核心素養視域下初中生物項目化探究實驗的實踐研究

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2025）20-0143-03

核心素養視域下的初中生物項目化探究實驗作為一種新型的教學模式，具有顯著的特色和屬性，該教學模式不僅關注學生對生物學基本概念的理解和掌握，也非常重視學生在實際操作方面的技能訓練，即通過實踐活動來提高學生的動手能力和應用知識的能力.雖然傳統的生物教學方式能夠有效地傳授學生理論知識并幫助學生強化記憶，但項目化的探究實驗教學活動構建了一種以學生為核心、以解決實際問題為導向的學習模式.該教學模式以具體的項目為載體，將生物學知識融入實際的探究活動中，讓學生在實驗中探索、發現、驗證生物概念2，其核心在于激發學生的好奇心和探究欲，讓學生通過親身實踐掌握科學研究的方法和技能

1 以具體生物學現象為項目主題，激發學生自主探究欲望

基于核心素養開展初中生物項目化探究實驗教學活動時，教師可以以具體的生物學現象為項目主題[3]，通過設計貼近學生生活、富有探索性的實踐活動，激發學生的自主探究欲望，從而培養學生的科學思維、實驗技能及社會責任感

在設定項自主題時，教師應選取與學生生活緊密相關的生物學現象，以此引發學生的好奇心，激發學生的探究欲望.例如，在“生物對環境的適應和影響”章節中，教師可以選擇“仙人掌是如何在干旱的沙漠環境中生存”的具體現象，并確立為項目探究的主題.

為了充分調動學生對“仙人掌如何在干旱的沙漠環境中生存”項目主題的興趣，教師需要設計生動有趣的情境導入.在生物課堂上，教師可運用多媒體為學生播放一段沙漠風光紀錄片，讓學生通過觀看紀錄片，直觀感受沙漠的廣袤無垠、烈日炙烤以及水源極度稀缺等特點.隨后，畫面一轉，聚焦于一株株挺拔的仙人掌，向學生展示仙人掌是如何在如此惡劣的環境中展現出頑強的生命力.在此過程中，教師可適時為學生講述仙人掌如何在干旱季節儲存水分、如何在夜晚吸收涼爽空氣凝結的水分等生存趣聞.教師還可以引用一些科學家或探險家的親身經歷來增加故事的吸引力，通過情境導人，為學生提供豐富的視覺和聽覺體驗，在學生心中種下探索未知的種子，激發其深入了解仙人掌適應機制的強烈愿望.

為了深度激發學生的探究興趣，教師需要圍繞仙人掌的生理結構、生存策略及其對干旱環境的獨特適應機制，為學生設計一系列富有啟發性和挑戰性的驅動性問題.首先，教師可以向學生提出“仙人掌能夠減少水分蒸發”的問題，進一步引導學生關注仙人掌形態上的適應性變化.在此基礎上，教師可引導學生深入探究其根系特征，并提問：仙人掌的根系為何異常發達且深入土壤？這對于在干旱條件下吸收水分有何關鍵作用？促使學生思考根系結構與環境適應之間的緊密聯系.接著，教師可由此問題，將學生思考探究的目光聚焦到仙人掌葉片的退化現象，并向學生設問：仙人掌的葉片為何退化成刺狀？這一變化對其在沙漠中生存具有哪些具體優勢？讓學生從保護機制、減少水分散失等多個維度進行深入分析，教師通過逐漸遞進式的驅動性問題，引導學生從多個角度、多個層面深入探討仙人掌的適應機制，從而培養學生的批判性思維、分析能力和探究精神.

2分層設計生物實驗探究項目，逐步鍛煉邏輯思維與探究能力

基于核心素養開展初中生物項目化探究實驗時，需要通過逐步深人的實驗活動，鍛煉學生的邏輯思維與探究能力，該策略強調教師需要遵循從基礎到復雜、從具體到抽象的邏輯，確保學生在掌握基本實驗技能的同時，發展高階思維能力和科學探究精神

教師可將生物實驗分為三個層次：基礎層、深化層和拓展層.其中，基礎層要求學生掌握生物的基本概念和實驗技能；深化層側重于引導學生理解生態系統各組分之間的關系，綜合運用知識解決問題；拓展層則鼓勵學生提出假設、設計實驗方案、收集數據并進行分析.以蘇科版七年級生物上冊“生態系統和生物圈”講解為例，具體項目分層見表1.

