摘要
随着2001年基础教育课程改革，教育部要求教学要以学生发展为本、改变过于重视传授知识的现状，在促进学生全面发展的同时发展学生的个性。除此之外，还要加强科学和人文课程的整合，使课程内容呈现学科综合化。然而目前高中生物教学中仍存在着学科知识分割严重，课堂氛围过于沉闷以及难以发展学生的个性和创造性等问题。在上述背景条件下，一种强调实践和跨学科的教育理念——STEAM教育开始在国内受到关注。该教育理念基于STEM教育，STEAM教育强调跨学科的融合，通过结合科学、技术、工程、数学与艺术等自然科学更好的促进学生综合能力的提升。为了更好地辅助STEM教育的开展，美国国际技术与工程教育学会在2014年提出了一种进阶式教学方法——6E设计型学习模式，该方法从浅入深地分为参与、探索、解释、工程、深化、评价等六个阶段。STEAM教育和6E设计型学习模式都提倡通过实践性、探究性学习，提高学生的解决问题能力、创造性思维能力等。因此本研究在高中生物教学实践中将STEAM教育与6E设计型学习模式相结合，旨在培养学生在处于问题情境时，以生物学知识为主，并利用跨学科的知识和思维解决问题，从而促进学生生物学的学习和提高学生的STEAM素养。 本研究首先采用文献研究方法叙述了STEAM教学与6E设计型学习模式的国内外研究现状，并在此基础上阐明了研究目的、研究意义、研究问题、研究内容、研究思路和研究方法。其次，通过分析生物学科特征、普通高中生物学课程标准的要求、高中生物教学原则、STEAM与6E设计型学习模式的契合度，验证在高中生物教学中开展基于STEAM的6E设计型学习模式的应用研究是否具有可行性。然后，结合STEAM教育的特征，设计基于STEAM的6E设计型学习模式在高中生物教学中应用的教学框架，在此基础上进行了四轮教学实践。接着通过查阅文献，在前人设计的STEAM教学评价量表的基础上，结合STEAM素养指标，设计出关于学生STEAM素养的问卷调查表，并对此做了信度以及效度检验。最后在四轮教学实施后，整理和分析问卷调查的数据、学生测试成绩以及学生访谈结果，检验基于STEAM的6E设计型学习模式在高中生物教学中对提升学生学习效果以及提高STEAM素养是否有效。 通过教学实践，本研究得出结论如下：（1）在高中生物教学中开展基于STEAM的6E设计型学习模式具有一定的可行性；（2）进行基于STEAM的6E设计型学习模式在高中生物教学的四轮教学实践后，通过收集、整理和分析问卷调查数据，发现本研究有利于促进学生的STEAM素养提升。（3）对学业成绩进行统计分析，在基于STEAM的6E设计型学习模式下，学生的生物学业成绩有所进步，并且通过对学生访谈，发现学生对生物的学习兴趣也有所提高。
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