以STSE教育為翼，助力高中生物教學(xué)騰飛一、引言1.1研究背景與意義在當(dāng)今時(shí)代，科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、社會(huì)（Society）和環(huán)境（Environment）之間的聯(lián)系日益緊密，它們相互作用、相互影響，共同塑造著人類的生活和未來(lái)。STSE教育正是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生，它強(qiáng)調(diào)將科學(xué)教育與社會(huì)、技術(shù)、環(huán)境等現(xiàn)實(shí)問題緊密結(jié)合，旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，使其能夠適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的發(fā)展需求。隨著科技的飛速發(fā)展，生物科學(xué)在解決人類健康、糧食安全、環(huán)境保護(hù)等重大問題中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。高中生物作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的重要任務(wù)。然而，傳統(tǒng)的高中生物教學(xué)往往側(cè)重于知識(shí)的傳授，忽視了知識(shí)與實(shí)際生活的聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生在面對(duì)現(xiàn)實(shí)問題時(shí)，難以運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和解決。在高中生物教學(xué)中實(shí)施STSE教育具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。STSE教育有助于學(xué)生更好地理解生物科學(xué)知識(shí)。通過(guò)將生物知識(shí)與社會(huì)、技術(shù)、環(huán)境等實(shí)際問題相結(jié)合，學(xué)生能夠更加深入地理解生物科學(xué)的概念、原理和規(guī)律，認(rèn)識(shí)到生物科學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的重要作用，從而提高學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。例如，在學(xué)習(xí)基因工程時(shí)，引入轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題，讓學(xué)生通過(guò)查閱資料、討論等方式，了解基因工程的原理和應(yīng)用，以及轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人類健康和環(huán)境的影響，這樣不僅能夠加深學(xué)生對(duì)基因工程知識(shí)的理解，還能培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和分析問題的能力。STSE教育能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。在STSE教育中，學(xué)生需要運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)，通過(guò)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、討論等方式，解決實(shí)際問題，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、合作能力和溝通能力。比如，在開展“校園生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查”的實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生需要運(yùn)用生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，對(duì)校園內(nèi)的生物種類、數(shù)量、分布等進(jìn)行調(diào)查和分析，然后提出保護(hù)校園生態(tài)環(huán)境的建議和措施。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不僅能夠提高自己的綜合能力，還能增強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)。STSE教育符合教育改革的發(fā)展趨勢(shì)。隨著教育改革的不斷深入，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)已成為教育的重要目標(biāo)。STSE教育強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，與教育改革的目標(biāo)高度契合。通過(guò)實(shí)施STSE教育，能夠推動(dòng)高中生物教學(xué)模式的創(chuàng)新，提高教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生的未來(lái)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀STSE教育的理念最早源于20世紀(jì)60年代末至70年代初的西方國(guó)家。當(dāng)時(shí)，科技的迅猛發(fā)展在給社會(huì)帶來(lái)巨大進(jìn)步的同時(shí)，也引發(fā)了一系列諸如環(huán)境污染、資源短缺等問題。人們逐漸意識(shí)到，科學(xué)教育不能僅僅局限于知識(shí)的傳授，還應(yīng)關(guān)注科學(xué)技術(shù)與社會(huì)、環(huán)境的相互關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生具備應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)問題的能力和社會(huì)責(zé)任感。于是，STSE教育應(yīng)運(yùn)而生，并在歐美等國(guó)家得到了廣泛的關(guān)注和積極的實(shí)踐。國(guó)外在STSE教育方面的研究起步較早，成果豐碩。在理論研究方面，眾多學(xué)者對(duì)STSE教育的內(nèi)涵、目標(biāo)、價(jià)值等進(jìn)行了深入探討。例如，有學(xué)者指出STSE教育旨在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境相互關(guān)系的理解，使其能夠運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和技能解決實(shí)際問題，形成正確的價(jià)值觀和態(tài)度。在實(shí)踐研究中，國(guó)外開展了大量的實(shí)證研究，探索STSE教育在不同學(xué)科、不同年齡段學(xué)生中的實(shí)施效果。一些研究通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了STSE教育對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、批判性思維能力和社會(huì)責(zé)任感具有顯著作用。許多國(guó)家在課程設(shè)置上也充分體現(xiàn)了STSE教育的理念，將其融入到科學(xué)、生物、化學(xué)等學(xué)科課程中。如美國(guó)的《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)科學(xué)教育應(yīng)與社會(huì)、技術(shù)和環(huán)境相聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力；英國(guó)的科學(xué)課程注重引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)和環(huán)境的影響，通過(guò)實(shí)際案例分析和實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。我國(guó)對(duì)STSE教育的研究始于20世紀(jì)80年代，雖然起步相對(duì)較晚，但發(fā)展迅速。在理論研究上，國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合我國(guó)教育實(shí)際情況，對(duì)STSE教育的理論體系進(jìn)行了不斷完善和創(chuàng)新。他們深入研究STSE教育與素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)STSE教育在培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展中的重要作用。在實(shí)踐探索方面，隨著新課程改革的推進(jìn)，STSE教育在我國(guó)中小學(xué)教育中的應(yīng)用逐漸廣泛。許多學(xué)校和教師積極開展STSE教育實(shí)踐活動(dòng)，通過(guò)課堂教學(xué)、課外活動(dòng)、綜合實(shí)踐課程等多種途徑，將STSE教育理念融入到教學(xué)中。一些學(xué)校組織學(xué)生開展關(guān)于環(huán)境保護(hù)、生物多樣性保護(hù)等主題的調(diào)查研究活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中了解生物科學(xué)與社會(huì)、環(huán)境的緊密聯(lián)系，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和社會(huì)責(zé)任感。在高中生物教學(xué)中實(shí)施STSE教育的研究方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者也取得了一定的成果。有研究聚焦于STSE教育在高中生物教材中的滲透情況，分析教材中STSE內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、特點(diǎn)及存在的問題。例如，對(duì)內(nèi)地和香港高中生物教材的比較研究發(fā)現(xiàn)，兩地教材均重視STSE教育，但在呈現(xiàn)形式、內(nèi)容廣度和深度等方面存在差異。還有研究關(guān)注STSE教育在高中生物課堂教學(xué)中的應(yīng)用策略，提出通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境、開展探究活動(dòng)、組織小組討論等方式，將STSE教育融入課堂教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。然而，已有研究仍存在一些不足之處。一方面，部分研究在理論探討上較為深入，但在實(shí)踐應(yīng)用方面缺乏具體的操作方法和案例，導(dǎo)致理論與實(shí)踐脫節(jié)，教師在實(shí)際教學(xué)中難以有效實(shí)施STSE教育。另一方面，對(duì)于STSE教育實(shí)施效果的評(píng)價(jià)研究相對(duì)較少，且評(píng)價(jià)指標(biāo)不夠全面和科學(xué)，難以準(zhǔn)確衡量STSE教育對(duì)學(xué)生綜合素養(yǎng)提升的影響。此外，現(xiàn)有研究多集中在城市學(xué)校，對(duì)農(nóng)村高中生物教學(xué)中實(shí)施STSE教育的研究相對(duì)薄弱，未能充分考慮到城鄉(xiāng)教育資源和學(xué)生背景的差異。本文將在已有研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)這些不足展開深入研究。通過(guò)對(duì)高中生物教學(xué)中STSE教育的實(shí)施現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查分析，總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)和存在的問題，并結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，提出具有可操作性的實(shí)施策略和評(píng)價(jià)方法。同時(shí)，關(guān)注農(nóng)村高中生物教學(xué)的特點(diǎn)，探索適合農(nóng)村地區(qū)的STSE教育模式，以促進(jìn)STSE教育在高中生物教學(xué)中的全面、有效實(shí)施，提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。1.3研究方法與創(chuàng)新點(diǎn)本研究綜合運(yùn)用多種研究方法，力求全面、深入地探究高中生物教學(xué)中STSE教育的實(shí)施路徑與效果。文獻(xiàn)研究法：通過(guò)廣泛查閱國(guó)內(nèi)外關(guān)于STSE教育、高中生物教學(xué)改革等方面的學(xué)術(shù)期刊、學(xué)位論文、研究報(bào)告等文獻(xiàn)資料，梳理STSE教育的發(fā)展歷程、理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，了解國(guó)內(nèi)外在高中生物教學(xué)中實(shí)施STSE教育的研究現(xiàn)狀和最新動(dòng)態(tài)，分析已有研究的成果與不足，為本研究提供堅(jiān)實(shí)的理論支撐和研究思路。例如，在梳理STSE教育起源時(shí)，參考多篇文獻(xiàn)明確其在20世紀(jì)60-70年代于西方國(guó)家興起的背景和原因，為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。案例分析法：選取多所不同地區(qū)、不同層次學(xué)校的高中生物教學(xué)案例，包括課堂教學(xué)實(shí)例、課外活動(dòng)案例等。對(duì)這些案例中STSE教育的實(shí)施過(guò)程、教學(xué)方法、學(xué)生參與度及教學(xué)效果等方面進(jìn)行詳細(xì)分析，總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)和存在問題。比如，分析某學(xué)校開展的“校園生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查”實(shí)踐活動(dòng)案例，從活動(dòng)設(shè)計(jì)、組織實(shí)施到學(xué)生成果展示等環(huán)節(jié)，剖析如何有效將STSE教育融入實(shí)踐活動(dòng)，以及活動(dòng)對(duì)學(xué)生綜合能力提升的作用。調(diào)查研究法：設(shè)計(jì)針對(duì)高中生物教師和學(xué)生的調(diào)查問卷與訪談提綱。對(duì)教師的調(diào)查主要了解其對(duì)STSE教育的認(rèn)知程度、在教學(xué)中的實(shí)施情況、遇到的困難及需求等；對(duì)學(xué)生的調(diào)查側(cè)重于了解他們對(duì)STSE教育的興趣、參與度、知識(shí)掌握和能力提升情況等。通過(guò)對(duì)問卷數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析和訪談內(nèi)容的整理歸納，深入了解高中生物教學(xué)中STSE教育的實(shí)施現(xiàn)狀。如通過(guò)對(duì)學(xué)生問卷調(diào)查數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，了解學(xué)生對(duì)不同STSE教學(xué)活動(dòng)形式的喜好程度，為教學(xué)策略的制定提供依據(jù)。本研究的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：教學(xué)策略創(chuàng)新：基于對(duì)STSE教育理論和高中生物教學(xué)實(shí)際的深入研究，提出了一系列具有創(chuàng)新性和可操作性的教學(xué)策略。