基于指向探究实践素养的初中科学实验教学模式探索

摘要：初中阶段是学生科学素养形成的关键时期，而科学作为一门涵盖生物、物理、化学、地理等学科内容的重要学科，在培养学生探究实践素养方面具有积极意义。为此，文章以初中科学学科的教学为例，分析了培养初中生探究实践素养的重要性，阐述了初中科学教学中学生探究实践素养的培养现状。然后，基于笔者的教学实践，提出了几点培养探究实践素养的教学策略，以期可以助力学生科学素养的全面发展。

关键词：探究实践素养；初中；科学；实验教学

中图分类号：G633.98文献标识码：A文章编号：1673-8918（2025）09-0005-04

科学探究实践素养主要涵盖科学探究能力、技术与工程实践能力和自主学习能力。要求学生在学习以及解决实际问题的过程中，能够基于问题解决的需要来提出科学问题，并进行合理的猜想和假设，然后自行设计学习计划，制订解决方案，并进行实际操作，从而得出相应的数据并推导出结果。在此过程中，学生还需要不断地进行学习反思，以不断提升学习能力和综合能力。为此，在科学实验教学中，教师需要基于这些方面来设计教学目标、教学情境、教学活动和教学评价，以全面提升科学实验教学的质量。

一、 培养初中生探究实践素养的重要性

（一）培养学生的动手实践能力

在科学学科的教学中，实验教学是不可或缺的组成部分，其顺利开展对学生掌握实操技能至关重要。同时，这种以学生为主体来探究的学习活动将激励学生深入地探索科学知识。且在动手实践的过程中，学生将通过有效的实验验证科学原理，从而巩固课堂上所学的内容，实现理论知识与实际操作的统一，进而促进学生科学素养的全面提升。此外，这种有效的统一还能促进学生综合实践能力的发展，培养他们的耐心和专注力。通过丰富的科学实验操作，学生能够掌握各种科学探究方法，并熟练使用各种实验工具和设备，进而运用所学知识来解决生活中的实际问题，这为学生未来探究更多的科学知识奠定了良好的基础。

（二）培养学生独立思考的意识

具备独立思考意识和学习能力是初中生在学习过程中需要发展的基本素养，这对他们提高学习效率和质量具有积极意义。因此，在科学实验探究活动中，教师应设计实验任务，引导学生独立思考分析问题，并寻找解决方案。这将锻炼学生的逻辑思维能力，并培养他们的批判性思维，使其能够在面对各种复杂的学习问题时，能够进行独立的思考和判断，从而更好地剖析问题的本质，提出独特的解决方案。因此，培养学生的探究实践能力，不仅有助于学生在学业上取得更好的成绩，还能培养学生独立的人格。

（三）帮助学生内化知识、技能

在科学实验教学中培养学生的探究实践能力，意味着教师务必采用各种教学方法来确保实验教学活动的有效开展，并让学生进行真实的实验探究，从而使其将所学的知识和技能等内化为自己的能力。这是促进学生进行深度学习的关键，也是他们真正掌握科学知识、提升科学技能的关键。这将帮助学生搭建系统的知识框架，并促进他们综合素质的全面发展。

（四）培养学生的问题解决能力

问题解决能力是学生在运用学科知识与技能来解决问题过程中所发展的能力，也是科学学科实践性的体现。在当下的教育环境下，要求教师切实培养学生的问题解决能力，以提升他们在未来的综合竞争力，使科学的学习具有实际意义。因此，在科学实验教学的过程中，教师应设计各种驱动型的学习问题，以培养学生的逻辑思维、创新思维以及分析能力。并使其知道如何从生活实际中抽离出科学问题，并设定学习计划，然后运用所学来获得解决的方法。在这一过程中，学生将通过反复的操作与实践，直到找到科学的解决方案，从而培养他们的自信心和责任感，使其敢于直面生活中的挑战。

二、 初中科学教学中学生探究实践素养的培养现状

（一）教学目标有待完善

随着新课标的提出，科学学科的教学目标得到了优化和补充，其中探究实践素养便是重要的一部分。因此，在设计教学方案时，教师应有效融入这一教学目标。然而，在当前的教学背景下，尽管部分教师都能认识到培养学生这一素养的重要性，但在具体的教学实践中，他们可能仍然过于注重基础知识的传授和实验步骤的讲解，而未能充分引导学生进行真正的科学实验探究。以至于科学教学目标仍然侧重于基础性的知识教学，因此，后续设计的教学任务、教学活动以及教学评价等都无法有效培养学生的实际操作能力、问题解决能力以及独立思考能力。由此可见，要培养学生的探究实践能力，教师需要完善教学目标的设计，确保教学过程中不会偏离主线，从而使学生能够在整个学习过程中达成这一素养。

