基于探究能力培养的初中生物学实验增设与改进

马苗苗

生物学是初中的重要科目之一，生物学实验作为生物学教学的重要组成部分，对培养学生的科学探究能力和实践操作能力具有重要意义。本文以初中学生探究能力培养为出发点，对初中生物学实验的增设与改进进行研究，旨在提供更好的教学方法和实验内容，以促进学生的科学素养和创新能力的发展。

一、生物学实验增设与改进的背景与意义

随着科学知识的不断拓展和深化，传统的实验内容已经无法满足学生的需求，需要引入新颖的实验内容和方法。通过增设实验内容，如基因工程实验、生态系统模拟实验等，可以激发学生的学习兴趣，拓展他们的知识面，培养他们的实践操作能力和科学探究能力。同时，改进实验方法，引入探究性实验、小组合作实验和实践探究项目，可以培养学生的科学思维、合作能力和创新能力。这些增设与改进的举措将使实验更具挑战性和实践性，有助于学生更深入地理解生物学知识，培养他们的科学精神和解决问题的能力。因此，增设与改进初中生物学实验的背景和意义在于推动学生的综合素质发展，提高他们的探究能力和适应未来科学发展的能力。

二、生物学实验增设与改进的内容及方法

1.实验内容的增设

首先，引入实际观察和实践操作的内容。在“生物的特征”这一单元中，可以设计一系列与生物特征相关的实验，让学生亲自观察和操作。如可以设置观察植物的不同叶片形状、触碰不同材料的温度感知等实验，让学生通过实际操作感受和了解生物的特征。同时，可以加入与现实生活相关的实例。如介绍一些有趣的动物的特征，如瞪羚的奔跑速度、蝙蝠的翅膀结构等，让学生通过学习这些案例加深对生物特征的理解。此外，还可增加探究性实验内容。如可以设计一个实验，让学生通过观察不同光照条件下植物的生长情况，探究光对植物生长的影响。这样的实验可以培养学生的科学思维和实验设计能力。

以初中生物七年级第一单元“生物的特征”教学为例。教师可以设计一个实验，观察不同种类的植物叶片的形状和结构。学生可以选择不同的植物，收集它们的叶片，并使用显微镜进行观察。同时，他们可以记录不同植物的叶片的形状、边缘特征等，并比较它们之间的异同。通过这个实验，学生可以了解不同植物的特征和适应环境的方式。

以上实验内容的增设和方法的改进，可以丰富生物学习的内容，提高学生的学习兴趣和科学素养。同时，这些实验也能锻炼学生的观察、实验设计和数据分析能力，培养他们的科学思维和实践能力。

2.实验方法的改进

首先，应引入探究性实验方法，强调学生的主动参与和自主探索。传统的指导性实验往往由教师提供明确的实验步骤和答案，学生只需按部就班执行，缺乏实际的思考和创造性探索。而探究性实验则鼓励学生提出问题、设计实验、观察与记录、分析数据等环节，让学生自主思考和探索，培养他们的科学思维和解决问题的能力。教师的角色应转变为引导者和促进者，为学生提供必要的指导和支持，激发他们的学习兴趣和创新能力。同时，可以引入小组合作实验和实践探究项目。学生在小组中共同制定实验方案、分工合作、共同解决问题，集思广益达到更好的实验效果。此外，还可以设计实践探究项目，让学生结合实际问题进行探究性实践活动。

以初中生物七年级第三单元“光合作用吸收二氧化碳释放氧气”的教学为例。教师可以让学生开展植物光合作用相关的实践探究项目，如观察不同光照条件下植物的生长情况、测量植物释放的氧气量等。这样的实践探究项目可以加深学生对光合作用的理解，提高他们的实践操作能力和探究能力。

通过引入探究性实验方法和小组合作实验、实践探究项目，可以激发学生的主动性和创造性，提高他们的科学探究能力和合作能力。这样的实验方法改进将使实验更加具有挑战性和实践性，有助于学生更深入地理解生物学知识并培养他们的科学精神和解决问题的能力。

3.实验设备和资源的改善

首先，建议学校和教育部门加大对生物学实验室的投入和建设力度。确保实验室设备的充足和更新是开展有效实验的基础。学校可以积极争取资金，购置先进的实验设备，包括显微镜、离心机、PCR仪等，以满足学生的实验需求。同时，要加强设备的维护和管理，确保设备的正常运行和长期可持续使用。此外，提供丰富的实验材料和资源也是重要的改进措施。学校可以建立与实验内容相关的实验材料库，包括植物标本、动物标本、细胞培养物等，供学生进行实验时使用。此外，还可以充实实验资源，包括实验指导书、实验视频、实验数据等，以便学生更好地理解和开展实验。教师可以积极收集和整理实验资源，为学生提供多样化的学习材料和参考资料。

以初中生物七年级第一单元“生物的特征”教学为例。学校应改善实验设备和资源，以支持相关实验内容。如在观察动物特征方面，学校可以配备显微镜和显微摄像头，让学生能够观察和记录微小动物的形态特征。此外，学校可以提供丰富的动物标本和模型，供学生进行观察和比较，帮助他们理解动物的分类和特征。教师还可以准备实验指导书和实验视频，引导学生进行观察和实验操作，进一步加深对生物特征的理解。

通过加大实验设备和资源的改善，可以为学生提供更好的实验环境和条件，使他们能够充分利用实验设备和材料进行探究性实验。这样的改进将提升学生的实验操作能力、科学思维能力和解决问题的能力，为他们的科学学习和未来的科学研究打下坚实基础。

三、实施与效果评估

在实施增设与改进生物学实验的内容和方法之后，需要对其进行效果评估，以验证其有效性。实施阶段需要教师的指导和学生的积极参与。

实施过程中，教师应充分发挥引导和辅导的作用，指导学生进行探究性实验和小组合作实验。教师可以提供必要的背景知识和实验方法的指导，引导学生提出问题、设计实验、观察与记录、分析数据等。同时，教师还需及时给予学生反馈和指导，帮助他们克服实验中遇到的困难和问题，保证实验的顺利进行。在实施结束后，需要进行效果评估，以评价增设与改进的实验内容和方法的效果。评估可以包括对学生实验报告、实验成果和学习表现的综合评价。教师可以对学生的实验报告进行评阅，评估学生在实验设计、观察记录、数据分析和结论推理等方面的表现。此外，可以评估学生对实验内容的理解程度、科学思维和解决问题能力的提升，以及合作与交流能力的发展。

通过实施和效果评估，可以客观地评价增设与改进后实验的有效性，并为进一步优化和改进实验内容和方法提供参考。同时，评估结果还可以为学校和教师提供反馈，指导其在教学中更好地培养学生的探究能力和实践操作能力。

综上所述，随着探究能力培养的重要性逐渐被认识和普及，初中生物学实验需要不断创新和优化，构建具有探究性的实验教学体系。为了促进学生的科学思维和实践操作能力的提升，教师需要积极探索创新和应用相关措施，加强实验内容的增设和改进，从而激发学生的兴趣和动力。其中，引入新颖的实验内容和方法可以满足学生的探究需求，提高他们的实践操作能力和科学探究能力。另外，改善实验设备和资源的质量与充足程度也是重要的步骤，可以为学生提供更好的实验环境和条件。在实施过程中，引入探究性实验方法、小组合作实验和实践探究项目可以培养学生的科学思维、合作能力和创新能力。总之，教师要加强初中生物实验的创新与改进，以更好地培养学生的探究能力和实践操作能力，为学生的全面发展奠定基础。

（作者单位：甘肃省武山县高楼镇刘川九年制学校）

（责任编辑刘源）