如構(gòu)建“情境-問題-探究-應(yīng)用”的教學(xué)模式，通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)、生動(dòng)的STSE情境，引導(dǎo)學(xué)生提出問題，開展探究活動(dòng)，并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題，打破傳統(tǒng)教學(xué)的局限，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科融合教學(xué)策略，將生物學(xué)知識(shí)與物理、化學(xué)、地理等學(xué)科知識(shí)有機(jī)結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生從多學(xué)科角度分析和解決STSE問題，培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力。實(shí)踐案例創(chuàng)新：結(jié)合當(dāng)前社會(huì)熱點(diǎn)和學(xué)生生活實(shí)際，開發(fā)了一系列具有時(shí)代特色和地域特點(diǎn)的STSE教育實(shí)踐案例。這些案例緊密圍繞生物學(xué)科知識(shí)，涵蓋環(huán)境保護(hù)、生物技術(shù)應(yīng)用、健康生活等多個(gè)領(lǐng)域。例如，針對(duì)當(dāng)?shù)氐乃廴締栴}，設(shè)計(jì)“家鄉(xiāng)河流生態(tài)調(diào)查與治理建議”的實(shí)踐案例，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)地考察、水樣檢測(cè)、數(shù)據(jù)分析等活動(dòng)，深入了解水污染的成因、危害及治理方法，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。這些創(chuàng)新的實(shí)踐案例為高中生物教師開展STSE教育提供了豐富的教學(xué)資源和參考范例。二、STSE教育理念深度剖析2.1STSE教育的內(nèi)涵與核心要素STSE教育，即科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、社會(huì)（Society）和環(huán)境（Environment）教育，是一種將科學(xué)教育與社會(huì)、技術(shù)、環(huán)境緊密聯(lián)系的教育理念。它強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)、環(huán)境之間的相互關(guān)系，重視科學(xué)技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)、生活環(huán)境和社會(huì)發(fā)展中的作用。STSE教育旨在通過(guò)跨學(xué)科的學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生深入理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境之間的復(fù)雜互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和技能解決實(shí)際問題的能力，形成正確的價(jià)值觀和社會(huì)責(zé)任感，從而提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，使其能夠適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的發(fā)展需求。跨學(xué)科融合是STSE教育的核心要素之一。在現(xiàn)實(shí)世界中，科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境問題往往相互交織，并非孤立存在。例如，在探討基因編輯技術(shù)時(shí)，不僅涉及生物學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)，還關(guān)乎倫理道德、法律規(guī)范、社會(huì)觀念以及對(duì)生態(tài)環(huán)境潛在影響等多個(gè)方面。這就要求學(xué)生具備跨學(xué)科的知識(shí)和思維方式，能夠從不同學(xué)科的角度分析和解決問題。在STSE教育中，打破學(xué)科界限，將自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)等多學(xué)科知識(shí)有機(jī)融合。如在學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用生物學(xué)、地理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科知識(shí)，分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能以及人類活動(dòng)對(duì)其產(chǎn)生的影響。這種跨學(xué)科融合的學(xué)習(xí)方式，有助于學(xué)生構(gòu)建全面、系統(tǒng)的知識(shí)體系，培養(yǎng)他們的綜合思維能力，使學(xué)生能夠更好地應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的現(xiàn)實(shí)問題。實(shí)踐探究是STSE教育的重要組成部分。STSE教育注重讓學(xué)生通過(guò)親身參與實(shí)踐活動(dòng)，親身體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，從而深入理解科學(xué)知識(shí)和原理，提高實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。實(shí)踐探究活動(dòng)形式多樣，包括實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、研究性學(xué)習(xí)等。比如，在學(xué)習(xí)生物多樣性保護(hù)時(shí)，組織學(xué)生開展校園生物多樣性調(diào)查活動(dòng)。學(xué)生們需要運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)，識(shí)別校園內(nèi)的各種生物物種；運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)，對(duì)生物的數(shù)量和分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；運(yùn)用信息技術(shù)，收集和整理相關(guān)資料。通過(guò)這樣的實(shí)踐探究活動(dòng)，學(xué)生不僅能夠掌握生物多樣性的相關(guān)知識(shí)，還能提高觀察、分析、解決問題的能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新思維。實(shí)踐探究活動(dòng)還能讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活緊密聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和對(duì)社會(huì)的責(zé)任感。社會(huì)參與也是STSE教育的關(guān)鍵要素。STSE教育倡導(dǎo)學(xué)生積極參與社會(huì)事務(wù)，關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問題，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和公民意識(shí)。社會(huì)參與可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)，如參與社區(qū)服務(wù)、環(huán)保活動(dòng)、科普宣傳等。例如，組織學(xué)生參與社區(qū)垃圾分類宣傳活動(dòng)，學(xué)生們需要了解垃圾分類的知識(shí)和重要性，然后運(yùn)用所學(xué)知識(shí)向社區(qū)居民進(jìn)行宣傳和講解。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不僅能夠提高自己的溝通能力和表達(dá)能力，還能增強(qiáng)對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)，認(rèn)識(shí)到自己作為社會(huì)一員的責(zé)任和義務(wù)。通過(guò)社會(huì)參與，學(xué)生能夠更好地了解社會(huì)，培養(yǎng)社會(huì)適應(yīng)能力，為未來(lái)的社會(huì)生活做好準(zhǔn)備。2.2STSE教育在科學(xué)教育中的獨(dú)特定位STSE教育在科學(xué)教育中占據(jù)著獨(dú)特且重要的地位，與傳統(tǒng)科學(xué)教育相比，在多個(gè)關(guān)鍵維度上存在顯著差異。這些差異不僅體現(xiàn)了教育理念的革新，更反映了對(duì)學(xué)生全面發(fā)展和適應(yīng)未來(lái)社會(huì)需求的深入思考。從教育目標(biāo)來(lái)看，傳統(tǒng)科學(xué)教育往往側(cè)重于知識(shí)的傳授，致力于讓學(xué)生掌握系統(tǒng)的科學(xué)知識(shí)體系，例如在高中生物教學(xué)中，重點(diǎn)在于讓學(xué)生理解細(xì)胞結(jié)構(gòu)、遺傳規(guī)律、生態(tài)系統(tǒng)組成等生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，其目標(biāo)多聚焦于學(xué)生個(gè)體知識(shí)儲(chǔ)備的增長(zhǎng)。而STSE教育則將目標(biāo)提升到全民科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)層面，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境之間相互關(guān)系的理解，以及運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。在學(xué)習(xí)基因工程時(shí)，STSE教育不僅要求學(xué)生掌握基因工程的原理和技術(shù)，更注重引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等社會(huì)領(lǐng)域的應(yīng)用，以及對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類社會(huì)可能產(chǎn)生的影響，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和社會(huì)責(zé)任感，使其能夠在面對(duì)復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問題時(shí)做出理性的判斷和決策。在課程內(nèi)容構(gòu)成方面，傳統(tǒng)科學(xué)教育的內(nèi)容相對(duì)較為單一，多局限于學(xué)科本身的知識(shí)范疇，按照學(xué)科的邏輯體系進(jìn)行編排。以高中生物教材為例，各章節(jié)內(nèi)容主要圍繞生物學(xué)的基本概念、原理和實(shí)驗(yàn)展開，與其他學(xué)科以及社會(huì)生活的聯(lián)系不夠緊密。而STSE教育注重課程內(nèi)容的整合，將經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、健康、倫理等多方面的問題納入學(xué)生的視野。在講解生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)時(shí)，會(huì)引入生態(tài)旅游的經(jīng)濟(jì)模式，探討其對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的影響；在學(xué)習(xí)生物技術(shù)時(shí)，會(huì)涉及基因編輯技術(shù)在醫(yī)療應(yīng)用中的倫理爭(zhēng)議等內(nèi)容，使學(xué)生能夠從多維度、全方位的視角理解知識(shí)，拓寬知識(shí)視野，增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。在教學(xué)方法上，傳統(tǒng)科學(xué)教育主要以教師講授為主，學(xué)生處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)。教師在課堂上通過(guò)講解、板書等方式向?qū)W生傳授知識(shí)，學(xué)生則通過(guò)聽講、做筆記、背誦等方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，這種教學(xué)方法雖然能夠高效地傳遞知識(shí)，但學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性往往受到限制，實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)也相對(duì)不足。而STSE教育更注重探究和體驗(yàn)，主要采用問題討論、角色扮演、模擬游戲、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等教學(xué)方法。在學(xué)習(xí)生物多樣性保護(hù)時(shí)，組織學(xué)生開展關(guān)于本地生物多樣性現(xiàn)狀的調(diào)查研究項(xiàng)目，學(xué)生通過(guò)實(shí)地考察、數(shù)據(jù)收集與分析、小組討論等方式，深入了解生物多樣性面臨的威脅及保護(hù)措施，在實(shí)踐探究中形成科學(xué)的態(tài)度，掌握科學(xué)的方法，提高解決實(shí)際問題的能力。STSE教育在科學(xué)教育中的獨(dú)特定位使其成為培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求人才的重要途徑。它打破了傳統(tǒng)科學(xué)教育的局限，以更全面、更綜合的視角關(guān)注學(xué)生的成長(zhǎng)和發(fā)展，通過(guò)跨學(xué)科融合、實(shí)踐探究和社會(huì)參與等方式，為學(xué)生提供了更豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和更廣闊的發(fā)展空間，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和社會(huì)責(zé)任感，使學(xué)生能夠更好地適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的挑戰(zhàn)。2.3STSE教育與高中生物教學(xué)的緊密關(guān)聯(lián)高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出，生物學(xué)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。STSE教育與高中生物教學(xué)緊密相連，對(duì)實(shí)現(xiàn)這些核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)具有不可替代的促進(jìn)作用。在生命觀念培養(yǎng)方面，生命觀念是指對(duì)觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象，是人們經(jīng)過(guò)實(shí)證后的觀點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質(zhì)與能量觀等。STSE教育通過(guò)豐富多樣的教學(xué)情境和實(shí)際案例，幫助學(xué)生深入理解生命觀念。在講解生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能時(shí)，引入生態(tài)農(nóng)業(yè)這一STSE實(shí)例。生態(tài)農(nóng)業(yè)運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用和能量的多級(jí)利用，充分體現(xiàn)了物質(zhì)與能量觀以及穩(wěn)態(tài)與平衡觀。學(xué)生通過(guò)對(duì)生態(tài)農(nóng)業(yè)的學(xué)習(xí)和研究，不僅能夠理解生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的流動(dòng)規(guī)律，更能從社會(huì)生產(chǎn)的角度認(rèn)識(shí)到遵循這些規(guī)律的重要性，從而深刻領(lǐng)會(huì)生命觀念在實(shí)際生活中的應(yīng)用?？