利用科学探究实验培养初中生物学学困生核心素养的个案研究

侯玮玮，支 兰，丰 蓉，何 苗，陈延松

（1.合肥实验学校滨湖校区，安徽合肥 230601；2.合肥师范学院，安徽合肥 230601）

初中生物课程标准（2011 年版）强调面向全体学生，倡导通过探究性学习培养学生的生物学科核心素养。如何根据生物科学学科特点因材施教，不断提升学生生物核心素养，是越来越受到广大一线生物学教师关注的热点话题［1］。例如，许多教师在教学策略创新、结果评价等方面都取得了丰硕的成果。然而，现有研究在面向全体学生方面做得还不够，尤其是针对初中生物学“学困生”核心素养培养方面，关注不足，研究较少［2］。有鉴于此，本研究试图以初中生物学“学困生”为对象，探讨一种提升他们核心素养的有效路径。

一、初中生物学学困生的界定

本研究认为初中生物学学困生（以下简称学困生）是指在初中阶段学生身体、心理和智力发育正常，但是在生物学的学习中对生物的有关概念和理论很难理解，导致生物学的学习状况达不到课程标准的基本要求的学生［3］。

二、培养学困生核心素养的必要性

在初中生物的实际教学中，学困生的数量较多。如何培养学生对生物学科的兴趣，帮助学困生正视自身的问题，提高生物学学习成绩，增强学生的自信心，是初中生物教师应该重视并解决的问题［4］。缺乏生物核心素养会导致学困生学业成绩低下，生物学科成绩的落后也反映了学困生生物核心素养的欠缺。因此，初中生物教师应高度重视学困生核心素养的培养。

三、学困生形成的主要原因

为了找到初中生物学困生形成的原因，笔者根据生物核心素养设计《初中学生生物学学习状况调查问卷》。本文选取了合肥实验学校滨湖校区2019 级8 个班中的生物测试处于C、D 等级的学生为样本，同时进行追踪调查研究。

整个调查过程从2021 年2 月份开始至2021 年7 月份结束。根据问卷调查中学生们所反映的一些问题，笔者将资料整理统计如表1：

表1 调查结果

从统计结果可以看出，学困生形成的主要原因如下：

1.学习兴趣较低，学习热情不高。初中阶段的学习科目增加，学习内容更加灵活，对学生自我学习的要求进一步提高。生物学科和生活实际联系密切，但是部分学困生不能将两者联系起来，在学习过程中认为内容枯燥，甚至出现了不写作业、上课不听课等不良现象。

2.学习动机不足。有不少学生在七年级就把生物放在了副科的位置，很少积极主动地去学习生物学，上课注意力也难以集中。随着知识难度的加大，学生的成绩逐渐被拉开，成为学困生。

3.学习方法不科学。初中生物学涉及很多专业术语，如果学生只是死记硬背这些知识点，就会很快遗忘，不知如何用所学知识点进行答题，更不能将所学知识应用到实际生活解决问题。

四、培养学困生核心素养的策略

（一）教学中多结合科学探究实验激发学困生的学习兴趣

在进行苏教版七年级上册生物课《植物茎的输导功能》第二课时的教学时，教师可以引导学生合作完成实验操作——观察木本植物茎的结构、探究茎的输导功能，让学生体验动手操作的乐趣、探究实验的科学性。在此过程中，学生能够积极思考、主动参与，很好地培养了自己的科学思维能力和科学探究能力，形成了生物体结构和功能相适应的生命观念和爱护植物的社会责任感，从而充分落实了生物学核心素养的培养。

（二）引导学困生积极参与生物社团

结合生活实际，教师可以带领学困生积极参加科学探究实验，如探究植物种子的萌发需要哪些条件等，以此激发学生的兴趣，改变学困生认为学习生物学枯燥的观点。通过科学探究实验，学困生能够感受到成功的喜悦，逐渐地热爱生活、体验学习的乐趣。

五、培养学困生核心素养的个案分析

通过调查分析，本文找出了学困生形成的三个主要原因。笔者抽选出三名学困生进行长期研究，并找出具有指导意义的转化措施——科学探究实验，以此激发学困生的学习兴趣、培养学困生的良好学习习惯、锻炼学困生的团队合作意识，为学困生脱困的实际教学经验提供借鉴。

