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大数据时代背景下,科技创新越来越受到重视,社会更需要拥有科技、工程等综合知识背景的复合型人才。随着生物学领域的不断发展,学校教学中生物学教学的成果也日益受到重视。实验作为生物学中不可或缺的部分,其教学结果直接关系到整个学科的教学质量,在生物学教学中占有相当重要的位置。STEM教育理念是一种相对新颖的教育理念,旨在培养具备综合素质的高质量人才。基于此,本研究尝试将STEM教育理念渗透于生物学实验教学中,探索基于STEM教育理念的高中生物学实验教学策略,以提高生物学实验教学的有效性,培养学生的生物学以及综合科学素养。本研究以STEM教育理论作为理论基础,分析国内外研究成果,并以本地区20名高中生物学教师、人教版高中生物学教科书实验教学内容、一名合作教师以及5个生物学实验教学案例做为研究对象,结合访谈法、课堂观察法、案例分析法等研究方法展开研究。发掘基于STEM教育理念的有效实验教学策略,并根据教学策略进行教学设计,与合作教师合作开展课堂实践教学,然后收集案例并对其进行分析,得出最终结论,根据实际教学中存在的问题,提出针对性的建议与对策。研究结果显示:在高中生物学实验教学中运用5E教学模式、基于微课的实验教学以及基于项目的实验教学等策略进行教学,可以更好地体现STEM教育理念,并较大程度地提高生物学实验教学的有效性。基于STEM教育理念的生物学实验教学知识覆盖面广,贴近生活,能够显著提高学生学习的自主性,树立合作探究意识,培养他们在科学、技术、工程和数学等学科领域的综合发展能力。但在教学过程中需要注意以下几个问题:教师应加强对STEM教育理论知识的理解,深入发掘各个学科之间的内在联系,避免流于形式,并在实验教学过程中需要理论课知识的渗透,理论与实践二者缺一不可;教师在教学过程中应该基于STEM教育理念,开发更多的课程资源,使教学更加贴近学生的生活;建立合理的评价体系,从不同角度,多因素考虑,保证评价客观全面。教师需要不断地探索和实践,才能更好地完善高中生物学实验教学。