茖W(xué)思維的培養(yǎng)也是高中生物教學(xué)的重要目標(biāo)之一，科學(xué)思維是指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問題的思維習(xí)慣和能力。STSE教育為學(xué)生提供了大量真實(shí)的問題情境，激發(fā)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維去分析和解決問題。在學(xué)習(xí)遺傳與變異的知識(shí)時(shí)，引入基因檢測(cè)技術(shù)在疾病診斷中的應(yīng)用這一STSE內(nèi)容。學(xué)生需要思考基因檢測(cè)的原理，分析其在疾病診斷中的優(yōu)勢(shì)和局限性，以及可能引發(fā)的社會(huì)倫理問題。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等科學(xué)思維方法，對(duì)基因檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行全面的分析和評(píng)價(jià)，從而提高自身的科學(xué)思維能力。科學(xué)探究能力的提升同樣離不開STSE教育?？茖W(xué)探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問題，針對(duì)特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及結(jié)果的交流與討論的能力。STSE教育倡導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)來(lái)學(xué)習(xí)生物知識(shí)，這為科學(xué)探究提供了廣闊的平臺(tái)。例如，組織學(xué)生開展關(guān)于校園周邊水體污染狀況的調(diào)查研究。學(xué)生需要提出問題，如“校園周邊水體中污染物的種類和含量如何？”“水體污染對(duì)生物多樣性有何影響？”然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，采集水樣進(jìn)行檢測(cè)分析，最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論并提出相應(yīng)的治理建議。通過(guò)這樣的科學(xué)探究活動(dòng)，學(xué)生不僅掌握了科學(xué)探究的基本方法和技能，還培養(yǎng)了勇于探索、實(shí)事求是的科學(xué)精神。社會(huì)責(zé)任是指基于生物學(xué)的認(rèn)識(shí)，參與個(gè)人與社會(huì)事務(wù)的討論，作出理性解釋和判斷，嘗試解決生產(chǎn)生活中的生物學(xué)問題的擔(dān)當(dāng)和能力。STSE教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)社會(huì)和環(huán)境的關(guān)注，有助于培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。在學(xué)習(xí)生物多樣性保護(hù)的知識(shí)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注當(dāng)?shù)厣锒鄻有悦媾R的威脅，如棲息地破壞、外來(lái)物種入侵等問題，并組織學(xué)生參與保護(hù)生物多樣性的宣傳活動(dòng)或志愿者行動(dòng)。學(xué)生通過(guò)這些活動(dòng)，能夠深刻認(rèn)識(shí)到生物多樣性保護(hù)的重要性，增強(qiáng)對(duì)社會(huì)和環(huán)境的責(zé)任感，從而在日常生活中自覺踐行保護(hù)生物多樣性的行為。三、高中生物教學(xué)中實(shí)施STSE教育的實(shí)踐策略3.1課堂教學(xué)中的STSE教育滲透3.1.1巧妙創(chuàng)設(shè)問題情境，自然導(dǎo)入STSE元素在高中生物課堂教學(xué)中，巧妙創(chuàng)設(shè)問題情境是自然導(dǎo)入STSE元素的有效方式。教師可以緊密聯(lián)系生活實(shí)際，挖掘生活中與生物知識(shí)相關(guān)的素材，將其轉(zhuǎn)化為生動(dòng)有趣的問題情境，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的過(guò)程中，深入理解生物知識(shí)與技術(shù)、社會(huì)的緊密聯(lián)系。以“細(xì)胞呼吸”教學(xué)為例，教師可以通過(guò)生活中常見的釀酒、制作泡菜等情境引入課程。首先展示一些精美的葡萄酒和泡菜的圖片，引發(fā)學(xué)生的興趣，然后提問：“大家知道葡萄酒是如何釀造出來(lái)的嗎？泡菜又是怎樣制作的呢？在這些過(guò)程中，發(fā)生了哪些奇妙的生物變化？”這樣的問題情境能夠迅速吸引學(xué)生的注意力，使他們積極思考。接著，教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生探究其中的奧秘，介紹在釀酒過(guò)程中，酵母菌在無(wú)氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸，將葡萄糖分解為酒精和二氧化碳，這一過(guò)程涉及到無(wú)氧呼吸的知識(shí)。而制作泡菜時(shí)，乳酸菌在無(wú)氧環(huán)境中發(fā)酵，將蔬菜中的糖類等有機(jī)物轉(zhuǎn)化為乳酸，這正是細(xì)胞呼吸原理在食品制作中的應(yīng)用。通過(guò)這樣的情境導(dǎo)入，學(xué)生不僅能夠輕松理解細(xì)胞呼吸的概念和過(guò)程，還能深刻認(rèn)識(shí)到生物知識(shí)在日常生活中的實(shí)際應(yīng)用，體會(huì)到生物科學(xué)與技術(shù)、社會(huì)的密切關(guān)系。在講解細(xì)胞呼吸的類型和特點(diǎn)時(shí)，教師還可以創(chuàng)設(shè)醫(yī)療急救情境，提問：“在對(duì)一些因缺氧導(dǎo)致昏迷的患者進(jìn)行急救時(shí)，為什么要及時(shí)給他們輸氧？這與細(xì)胞呼吸有什么關(guān)系？”學(xué)生在思考和討論這些問題的過(guò)程中，能夠深入理解有氧呼吸和無(wú)氧呼吸對(duì)生物體生命活動(dòng)的重要意義，以及在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)一步強(qiáng)化STSE教育的效果。3.1.2充分利用多媒體技術(shù)，生動(dòng)呈現(xiàn)STSE內(nèi)容多媒體技術(shù)以其直觀、形象、信息量大等優(yōu)勢(shì)，為高中生物教學(xué)中STSE內(nèi)容的呈現(xiàn)提供了有力支持。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)充分借助多媒體技術(shù)，如圖片、視頻、動(dòng)畫等，將抽象的生物知識(shí)與復(fù)雜的STSE內(nèi)容生動(dòng)地展示給學(xué)生，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)生物科學(xué)與社會(huì)、環(huán)境之間相互關(guān)系的直觀感受?；蚬こ毯图?xì)胞工程等生物技術(shù)是現(xiàn)代生物科學(xué)的重要領(lǐng)域，其成果對(duì)社會(huì)和環(huán)境產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。教師可以借助多媒體展示基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用成果，如抗蟲棉的培育。通過(guò)播放相關(guān)視頻，展示抗蟲棉從基因?qū)氲街仓昱嘤娜^(guò)程，讓學(xué)生直觀了解科學(xué)家如何將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因轉(zhuǎn)入棉花細(xì)胞，使棉花獲得抗蟲特性。學(xué)生可以清晰地看到抗蟲棉在生長(zhǎng)過(guò)程中免受棉鈴蟲侵害的場(chǎng)景，深刻認(rèn)識(shí)到基因工程技術(shù)在提高農(nóng)作物產(chǎn)量、減少農(nóng)藥使用、保護(hù)環(huán)境等方面的重要作用。在講解細(xì)胞工程時(shí)，教師可以利用多媒體展示克隆羊多莉的誕生過(guò)程的動(dòng)畫。動(dòng)畫詳細(xì)演示了從供體細(xì)胞的獲取、細(xì)胞核移植到胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等一系列步驟，使學(xué)生能夠直觀地理解細(xì)胞工程的操作原理和技術(shù)流程。教師還可以結(jié)合相關(guān)資料，介紹克隆技術(shù)在醫(yī)學(xué)研究、珍稀動(dòng)物保護(hù)等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，如利用克隆技術(shù)生產(chǎn)用于治療疾病的組織和器官，以及拯救瀕危物種等。通過(guò)這些多媒體資源的展示，學(xué)生能夠全面了解細(xì)胞工程技術(shù)對(duì)社會(huì)和環(huán)境的積極影響，同時(shí)也引發(fā)他們對(duì)生物技術(shù)可能帶來(lái)的倫理和社會(huì)問題的思考，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和社會(huì)責(zé)任感。3.1.3靈活運(yùn)用多樣教學(xué)方法，深入探討STSE問題高中生物教學(xué)中，靈活運(yùn)用多樣的教學(xué)方法，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生深入探討STSE問題，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況，選擇合適的教學(xué)方法，如小組討論、角色扮演、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等，引導(dǎo)學(xué)生在互動(dòng)交流和實(shí)踐探究中，深入理解生物科學(xué)與社會(huì)、技術(shù)、環(huán)境之間的相互關(guān)系。小組討論是一種有效的教學(xué)方法，能夠促進(jìn)學(xué)生之間的思想碰撞和交流。在“生態(tài)系統(tǒng)”教學(xué)中，教師可以組織學(xué)生開展小組討論，讓學(xué)生模擬不同角色探討生態(tài)平衡與環(huán)境保護(hù)問題。例如，將學(xué)生分成若干小組，每個(gè)小組分別扮演生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者以及人類等角色，圍繞“人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響及如何保護(hù)生態(tài)平衡”這一主題展開討論。扮演生產(chǎn)者的學(xué)生從植物的角度闡述光合作用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的重要性，以及人類破壞植被對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響；扮演消費(fèi)者的學(xué)生則從動(dòng)物的角度分析食物鏈的變化對(duì)自身生存的影響；扮演分解者的學(xué)生介紹分解者在物質(zhì)循環(huán)中的作用，以及人類活動(dòng)對(duì)分解者生存環(huán)境的破壞。通過(guò)這樣的角色扮演和小組討論，學(xué)生能夠從不同角度深入理解生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，以及人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)平衡的影響，從而更加深刻地認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性。在討論過(guò)程中，學(xué)生們積極發(fā)表自己的觀點(diǎn)，相互交流、相互啟發(fā)，不僅提高了對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力，還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)也是一種能夠有效實(shí)施STSE教育的教學(xué)方法。教師可以設(shè)計(jì)一些與STSE相關(guān)的項(xiàng)目，讓學(xué)生通過(guò)自主探究、調(diào)查研究、實(shí)驗(yàn)分析等方式完成項(xiàng)目任務(wù)。例如，開展“校園生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查與保護(hù)”項(xiàng)目，學(xué)生需要自主組成項(xiàng)目小組，制定調(diào)查計(jì)劃，對(duì)校園內(nèi)的生物種類、數(shù)量、分布情況進(jìn)行調(diào)查，分析校園生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，以及人類活動(dòng)對(duì)校園生態(tài)系統(tǒng)的影響。在調(diào)查過(guò)程中，學(xué)生們需要運(yùn)用所學(xué)的生物知識(shí)，如生物分類、生態(tài)系統(tǒng)的組成和功能等，同時(shí)還需要運(yùn)用數(shù)學(xué)、地理等學(xué)科的知識(shí)，對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。最后，學(xué)生們根據(jù)調(diào)查結(jié)果，提出保護(hù)校園生態(tài)系統(tǒng)的建議和措施，并通過(guò)撰寫調(diào)查報(bào)告、制作宣傳海報(bào)等方式展示項(xiàng)目成果。通過(guò)這樣的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠?qū)⑸镏R(shí)與實(shí)際生活緊密結(jié)合，提高解決實(shí)際問題的能力，增強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。3.2課外活動(dòng)中的STSE教育拓展3.2.1組織課外實(shí)踐活動(dòng)，親身體驗(yàn)STSE理念課外實(shí)踐活動(dòng)是高中生物教學(xué)中實(shí)施STSE教育的重要載體，能夠讓學(xué)生走出課堂，親身體驗(yàn)生物科學(xué)與社會(huì)、環(huán)境的緊密聯(lián)系，在實(shí)踐中深化對(duì)生物知識(shí)的理解，提升運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感和環(huán)保意識(shí)。校園植物調(diào)查是一項(xiàng)富有意義的課外實(shí)踐活動(dòng)。在活動(dòng)開展前，教師可引導(dǎo)學(xué)生自主查閱資料，了解植物分類學(xué)的基本知識(shí)，制定詳細(xì)的調(diào)查計(jì)劃，包括調(diào)查目的、范圍、方法和步驟等。調(diào)查過(guò)程中，學(xué)生分組對(duì)校園內(nèi)的植物進(jìn)行全面觀察和記錄，識(shí)別植物的種類，觀察其形態(tài)特征、生長(zhǎng)環(huán)境和分布情況，并運(yùn)用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)，分析植物之間以及植物與環(huán)境之間的相互關(guān)系。例如，學(xué)生在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，校園中一些喜陽(yáng)植物多分布在陽(yáng)光充足的開闊地帶，而一些耐陰植物則生長(zhǎng)在建筑物的背陰處或茂密的樹林下，這體現(xiàn)了生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。通過(guò)對(duì)不同植物的調(diào)查，學(xué)生還能了解到植物在生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用，如生產(chǎn)者通過(guò)光合作用為其他生物提供氧氣和食物，維持生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)?