生物實驗項目的基礎層需要學生初步認識生態系統和生物圈的基本概念，通過直觀觀察建立初步印象.教師可組織學生進行校園生態調查，在學生調查時，要求學生觀察并記錄校園內不同生物種類及其生活環境（如樹木、花草、昆蟲、鳥類等），同時引導學生注意生物種類之間的關系.在調查時，教師可將學生分組，每組負責一個小區域，同時，讓學生帶著問題去觀察、記錄，如“什么是生態系統”“生物圈包括哪些部分”等基礎問題，讓學生通過討論該問題，初步構建生態系統和生物圈的基本框架，

在設計生物實驗項目的深化層時，教師要基于基礎層的調查結果，進一步引導學生深入理解生態系統的組成要素（生物群落與非生物環境）及其相互作用，培養學生的分析能力.教師可為學生設計“模擬生態系統”實驗，利用魚缸或透明塑料盒等材料，構建一個小型生態系統，包括水生植物、魚類、微生物等，讓學生通過觀察、記錄其生長和變化情況.同時，要求學生定期測量水質參數（如pH值、溶解氧含量）、記錄生物數量變化，并根據基礎知識解釋變化的原因.為促進學生邏輯思維的發展，教師可在學生記錄過程中，引導學生分析生態系統中的物質循環和能量流動的現象，和學生共同探討生物與環境之間的關聯和作用.

拓展層是在理解生態系統的基礎上，引導學生進一步探究生物圈中更大尺度的物質循環和能量流動過程，培養學生的綜合探究能力.教師可結合“碳循環”或“水循環”等主題，引導其分析碳元素在生物圈中的循環路徑，探討人類活動對碳循環的影響.在實驗過程中，教師可鼓勵學生提出假設、設計實驗方案、收集和分析數據、得出結論并進行反思，通過這一系列活動，培養學生的批判性思維和創新能力.

3共撰生物實驗項目報告，全面提升學生自我反思能力

基于核心素養開展初中生物項目化探究實驗時，為全面提升學生自我反思能力，教師可要求學生共撰生物實驗項目報告，讓學生通過撰寫實驗報告，系統總結實驗過程以及成果，

在項目化探究實驗開始前，教師需向學生明確實驗目標、研究內容和預期成果，確保每位學生都了解實驗的整體框架和各自的任務分工.以蘇科版七年級生物上冊“生物體的結構層次”講解為例，在進行“觀察并描述植物細胞與動物細胞的結構差異”實驗項目時，教師可根據不同學生的學習探究能力，將其進行分組，每個小組負責準備不同種類的細胞樣本（如洋蔥表皮細胞、人口腔上皮細胞），并進行觀察，同時，組內成員分工負責實驗操作、顯微鏡使用、圖像記錄及數據整理等任務.實驗過程中，教師可引導學生使用顯微鏡仔細觀察細胞樣本，記錄細胞壁、細胞膜、細胞核、細胞質等基本結構的特點，并提醒學生重點觀察不同種類細胞之間的結構差異.教師應指導學生使用規范的觀察記錄表（見表2），確保記錄的準確性和全面性.

觀察結束后，教師可要求各小組匯總觀察結果，進行數據分析，并共同撰寫實驗報告，報告內容應涵蓋實驗目的、實驗材料與方法、觀察結果、細胞結構對比分析以及結論等部分.在撰寫過程中，教師需要引導學生展開討論，分享各自的觀察心得，通過團隊協作完善報告內容，特別是對比分析部分，需要重點引導學生深入思考細胞結構差異與其功能的關系，

完成實驗報告后，教師可組織學生進行反思總結，讓每位學生分享自己在實驗中的學習收獲，包括細胞結構的認識、實驗操作技巧的掌握以及團隊合作的經驗等.同時，鼓勵學生進行自我反思，讓學生思考在實驗過程中遇到的困難及解決方法，自評實驗過程中的表現，由教師提出專業科學的改進建議.同時，教師可鼓勵學生之間進行互評，讓學生從不同角度審視自己的表現，進一步促進自我認知的提升.通過共撰生物體結構層次探究實驗報告，學生能夠在實踐中加深對生物體結構層次的理解，通過反思和總結，提升自我認知和自我反思能力.同時，細致的觀察和記錄也能為學生反思提供豐富的素材.

4結束語

通過對核心素養視域下初中生物項目化探究實驗的教學實踐研究，結合理論學習和實驗操作，能夠深化學生對生物學概念的理解，在提升學生探究能力的同時，提高其學科素養，激發其科學探究精神.未來，相關教育者應持續探索，為學生設計涵蓋不同生物學領域的實驗項目，如生態學、分子生物學、遺傳學等，以滿足不同學生的興趣和需求，還應完善實驗教學的評價體系，確保評價的科學性和全面性.

參考文獻：

[1］劉仁澤.基于核心素養的高中生物學項目化探究性作業設計[J].中學生物學，2023，39（9）：29 -30.

[2］王潔.基于核心素養的初中生物學項目化學習實踐：以“生物的生殖和發育”為例[J].生物學通報，2022，57（12）：52-56.

[3］姜偉.設置項目活化實驗：項目學習在初中化學實驗教學中的應用研究[J].數理化解題研究，2022（32） ：137 -139.