院学报，2021（06）.

[2]林芬.核心素养视域下高中生物学PBL教学模式的构建及其应用研究[D].陕西师范大学，2019.