；顒?dòng)結(jié)束后，學(xué)生對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，撰寫調(diào)查報(bào)告，并提出保護(hù)校園植物的建議和措施，如合理規(guī)劃校園綠化、加強(qiáng)植物養(yǎng)護(hù)管理、開展植物科普宣傳等，以實(shí)際行動(dòng)參與到校園生態(tài)環(huán)境保護(hù)中。水質(zhì)檢測(cè)活動(dòng)同樣能讓學(xué)生深刻體會(huì)到生物科學(xué)與環(huán)境的密切關(guān)系。教師可以帶領(lǐng)學(xué)生到學(xué)校周邊的河流、湖泊或池塘采集水樣，運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)和生物學(xué)知識(shí)，對(duì)水樣的酸堿度、溶解氧、化學(xué)需氧量、氨氮含量等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)分析。在檢測(cè)過(guò)程中，學(xué)生親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)儀器，掌握水質(zhì)檢測(cè)的基本方法和技能，如使用pH試紙測(cè)定水樣的酸堿度，利用溶解氧測(cè)定儀測(cè)量水中的溶解氧含量等。通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析，學(xué)生能夠了解水體的污染狀況及其原因，如工業(yè)廢水排放、生活污水未經(jīng)處理直接排入水體、農(nóng)業(yè)面源污染等，認(rèn)識(shí)到水污染對(duì)水生生物和人類健康的危害。例如，當(dāng)水體中化學(xué)需氧量過(guò)高時(shí)，說(shuō)明水中有機(jī)物含量豐富，會(huì)導(dǎo)致水體缺氧，使水生生物窒息死亡；氨氮含量超標(biāo)則可能引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化，造成藻類大量繁殖，破壞水生態(tài)平衡。針對(duì)檢測(cè)結(jié)果，學(xué)生可以提出相應(yīng)的治理建議，如加強(qiáng)對(duì)工業(yè)污染源的監(jiān)管、推廣生活污水處理設(shè)施建設(shè)、倡導(dǎo)綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式等，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感，使學(xué)生明白每個(gè)人都有責(zé)任為保護(hù)水資源貢獻(xiàn)自己的力量。3.2.2舉辦專題講座與科普活動(dòng)，拓寬STSE視野舉辦專題講座與科普活動(dòng)是高中生物教學(xué)中實(shí)施STSE教育的重要途徑，能夠讓學(xué)生接觸到生物科學(xué)領(lǐng)域的前沿知識(shí)和最新研究成果，拓寬學(xué)生的STSE視野，激發(fā)學(xué)生對(duì)生物科學(xué)的興趣和探索欲望，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和使命感。邀請(qǐng)專家舉辦生物科技前沿講座，能為學(xué)生打開一扇了解生物科學(xué)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)的窗戶。專家們憑借其深厚的專業(yè)知識(shí)和豐富的研究經(jīng)驗(yàn)，能夠深入淺出地為學(xué)生介紹基因編輯技術(shù)、合成生物學(xué)、生物制藥等前沿領(lǐng)域的研究進(jìn)展和應(yīng)用前景。在基因編輯技術(shù)講座中，專家詳細(xì)講解CRISPR-Cas9基因編輯工具的原理和操作方法，介紹其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域培育抗病蟲害、耐逆境作物品種，以及在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域治療遺傳性疾病方面的研究成果和應(yīng)用案例。學(xué)生們通過(guò)聆聽講座，不僅了解到基因編輯技術(shù)的強(qiáng)大功能，還深入思考了該技術(shù)可能帶來(lái)的倫理和社會(huì)問題，如基因編輯是否會(huì)改變?nèi)祟惖倪z傳多樣性、是否會(huì)引發(fā)新的社會(huì)不平等現(xiàn)象等。這種思考有助于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和科學(xué)倫理觀念，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展既帶來(lái)了機(jī)遇，也帶來(lái)了挑戰(zhàn)，科學(xué)家和社會(huì)公眾都應(yīng)承擔(dān)起相應(yīng)的責(zé)任。組織學(xué)生參與科普宣傳活動(dòng)，能讓學(xué)生將所學(xué)的生物知識(shí)傳播給更多的人，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和使命感。學(xué)生可以結(jié)合所學(xué)的生物知識(shí)，選擇一些與生活密切相關(guān)的主題，如食品安全、環(huán)境保護(hù)、健康生活等，制作科普宣傳海報(bào)、宣傳手冊(cè)或科普視頻等。在食品安全科普宣傳活動(dòng)中，學(xué)生通過(guò)查閱資料，了解食品添加劑的種類、作用和使用標(biāo)準(zhǔn)，以及常見的食品安全問題和防范措施，如食物中毒的原因和急救方法、如何識(shí)別假冒偽劣食品等。然后，學(xué)生將這些知識(shí)制作成圖文并茂的宣傳海報(bào)，在學(xué)校、社區(qū)或公共場(chǎng)所進(jìn)行展示和宣傳，向師生、居民普及食品安全知識(shí)，提高公眾的食品安全意識(shí)。在宣傳過(guò)程中，學(xué)生與公眾進(jìn)行互動(dòng)交流，解答他們提出的問題，不僅鍛煉了自己的溝通能力和表達(dá)能力，還深刻體會(huì)到自己所學(xué)知識(shí)的價(jià)值，增強(qiáng)了社會(huì)責(zé)任感，認(rèn)識(shí)到自己作為社會(huì)一員，有責(zé)任為提高公眾的科學(xué)素養(yǎng)和促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。3.3實(shí)驗(yàn)與習(xí)題中的STSE教育融合3.3.1設(shè)計(jì)富含STSE知識(shí)的實(shí)驗(yàn)，提升實(shí)踐與思維能力實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中生物教學(xué)的重要組成部分，設(shè)計(jì)富含STSE知識(shí)的實(shí)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生在親自動(dòng)手操作的過(guò)程中，深入理解生物科學(xué)知識(shí)，提升實(shí)踐能力和科學(xué)思維能力，同時(shí)增強(qiáng)對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境之間相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)?！疤骄克嵊陮?duì)生物的影響”實(shí)驗(yàn)是一個(gè)典型的將STSE知識(shí)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的案例。在實(shí)驗(yàn)開始前，教師可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注酸雨這一全球性的環(huán)境問題，通過(guò)展示相關(guān)的圖片、視頻和數(shù)據(jù)，讓學(xué)生了解酸雨的形成原因、危害以及對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞。學(xué)生們了解到，酸雨主要是由于人類大量燃燒含硫燃料，如煤炭、石油等，排放出的二氧化硫和氮氧化物等污染物，在大氣中經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，形成硫酸、硝酸等酸性物質(zhì)，隨著降水落到地面而形成的。酸雨不僅會(huì)對(duì)水體、土壤、植物等造成嚴(yán)重的危害，還會(huì)影響人類的健康，如引發(fā)呼吸道疾病、損害皮膚等。在了解了酸雨的相關(guān)背景知識(shí)后，學(xué)生們開始設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。他們需要思考如何模擬酸雨環(huán)境、選擇哪些生物作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象、如何設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組等問題。經(jīng)過(guò)討論和查閱資料，學(xué)生們決定用白醋和清水按照一定比例混合來(lái)模擬不同pH值的酸雨，選擇綠豆種子作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，設(shè)置不同pH值的酸雨處理組和清水對(duì)照組，觀察酸雨對(duì)綠豆種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生們認(rèn)真測(cè)量和記錄綠豆種子的發(fā)芽率、根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)等數(shù)據(jù)，同時(shí)觀察幼苗的生長(zhǎng)狀況，如葉片的顏色、形態(tài)等。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和討論。他們發(fā)現(xiàn)，隨著酸雨pH值的降低，綠豆種子的發(fā)芽率逐漸降低，幼苗的根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)也明顯受到抑制，葉片出現(xiàn)發(fā)黃、枯萎等現(xiàn)象。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生們深刻認(rèn)識(shí)到酸雨對(duì)生物的危害，從而增強(qiáng)了環(huán)保意識(shí)。在討論過(guò)程中，學(xué)生們還思考了如何減少酸雨的產(chǎn)生、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等問題，提出了一些切實(shí)可行的建議，如推廣清潔能源的使用、加強(qiáng)對(duì)工業(yè)廢氣的治理、提高公眾的環(huán)保意識(shí)等。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們不僅掌握了科學(xué)探究的方法和技能，還培養(yǎng)了觀察、分析、解決問題的能力，提高了科學(xué)思維水平，同時(shí)也增強(qiáng)了對(duì)環(huán)境問題的關(guān)注和責(zé)任感。3.3.2編制融入STSE元素的習(xí)題，強(qiáng)化知識(shí)遷移運(yùn)用習(xí)題是高中生物教學(xué)中鞏固知識(shí)、檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的重要手段，編制融入STSE元素的習(xí)題，能夠引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的生物知識(shí)與實(shí)際生活緊密聯(lián)系，強(qiáng)化知識(shí)的遷移運(yùn)用能力，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。在歷年的高考試題中，不乏STSE相關(guān)的習(xí)題。以一道高考題為例：“隨著基因編輯技術(shù)的發(fā)展，CRISPR-Cas9系統(tǒng)因其高效、精準(zhǔn)的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。然而，基因編輯技術(shù)在帶來(lái)治療遺傳性疾病等諸多益處的同時(shí)，也引發(fā)了一系列倫理和社會(huì)問題。請(qǐng)回答以下問題：（1）簡(jiǎn)述CRISPR-Cas9基因編輯系統(tǒng)的工作原理。（2）分析基因編輯技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景和潛在風(fēng)險(xiǎn)。（3）從倫理和社會(huì)角度，談?wù)勀銓?duì)基因編輯技術(shù)的看法?！边@道題緊密結(jié)合了基因編輯技術(shù)這一生物科學(xué)領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)，涉及到科學(xué)、技術(shù)、倫理和社會(huì)等多個(gè)層面的問題。在解答這道題時(shí)，學(xué)生首先需要運(yùn)用所學(xué)的基因工程知識(shí)，準(zhǔn)確闡述CRISPR-Cas9基因編輯系統(tǒng)的工作原理。CRISPR-Cas9系統(tǒng)是一種源于細(xì)菌獲得性免疫的基因編輯技術(shù)，它由向?qū)NA（gRNA）和Cas9蛋白組成。gRNA能夠識(shí)別并結(jié)合目標(biāo)DNA序列，引導(dǎo)Cas9蛋白對(duì)目標(biāo)DNA進(jìn)行切割，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基因的編輯。接著，在分析基因編輯技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景時(shí)，學(xué)生要結(jié)合所學(xué)知識(shí)和生活實(shí)際，思考基因編輯技術(shù)在治療遺傳性疾病、癌癥等方面的潛在價(jià)值。例如，基因編輯技術(shù)可以通過(guò)修復(fù)缺陷基因，為一些目前無(wú)法治愈的遺傳性疾病提供新的治療方法；在癌癥治療中，通過(guò)編輯免疫細(xì)胞的基因，增強(qiáng)其對(duì)癌細(xì)胞的識(shí)別和攻擊能力，有望開發(fā)出更有效的癌癥免疫治療方法。然而，基因編輯技術(shù)也存在潛在風(fēng)險(xiǎn)，學(xué)生需要從多個(gè)角度進(jìn)行分析。如基因編輯可能導(dǎo)致脫靶效應(yīng)，即對(duì)非目標(biāo)基因進(jìn)行編輯，從而引發(fā)不可預(yù)測(cè)的遺傳改變；基因編輯技術(shù)的應(yīng)用還可能引發(fā)社會(huì)倫理爭(zhēng)議，如“設(shè)計(jì)嬰兒”等問題，改變?nèi)祟愖匀坏倪z傳多樣性，加劇社會(huì)不平等。在回答從倫理和社會(huì)角度對(duì)基因編輯技術(shù)的看法時(shí)，學(xué)生需要綜合考慮各方因素，提出自己的觀點(diǎn)和建議。他們可能會(huì)強(qiáng)調(diào)在發(fā)展基因編輯技術(shù)的同時(shí)，要加強(qiáng)倫理監(jiān)管，制定嚴(yán)格的法律法規(guī)，確保技術(shù)的應(yīng)用符合人類的倫理道德和社會(huì)利益。通過(guò)解答這樣的習(xí)題，學(xué)生不僅能夠鞏固基因工程等相關(guān)知識(shí)，還能學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題，培養(yǎng)批判性思維和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。在教學(xué)過(guò)程中，教師可以針對(duì)這類習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入討論，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的見解，拓寬學(xué)生的思維視野，提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感。四、高中生物教學(xué)中STSE教育的典型案例解析4.1“植物組織培養(yǎng)技術(shù)”教學(xué)案例4.1.1基于STSE理念的教學(xué)設(shè)計(jì)思路“植物組織培養(yǎng)技術(shù)”是高中生物教學(xué)中的重要內(nèi)容，其涉及細(xì)胞全能性等生物學(xué)核心概念，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生物制藥等實(shí)際應(yīng)用緊密相關(guān)，是實(shí)施STSE教育的良好素材。