核心素养导向下初中生物探究性实验的教学设计与反思

一、引言

初中生物是一门以实验为基础的自然科学，探究性实验不仅是学生获取生物知识的重要方式，更是培养科学素养的核心途径。随着核心素养教育理念的深化，传统探究性实验教学中 “重操作、轻思维”“重结果、轻过程” 的弊端日益凸显 —— 部分教师将实验简化为 “按步骤操作” 的机械任务，学生缺乏自主提问、设计方案、分析数据的机会，难以实现核心素养的深度培育。

二、核心素养导向下初中生物探究性实验教学的现存问题

当前初中生物探究性实验教学虽已逐步重视核心素养，但在实践落地中仍存在诸多阻碍，主要体现在三个维度：

一是实验目标定位偏离，核心素养融入不足。部分教师设计实验时，仍以 “掌握实验步骤、得出标准答案” 为核心目标，忽视核心素养的分层渗透。例如，在 “探究植物光合作用的条件” 实验中，仅关注 “验证光照是光合作用的必要条件” 这一结论，未设计环节引导学生建立 “能量转换”的生命观念，也未提供机会让学生自主分析 “实验误差与设计缺陷”，导致科学思维与探究能力培养流于形式。

二是实验过程设计固化，学生主体性缺失。多数探究性实验采用 “教师预设方案 — 学生按步操作” 的模式，学生缺乏自主探究空间。教师提前确定实验变量、控制无关因素、甚至预设数据结果，学生只需机械完成操作，难以经历 “提出问题 — 作出假设 — 设计方案 — 分析结论” 的完整科学探究过程。这种 “伪探究” 模式压抑学生的创新意识，无法培养其独立解决问题的能力。

三是实验评价体系单一，素养发展反馈缺位。当前实验评价多以 “操作规范性”“结果正确性” 为核心指标，采用教师单一评价方式，忽视对学生探究过程、思维品质、合作能力的关注。

三、核心素养导向下初中生物探究性实验的教学设计策略

针对现存问题，结合核心素养四大维度的培养要求，可从目标、过程、评价三个层面构建探究性实验教学设计框架：

（一）锚定核心素养目标，实现 “知识与素养” 双螺旋发展

以核心素养为统领，将实验目标拆解为 “知识目标” 与 “素养目标”，确保二者深度融合。知识目标聚焦实验相关的生物概念；素养目标则对应四大核心素养分层设计：在生命观念层面，设计 “通过实验现象归纳生命活动规律” 的目标；在科学思维层面，设定 “运用逻辑推理分析实验数据”的目标；在探究实践层面，明确 “自主设计实验方案、处理异常数据” 的要求；在社会责任层面，融入 “联系生活实际提出解决方案” 的目标。通过目标细化，让核心素养培育有明确载体。

（二）优化探究过程设计，凸显学生主体性与思维进阶

构建 “三阶探究” 过程模型，让学生经历完整科学探究过程，逐步发展核心素养：

自主提问与假设阶段：创设真实情境引导学生提出问题，例如在 “探究影响酶活性的因素” 实验前，展示 “加酶洗衣粉在不同水温下的去污效果差异” 视频，鼓励学生结合已有知识提出 “水温是否影响酶活性” 的问题，并自主作出 “水温过高或过低会抑制酶活性” 的假设，培养问题意识与逻辑推理能力。

合作设计与实践阶段：采用 “小组合作 + 教师引导” 模式，让学生自主设计实验方案。教师仅提供实验材料与安全提示，不干预方案设计，允许学生尝试不同变量控制方法（如 “用不同温度梯度探究酶活性最适温度”）；实验中鼓励学生记录异常数据，引导小组讨论 “异常原因”，培养探究实践与合作能力。

深度分析与迁移阶段：组织 “实验成果交流会”，让学生展示实验过程、分析数据结论，重点评价 “假设与结论的一致性”“方案的创新性与缺陷”；

设计迁移任务，让学生将实验结论应用于生活，实现从 “知识理解” 到 “素养应用” 的跨越。

（三）构建多元评价体系，实现 “过程与结果” 协同反馈

建立 “三维多元” 评价体系，全面反映核心素养发展情况：

评价维度多元化：从 “知识掌握”“过程表现”“素养发展” 三个维度设计指标：知识维度关注 “实验原理理解”“结论归纳准确性”；过程维度评价 “方案设计创新性”“操作规范性”“数据记录完整性”；素养维度则评估 “生命观念建立程度”“科学思维逻辑性”“合作与表达能力”。

评价主体多元化：采用 “教师评价 + 学生自评 + 小组互评” 结合的方式：教师重点评价实验设计的科学性与操作安全性；学生自评反思 “在探究中遇到的问题与解决方法”；小组互评关注 “合作贡献度”“对他人观点的质疑与补充”，培养学生的反思能力与批判性思维。

评价方式情境化：除传统实验报告外，引入 “实验日志”“成果展示会”“问题解决方案” 等评价载体。例如，让学生以 “实验日志” 记录每日探究发现与困惑，通过 “成果展示会” 汇报创新方案，结合 “问题解决方案”评价社会责任素养，让评价更贴近素养发展实际。

四、核心素养导向下初中生物探究性实验的教学反思

教学设计实施后，需从 “教学效果、学生反馈、改进方向” 三方面进行深度反思，持续优化教学实践：

一是反思核心素养目标的达成度。通过分析学生实验报告、课堂表现记录，评估四大核心素养的发展情况：例如，检查学生是否能从实验现象中归纳生命观念，是否能自主设计对照实验，是否能提出有价值的生活应用建议。针对未达成的目标，调整后续实验设计，增加 “数据误差分析专题训练” 环节。

二是反思学生主体性的发挥效果。通过学生问卷、访谈了解其在实验中的参与体验：询问 “是否有机会提出自己的实验想法”“遇到问题时是否能自主解决”，收集学生对 “实验过程自由度” 的建议。若反馈 “方案设计环节受教师干预过多”，则在后续教学中减少预设，给予学生更多自主决策空间，例如允许小组尝试不同的实验材料与变量控制方法。

三是反思评价体系的有效性与适配性。分析评价数据是否能全面反映素养发展，评估评价方式是否受学生认可：若发现 “学生对实验报告评分不满，认为未体现其创新想法”，则优化评价载体，增加 “创新方案加分项”，引入 “实验创新提案” 作为评价补充，确保评价能真实反馈学生的核心素养发展，为教学改进提供精准依据。

五、结束语

核心素养导向下的初中生物探究性实验教学，本质是从 “教实验” 向“育素养” 的转型。通过锚定素养目标、优化探究过程、构建多元评价，能让探究性实验真正成为学生建立生命观念、发展科学思维、提升探究能力、增强社会责任的载体。然而，教学设计与反思是一个持续迭代的过程，未来还需进一步关注 “不同学情学生的素养发展差异”，探索 “数字化工具与探究实验的融合”（如用传感器实时采集实验数据），让探究性实验教学更具针对性与创新性，切实助力学生核心素养的全面发展。

参考文献

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[3] 朱正威，赵占良。义务教育生物学教科书（七年级上册）[M]. 北京：人民教育出版社，2022.