（二）教学情境有待改善

要提升探究实践能力培养的质量，设计生动的实验教学情境至关重要。然而，在当前的科学教学过程中，教学情境的设计往往依赖教材中提供的内容，显得较为传统和单一。对学习能力较强的学生来说，这样的情境可能无法激发他们的学习热情，从而导致课堂氛围沉闷，学生的参与度不高。另外，部分学校由于实验设备不足以及教学资源有限的问题，也会制约科学实验活动的有效开展，进而制约学生探究实践能力的发展。为此，如何挖掘有效的生活资源来改善教学情境的设计，以创设立体、生动的学习环境，值得深入探讨。

（三）教学活动有待丰富

学生探究实践能力的发展并非一蹴而就，需要经过长期的实践积累。因此，教学活动的设计需要打破单一的模式，为学生提供多样化的实验和探究活动，从而培养学生的创新力。然而，当前教师在教学的过程中可能无法准确预估班级学生的学习能力，导致教学活动的设计主要依赖课本和教辅资料，缺乏创新性的开发，学生无法拓宽知识视野。同时，单一的实验探究活动也无法有效促进学生的团队意识、协作能力等的发展。

（四）教学评价有待优化

教学评价是引起学生重视的有效方法。因此，要让学生在科学学习中有意识地提升自身的探究实践素养。教师在对学生进行教学评价时，需要将这一元素纳入评价体系中，进而促使学生在注重基础知识与技能掌握的过程中，也能进行深入反思，使自己的科学探究能力、实践能力以及自主学习能力得到同步发展。另外，教师优化教学评价的元素也将更好地发现学生的其他优势，进而培养他们的学习自信心。这是让学生爱上科学课堂，进而在教师的引导下认真进行实验探究的重要方式。此外，学生自评、互评以及教师评价等多主体的评价机制，也可以让学生从不同维度了解自身的不足，从而有针对性地提升自身的探究实践能力。

三、 指向探究实践素养的初中科学实验教学模式的探索

（一）基于教学内容和核心素养来设计教学目标

教学目标是教师设计教学任务、教学活动以及教学评价的重要参考，同时也是构建“教—学—评”一体化课堂的首要步骤。因此，在设计科学实验教学的过程中，教师需要紧密围绕探究实践素养的培养目标来设计教学方案，以确保学生在科学学习的过程中，其实际操作能力、问题解决能力、创新思维以及科学探究精神等能够得到真正的发展。此外，教师在设计教学目标时，还应结合班级学生的认知特点来进行优化，确保整体的教学目标既具有挑战性又符合学生的学习能力，从而促进学生科学素养与其他能力的协同发展，更好地指导学生进行实验探究。

以浙教版教材七年级下册第一单元“植物的一生”的教学为例，核心内容为学生需要了解植物种子的主要结构，并区分单子叶植物种子和双子叶植物种子在结构上的不同，以及知道不同种子中营养物质的储存部位。为此，教师可以设计以下教学目标。

实验方案：通过对教材内容的深入探究，学生能够正确地设计实验方案，并可以明确实验目的。学生应学会如何选取合适的实验材料，并书写详细的实验步骤，同时结合所学知识来预测实验结果。这将促使学生在探究过程中巩固基础实验原理和技能，提升实际操作水平。

实际操作：学生应具备严谨的科学探究精神，能够正确地进行实验操作，有效记录实验过程中的各种现象和数据。在实验过程中，学生应大胆尝试，勇于探索，并不断优化实验方案。

数据分析：学生能够综合运用其他学科的知识来分析数据，以获得实验结果，并在此过程中提升问题解决能力。

（二）基于学生生活实际来设计教学情境

探究实践能力的培养不应局限于教材上的实验教学，而应广泛渗透生活问题的探究。因此，在初中科学实验教学中，教师应当联系生活实际，创设多样化的教学情景，以激发学生的学习兴趣和探究欲望。因此，教师需要发挥专业优势，将科学学科内容与实际生活紧密联系起来，创设贴合学生生活实际的情境。同时，这也是学生能够灵活迁移学科知识、技能，运用所学知识去解决更多社会问题的关键。