在教材分析方面，該部分內(nèi)容在人教版高中生物選擇性必修3中，以細(xì)胞全能性為理論基礎(chǔ)，詳細(xì)闡述了植物組織培養(yǎng)的原理、過(guò)程及應(yīng)用。教材內(nèi)容編排從理論到實(shí)踐，逐步引導(dǎo)學(xué)生深入理解這一生物技術(shù)，同時(shí)教材中也穿插了相關(guān)的科學(xué)史和實(shí)際應(yīng)用案例，為融入STSE教育提供了豐富的資源。從學(xué)情分析來(lái)看，學(xué)生在初中階段對(duì)植物的無(wú)性生殖有了初步了解，在高中必修1中也學(xué)習(xí)了細(xì)胞的全能性知識(shí)，這為學(xué)習(xí)植物組織培養(yǎng)技術(shù)奠定了一定的基礎(chǔ)。然而，學(xué)生對(duì)于如何將抽象的細(xì)胞全能性理論應(yīng)用到實(shí)際的植物組織培養(yǎng)操作中，以及植物組織培養(yǎng)技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)和生活中的具體應(yīng)用，還缺乏深入的認(rèn)識(shí)和理解?；谝陨戏治?，在教學(xué)設(shè)計(jì)中，遵循STSE教育理念，通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等方式，將植物組織培養(yǎng)技術(shù)與社會(huì)、技術(shù)、環(huán)境緊密聯(lián)系起來(lái)。首先，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，展示市場(chǎng)上琳瑯滿目的花卉和珍稀植物，提出如何在短時(shí)間內(nèi)大量繁殖這些植物的問題，引發(fā)學(xué)生的思考和興趣，從而自然地導(dǎo)入植物組織培養(yǎng)技術(shù)的學(xué)習(xí)。在講解植物組織培養(yǎng)的原理時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生回顧細(xì)胞全能性的知識(shí)，分析植物細(xì)胞為什么具有發(fā)育成完整植株的潛能，讓學(xué)生理解植物組織培養(yǎng)技術(shù)背后的科學(xué)原理，體現(xiàn)科學(xué)元素。在介紹植物組織培養(yǎng)的過(guò)程時(shí)，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，將整個(gè)過(guò)程分解為多個(gè)任務(wù)，如外植體的選擇與處理、培養(yǎng)基的配制、接種與培養(yǎng)等，讓學(xué)生分組完成各個(gè)任務(wù)，親身體驗(yàn)植物組織培養(yǎng)的操作流程，感受技術(shù)的魅力。同時(shí)，引入實(shí)際生產(chǎn)中的案例，如某花卉企業(yè)利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)大量繁殖名貴花卉，提高經(jīng)濟(jì)效益，讓學(xué)生了解植物組織培養(yǎng)技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)中的應(yīng)用，體會(huì)其社會(huì)價(jià)值。在教學(xué)過(guò)程中，還引導(dǎo)學(xué)生思考植物組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響，如在植物種苗的快速繁殖中，減少了對(duì)野生植物資源的依賴，有利于保護(hù)生物多樣性和生態(tài)環(huán)境，體現(xiàn)環(huán)境元素。4.1.2教學(xué)實(shí)施過(guò)程與學(xué)生表現(xiàn)在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，各個(gè)環(huán)節(jié)緊密相扣，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，學(xué)生在不同環(huán)節(jié)中展現(xiàn)出了較高的參與度和良好的表現(xiàn)。課前準(zhǔn)備階段，教師提前準(zhǔn)備好豐富的教學(xué)資源，包括相關(guān)的圖片、視頻資料，如展示植物組織培養(yǎng)在農(nóng)業(yè)、園藝、醫(yī)藥等領(lǐng)域應(yīng)用的圖片和視頻，讓學(xué)生對(duì)植物組織培養(yǎng)技術(shù)有一個(gè)初步的感性認(rèn)識(shí)。同時(shí)，準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料和器材，如MS培養(yǎng)基、菊花無(wú)菌苗、培養(yǎng)皿、鑷子、剪刀、酒精燈等，為課堂實(shí)驗(yàn)操作做好充分準(zhǔn)備。學(xué)生們?cè)谡n前也積極查閱資料，了解植物組織培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)，對(duì)即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容充滿期待。課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師通過(guò)多媒體展示一些珍稀植物和名貴花卉的圖片，提問學(xué)生：“這些美麗而珍貴的植物，如何才能在短時(shí)間內(nèi)大量繁殖，滿足市場(chǎng)需求呢？”學(xué)生們紛紛發(fā)表自己的看法，有的學(xué)生提到可以通過(guò)種子繁殖，但很快有其他學(xué)生指出，有些植物種子繁殖周期長(zhǎng)，而且可能會(huì)出現(xiàn)性狀分離；還有學(xué)生提到扦插、嫁接等方法，但對(duì)于一些難以扦插成活的植物，這些方法也存在局限性。在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，教師順勢(shì)引入植物組織培養(yǎng)技術(shù)，激發(fā)了學(xué)生的好奇心和探究欲望。新課講授階段，教師首先引導(dǎo)學(xué)生回顧細(xì)胞全能性的知識(shí)，通過(guò)提問、討論等方式，幫助學(xué)生理解植物細(xì)胞具有全能性的原因以及體現(xiàn)全能性的條件。學(xué)生們積極參與討論，結(jié)合之前學(xué)過(guò)的細(xì)胞分化、基因表達(dá)等知識(shí)，深入思考細(xì)胞全能性的本質(zhì)。在講解植物組織培養(yǎng)的過(guò)程時(shí)，教師采用動(dòng)畫演示和實(shí)物展示相結(jié)合的方式，詳細(xì)介紹外植體、脫分化、愈傷組織、再分化等概念和過(guò)程。學(xué)生們認(rèn)真觀察動(dòng)畫和實(shí)物，對(duì)植物組織培養(yǎng)的過(guò)程有了直觀的認(rèn)識(shí)。隨后，教師將學(xué)生分成小組，布置任務(wù)，讓各小組討論并總結(jié)植物組織培養(yǎng)的關(guān)鍵步驟和注意事項(xiàng)。學(xué)生們分組討論熱烈，各小組成員積極發(fā)言，分享自己的觀點(diǎn)和想法，最后每個(gè)小組都派代表進(jìn)行匯報(bào)，展示小組討論的成果。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生們不僅加深了對(duì)植物組織培養(yǎng)過(guò)程的理解，還鍛煉了團(tuán)隊(duì)合作能力和表達(dá)能力。實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，教師先進(jìn)行示范操作，強(qiáng)調(diào)無(wú)菌操作的重要性和實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范流程。學(xué)生們認(rèn)真觀看教師的示范，仔細(xì)聆聽注意事項(xiàng)。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，教師巡回指導(dǎo)，及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤操作，解答學(xué)生的疑問。學(xué)生們以小組為單位，分工合作，小心翼翼地進(jìn)行外植體的選取、消毒、接種等操作。每個(gè)學(xué)生都積極參與，親身體驗(yàn)植物組織培養(yǎng)的過(guò)程，感受生物技術(shù)的魅力。雖然在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到了一些問題，如外植體消毒不徹底導(dǎo)致污染、接種時(shí)操作不熟練等，但學(xué)生們并沒有氣餒，而是積極向教師和同學(xué)請(qǐng)教，努力解決問題。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生們表現(xiàn)出了濃厚的興趣和高度的參與熱情。他們積極思考問題，主動(dòng)參與討論和實(shí)驗(yàn)操作，展現(xiàn)出較強(qiáng)的求知欲和探索精神。在小組合作中，學(xué)生們相互協(xié)作、相互學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，體現(xiàn)了良好的團(tuán)隊(duì)合作精神。4.1.3教學(xué)效果評(píng)估與反思通過(guò)多種方式對(duì)“植物組織培養(yǎng)技術(shù)”教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)估，全面了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度和能力的提升情況，同時(shí)對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行反思，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，以便改進(jìn)教學(xué)。從學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果來(lái)看，大部分學(xué)生能夠成功完成菊花外植體的接種，并且在后續(xù)的培養(yǎng)過(guò)程中，部分學(xué)生的外植體能夠順利脫分化形成愈傷組織，再分化長(zhǎng)出不定芽和根，最終發(fā)育成完整的小植株。這表明學(xué)生基本掌握了植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)操作技能，能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，學(xué)生們?cè)敿?xì)記錄了實(shí)驗(yàn)過(guò)程、觀察到的現(xiàn)象以及遇到的問題和解決方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和總結(jié)，體現(xiàn)了學(xué)生具備一定的科學(xué)探究能力和實(shí)驗(yàn)分析能力。作業(yè)反饋方面，布置的作業(yè)主要圍繞植物組織培養(yǎng)的原理、過(guò)程、應(yīng)用以及相關(guān)的STSE問題展開。學(xué)生們?cè)谧鳂I(yè)中能夠準(zhǔn)確闡述植物組織培養(yǎng)的原理和過(guò)程，舉例說(shuō)明其在農(nóng)業(yè)、園藝、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用，并且能夠結(jié)合實(shí)際，分析植物組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)社會(huì)、環(huán)境的影響，提出自己的觀點(diǎn)和看法。這說(shuō)明學(xué)生對(duì)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的知識(shí)掌握較為扎實(shí)，同時(shí)也能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，從STSE的角度思考問題，具備了一定的知識(shí)遷移能力和綜合分析能力。然而，教學(xué)過(guò)程中也存在一些不足之處。在時(shí)間把控上，由于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)花費(fèi)的時(shí)間較多，導(dǎo)致后面關(guān)于植物組織培養(yǎng)技術(shù)在社會(huì)應(yīng)用中的討論時(shí)間略顯緊張，部分學(xué)生沒有充分發(fā)表自己的觀點(diǎn)。在教學(xué)方法上，雖然采用了多種教學(xué)方法相結(jié)合，但對(duì)于一些抽象的概念，如脫分化和再分化，部分學(xué)生理解起來(lái)仍有困難，教學(xué)方法的有效性還有待進(jìn)一步提高。針對(duì)這些問題，提出以下改進(jìn)措施。在今后的教學(xué)中，更加合理地安排教學(xué)時(shí)間，在實(shí)驗(yàn)操作前，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，提高學(xué)生的操作效率，為后續(xù)的討論和總結(jié)留出充足的時(shí)間。在教學(xué)方法上，對(duì)于抽象的概念，可以采用更多的直觀教學(xué)手段，如制作三維動(dòng)畫、利用模型等，幫助學(xué)生理解。同時(shí)，增加案例分析和小組討論的深度和廣度，引導(dǎo)學(xué)生更加深入地思考植物組織培養(yǎng)技術(shù)與社會(huì)、技術(shù)、環(huán)境的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力。4.2“基因工程”教學(xué)案例4.2.1教學(xué)中STSE元素的挖掘與運(yùn)用基因工程作為現(xiàn)代生物技術(shù)的核心，在高中生物教學(xué)中占據(jù)重要地位。在“基因工程”教學(xué)過(guò)程中，深入挖掘其中的STSE元素，并巧妙運(yùn)用到教學(xué)中，能夠讓學(xué)生深刻理解基因工程的科學(xué)原理，認(rèn)識(shí)其在技術(shù)應(yīng)用、社會(huì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)等方面的重要作用，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)?；蚬こ淌侵赴凑杖藗兊脑竿M(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。這一科學(xué)理論的背后蘊(yùn)含著眾多STSE元素。從科學(xué)角度來(lái)看，基因工程涉及到DNA重組技術(shù)、基因表達(dá)調(diào)控等復(fù)雜的生物學(xué)知識(shí)，學(xué)生需要深入理解這些知識(shí)才能掌握基因工程的核心原理。教師可以引導(dǎo)學(xué)生探究基因工程的關(guān)鍵步驟，如目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞以及目的基因的檢測(cè)與鑒定等，讓學(xué)生了解每一個(gè)步驟所涉及的科學(xué)原理和技術(shù)方法。在講解目的基因獲取方法時(shí)，介紹PCR技術(shù)的原理和應(yīng)用，讓學(xué)生明白如何利用這一技術(shù)在體外大量擴(kuò)增目的基因，體會(huì)科學(xué)技術(shù)的精妙之處。在技術(shù)應(yīng)用方面，基因工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，轉(zhuǎn)基因作物的培育是基因工程技術(shù)的重要應(yīng)用之一?？瓜x棉的培育，將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞中，使棉花獲得抗蟲特性，減少了農(nóng)藥的使用量，提高了棉花的產(chǎn)量和質(zhì)量。教師可以引導(dǎo)學(xué)生探討抗蟲棉培育過(guò)程中所運(yùn)用的基因工程技術(shù)，分析其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的影響。在醫(yī)療領(lǐng)域，基因治療是基因工程技術(shù)的一項(xiàng)前沿應(yīng)用。對(duì)于一些遺傳性疾病，傳統(tǒng)的治療方法往往難以取得理想的效果，而基因治療通過(guò)將正?；?qū)牖颊唧w內(nèi)，替代或修復(fù)缺陷基因，為這些疾病的治療帶來(lái)了新的希望。如腺苷酸脫氨酶（ADA）基因缺陷癥的基因治療，取出患者的淋巴細(xì)胞，在體外轉(zhuǎn)入正常ADA基因后再回輸?shù)交颊唧w內(nèi)，使其免疫功能得到恢復(fù)。