核心素養下初中生物科學探究素養的培養

羅佩琴

【摘 要】科技創新是社會發展，提升競爭力的重要保證，如何有效培養學生的創新意識與創新能力是當前教育研究的重點課題。核心素養的提出進一步明確了初中教學目標，生物學科作為初中課程之一對培養學生科學探究素養具有重要作用。本文以生物課堂為載體，對科學探究素養培養進行分析探究，以期進一步提升生物教學質量，更好地塑造學生品格，培養關鍵能力。

【關鍵詞】初中;生物;核心素養;科學探究

核心素養提出后，各個學科立足學科本質相繼制定出學科核心素養，明確了學科的育人作用。生物學科核心素養包含生命觀念、科學思維、社會責任、科學探究四大方面，其中科學探究是科學思維形成的重要過程，也是生命觀念與社會責任最終形成不缺少的關鍵環節。因此，初中作為個體日后發展鞏固基礎、提升能力的重要階段，必須重視科學探究素養的培養。

一、初中生物科學探究素養培養的重要性

隨著新課改的不斷深入，培養科學探究素養成為教師教學工作的重點內容之一。以往教學中，雖然強調探究性學習的重要性但在實際教學中并未貫徹落實，初中生物課堂基本以“教”為主，“學”主要體現為生物概念、理論知識以及生物實驗的死記硬背。這種教學模式下，大部分學生不具備真實實驗操作的能力，難以提出生物方面相關的問題，更難以根據所學知識展開探究。初中生物培養科學探究素養主要包括以下內容：培養學生問題意識，能夠根據生活經驗與所學知識提出生物學問題;培養學生自主挑選探究課題的能力并能夠根據自己提出的問題作出假設、制定實驗方案、實施計劃以及自主探究評價與反思。由此可以看出，科學探究素養在初中教學中的任務之重，需要廣大教師不斷優化教學，才能實現有效培養。從教學目標來看，生物學科最終是為了促進學生形成生命觀念并通過知識積累與探索上升為社會責任，從而使個體更好地適應社會發展，實現自身價值。從核心素養關系來看，理論知識是生命觀念形成的基礎也是科學思維形成的前提條件，個體通過個體探究不斷豐富知識、經驗，不斷發現問題、解決問題，實現思維的發展，最終科學思維與科學探究共同促成生命觀念的形成，促使學生形成正確的價值觀，承擔自己在社會生活中的責任。

二、初中生物科學探究素養培養的限制因素

（一）學生缺乏科學探究意識

通過與數學、物理等課時相比，生物課時相對較少，課時的短缺一方面使得教師教學任務較重，并且受考試影響，教師必須關注學生成績，因此在科學探究方面投入的精力更少了，學生則缺少實踐探究機會;另一方面，學生在學習中常常將考試重點為學習的核心，未能意識到科學探究能力對自身發展的重要性。此外，科學探究難以在短時間內容迅速提升學生綜合能力，更不能帶來顯著的成績提升，對于面臨升學壓力的師生而言，其更加關注如何有效提升成績，確保考試順利，因此教師對科學探究的重視程度也不夠高，導致對學生科學談及意識的培養未能在教學中有效滲透。

（二）探究性學習資源的匱乏

學習資源匱乏是開展探究性學習面臨的主要難題之一。通過相關調查研究可知，初中生物探究性教學資源匱乏主要體現為三方面：一是文本資源匱乏。教學中教師以生物學教材為主，但是其他生物探究所需要的學習用書較少，教師可用的教學用書也十分有限，主要靠教師自己進行搜集資料，同時學校未能提供充足的科普書籍，不能滿足探究性教學需求;二是實驗器材不足。生物實驗是生物教學的重要內容，大部分實驗操作都需要在實驗室進行。一些學校雖然設置了專門的生物實驗室，但是在器材準備上只是教科書中所需要的材料，并未準備其他器材，因此學生進行生物實驗只能按照教科書來，而自己的一些創新想法則難以得到實現，這在很大程度長限制了科學探究活動的開展。三是社會資源缺乏。科學探究不止是在教室中進行探究實驗，還需要實地考察，收集資料，社會調查等深入社會生活的探究活動，因此社會資源對科學探究素養的培養具有一定影響。根據初中生在社會實踐探究中反映的問題如植物園拒絕生物多樣性調查，圖書館查閱不到所需資料等，可以看出社會探究活動受現實資源影響，實施受到限制。

