基于生物學科核心素養的初中生物實驗探究能力培養的幾點策略

長沙市雅禮洋湖實驗中學 湖南 長沙 410000

當今世界創新驅動著社會高速前進，而一個國家的創新實力與具有創新意識和實踐能力的高科技人才分不開。如何培養人才的創新能力?1996年美國國家研究理事會公布了《國家科學教育標準》，其中提出科學探究是培養學生創新精神和創造能力的重要手段，并詳細闡述了科學探究在教與學兩方面的組成部分，強調各學段所有年級的學生都應有機會進行科學探究，并培養其探究性思維和探究性活動的能力[1]。我國在2001年印發的《基礎教育課程改革綱要(試行)》中也明確提出，要在教學過程中培養學生的獨立性和自主性，引導學生質疑、調查和探究[2]。而近幾年學科核心素養概念也將科學探究納入其中，可見科學探究在教學中的重要地位。科學探究是指科學家通過研究所得的證據，了解自然世界并作出解釋的多種方法[3]，也指學生獲取知識、理解科學概念、理解科學家如何工作的學習活動[4]。而對生物學科而言，科學探究是指學生能針對有價值的問題、疑問、難題或想法進行研究，及基于好奇與困惑理解生命世界和構建知識的意愿和能力。

鑒于生物學是一門實驗科學，它的很多定律、結論都來源于實驗，開展生物實驗探究教學，重現科學家們偉大的研究歷程都是落實科學探究素養非常重要的媒介與手段。學生通過對實驗問題的質疑、分析、猜想及方案的設計，也更能化被動為主動，真正從研究者的角度思考問題，培養學生歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等科學思維，而不僅僅是接受前人的研究成果。

如何開展生物實驗探究教學呢?按照初中生物教材內容和課時的安排，生物學實驗種類多樣，內容龐雜，教師很難在規定的時間內，兼顧知識性體系的引導學習和實驗探究能力的培養，甚至簡單的實驗操作課程都很少。故尋求恰當的時間和方式擴充課堂內容，讓學生初步掌握生物實驗的探究方法，真正走進生物學實驗，才更能激發學習興趣、培養動手能力、分析問題和解決問題的能力。本文就針對如何在有限的時間內，開展生物學探究實驗教學，培養學生的實驗探究能力，提出了少許建議。

一、理論學習為先，同時訓練基本的實驗技能

生物學作為一門實驗科學，他所涉及的探究方法都是偉大前輩們開創出來的，是對前人科研工作的總結，不可能脫離生物學本身談探究，因此學生們需要掌握一定的理論知識基礎，如鑒別動植物的時候，學生需要知道動植物細胞、組織、器官的異同等等。而基本的實驗技能，貫穿整個探究過程，也如鑒別動植物的時候，學生還要有一定的觀察能力。雖然小學階段，同學們對基本的一些觀察法、調查法、顯微鏡操作都有所涉獵，但是大部分同學沒有經過專業訓練，操作手法、步驟及要領方面都存在不足，需要適當糾正和訓練。因此，可以在社團活動課或校選課時，增加基本實驗技能的訓練。

二、注重興趣，由簡入難，系統地設計實驗教學內容

初中階段學生剛接觸生物學，雖然對生物學的了解不多，特別是經典實驗了解很少，但也積累了一些生物現象，對觀察類的生物學實驗有很濃厚的興趣。比如，學生對使用顯微鏡觀察細胞、制作臨時裝片、解刨青蛙等等都有很濃厚的興趣。因此可從簡單的觀察法、調查法、顯微鏡的使用這些基礎的內容開始，不僅有利于激發實驗探究興趣，滲透“生物是由細胞構成的”“動植物細胞的結構異同”等生物學核心概念，也有利于培養觀察、驗證，數據處理、科學表達等基本的生物學探究素養。而在積累了基本的實驗素養之后，再逐步深入到簡單的單一變量的探究實驗，如探究光對鼠婦的影響，濕度對植物生活的影響等，更有利于思維的嚴謹性和邏輯性的培養。而后，再深入改進實驗或者多因素的探究實驗，也就順理成章。

三、精選教材經典實驗，進行實戰演練

生物學的經典實驗大多包含了科學家們從發現問題、分析問題到解決問題的全過程，體現了他們的探究思維和創新能力，具有很好的借鑒意義。故有側重地精選經典實驗，對于培養學生的探究思維，具有重要的指導意義。例如巴斯德的鵝頸瓶實驗，對于學生理解對照實驗，運用單一變量原則研究某因素對某某的影響，具有很好的效果。又如通過觀察不同植物的形態結構特征，調查校園內的植物的種類，借鑒植物學家構建檢索的方法，也更能幫助學生體會生物分類的意義。

四、聯系生活實例，適當開展延伸實驗活動

在學生掌握了一定的實驗探究能力后，給他們獨立的探究機會，讓他們充分發揮自己的個性和主觀能動性，對于進一步提升實驗探究能力也非常重要。因此在八年級時，教師在充分考慮他們的基礎知識儲備情況下，挑選一些相對來說不是特別難的，比較有趣的課題，有針對性讓學生以團隊的形式獨立探究。比如學習了細菌的相關知識后，讓同學們自己親自動手制作酸奶、米酒、泡菜，不僅可以熟悉微生物培養的一般方法，還能通過成功或者失敗的原因分析，讓同學們找出微生物培養的關鍵——避免雜菌污染。

總之，實驗探究能力的培養，建議遵循興趣入手，理論和訓練基本技能先行，再到具體實驗再現，最后到自助探究的過程。在打好基礎的前提下，結合實際問題，充分調動學生的積極性，自主探究，培養發現問題，分析問題，解決問題的能力。