教師可以引入這樣的案例，讓學(xué)生了解基因治療的原理和過(guò)程，思考基因治療技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景和挑戰(zhàn)?；蚬こ碳夹g(shù)的發(fā)展也對(duì)社會(huì)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在社會(huì)層面，轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題一直是公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。教師可以引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)角度思考這一問題，分析轉(zhuǎn)基因食品可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，如是否會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生潛在危害，是否會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響等；同時(shí)也探討轉(zhuǎn)基因食品在解決全球糧食問題、提高食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等方面的積極作用。通過(guò)這樣的討論，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和社會(huì)責(zé)任感，使學(xué)生能夠在面對(duì)復(fù)雜的社會(huì)問題時(shí)，做出理性的判斷和決策?；蚬こ碳夹g(shù)的發(fā)展還可能引發(fā)一系列倫理問題，如基因編輯技術(shù)在人類生殖領(lǐng)域的應(yīng)用可能會(huì)改變?nèi)祟惖倪z傳多樣性，引發(fā)“設(shè)計(jì)嬰兒”等倫理爭(zhēng)議。教師可以組織學(xué)生對(duì)這些倫理問題進(jìn)行討論，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的倫理觀念，認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要在倫理和法律的框架內(nèi)進(jìn)行?；蚬こ碳夹g(shù)與環(huán)境的關(guān)系也不容忽視。在環(huán)境保護(hù)方面，基因工程技術(shù)可以用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和污染治理。利用基因工程技術(shù)構(gòu)建的生物傳感器，能夠快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)環(huán)境中的污染物，為環(huán)境監(jiān)測(cè)提供了新的手段。在污染治理方面，一些基因工程微生物可以降解石油、農(nóng)藥等有機(jī)污染物，為解決環(huán)境污染問題提供了新的途徑。教師可以引入這些案例，讓學(xué)生了解基因工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)不僅可以帶來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還可以為環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。4.2.2課堂討論與辯論活動(dòng)組織為了進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)基因工程相關(guān)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和表達(dá)能力，在“基因工程”教學(xué)中組織學(xué)生開展關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)利弊的課堂討論與辯論活動(dòng)。在討論與辯論活動(dòng)之前，教師提前布置任務(wù)，讓學(xué)生分組收集關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的資料，包括轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理、應(yīng)用領(lǐng)域、成功案例、存在的爭(zhēng)議等方面的信息。學(xué)生們通過(guò)查閱書籍、瀏覽學(xué)術(shù)網(wǎng)站、觀看科普視頻等方式，廣泛收集資料，并對(duì)資料進(jìn)行整理和分析。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生們不僅對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)有了更全面的了解，還鍛煉了信息收集和整理的能力。課堂討論環(huán)節(jié)，教師首先提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊。例如，教師可以提問：“轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，它給我們的生活帶來(lái)了哪些好處？同時(shí)，又可能存在哪些潛在的風(fēng)險(xiǎn)？”學(xué)生們分組展開討論，各小組成員積極發(fā)言，分享自己收集到的資料和觀點(diǎn)。有的小組指出，轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，減少農(nóng)藥的使用，有利于保障糧食安全和環(huán)境保護(hù)。以轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米為例，它能夠抵抗玉米螟等害蟲的侵害，減少了農(nóng)藥的施用量，降低了對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)也提高了玉米的產(chǎn)量，為農(nóng)民帶來(lái)了更高的經(jīng)濟(jì)效益。然而，也有小組提出，轉(zhuǎn)基因技術(shù)可能存在一些潛在風(fēng)險(xiǎn)，如轉(zhuǎn)基因作物可能會(huì)對(duì)非目標(biāo)生物產(chǎn)生影響，破壞生態(tài)平衡；轉(zhuǎn)基因食品可能會(huì)引發(fā)過(guò)敏反應(yīng)或其他健康問題，雖然目前尚未有確鑿的證據(jù)證明其危害，但仍需要進(jìn)一步的研究和監(jiān)測(cè)。在討論過(guò)程中，學(xué)生們相互交流、相互啟發(fā)，拓寬了思維視野，對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的認(rèn)識(shí)更加深入。為了進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和表達(dá)能力，組織學(xué)生開展關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)利弊的辯論活動(dòng)。將學(xué)生分為正方和反方，正方觀點(diǎn)為“轉(zhuǎn)基因技術(shù)利大于弊”，反方觀點(diǎn)為“轉(zhuǎn)基因技術(shù)弊大于利”。雙方圍繞各自的觀點(diǎn)展開激烈辯論。正方辯手從多個(gè)方面闡述轉(zhuǎn)基因技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，他們指出，在醫(yī)療領(lǐng)域，轉(zhuǎn)基因技術(shù)為基因治療提供了可能，能夠幫助患者擺脫一些遺傳性疾病的困擾，給無(wú)數(shù)家庭帶來(lái)希望。在工業(yè)領(lǐng)域，利用轉(zhuǎn)基因微生物生產(chǎn)生物燃料、生物塑料等，不僅可以減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴，還能降低環(huán)境污染，有利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。反方辯手則強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，他們認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因作物的種植可能會(huì)導(dǎo)致生物多樣性的減少，一些野生植物可能會(huì)因?yàn)榕c轉(zhuǎn)基因作物雜交而失去原有的遺傳特性。此外，轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用還可能引發(fā)社會(huì)倫理問題，如“設(shè)計(jì)嬰兒”等，這將打破人類自然的遺傳多樣性，可能導(dǎo)致一系列不可預(yù)測(cè)的社會(huì)后果。在辯論過(guò)程中，雙方辯手引經(jīng)據(jù)典，運(yùn)用大量的事實(shí)和數(shù)據(jù)來(lái)支持自己的觀點(diǎn)，同時(shí)對(duì)對(duì)方的觀點(diǎn)進(jìn)行有力反駁。臺(tái)下的觀眾也積極參與，提出自己的問題和看法，與辯手進(jìn)行互動(dòng)交流。通過(guò)課堂討論與辯論活動(dòng)，學(xué)生們不僅對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊有了更清晰的認(rèn)識(shí)，還在交流和辯論中鍛煉了自己的批判性思維能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。學(xué)生們學(xué)會(huì)了從不同的角度看待問題，分析問題的本質(zhì)，能夠運(yùn)用科學(xué)的思維方法來(lái)判斷和解決問題。這種教學(xué)方式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生在知識(shí)和能力方面都得到了全面的提升。4.2.3對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與價(jià)值觀的培養(yǎng)成效通過(guò)“基因工程”教學(xué)中一系列教學(xué)活動(dòng)的開展，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與價(jià)值觀方面取得了顯著成效。在科學(xué)知識(shí)方面，學(xué)生對(duì)基因工程的原理、技術(shù)和應(yīng)用有了全面而深入的理解。他們掌握了基因工程的基本操作步驟，如目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞以及目的基因的檢測(cè)與鑒定等。學(xué)生能夠準(zhǔn)確闡述各種基因工程技術(shù)的原理和應(yīng)用，如PCR技術(shù)、基因編輯技術(shù)等。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生還了解了基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，以及這些應(yīng)用對(duì)社會(huì)發(fā)展和人類生活產(chǎn)生的影響。學(xué)生知道轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以培育出抗蟲、抗病、耐除草劑的農(nóng)作物品種，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量；在醫(yī)療領(lǐng)域，基因治療為一些遺傳性疾病的治療帶來(lái)了新的希望。通過(guò)對(duì)這些知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生構(gòu)建了系統(tǒng)的基因工程知識(shí)體系，為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在科學(xué)態(tài)度方面，學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中逐漸養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。在實(shí)驗(yàn)操作和資料收集過(guò)程中，學(xué)生學(xué)會(huì)了認(rèn)真觀察、準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)收集到的資料進(jìn)行仔細(xì)分析和篩選，確保信息的真實(shí)性和可靠性。在討論和辯論活動(dòng)中，學(xué)生能夠以科學(xué)的思維方式分析問題，尊重事實(shí)和證據(jù)，不盲目跟從他人的觀點(diǎn)。當(dāng)面對(duì)不同的觀點(diǎn)和看法時(shí)，學(xué)生能夠進(jìn)行理性思考，通過(guò)查閱資料、分析數(shù)據(jù)等方式來(lái)驗(yàn)證自己的觀點(diǎn)，或者對(duì)他人的觀點(diǎn)提出合理的質(zhì)疑。這種嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度將對(duì)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和研究產(chǎn)生積極的影響，使他們?cè)诿鎸?duì)科學(xué)問題時(shí)能夠保持清醒的頭腦，做出正確的判斷和決策。在社會(huì)責(zé)任感方面，學(xué)生通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)利弊的討論和辯論，深刻認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展既帶來(lái)了機(jī)遇，也帶來(lái)了挑戰(zhàn)。他們意識(shí)到科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用需要考慮到社會(huì)、環(huán)境和倫理等多方面的因素，不能僅僅追求技術(shù)的進(jìn)步而忽視其潛在的風(fēng)險(xiǎn)。學(xué)生們開始關(guān)注基因工程技術(shù)在社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用，思考如何合理利用基因工程技術(shù)來(lái)解決人類面臨的問題，如糧食安全、疾病治療、環(huán)境保護(hù)等。在討論轉(zhuǎn)基因食品安全性問題時(shí)，學(xué)生們認(rèn)識(shí)到公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的擔(dān)憂是合理的，科學(xué)家和政府應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的監(jiān)管，確保轉(zhuǎn)基因食品的安全性，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)公眾的科普宣傳，提高公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的認(rèn)知和接受程度。這種社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)使學(xué)生更加關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問題，積極參與社會(huì)事務(wù)，努力為社會(huì)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。五、高中生物教學(xué)中實(shí)施STSE教育的成效與挑戰(zhàn)5.1實(shí)施STSE教育的顯著成效5.1.1學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與參與度大幅提升通過(guò)對(duì)實(shí)施STSE教育的班級(jí)進(jìn)行調(diào)查，數(shù)據(jù)清晰地展現(xiàn)出STSE教育對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與課堂參與度的積極影響。在學(xué)習(xí)興趣方面，調(diào)查結(jié)果顯示，在實(shí)施STSE教育之前，對(duì)生物學(xué)科表示“非常感興趣”的學(xué)生比例僅為25%，而在實(shí)施STSE教育之后，這一比例大幅提升至48%。