初中生物实验教学中培养学生探究能力的策略研究

一、引言

《义务教育生物学课程标准（2022 年版）》明确指出，生物教学应注重引导学生 “亲历科学探究过程”，培养其发现问题、分析问题与解决问题的能力。实验作为生物学科的核心组成部分，不仅是验证理论知识的手段，更是学生主动建构知识、发展探究思维的重要途径。然而，当前部分初中生物实验教学仍存在 “重操作、轻思考”“重结果、轻过程”的现象，学生多处于被动模仿状态，探究能力难以得到有效提升。因此，探索符合初中生认知特点与学科规律的实验教学策略，成为当前生物教学改革的重要课题。

二、当前初中生物实验教学中培养探究能力的现状问题

（一）实验设计固化，缺乏探究空间

多数课堂实验以 “验证性实验” 为主，如 “观察植物细胞结构”“探究种子萌发的环境条件” 等，实验步骤、材料选择、预期结果均由教材或教师预设。学生只需按流程操作，无需思考 “为何选择该材料”“步骤能否优化”“结果与假设不符时如何分析”，导致探究思维被局限，主动思考的意识逐渐弱化。

（二）教学方法传统，学生主体性不足

部分教师仍采用 “讲解 - 演示 - 模仿” 的传统教学模式：先详细讲解实验原理与步骤，再进行操作演示，最后让学生分组重复操作。这种模式下，学生处于 “被动接受” 的地位，缺乏独立提出问题、设计方案的机会，难以体会科学探究的 “不确定性” 与 “创造性”，探究能力培养沦为形式。

三、初中生物实验教学中培养学生探究能力的具体策略

（一）优化实验设计：从 “验证性” 向 “探究性” 转型

1. 增加开放性实验课题

教师可结合教材内容与生活实际，设计开放性探究课题，给予学生自主选择的空间。例如，在 “生态系统” 单元，可提出 “校园不同区域（如草坪、花坛、教学楼墙角）的微生物分布差异探究” 课题，让学生自主确定研究问题（如 “光照强度对微生物分布的影响”）、设计采样方案（如采样时间、地点、方法）、选择检测工具（如培养基、显微镜）。此类课题无固定答案，能有效激发学生的探究欲望，培养其问题意识与方案设计能力。

2. 融入 “问题链” 引导深度思考

在实验教学中，教师需通过 “问题链” 引导学生逐步深入探究。例如，在 “探究植物呼吸作用” 实验中，可设计如下问题链： ① “如何验证植物呼吸作用会产生二氧化碳？”（基础问题，引导设计实验方案）； ② “若实验中澄清石灰水未变浑浊，可能的原因是什么？”（进阶问题，培养误差分析能力）； ③ “能否用该实验装置探究动物的呼吸作用？需要进行哪些调整？”（拓展问题，提升知识迁移能力）。通过问题链，学生的思维从 “操作执行” 转向 “逻辑推理”，探究深度显著提升。

（二）革新教学方法：强化学生的主体性与参与感

1. 采用 “小组合作探究” 模式

科学探究往往需要团队协作，教师可将学生分为 4-6 人小组，明确分工（如组长、记录员、操作员、汇报员），让学生在合作中完成探究任务。例如，在 “探究影响酶活性的因素” 实验中，小组需共同讨论 “探究温度还是 pH 对酶活性的影响”，分工完成实验操作、数据记录、结果分析，最后通过小组汇报展示探究过程与结论。在此过程中，学生不仅能提升探究能力，还能培养沟通协作与表达能力。

2. 引入 “项目式学习（PBL）” 理念

将实验教学与项目式学习结合，让学生围绕真实项目开展长期探究。例如，在 “人体健康” 单元，可设计 “校园学生近视率调查与预防建议” 项目，学生需经历 “确定调查问题 $$ 设计问卷 $$ 开展调查 $$ 数据分析→提出预防建议” 的完整探究流程，最终形成调查报告并向学生提出建议。此类项目将实验探究与生活实际紧密结合，让学生体会到科学探究的实用价值，同时提升其综合探究能力与社会责任感。

3. 利用数字化工具提升探究效率

借助数字化实验工具（如传感器、数据采集器、虚拟实验软件），可突破传统实验的局限，拓展探究维度。例如，在 “探究植物光合作用强度” 实验中，传统实验需通过 “叶片脱色、滴加碘液” 观察结果，耗时较长且误差较大；而使用 “二氧化碳传感器” 可实时监测密闭装置中二氧化碳浓度的变化，快速获取光合作用强度数据，学生还能通过软件生成数据曲线，直观分析 “光照强度、二氧化碳浓度对光合作用的影响”。数字化工具的应用，不仅提升了实验效率，还培养了学生处理数据、分析图表的科学探究能力。

（三）完善评价体系：构建 “过程 + 结果” 的多元化评价

1. 增设过程性评价指标

制定 “探究能力评价量表”，从 “问题提出、方案设计、操作规范、数据记录、误差分析、团队协作” 六个维度进行评价，每个维度分为 “优秀、良好、合格、待改进” 四个等级。例如，在 “方案设计” 维度，“优秀” 标准为 “能自主提出合理的探究问题，设计的方案逻辑清晰、可操作性强，考虑控制变量与重复实验”；“合格” 标准为 “能在教师引导下确定探究问题，方案基本可行，但未充分考虑控制变量”。过程性评价由教师、小组同伴共同完成，确保评价的全面性与客观性。

2. 重视探究成果的多元化展示

打破 “实验报告” 单一的成果展示形式，允许学生通过 “实验汇报 PPT”“探究视频”“科学小论文”“模型制作” 等形式呈现探究过程与结论。例如，在 “探究人体消化系统结构与功能” 实验后，学生可制作 “消化系统模型” 并录制讲解视频，或撰写 “如何通过饮食保护消化系统” 的小论文。多元化的成果展示不仅能激发学生的创新意识，还能让教师更全面地了解学生的探究能力。

3. 引入 “延迟评价” 机制

对于探究过程中出现 “异常结果” 的学生，教师不宜直接否定，而应采用 “延迟评价”，引导学生分析原因、重新设计实验。例如，在 “探究种子萌发的环境条件” 实验中，若某小组 “有光照组” 种子萌发率低于 “无光照组”，教师可引导学生思考：“是否是光照强度过高？”“水分控制是否一致？”，鼓励学生调整方案后重新实验。这种评价机制能保护学生的探究热情，培养其坚韧的科学态度。

四、结语

初中生物实验教学中培养学生探究能力是一个系统工程，需要教师从实验设计、教学方法、评价体系三个维度进行整体改革。通过将 “验证性实验” 转化为 “探究性实验”，强化学生的主体性与参与感，构建多元化的评价体系，不仅能让学生掌握科学探究的方法与技能，更能培养其严谨的科学态度与创新精神。未来，教师还需结合学生的认知发展规律与学科前沿动态，持续优化教学策略，让实验教学真正成为学生探索生命奥秘、发展科学素养的乐园。

参考文献

[1] 王洪军 . " 初中生物教学中培养学生合作学习能力的策略探究 ." { 课堂内外（高中版）} 31(2024):54-55.

[2] 赵仙鸽 . " 初中生物教学中学生实验探究能力的培养策略 ."{ 读与写 ( 上，下旬 )} 018.021(2021):217.

[3] 郑圣英. " 创新能力在初中生物实验探究教学中的培养策略."{ 新智慧 } 26(2020):2.