同样以“植物的一生”的教学为例，教师可以采取以下策略。

教师要借助信息技术手段来挖掘和整合更多有关豆芽以及玉米种子生长的资料，如文字介绍、图片和视频等。部分学生可能在生活中并未接触到这些植物的具体生长环境，因此并不了解其生长的具体过程。为此，教师借助多样化的资料来创设情境，将帮助他们更好地进行观察和探究，进而顺利导入新课内容。另外，教师也可以借助多媒体来呈现更多植物种子的生长过程，如花生、向日葵等。通过多媒体播放这些种子从发芽到生长、开花、结果的全过程，让学生直观地了解植物的整个生长过程，从而探索植物的生长规律和特点。

基于此，教师可以为学生提供多种植物种子，让学生参照教材上给出的实验步骤来进行实验探究。由于这一实验活动的时空跨度比较大，教师还应鼓励学生在实验操作的过程中借助各种拍摄装备来进行拍照记录，以便在后续的实验成果展示环节中能够提供更具有说服力的数据、图片等资料。同时，教师还可以搭建线上平台，针对该实验活动，要求学生定期报备实验进度，并分享自己的实验操作心得。这一实验过程将使学生的探究实践素养得以进一步提升。

（三）基于教学资源来设计实验活动

学校提供的实验设备对科学实验活动的开展质量起着决定性作用，是影响学生探究实践素养发展的重要因素。因此，在初中科学实验教学中，教师不仅要基于教学内容设计可操作性强的实验活动，引导学生进行真实的实验操作，还需要充分考虑学校当前的教学资源状况，通过其他渠道探索补充教学的方法，以弥补教学资源不足的情况，保障科学实验活动的教学质量。如在生活化教学理念的指引下，教师可以引导学生利用生活材料来制作实验道具和器材，这样不仅可以降低实验成本，还能让学生有机会进行反复的实验操作，进而不断提升实验操作技能。同时，这也是提升学生实践能力、培养其创新思维的重要途径。

以浙教版教材七年级下册第二单元中“光的反射”的教学为例，这一实验的开展相对容易，因此教师可以引导学生利用身边的生活材料来制作实验道具，确保所有学生都能在课堂上进行有效的实验活动。

例如，教师可以借助微课教学资源，让学生自行探究光的反射原理，掌握其基本概念，并结合其中的实验操作案例，探究哪些生活材料可以作为实验操作的器材，如小镜子、纸板、手电筒等常见物品，都是该实验活动中可以运用的道具。学生可以将小镜子固定在纸板上，然后用手电筒照射镜子，观察光线在镜子上的轨迹。在这一活动中，学生可以不断调整手电筒的照射角度，通过多组实验来探究光的反射规律和特点。

在课堂上，学生初次实验操作，可能因对原理掌握不熟悉或技能不熟练，导致实验操作的效率相对较低，难以迅速掌握反射的规律。因此，课后他们需要再次进行实验操作，以加深学习印象。而这些实验器材易于获取且可反复使用，为学生进行反复的实验操作提供了物质保障。在丰富的实践操作中，学生的探究实践素养得以发展。

由此可见，在当前的科学实验教学中，要提升实验教学的质量，就要确保学生能够进行丰富的实际操作。然而，由于课堂教学时空有限以及部分实验器材的缺乏，学生需要在课后也能持续进行实验探究。为此，教师需要引导学生学会利用生活中的社会资源来进行实验探究。

（四）基于学生学情来设计教学评价

教学评价是检验教师教学效果的重要手段。在新课标中，要求教师要落实过程性评价，以确保学生核心素养的发展。同时，要确保教学评价具有针对性和有效性，为此，教师要突破“一刀切”的教学评价模式，基于班级学生的实际学情来设计教学评价。例如，基于学生的认知水平、学习行为以及学习能力等来设计不同的评价标准，从而客观地认识到学生在实验探究过程中的进步情况，并采取激励式的评价方式，以培养学生的学习自信心，使他们爱上科学课堂，进而不断寻求有效的学习方法，以探究更多的科学知识和技能，并在生活中去发现更多的科学知识。