初中生物课程中科学探究能力的培养

摘要：在初中生物课程中，科学探究能力的培养尤为重要，因为生物学是一门实验科学，实验操作能力是学生科学探究能力的重要组成部分。本文将结合人教版2019初中生物教材，探讨如何有效培养学生的科学探究能力，并通过具体案例进行分析。

关键词：初中生物课程；科学探究能力；能力培养

引言

科学探究能力是学生在面对科学问题时，能够运用科学的方法、技能和思维方式进行独立或合作研究的能力。这种能力的培养不仅有助于提高学生的科学素养和学术成绩，还能为其未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。

一、科学探究能力的内涵

科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施，以及对结果进行交流与讨论的能力。这种能力包含以下几个关键要素：提出问题：学生能够基于观察到的现象提出有针对性的问题。作出假设：学生能够根据已有的知识和经验，对问题提出合理的假设。制定计划：学生能够设计实验方案，明确实验步骤和所需材料。实施实验：学生能够按照实验方案进行操作，观察并记录实验现象。分析数据：学生能够整理和分析实验数据，得出初步结论。得出结论：学生能够基于实验数据，通过推理和判断，得出科学的结论。交流讨论：学生能够清晰表达自己的实验过程和结论，并与他人进行讨论和交流[1]。

二、人教版2019初中生物教材中科学探究能力的培养

（一）整合教学资源，激发探究欲望

教师应充分利用教材、实验器材、网络等教学资源，为学生提供丰富、多样的学习材料和实践机会。例如，在讲授“绿色植物的光合作用”时，教师可以利用多媒体展示光合作用的过程，然后引导学生思考：“植物为什么需要光才能进行光合作用？”接着，教师可以组织学生进行实验，观察不同光照条件下植物的生长情况，从而激发学生的探究欲望。

（二）设计探究式教学活动

在教学过程中，教师应设计具有启发性和引导性的探究性问题或任务，让学生在解决问题的过程中主动思考、探索和实践。例如，在讲授“种子的萌发条件”时，教师可以提出问题：“种子在什么条件下才能萌发？”然后引导学生设计实验，探究不同温度、湿度和光照条件下种子的萌发情况。通过这样的活动，学生可以亲自参与实验设计、实施和数据分析，从而深入理解科学探究的基本方法。

（三）强调实验操作能力

生物学是一门实验科学，实验操作能力是学生科学探究能力的重要组成部分。教师应注重培养学生的实验操作技能和安全意识，让他们在实验过程中学会观察、记录和分析数据。例如，在讲授“显微镜的使用”时，教师可以通过演示和讲解，让学生掌握显微镜的基本构造和使用方法，然后组织学生进行观察实验，如观察洋葱表皮细胞的结构[2]。通过这样的活动，学生可以提升实验操作能力，为后续的科学探究奠定基础。教师应向学生明确科学探究的基本步骤，如提出问题、作出假设、制定计划、实施实验、分析数据、得出结论等。通过引导学生逐步完成这些步骤，帮助他们掌握科学探究的基本方法和流程。例如，在讲授“探究鼠妇的分布与光照的关系”时，教师可以先引导学生提出问题：“光照会影响鼠妇的分布吗？”然后组织学生作出假设、制定实验计划、实施实验、分析数据并得出结论。通过这样的活动，学生可以逐步掌握科学探究的基本步骤和方法。

三、案例分析

本节课的教学内容是“探究种子萌发的条件”，旨在通过实验活动，引导学生了解种子萌发的条件，并培养他们的科学探究能力。提出问题：教师首先提出问题：“种子在什么条件下才能萌发？”然后引导学生思考并讨论可能的条件，如温度、湿度、光照等。作出假设：根据学生的讨论结果，教师引导学生作出假设：“种子的萌发需要适宜的温度、湿度和光照条件。”制定计划：教师组织学生设计实验方案，明确实验步骤和所需材料。实验方案包括设置不同的温度、湿度和光照条件，观察并记录种子的萌发情况。实施实验：学生按照实验方案进行操作，观察并记录不同条件下种子的萌发情况。教师巡回指导，确保实验过程的安全和顺利进行。分析数据：学生整理和分析实验数据，比较不同条件下种子的萌发情况。教师引导学生运用科学思维方法去分析数据，如归纳与演绎、类比与对比等。得出结论：学生基于实验数据，通过推理和判断，得出科学的结论。教师组织学生汇报实验结果和结论，并进行讨论和交流。交流讨论：学生清晰表达自己的实验过程和结论，并与他人进行讨论和交流。教师鼓励学生提出自己的问题和想法，培养他们的创新意识和批判性思维。通过本节课的实验活动，学生不仅了解了种子萌发的条件，还掌握了科学探究的基本方法和流程。在实验过程中，学生积极参与、主动思考、勇于探索，充分展现了科学探究精神。同时，教师也注重培养学生的实验操作技能和安全意识，让他们在实验过程中学会观察、记录和分析数据。通过本节课的学习，学生的科学探究能力得到了有效提升。

结论

初中生物教学中培养学生的科学探究能力是一项长期而艰巨的任务。教师需要不断探索和实践新的教学方法和策略，为学生的全面发展提供有力支持。通过整合教学资源、设计探究式教学活动、强调实验操作能力、明确科学探究步骤、指导科学思维方法等措施，可以有效提升学生的科学探究能力。同时，教师也需要转变自己的角色观念，成为学生的引导者和合作伙伴。只有这样，才能真正有效地提高学生的科学探究能力，为他们的全面发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 张杰芳，张翔. 在"探究实践"中培养初中学生科学思维[J]. 生物学教学，2023，48（1）：22-24.

[2] 耿晓聪，王永胜. 基于6E教学模式的"探究馒头发酵的适宜条件"跨学科实践活动设计[J]. 生物学教学，2024，49（5）：79-81.