基于生物学科核心素养的初中生物实验探究能力培养的几点策略

长沙市雅礼洋湖实验中学 湖南 长沙 410000

当今世界创新驱动着社会高速前进，而一个国家的创新实力与具有创新意识和实践能力的高科技人才分不开。如何培养人才的创新能力?1996年美国国家研究理事会公布了《国家科学教育标准》，其中提出科学探究是培养学生创新精神和创造能力的重要手段，并详细阐述了科学探究在教与学两方面的组成部分，强调各学段所有年级的学生都应有机会进行科学探究，并培养其探究性思维和探究性活动的能力[1]。我国在2001年印发的《基础教育课程改革纲要(试行)》中也明确提出，要在教学过程中培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查和探究[2]。而近几年学科核心素养概念也将科学探究纳入其中，可见科学探究在教学中的重要地位。科学探究是指科学家通过研究所得的证据，了解自然世界并作出解释的多种方法[3]，也指学生获取知识、理解科学概念、理解科学家如何工作的学习活动[4]。而对生物学科而言，科学探究是指学生能针对有价值的问题、疑问、难题或想法进行研究，及基于好奇与困惑理解生命世界和构建知识的意愿和能力。

鉴于生物学是一门实验科学，它的很多定律、结论都来源于实验，开展生物实验探究教学，重现科学家们伟大的研究历程都是落实科学探究素养非常重要的媒介与手段。学生通过对实验问题的质疑、分析、猜想及方案的设计，也更能化被动为主动，真正从研究者的角度思考问题，培养学生归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等科学思维，而不仅仅是接受前人的研究成果。

如何开展生物实验探究教学呢?按照初中生物教材内容和课时的安排，生物学实验种类多样，内容庞杂，教师很难在规定的时间内，兼顾知识性体系的引导学习和实验探究能力的培养，甚至简单的实验操作课程都很少。故寻求恰当的时间和方式扩充课堂内容，让学生初步掌握生物实验的探究方法，真正走进生物学实验，才更能激发学习兴趣、培养动手能力、分析问题和解决问题的能力。本文就针对如何在有限的时间内，开展生物学探究实验教学，培养学生的实验探究能力，提出了少许建议。

一、理论学习为先，同时训练基本的实验技能

生物学作为一门实验科学，他所涉及的探究方法都是伟大前辈们开创出来的，是对前人科研工作的总结，不可能脱离生物学本身谈探究，因此学生们需要掌握一定的理论知识基础，如鉴别动植物的时候，学生需要知道动植物细胞、组织、器官的异同等等。而基本的实验技能，贯穿整个探究过程，也如鉴别动植物的时候，学生还要有一定的观察能力。虽然小学阶段，同学们对基本的一些观察法、调查法、显微镜操作都有所涉猎，但是大部分同学没有经过专业训练，操作手法、步骤及要领方面都存在不足，需要适当纠正和训练。因此，可以在社团活动课或校选课时，增加基本实验技能的训练。

二、注重兴趣，由简入难，系统地设计实验教学内容

初中阶段学生刚接触生物学，虽然对生物学的了解不多，特别是经典实验了解很少，但也积累了一些生物现象，对观察类的生物学实验有很浓厚的兴趣。比如，学生对使用显微镜观察细胞、制作临时装片、解刨青蛙等等都有很浓厚的兴趣。因此可从简单的观察法、调查法、显微镜的使用这些基础的内容开始，不仅有利于激发实验探究兴趣，渗透“生物是由细胞构成的”“动植物细胞的结构异同”等生物学核心概念，也有利于培养观察、验证，数据处理、科学表达等基本的生物学探究素养。而在积累了基本的实验素养之后，再逐步深入到简单的单一变量的探究实验，如探究光对鼠妇的影响，湿度对植物生活的影响等，更有利于思维的严谨性和逻辑性的培养。而后，再深入改进实验或者多因素的探究实验，也就顺理成章。

三、精选教材经典实验，进行实战演练

生物学的经典实验大多包含了科学家们从发现问题、分析问题到解决问题的全过程，体现了他们的探究思维和创新能力，具有很好的借鉴意义。故有侧重地精选经典实验，对于培养学生的探究思维，具有重要的指导意义。例如巴斯德的鹅颈瓶实验，对于学生理解对照实验，运用单一变量原则研究某因素对某某的影响，具有很好的效果。又如通过观察不同植物的形态结构特征，调查校园内的植物的种类，借鉴植物学家构建检索的方法，也更能帮助学生体会生物分类的意义。

四、联系生活实例，适当开展延伸实验活动

在学生掌握了一定的实验探究能力后，给他们独立的探究机会，让他们充分发挥自己的个性和主观能动性，对于进一步提升实验探究能力也非常重要。因此在八年级时，教师在充分考虑他们的基础知识储备情况下，挑选一些相对来说不是特别难的，比较有趣的课题，有针对性让学生以团队的形式独立探究。比如学习了细菌的相关知识后，让同学们自己亲自动手制作酸奶、米酒、泡菜，不仅可以熟悉微生物培养的一般方法，还能通过成功或者失败的原因分析，让同学们找出微生物培养的关键——避免杂菌污染。

总之，实验探究能力的培养，建议遵循兴趣入手，理论和训练基本技能先行，再到具体实验再现，最后到自助探究的过程。在打好基础的前提下，结合实际问题，充分调动学生的积极性，自主探究，培养发现问题，分析问题，解决问题的能力。