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学生核心素养的培养随着我国课程改革的发展而不断得到重视,高中生物课程标准中非常看重学生科学素养的培养。STEM是科学、技术、工程和数学四门学科缩写。其强调STEM学科间的整合性和相互联系。STEM教育以问题解决的形式激发学习者的学习兴趣,培养创新能力。其注重能力发展与实践应用。本研究先通过设计调查问卷对高中生物实验教学现状及高中生物教师对STEM教育现状的了解进行调查分析。结合河源地区特色选取了四个教学案例,以教材的实验内容为基础,融合客家文化特色,设计出融合STEM教育理念的教学案例。对实验班进行融合STEM理念课程的教学,对照班进行传统教学。通过对学生的科学探究能力的后测、科学探究能力PTA量表的成绩等多组数据进行分析发现,科学探究能力的后测的第三类题以及总成绩P值小于0.05。第三类题(实验思路、预期实验结果和结论类)题目主要考察学生科学、数学、工程方面教学目标的完成,实验班学生成绩高于对照班,差异显著;而且对比中位数和四分位距发现,实验班比对照班要优秀。可以初步判断教学实践结束后,实验班的科学探究能力比对照班的要优秀。科学探究能力PTA量表的成绩独立样本T检验的结果P值小于0.05,两个班的科学探究能力量表总成绩有显著性差异;对比中位数和四分位距发现,实验班比对照班要优秀。进一步分析科学探究能力PTA量表七个维度的成绩,其中猜想与假设能力、制定实验方案能力、实验操作与观察能力、解释与形成结论的四个维度能力的P值都小于0.05,两个班在这四种维度的能力上差异显著。因此基于STEM理念的实验教学活动能很好的促进学生对学科知识的迁移应用,能够促进学生实验相关知识的掌握,提高学生实验设计能力与分析能力。可以提高学生的综合素养与动手能力。当然还提高了学生的自主学习能力和学习积极性,提升了学生STEM素养。初步可以判断STEM教育可以提高学生科学探究能力。本文的研究成果是构建了基于STEM教育理念的高中生物教学设计模式,设计了教学流程。可以为构建融合STEM教育理念的高中生物实验教学模式提供一定的参考。最后提出了高中生物探究性实验教学融入STEM理念的建议,主要包括改善教学环境硬件配置、STEM师资的培养、政府相关部门主导,学校积极参与、健全社会联动机制等。