例如，在學(xué)習(xí)“生態(tài)系統(tǒng)”相關(guān)知識(shí)時(shí)，教師引入了當(dāng)?shù)貪竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)的實(shí)際案例，組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)地考察和調(diào)研。學(xué)生們通過(guò)親身體驗(yàn)，了解到濕地生態(tài)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)氣候、凈化水質(zhì)、保護(hù)生物多樣性等方面的重要作用，這使得他們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的知識(shí)產(chǎn)生了濃厚的興趣。許多學(xué)生在課后主動(dòng)查閱相關(guān)資料，進(jìn)一步深入了解濕地生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和修復(fù)措施，展現(xiàn)出強(qiáng)烈的求知欲。從課堂參與度來(lái)看，在傳統(tǒng)的生物教學(xué)模式下，課堂上主動(dòng)發(fā)言的學(xué)生比例平均為30%，而在實(shí)施STSE教育后，這一比例提高到了55%。以“基因工程”的教學(xué)為例，教師在課堂上組織學(xué)生開展關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)利弊的辯論活動(dòng)。學(xué)生們積極參與，認(rèn)真收集資料，深入分析轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用以及可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。在辯論過(guò)程中，學(xué)生們各抒己見，思維碰撞激烈，不僅加深了對(duì)基因工程知識(shí)的理解，還提高了語(yǔ)言表達(dá)和邏輯思維能力。許多原本在課堂上較為沉默的學(xué)生也積極參與到討論中，展現(xiàn)出較高的積極性和主動(dòng)性。學(xué)生的反饋也充分體現(xiàn)了STSE教育對(duì)他們的吸引力。有學(xué)生表示：“以前學(xué)習(xí)生物覺得很枯燥，都是一些理論知識(shí)，感覺和生活離得很遠(yuǎn)?，F(xiàn)在通過(guò)參與各種與生活實(shí)際相關(guān)的生物實(shí)踐活動(dòng)，我發(fā)現(xiàn)生物原來(lái)這么有趣，它就在我們身邊，解決了很多實(shí)際問題?！绷硪晃粚W(xué)生分享道：“課堂上的討論和小組活動(dòng)讓我有了更多表達(dá)自己觀點(diǎn)的機(jī)會(huì)，我不再是被動(dòng)地接受知識(shí)，而是主動(dòng)地去探索和思考。而且通過(guò)和同學(xué)們一起探討生物科學(xué)在社會(huì)中的應(yīng)用，我學(xué)到了很多書本上學(xué)不到的東西，也更愿意參與到課堂中來(lái)。”這些反饋表明，STSE教育使生物課堂變得更加生動(dòng)有趣，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，提高了學(xué)生的課堂參與度。5.1.2學(xué)生綜合能力與核心素養(yǎng)全面發(fā)展在科學(xué)探究能力方面，學(xué)生在實(shí)施STSE教育后有了顯著提升。例如，在開展“探究酸雨對(duì)生物的影響”實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生們需要自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，包括選擇實(shí)驗(yàn)材料、確定實(shí)驗(yàn)變量、設(shè)置對(duì)照組等。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生們學(xué)會(huì)了運(yùn)用控制變量法、對(duì)比實(shí)驗(yàn)法等科學(xué)探究方法，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、整理和分析，得出科學(xué)的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生們還能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行反思和討論，分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問題，并提出改進(jìn)措施。這一系列的探究活動(dòng)，使學(xué)生們掌握了科學(xué)探究的基本流程和方法，提高了觀察、思考和解決問題的能力，培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的精神。面對(duì)“如何利用生物技術(shù)解決城市生活垃圾處理問題”這一復(fù)雜問題，學(xué)生們能夠運(yùn)用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)，結(jié)合化學(xué)、物理等學(xué)科知識(shí)，從多個(gè)角度提出解決方案。他們會(huì)考慮利用微生物分解垃圾中的有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)垃圾的減量化和無(wú)害化；也會(huì)思考如何通過(guò)生物技術(shù)將垃圾轉(zhuǎn)化為有用的資源，如生物燃料、有機(jī)肥料等。在解決問題的過(guò)程中，學(xué)生們學(xué)會(huì)了整合多學(xué)科知識(shí)，運(yùn)用創(chuàng)新思維和批判性思維，對(duì)不同的解決方案進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化，從而提高了問題解決能力和創(chuàng)新能力。在社會(huì)責(zé)任方面，學(xué)生們的表現(xiàn)同樣令人欣喜。通過(guò)參與STSE教育相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)，如環(huán)保宣傳、社區(qū)健康科普等，學(xué)生們深刻認(rèn)識(shí)到生物科學(xué)與社會(huì)、環(huán)境的緊密聯(lián)系，增強(qiáng)了對(duì)社會(huì)和環(huán)境的責(zé)任感。在環(huán)保宣傳活動(dòng)中，學(xué)生們積極向公眾宣傳生物多樣性保護(hù)、垃圾分類等環(huán)保知識(shí)，倡導(dǎo)綠色生活方式。他們還參與到當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)保護(hù)行動(dòng)中，如植樹造林、濕地保護(hù)等，以實(shí)際行動(dòng)為保護(hù)環(huán)境貢獻(xiàn)自己的力量。在社區(qū)健康科普活動(dòng)中，學(xué)生們運(yùn)用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)，向居民普及健康生活理念和疾病預(yù)防知識(shí)，提高了居民的健康意識(shí)和自我保健能力。這些活動(dòng)不僅鍛煉了學(xué)生們的溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，更培養(yǎng)了他們的社會(huì)責(zé)任感和公民意識(shí)，使他們成為積極參與社會(huì)事務(wù)、關(guān)注社會(huì)發(fā)展的有責(zé)任感的公民。5.2實(shí)施STSE教育面臨的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)5.2.1傳統(tǒng)教學(xué)觀念與評(píng)價(jià)體系的制約在當(dāng)前高中生物教學(xué)中，傳統(tǒng)教學(xué)觀念依然根深蒂固，對(duì)STSE教育的實(shí)施形成了較大阻礙。許多教師深受應(yīng)試教育思想的影響，過(guò)于注重知識(shí)的傳授和學(xué)生的考試成績(jī)，將高考作為教學(xué)的主要目標(biāo)。在教學(xué)過(guò)程中，教師往往以教材為中心，采用“滿堂灌”的教學(xué)方式，注重對(duì)生物學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)講解，而忽視了知識(shí)與社會(huì)、技術(shù)、環(huán)境的聯(lián)系。這種教學(xué)觀念使得教師在教學(xué)中很少主動(dòng)引入STSE相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)為這些內(nèi)容與高考無(wú)關(guān)，會(huì)浪費(fèi)教學(xué)時(shí)間，影響學(xué)生的考試成績(jī)。在講解細(xì)胞呼吸的知識(shí)時(shí)，教師可能僅僅側(cè)重于細(xì)胞呼吸的概念、過(guò)程和類型等基礎(chǔ)知識(shí)的講解，讓學(xué)生死記硬背相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)式和知識(shí)點(diǎn)，而沒有引導(dǎo)學(xué)生思考細(xì)胞呼吸在生活中的應(yīng)用，如釀酒、制作泡菜等，以及細(xì)胞呼吸對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的影響。以考試為主的傳統(tǒng)評(píng)價(jià)體系也對(duì)STSE教育的實(shí)施產(chǎn)生了負(fù)面影響。在現(xiàn)有的評(píng)價(jià)體系中，考試成績(jī)是衡量學(xué)生學(xué)習(xí)成果和教師教學(xué)質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)。高考生物試題雖然在一定程度上注重考查學(xué)生的綜合能力，但仍以基礎(chǔ)知識(shí)和理論知識(shí)為主，對(duì)學(xué)生運(yùn)用生物知識(shí)解決實(shí)際問題的能力考查相對(duì)較少。這使得教師在教學(xué)過(guò)程中更加注重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的訓(xùn)練，而忽視了對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)。學(xué)生也往往將主要精力放在應(yīng)對(duì)考試上，通過(guò)大量的習(xí)題訓(xùn)練來(lái)提高自己的成績(jī)，而缺乏對(duì)生物科學(xué)與社會(huì)、技術(shù)、環(huán)境關(guān)系的深入思考和探究。一些學(xué)生雖然在生物考試中取得了較高的分?jǐn)?shù)，但在面對(duì)實(shí)際的STSE問題時(shí)，卻顯得束手無(wú)策，無(wú)法運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和解決。例如，在面對(duì)“如何利用生物技術(shù)解決城市生活垃圾處理問題”這一實(shí)際問題時(shí)，許多學(xué)生由于缺乏相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和對(duì)STSE知識(shí)的了解，無(wú)法提出有效的解決方案。這種傳統(tǒng)教學(xué)觀念和評(píng)價(jià)體系的制約，導(dǎo)致STSE教育在高中生物教學(xué)中難以得到充分的重視和有效的實(shí)施。教師在教學(xué)中缺乏積極性和主動(dòng)性，難以將STSE教育理念融入到日常教學(xué)中；學(xué)生也缺乏對(duì)STSE教育的興趣和參與度，無(wú)法真正體驗(yàn)到STSE教育的價(jià)值和意義。為了推動(dòng)STSE教育在高中生物教學(xué)中的實(shí)施，必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，改革現(xiàn)有的評(píng)價(jià)體系，建立多元化的評(píng)價(jià)方式，注重對(duì)學(xué)生綜合能力和核心素養(yǎng)的評(píng)價(jià)，為STSE教育的實(shí)施創(chuàng)造良好的環(huán)境。5.2.2教學(xué)資源與教師專業(yè)素養(yǎng)的局限教學(xué)資源的短缺嚴(yán)重限制了STSE教育在高中生物教學(xué)中的開展。STSE教育強(qiáng)調(diào)將生物科學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活、社會(huì)問題緊密結(jié)合，這就需要豐富多樣的教學(xué)資源來(lái)支持。然而，在實(shí)際教學(xué)中，許多學(xué)校缺乏與STSE教育相關(guān)的教學(xué)資源。實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料不足是一個(gè)普遍存在的問題。在進(jìn)行一些涉及生物技術(shù)應(yīng)用或環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，如基因工程實(shí)驗(yàn)、水質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)等，學(xué)?？赡軟]有足夠的實(shí)驗(yàn)儀器和試劑，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法親自動(dòng)手操作，只能通過(guò)教師的講解和演示來(lái)了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果，這大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和參與度。相關(guān)的圖書資料、科普視頻、網(wǎng)絡(luò)資源等也較為匱乏。教師在教學(xué)過(guò)程中難以獲取豐富的STSE教學(xué)素材，無(wú)法為學(xué)生提供全面、深入的STSE教育內(nèi)容。一些學(xué)校的圖書館中，關(guān)于生物科學(xué)與社會(huì)、技術(shù)、環(huán)境相關(guān)的書籍較少，學(xué)生難以通過(guò)閱讀來(lái)拓寬自己的知識(shí)面；網(wǎng)絡(luò)資源的利用也受到限制，部分學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施不完善，或者對(duì)學(xué)生使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)存在諸多限制，使得學(xué)生無(wú)法便捷地獲取網(wǎng)絡(luò)上的STSE教育資源，如生物科學(xué)領(lǐng)域的最新研究成果、實(shí)際應(yīng)用案例等。教師的跨學(xué)科知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足也對(duì)STSE教育的實(shí)施產(chǎn)生了不利影響。STSE教育涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)，要求教師具備跨學(xué)科的知識(shí)儲(chǔ)備和教學(xué)能力。然而，目前許多高中生物教師在大學(xué)期間接受的是單一的生物學(xué)專業(yè)教育，缺乏對(duì)物理、化學(xué)、地理、社會(huì)學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和深入了解。在教學(xué)過(guò)程中，當(dāng)涉及到跨學(xué)科的STSE問題時(shí)，教師往往難以從多個(gè)學(xué)科的角度進(jìn)行分析和講解，無(wú)法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行全面、深入的探究。在講解生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)時(shí)，需要運(yùn)用到物理學(xué)中的能量守恒定律和化學(xué)中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化知識(shí)，但部分教師由于對(duì)這些學(xué)科知識(shí)的掌握不夠扎實(shí)，只能簡(jiǎn)單地講解生物學(xué)方面的內(nèi)容，無(wú)法將多個(gè)學(xué)科的知識(shí)有機(jī)融合，影響了學(xué)生對(duì)知識(shí)的全面理解和應(yīng)用。