（三）探究性學習方式的缺失

家庭與學校幾乎是初中生活的全部，隨著年齡的增長，初中生內心越來越渴望獨立，對世界探索的欲望不斷增強，面對家庭與學校，個體更希望通過自己獲得認可與肯定。但是，受應試思維的影響，學生在日常生活與學習中接受的是“灌輸式”教育，長時間以來，孩子們已經習慣直接接受成果，對長輩與教師依賴心理強，缺乏自主探究意識。對于生物學科什么是重點，該學什么，大部分學生認為考試的內容就是重點，考試的內容就是該學的內容。可見，學生在傳統教育模式下學生的探究能力非常薄弱，普遍表現為死記硬背，當考試出現探究性內容時，學生通常無從下手，沒有頭緒。

（四）理論教學重于實踐教學

滯后的學習評價體系阻礙了科學探究素養的培養，上述因素中提到初中課時相對較少，教師需要在有限實踐完成理論知識與實驗探究教學，而科學探究并不是學習評價的重要依據，成績才是，因此教師更加注重理論知識教學。在教學活動中，部分學生對探究具有較大興趣，創新能力較強，這些學生不僅具備科學探究水平高于同齡人，成績也比較好，由此可以看出科學探究對于生物學習的積極作用。但是理論教學能夠讓個體在短時間內見到成效，思想停留在傳統模式的師生更相信現實取得的分數。還有部分家長擔心科學探究分散學生精力，影響學習，因此對實踐教學的支持力度較小，導致實踐活動難以順利開展。理論與實踐是相輔相成的，實踐是驗證理論的重要環節，學生在實踐中不僅能更好地理解、掌握知識，還可以促進自身知識體系的建構，為日后奠定基礎。

三、核心素養下初中生物科學探究素養的實踐探索

（一）制造認知沖突，激發探究欲望

科學探究首先需要學生有探究的欲望，教學中教師要善于引導學生，通過難度適中的問題激發其對答案的好奇。制造認知沖突是引發探究欲望的有效途徑，教師可以在舊知的基礎上提出問題，引出新的教學內容，這樣學生可以利用學過的知識解答問題并產生新的思考。例如在《人體對外界環境的感知》這一課教學過程中，筆者運用多媒體播放天氣突然由晴天轉變為烏云密布、電閃雷鳴的視頻來創設情境，并提問：“假如你此時正走在路上，你會做什么？”生：“趕緊找地方躲雨。”還有人回答：“找商店買雨衣或者雨傘。”這時接著提問：“為什么你會這么做？”生：“因為聽到了雷聲，看到了閃電和烏云，可以知道這是要下雨了。”師：“那這是不是就是身體對外界的感知呢？是不是因為感知到了環境的變化，我們才會對自己的生命活動進行相應的調整呢？”生：“是這樣，如果我們聽不見看不見，就不是知道下雨了。”師：“那你們覺得視覺與聽覺哪一個可以幫助獲得更多信息？”生：“聽覺，沒有聲音我們怎么知道打雷了要下雨，也無法知道別人在說什么呢？”另一個學生反駁：“視覺，因為我們可以通過眼睛觀察到環境的變化，而且生活中文字、標志都是靠眼睛傳遞給大腦信息。”通過討論，最終得出視覺可以幫助人們獲得更多信息，此時筆者引出教學重點“眼和視覺”，并說：“你們想不想更加深入地了解眼睛，探究研究的結構與特點？”之前的情境創設與問題鋪墊早已激發了學生的探索欲望，因此學生表現出較高的探索熱情，并且課堂活動中的主動性也顯著提升。

