引言：

科学素养的重要体现之一是科学探究能力，它不仅包括实验技能，还包含发现问题、设计实验方案、分析数据以及科学表达等多方面能力。在实际进行教学的阶段，诸多实验教学依旧以“验证性实验”作为主要途径，学生往往只是依据实验步骤机械地操作，却没有进行深入探究的思维。既有研究表明，学生科学探究能力需要在长久的实践与反思里逐步养成，仅靠实验操作，无法有效促进学生探究能力的发展。本研究期望分析高中生物实验教学里科学探究能力的形成机制，分析影响科学探究能力培育的关键要点，进而给出优化实验教学的具体对策。

一、高中生物实验教学与科学探究能力的形成机制

科学探究能力的造就过程十分复杂，牵扯到多个因素的共同作用。认知发展理论认为，从其角度而言，学生的探究能力受自身认知水平的影响，随着学生认知能力进一步提高，其科学探究能力也会一步步地发展。建构主义学习理论着重表明，学生需进入真实的探究环境里面，依靠自主实践、交流合作以及反思总结，才可以有效提升科学探究水平。在生物实验教学的阶段中，构建合理的实验探究环境，引导学生自己发现问题并开展实验方案设计，是促进科学探究能力培育形成的关键.教师的指导途径、实验教学资源的配置状况以及实验评价体系等因子，也在学生科学探究能力的培养方面发挥重要作用。

二、高中生物实验教学中存在的问题

（一）实验教学模式单一，缺乏探究性

目前高中生物实验教学依旧以“验证性实验”为主要形式，即学生按照课本以及教师给出的实验步骤进行操作，实验结果是事先就已知晓的，实验过程里自主探究的空间十分有限。这种模式对激发学生的思考能力作用有限，造成他们在实验的时候仅留意操作步骤，却忽略了实验背后蕴含的科学思维。

（二）学生缺乏自主探究的能力和意识

诸多学生习惯于被动获取知识，做实验时缺乏主动思考及问题意识。他们经常聚焦于实验操作的准确性，而非对实验现象进行解释或改进实验方法。鉴于教学模式长期的束缚，学生在开展实验时欠缺自主设计实验方案的能力^[1]，不易真正构建起科学探究能力。

（三）实验数据分析与科学表达能力不足

科学探究不仅仅关乎实验操作，还含有数据分析、结果解释以及科学表达要点。相当多高中生在实验期间只是简单记录实验现象，而未深入挖掘数据之间的关系，也缺乏借助统计方法对实验结果进行合理诠释的能力。在实验报告的撰写阶段，学生往往没有较强的逻辑性，无法清晰地说明实验结论，这阻碍了他们科学探究能力的提高。

三、提升高中生科学探究能力的实验教学优化策略

（一）构建探究式实验教学模式

为达成增进学生科学探究能力的目的，教师需把传统实验教学模式进行革新，由过去的“验证性实验”逐步过渡为“探究式实验”。在传统实验教学逐步实施的阶段，教师一般会给出完备的实验步骤内容，学生跟着引导实施操作，最终取得预先安排好的实验结果。该模式可助力学生熟悉实验器材及常规操作，不易培养他们独立思考及创新意识。探究式实验教学模式核心为问题驱动及自主探索，即教师并非直接把实验结论呈现给学生，而是激发学生在实验前主动发掘问题、提出假说，按照自身所理解的去设计实验方案。该方式对学生科学思维的培育有促进作用，还会让他们在实践中充分体验科学研究的整套流程。

教师在实验课即将开始前设置引导性问题，像“不同光照条件下植物生长状况存在差异的原因是什么？”“影响酶活性的关键因素到底有什么？”让学生就问题开展讨论，然后去尝试提出自己的假设。学生可采用小组合作的途径，自行编排实验程序，之后合理拣选实验器材。于整个流程而言，教师充当引导者的角色，给予合适的建议与相关反馈，不会直接把正确的答案说给学生。等实验全部结束后，教师可召集学生围绕实验数据及结果展开研讨，激励学生去思考实验设计是否合理恰当，以及是否有改进的潜在空间^[2]。该教学模式不只能培养学生的科学探究能力，还能提高他们的合作能力以及批判性思维水平，促进生物实验教学的实际效果达成。

（二）加强实验数据分析训练

处于实际教学的进行阶段里，教师借助多种不同途径提升学生实验数据分析的能力。可以指导学生在实验过程里记录全面详细的数据，还可借助表格、折线图、柱状图等手段整理相关数据，从而更直观地去分析实验变量之间的联系。教师还能引导学生利用数学和统计工具，比如计算均值以及标准差，开展和回归分析类似的方法，对实验数据开展更深度全面的剖析。这不仅可提升学生对数据的敏感能力，还能辅助他们学会用科学方式去证实或调整自己的实验假设。

教师可借助信息技术方法，比如采用电子表格软件、数据分析工具这类工具，让学生试着借助编程及数据可视化工具处理实验数据。该方法可提高数据分析工作效率水平，还会让学生更直观地把握数据之间的关系。在实施探究光照强度对植物光合作用影响的实验期间，学生可凭借绘制光照强度和氧气释放量的关系图，查看数据的走势变化，由此推导出科学结论。

（三）完善实验评价体系，注重过程评价

为更全面、透彻地培养学生的科学探究能力，实验教学评价体系应完成从“结果导向”到“过程导向”的转变，也就是不只是把目光放在学生最终实验结果的对错上，更应重视他们在整个实验过程里的表现。诸如实验设计、数据解读能力以及科学表达的技巧，传统实验教学评价总是过度留意实验是否结束^[3]，或仅凭借实验报告在正确性方面的表现评定学生成绩，却对学生在实验时思维发展以及探究能力的成长关注不足。

总结：

高中生物实验教学在学生科学探究能力培养上意义非凡。实验教学依旧存在诸多问题，就像实验模式比较单一、学生自主探究能力匮乏、实验数据分析能力不行等。针对这些弊端，本文提出优化实验教学的相关策略，涉及构建探究式实验教学模式、加强实验数据分析方面训练以及改进实验评价体系等，培养科学探究能力需要长期教学实践以及合理教学策略的支撑。经由优化实验教学这一途径，学生可在实践操作中逐步增进科学探究能力，进而为今后的科学学习与研究筑牢基础。

参考文献：

[1]周妍.基于培养科学探究能力的生物科学史在高中生物学教学中的应用[D].河南大学,2024.

[2]章彧.高中生物教学中学生科学探究能力的培养途径[J].  2024.

[3]李晓云.指向科学探究能力培养的高中生物学ADI教学模型的实践研究[D].福建师范大学,2023.

姓名：马晓清 男1989、08、19 甘肃广河 回族 大学本科 二级职称教师  主要研究方向：高中生物