教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也相對(duì)欠缺。許多教師長(zhǎng)期在學(xué)校從事教學(xué)工作，缺乏與社會(huì)實(shí)際生產(chǎn)、生活的接觸，對(duì)生物科學(xué)在社會(huì)、技術(shù)、環(huán)境等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用了解有限。在教學(xué)中，教師難以將生物知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用案例緊密結(jié)合，無(wú)法為學(xué)生提供生動(dòng)、真實(shí)的教學(xué)情境。在講解基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用時(shí)，教師可能只是簡(jiǎn)單地介紹轉(zhuǎn)基因作物的概念和優(yōu)點(diǎn)，而無(wú)法詳細(xì)講述轉(zhuǎn)基因作物在實(shí)際種植過(guò)程中所面臨的問題和挑戰(zhàn)，以及相關(guān)的政策法規(guī)和社會(huì)爭(zhēng)議，這使得學(xué)生對(duì)基因工程的理解停留在表面，無(wú)法深入了解其在社會(huì)中的應(yīng)用和影響。5.2.3時(shí)間與空間限制帶來(lái)的教學(xué)困難高中生物教學(xué)時(shí)間有限，而教學(xué)內(nèi)容豐富，這使得STSE教育在教學(xué)時(shí)間安排上面臨困境。按照教學(xué)大綱要求，教師需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成大量的生物學(xué)科知識(shí)的教學(xué)任務(wù)，如細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能、遺傳與進(jìn)化、穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)等基礎(chǔ)知識(shí)的講解，以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和習(xí)題訓(xùn)練。在如此緊張的教學(xué)時(shí)間內(nèi)，教師很難再抽出足夠的時(shí)間來(lái)開展STSE教育活動(dòng)。一些教師為了趕教學(xué)進(jìn)度，往往只能將STSE教育內(nèi)容簡(jiǎn)單地穿插在常規(guī)教學(xué)中，無(wú)法進(jìn)行深入、系統(tǒng)的教學(xué)。在講解生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)時(shí)，雖然可以引入一些關(guān)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)的STSE內(nèi)容，但由于時(shí)間有限，教師可能只是簡(jiǎn)單地提及一下，無(wú)法組織學(xué)生進(jìn)行深入的討論和探究，學(xué)生對(duì)這些內(nèi)容的理解和掌握也較為膚淺。課外活動(dòng)是實(shí)施STSE教育的重要途徑，但組織課外活動(dòng)存在諸多難度，這也給STSE教育的實(shí)施帶來(lái)了挑戰(zhàn)。一方面，組織課外活動(dòng)需要教師投入大量的時(shí)間和精力進(jìn)行策劃、組織和指導(dǎo)。教師不僅要設(shè)計(jì)活動(dòng)方案、準(zhǔn)備活動(dòng)材料，還要負(fù)責(zé)學(xué)生的安全管理等工作，這對(duì)于教學(xué)任務(wù)繁重的高中生物教師來(lái)說(shuō)，無(wú)疑增加了很大的工作負(fù)擔(dān)。另一方面，課外活動(dòng)的開展還受到場(chǎng)地、設(shè)備、經(jīng)費(fèi)等因素的限制。例如，開展校園植物調(diào)查、水質(zhì)檢測(cè)等實(shí)踐活動(dòng)，需要有合適的調(diào)查場(chǎng)地和專業(yè)的檢測(cè)設(shè)備；舉辦生物科技講座、科普宣傳活動(dòng)等，需要有場(chǎng)地和一定的經(jīng)費(fèi)支持。然而，許多學(xué)校由于條件有限，無(wú)法滿足這些需求，導(dǎo)致課外活動(dòng)難以順利開展。時(shí)間與空間的限制使得STSE教育在高中生物教學(xué)中的實(shí)施面臨重重困難。為了克服這些困難，學(xué)校和教師需要合理規(guī)劃教學(xué)時(shí)間，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，將STSE教育有機(jī)地融入到日常教學(xué)中；同時(shí)，要積極創(chuàng)造條件，充分利用校內(nèi)外資源，如與科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)合作，開展課外實(shí)踐活動(dòng)，為STSE教育的實(shí)施提供保障。六、推進(jìn)高中生物STSE教育的發(fā)展路徑與建議6.1轉(zhuǎn)變教育觀念，優(yōu)化評(píng)價(jià)體系教育部門、學(xué)校和教師應(yīng)深刻認(rèn)識(shí)到STSE教育在培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)方面的重要性，切實(shí)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育觀念。教育部門要發(fā)揮引領(lǐng)作用，通過(guò)制定相關(guān)政策和文件，明確STSE教育在高中生物教育中的地位和目標(biāo)，為學(xué)校和教師提供政策支持和指導(dǎo)。學(xué)校應(yīng)積極響應(yīng)教育部門的號(hào)召，將STSE教育納入學(xué)校的整體發(fā)展規(guī)劃和教學(xué)工作計(jì)劃中，為教師開展STSE教育創(chuàng)造良好的條件，如提供培訓(xùn)機(jī)會(huì)、配備教學(xué)資源等。教師作為教學(xué)的直接實(shí)施者，要從根本上轉(zhuǎn)變教育觀念，樹立以學(xué)生為中心、注重學(xué)生全面發(fā)展的教育理念。教師要認(rèn)識(shí)到，學(xué)生不僅需要掌握扎實(shí)的生物學(xué)科知識(shí)，更需要具備運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力、創(chuàng)新能力和社會(huì)責(zé)任感。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)主動(dòng)將STSE教育理念融入到日常教學(xué)中，關(guān)注生物科學(xué)與社會(huì)、技術(shù)、環(huán)境的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)思考和解決現(xiàn)實(shí)問題。建立多元化的評(píng)價(jià)體系是推進(jìn)STSE教育的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的以考試成績(jī)?yōu)橹鞯脑u(píng)價(jià)方式已無(wú)法滿足STSE教育的需求，必須進(jìn)行改革。在評(píng)價(jià)主體方面，應(yīng)實(shí)現(xiàn)多元化，包括教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)和互評(píng)、家長(zhǎng)評(píng)價(jià)以及社會(huì)評(píng)價(jià)等。教師評(píng)價(jià)要注重對(duì)學(xué)生在STSE教育活動(dòng)中的表現(xiàn)進(jìn)行全面、客觀的評(píng)價(jià)，不僅關(guān)注學(xué)生的知識(shí)掌握情況，更要關(guān)注學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和社會(huì)責(zé)任感等方面的發(fā)展。學(xué)生自評(píng)和互評(píng)能夠讓學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果，發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)點(diǎn)和不足，促進(jìn)學(xué)生的自我反思和自我提升。家長(zhǎng)評(píng)價(jià)可以從家庭和社會(huì)的角度，對(duì)學(xué)生在STSE教育中的表現(xiàn)提供反饋，加強(qiáng)家校合作。社會(huì)評(píng)價(jià)可以通過(guò)邀請(qǐng)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等社會(huì)力量參與評(píng)價(jià)，使評(píng)價(jià)更具客觀性和全面性，也能讓學(xué)生更好地了解社會(huì)對(duì)他們的期望和要求。在評(píng)價(jià)內(nèi)容上，要涵蓋知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等多個(gè)維度。除了考查學(xué)生對(duì)生物學(xué)科知識(shí)的掌握程度外，還要注重考查學(xué)生在STSE教育活動(dòng)中的參與度、實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維、科學(xué)態(tài)度以及社會(huì)責(zé)任感等方面的表現(xiàn)。在評(píng)價(jià)學(xué)生參與“校園生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查”實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，不僅要評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)生態(tài)系統(tǒng)知識(shí)的運(yùn)用和掌握情況，還要評(píng)價(jià)學(xué)生在活動(dòng)中的調(diào)查方法、數(shù)據(jù)分析能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及對(duì)環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識(shí)和態(tài)度等。評(píng)價(jià)方式也應(yīng)多樣化，包括考試、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、項(xiàng)目成果展示、課堂表現(xiàn)、實(shí)踐活動(dòng)評(píng)價(jià)等。考試可以適當(dāng)增加與STSE相關(guān)的題目，考查學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力；作業(yè)可以布置一些開放性的、與STSE相關(guān)的任務(wù)，如撰寫生物科學(xué)與社會(huì)熱點(diǎn)問題的小論文、設(shè)計(jì)解決環(huán)境問題的方案等；實(shí)驗(yàn)報(bào)告不僅要關(guān)注實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更要注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作過(guò)程和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論；項(xiàng)目成果展示可以讓學(xué)生展示他們?cè)赟TSE教育項(xiàng)目中的研究成果，如調(diào)查報(bào)告、科普作品等，考查學(xué)生的綜合能力；課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)可以關(guān)注學(xué)生在課堂討論、小組活動(dòng)中的表現(xiàn)，評(píng)價(jià)學(xué)生的思維能力、表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)合作能力；實(shí)踐活動(dòng)評(píng)價(jià)可以通過(guò)觀察學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中的表現(xiàn)，如參與度、動(dòng)手能力、問題解決能力等，對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。將STSE教育納入高考評(píng)價(jià)體系，是推動(dòng)STSE教育發(fā)展的重要舉措。高考作為我國(guó)選拔人才的重要方式，對(duì)教育教學(xué)具有重要的導(dǎo)向作用。在高考生物試題中增加STSE相關(guān)內(nèi)容，能夠引導(dǎo)學(xué)校和教師重視STSE教育，促使學(xué)生關(guān)注生物科學(xué)與社會(huì)、技術(shù)、環(huán)境的聯(lián)系，提高學(xué)生運(yùn)用生物知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。高考可以設(shè)置一些與生物科學(xué)前沿、社會(huì)熱點(diǎn)問題相關(guān)的題目，如基因編輯技術(shù)、生物多樣性保護(hù)、生態(tài)農(nóng)業(yè)等，考查學(xué)生對(duì)這些問題的理解和分析能力；也可以通過(guò)設(shè)置實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題、綜合應(yīng)用題等，考查學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。通過(guò)將STSE教育納入高考評(píng)價(jià)體系，能夠?yàn)楦咧猩颯TSE教育的實(shí)施提供有力的保障，促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升。6.2加強(qiáng)教師培訓(xùn)，提升專業(yè)素養(yǎng)教師是實(shí)施STSE教育的關(guān)鍵因素，其專業(yè)素養(yǎng)直接影響著STSE教育的實(shí)施效果。因此，加強(qiáng)教師培訓(xùn)，提升教師的STSE教育能力和跨學(xué)科素養(yǎng)，是推進(jìn)高中生物STSE教育的重要舉措。學(xué)校和教育部門應(yīng)定期開展針對(duì)STSE教育的教師培訓(xùn)活動(dòng)，邀請(qǐng)專家學(xué)者進(jìn)行專題講座，介紹STSE教育的最新理念、教學(xué)方法和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。講座內(nèi)容可以涵蓋STSE教育的內(nèi)涵、目標(biāo)、實(shí)施策略以及與高中生物教學(xué)的融合方式等方面。專家可以結(jié)合具體的教學(xué)案例，詳細(xì)講解如何在生物課堂中創(chuàng)設(shè)STSE情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)；如何組織課外實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)生物科學(xué)與社會(huì)、環(huán)境的聯(lián)系。通過(guò)這些講座，教師能夠深入了解STSE教育的核心要義，更新教育觀念，掌握有效的教學(xué)方法和手段。教師培訓(xùn)還可以包括實(shí)地考察和觀摩學(xué)習(xí)。組織教師到開展STSE教育成效顯著的學(xué)校進(jìn)行實(shí)地考察，觀摩這些學(xué)校的生物課堂教學(xué)、課外實(shí)踐活動(dòng)以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)等。在考察過(guò)程中，教師可以與當(dāng)?shù)亟處熯M(jìn)行交流，了解他們?cè)趯?shí)施STSE教育過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和做法，學(xué)習(xí)他們?nèi)绾握辖虒W(xué)資源、設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)以及評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。實(shí)地考察和觀摩學(xué)習(xí)能夠讓教師直觀