（一）案例一

学生甲，男，八年级学生，该生上课注意力不集中，对生物课的内容完全不感兴趣，在完成作业的过程中不认真、正确率较低，生物成绩比较落后。

为了提高学生甲的生物学习兴趣，笔者与学生甲商量决定：该生参加包河区科学探究实验大赛，并确定参赛实验题目——探究绿色植物对甲醛的吸收效果。确定题目之后，该生和小组成员着手设计实验并开展实验。在实验过程中遇到困难时，学生甲能够积极地问老师、查资料、与同学之间合作协商，逐一解决问题，很好地完成了此次科学探究实验大赛，同时获得二等奖。

本次科学探究实验，极大地激发了学生甲对生物学习的兴趣，促使其积极参与课堂上的科学探究实验。此科学探究实验锻炼了学生甲分析问题、解决问题、总结归纳的能力，同时培养了学生甲与小组成员团结合作的意识，锻炼了学生甲的社交能力。

笔者结合纸笔测验（即综合素质练习）来检测学生甲的生物核心素养发展情况，发现学生甲从D 等级进步到B 等级，从班级的落后者达到了班级的中等水平，具体见表2：

表2 学生甲综合素质练习等级变化

（二）案例二

学生乙，男，八年级学生，该生学习动机不足，认为生物学科是副科，上课时注意力不集中，课后作业能按时完成，生物学科较为薄弱，生物成绩在班级处于中等偏下。

学生乙在笔者的鼓励下决定参加包河区科学探究实验大赛，并找到本班的三位同学成立了一个科学探究小组，小组讨论之后确定科学探究实验题目——模拟酸雨对种子萌发的影响。在小组合作过程中，学生乙具备很强的团队意识。当小组成员意见不一致时，如配制怎样的比例模拟酸雨等问题，学生乙能主动与同学沟通并解决问题。因此，科学探究实验能更加顺利地展开，同时获得二等奖。

本次科学探究实验很好地锻炼了学生乙的动手操作能力、思考并解决问题的能力，激发了学生乙对生物学科学习的兴趣，增强了学生乙对生物学科学习的自信心。

笔者结合纸笔测验（即综合素质练习）来检测学生乙的生物核心素养发展情况，发现学生乙从C 等级进步到A+等级，从班级的中等偏下上升到班级的优等水平，具体见表3：

表3 学生乙综合素质练习等级变化

（三）案例三

学生丙，女，八年级学生，该生学习非常用功，态度也十分端正，课堂上也比较积极，教师布置的作业和任务也能主动完成，但完成的效果和质量并不高，生物成绩不理想，但是其他学科的成绩不错。

为了改变学生丙偏科的情况，笔者与学生丙商量决定：学生丙参加包河区科学探究实验大赛，并确定参赛实验题目——探究温度对唾液淀粉酶活性的影响。在实验过程中遇到困难时，学生们首先通过讨论寻找解决问题的办法，其次通过网上查阅资料寻求解决路径，最终很好地完成科学探究实验，同时获得二等奖。

本次科学探究实验很好地锻炼了学生丙的科学思维能力和科学探究能力，极大地增加了学生丙学习生物的兴趣。

笔者结合纸笔测验（即综合素质练习）来检测学生丙的生物核心素养发展情况，发现学生丙从C 等级进步到A+等级，从班级的落后者达到了班级的优等水平，具体见表4：

表4 学生丙综合素质练习等级变化

六、结语

通过参与科学探究实验，学困生的综合素质显著提高，对生物学的学习兴趣大大提升，学生的团队合作意识也得到增强。学困生学习自信心的增加也带动了其他科目的学习，在学习上有了很大的动力，学习成绩总体呈现上升态势。

在积极参与探究实验的过程中，学困生的生物学科核心素养得到提升。在实验过程中形成一定的生命观念——结构与功能观等，如探究光对种子萌发的影响时，通过实验现象的观察，学困生明白了具备叶绿体结构的叶片能进行光合作用，同时也培养了学困生的科学探究、科学思维能力。在实验的开展过程中，学困生能积极思考并解决问题。通过科学探究实验，学困生的团队合作意识增强，更加懂得爱护生物、珍惜生命，培养了学困生的社会责任感。