（二）利用生物趣聞，培養探究興趣

大自然是神奇的，通過學習生物能夠走進自然，走進科學，讓學生更加清晰的認識生存環境，認識人與自然。興趣是學生堅持學習，深入學習的動力，生物學科培養科學探究素養需要興趣作為支撐，因為在探究中經常遇到挫折，如果沒有興趣支撐很容易喪失探究積極性。教師在教學中可以利用生物趣聞，培養探究興趣，促使個體形成學習動機，在興趣的驅使下，進行科學探究。例如《人的起源和發展》這一課教學中，筆者組織了講故事環節，分別請學生講了女媧造人和亞當與夏娃的故事，而后又為學生補充了關于人由植物而來、動物而來等其他神話故事，通過神話故事引起“人是從哪里來的思考”。同時，播放了《人類的起源與進化》的紀錄片進行課堂導入，為學生創設直觀的情境，進一步引發學生的好奇心，勾起探索人類起源的興趣。“人類的起源”是學生從小就就接觸過的問題，也是一直以來人們重點研究的生物問題，利于傳說以及紀錄片這些具有吸引力的事物進行課堂導入，有助于學生探究愛興趣的培養，還可以促使其在生活中養成善于觀察與積累的良好習慣。

（三）教授觀察方法，提高觀察能力

科學探究素養培養的關鍵是培養學生的觀察方法，使其具備科學探究的能力。科學探究中的觀察并不是日常生活所指的觀察，而是一定條件下，進行的有目的有計劃地觀察。這樣的觀察需要事先制定詳細的計劃，做好充足的準備，有時需要借助一定的儀器設備，同時還要做好觀察記錄。初中生物學習常用的集中觀察方法有驗證性觀察法、順序觀察法、重點觀察法、對比觀察法等。如在種子的萌發實驗中運用到對比觀察法，通過對比得出影響種子萌發的條件。再如在植物細胞觀察中，先組織學生觀察洋蔥，了解洋蔥表皮細胞，而后在引導其運用顯微鏡觀察洋蔥細胞，進一步了解細胞結構。在實際教學中還會運用到更多觀察方法，教師應結合具體的探究活動，對學生展開實踐訓練，使其掌握科學探究的觀察方法，提高觀察能力，從而為日后科學探究能力的培養奠定基礎。此外，觀察方法的培養也是為了引導學生樹立實事求是的科學態度，使其以嚴謹的態度對待科學探究。

（四）自主實驗操作，培養探究能力

某一探究環節的參與對探究能力的培養是有限的，想要切實提升科學探究素養還需要為學生提供自主實驗操作的機會，通過親身體驗完整科學探究活動，增強探究能力。探究活動中，由學生自己提出問題、作出假設、制定實驗方案、執行計劃、得出結論。例如種子的萌發實驗中，筆者將學生分為五個小組，每個小組在“光、水、溫度”中自主選擇一個條件進行實驗研究。為幫助學生更好地完成探究任務，筆者對實驗環節進行細化與指導，如實驗中每個器皿中為什么不能只放一顆種子？觀察活動中要觀察哪些內容，如何觀察，怎樣記錄？為什么要將種子放在土壤里等等。教師應當意識到，學生自主實驗操作并不是完全交由學生完成，教師應做好指導，幫助學生優化方案，解決遇到的難題，從而確保探究活動的有效性，增強探究體驗，切實提高自主探究能力。

綜上所述，科學探究素養的培養具有重要意義。對于個體而言，科學探究素養是實現全面發展的基本，有助于關鍵能力與必備品格的形成;對于社會而言，個體的創新能力為社會提供源源不斷的動力，科學探究素養能促使個體樹立終身學習觀，依靠知識推動社會進步。日后初中生物教學應進一步加強對科學探究素養的培養，注重教學方法的優化、創新，從而為更好地培養個體核心素養。

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