初中生物实验探究能力培养途径的研究

在新课程改革的大背景之下，初中阶段的生物实验教学正面临着转型升级的阶段。目前的实验教学当中存在重视实验结论却轻视实验过程，重视演示实验而轻视探究实验等情况，这些问题不利于学生实验探究能力的培养。如何在有限的课堂时间范围之内构建科学且有效的实验探究能力培养体系，这已经成为了生物教学改革里一项关键的课题。

一、观察记录生物生长发育现象，培养观察能力

初中学生获取知识以及掌握规律的基础在于是否具备良好的生物学科的观察能力[1]。因此，教师要精心设计教学情境，引导学生留意生物体的形态特征、生长变化以及发育过程中的关键细节。教师设计的生物观察活动要按照由表及里、由简至繁的认知规律开展，让学生在观察进程中学会运用多种感官来获取信息。教师可指导学生运用多元的观察记录方法，比如可以是文字描述、表格记录，也可以是数据统计或者绘制简图等多种形式，以此培养学生的观察思维与表达能力。以人教版初中生物七年级下册《植株的生长》的教学为例，教师可设计为期两周的豆芽生长观察实验，指导学生每天定时观察豆芽的高度、茎的粗细、叶片大小等形态特征的变化情况。学生要准确测量数据，绘制生长曲线图，并且对不同生长时期的特点进行详细记录。在观察过程中，教师还可以引导学生思考温度、光照等环境因素对植物生长产生的影响，培养学生建立变量意识。学生通过持续观察与系统记录，不仅能够掌握植物生长发育的基本规律，还能提升实验操作技能与数据处理能力。

二、设计简单对照实验方案，提升实验思维能力

对照实验是培育学生实验思维能力的关键手段[2]。教师在指导学生设计对照实验时，首先要协助学生明确实验目的，精准把握自变量与因变量之间的关系。学生要学会设定合理的实验组与对照组，保证除研究变量之外的其他条件维持一致。在变量控制方面，要引导学生辨别并罗列可能对实验结果产生影响的因素，构建科学的控制举措。在实验方案设计过程中，要鼓励学生独立思索实验步骤的科学性与可操作性，重视实验的重复性以及数据的可靠性。比如在人教版初中生物七年级下册《光合作用》的教学中，教师可引导学生探究“光照强度对绿叶光合作用速率的影响”。学生通过设置不同光照距离（如 20cm 、40cm、60cm）的实验组，以及一个完全遮光的对照组，其他条件（如温度、二氧化碳浓度、叶片大小）保持一致。实验过程中，让学生把等时间内产生的气泡数量当作光合作用速率的测量指标，记录并比较不同组别的实验数据。此外，教师还可引导学生分析实验中可能出现的误差来源，比如气泡计数的准确性、光照强度的均匀性等，以此来提高学生的科学思维水平。

三、掌握常用生物实验仪器操作，熟练基本技能

教师在指导学生掌握实验技能时要注重规范性与实用性有机统一。一方面，要帮助学生掌握显微镜使用方法如包含目镜、物镜调节技巧，光源调节要领以及常见故障排除方法。另一方面要培养学生对生物切片制作工具熟练应用能力，比如载玻片、盖玻片使用规范，刀片切取样本技巧要领等。例如，在人教版初中生物七年级上册第二章《第二节，植物细胞》教学中，教师可设计“洋葱表皮细胞临时装片制作与观察”实验，指导学生分步骤做实验：首先用洁净的纱布将载玻片和盖玻片擦拭干净，将载玻片放到实验台上，用滴管在载玻片的中央滴一滴清水，用镊子从洋葱鳞片叶内侧撕取一小块薄而透明的内表皮，将它浸入载玻片上的水滴中，用镊子展平，缓慢盖上盖玻片，并在盖玻片的一侧滴加碘液，在另一侧用吸水纸吸引。接着引导学生正确调节显微镜，从低倍镜开始观察，找到细胞后转换到高倍镜进行精细观察。教师要留意学生显微镜调节规范性，如转动物镜时碰撞载玻片、调节光圈大小不当等问题。同时，针对不同层次学生，教师可采用分层指导方式。对基础较好学生布置更具挑战性任务，如观察不同类型植物细胞，比较细胞结构异同；而对基础薄弱学生则着重培养基本操作技能。通过反复练习和及时指导，帮助学生逐步提升实验操作熟练程度。

四、分析实验数据并得出科学结论，增强逻辑思维

在生物实验探究能力培养中数据分析和科学结论的推导都是培养学生逻辑思维的关键环节[3]。学生要掌握科学的记录方式，比如使用表格整理原始数据、运用图表呈现变化趋势，还要标注实验过程中的特殊现象等。进行数据分析时，要引导学生辨别关键数据、排除异常值、计算平均值，从而建立数据之间的关联性。在结论推导环节，教师需培养学生运用归纳、演绎等思维方法，并根据实验证据提出合理的解释。以人教版初中生物八年级上册第七章《第四节，选择健康的生活方式》的教学为例，教师可设计“不同运动方式对心率影响”的探究实验。学生分组测量安静、快走、慢跑、剧烈运动时的心率数据，制作心率变化曲线图，分析运动强度与心率变化的对应关系。学生学会排除测量误差导致的异常数据，明白怎样选取合适的时间间隔进行多次测量，掌握数据的图表化表达方法。同时，依据收集到的数据学生可得出运动强度与心率变化的基本规律，还可以思考心率过快可能带来的健康风险。

五、开展生物课题研究和小组讨论，培养创新思维

教师教学实践当中，教师需要引导学生挑选贴近生活且富有研究价值的课题，并指导他们制定科学合理的研究规划。比如可以鼓励学生依据课题特点自行设计实验方案，在小组内部构建分工协作的机制。在师生互动讨论环节，可采用头脑风暴、案例分析等多种形式，引导学生积极主动思考、大胆提出质疑。以人教版初中生物七年级上册第三章《第一节，细胞通过分裂产生新细胞》的教学为例，教师可以组织学生围绕“植物根尖分生区细胞分裂规律”展开探究性学习：首先让学生分组采集不同时间段的洋葱根尖，制作临时装片并在显微镜下进行观察，记录不同时期的细胞形态特征。其次引导各个小组对所获取的数据进行整理分析，讨论细胞分裂的周期特点。最后以小组为单位制作研究报告，在班级内进行成果展示与交流。此外，在课题研究结束之后，还可以采用多元评价方式，比如可以采取小组互评和教师点评相结合的方式，引导学生反思探究过程中的得失，提炼可推广的研究方法。

结束语：

初中生物实验探究能力的培养是一项系统工程，需要教师在教学实践中注重方法创新和策略优化。相信通过建立科学的评价体系，创设真实的探究情境，采用多元化的教学方法，一定能够有效提升学生的实验探究能力，促进学生科学素养的全面发展。

参考文献：

[1]桑梅萍.初中生物实验探究教学培养学生创新能力的实践探索[J].数理化解题研究,2025,(14):143-145.

[2]李小俊.初中生物教学中培养学生实验探究能力的策略研究[C]//中国智慧工程研究会.2024 教育教学创新发展交流会论文集.山西省太原市万柏林区万柏林区第一中学校;,2024:45-46.

[3]王玮康.初中生物教学中学生实验探究能力的培养策略[J].新智慧,2021,(18):117-118.